KR20080070357A - 백라이트 유닛, 그 제조 방법 및 이를 구비하는 표시 장치 - Google Patents

백라이트 유닛, 그 제조 방법 및 이를 구비하는 표시 장치 Download PDF

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KR20080070357A
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주병윤
백정욱
최진성
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Abstract

본 발명은 백라이트 유닛, 그 제조 방법 및 이를 이용한 표시 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하면 광학판, 확산 시트 및 광학 시트를 확산 비드가 분산된 접착제를 이용하여 일체화시킴으로써 광학판, 확산 시트 및 광학 시트 사이의 공기층을 제거하여 총 광량의 손실을 줄일 수 있고, 광학판, 확산 시트 및 광학 시트 사이의 굴절률 차이를 줄여 직광 효율을 향상시킬 수 있어 휘도를 향상시킬 수 있다.
광 조절 부재, 일체화, 확산 시트, 홀, 확산 비드, 접착층, 굴절률, 휘도

Description

백라이트 유닛, 그 제조 방법 및 이를 구비하는 표시 장치{Backlight unit and method of manufacturing the same and display having the same}
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 조절 부재의 확대 단면도.
도 4(a) 및 도 4(b)은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 조절 부재에 이용되는 확산 시트의 평면도 및 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예의 제 1 변형 예에 따른 광 조절 부재의 확대 단면도.
도 6(a) 내지 도 6(e)는 본 발명의 일 실시 예의 제 1 변형 예에 따른 광 조절 부재의 제조 방법을 설명하기 위해 순서적으로 도시한 단면도.
도 7(a) 및 도 7(b)는 본 발명에 따른 UV 광중합 메카니즘을 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시 예의 제 2 변형 예에 따른 광 조절 부재의 확대 단면도.
도 9는 본 발명의 일 실시 예의 제 3 변형 예에 따른 광 조절 부재의 확대 단면도.
도 10은 본 발명의 일 실시 예의 제 4 변형 예에 따른 광 조절 부재의 확대 단면도.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광 조절 부재의 확대 단면도.
도 12(a) 및 도 12(b)은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광 조절 부재에 이용되는 확산 시트의 평면도 및 사시도.
도 13은 본 발명의 다른 실시 예의 제 1 변형 예에 따른 광 조절 부재의 확대 단면도.
도 14(a) 내지 도 14(e)는 본 발명의 다른 실시 예의 제 1 변형 예에 따른 광 조절 부재의 제조 방법을 설명하기 위해 순서적으로 도시한 단면도.
도 15는 본 발명의 다른 실시 예의 제 2 변형 예에 따른 광 조절 부재의 확대 단면도.
도 16은 본 발명의 다른 실시 예의 제 3 변형 예에 따른 광 조절 부재의 확대 단면도.
도 17은 본 발명의 다른 실시 예의 제 4 변형 예에 따른 광 조절 부재의 확대 단면도.
도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 구비하는 액정 표시 장치의 분해 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
200 및 600 : 광 조절 부재 210 및 610 : 확산판
215 및 615 : 확산 비드 220 및 620 : 접착층
225 및 625 : 확산 비드 230 및 630 : 확산 시트
635 : 확산 비드 300 : 광학 시트
231 및 631 : 홀
본 발명은 백라이트 유닛, 그 제조 방법 및 이를 구비하는 표시 장치에 관한 것으로, 특히 광학판, 확산 시트 및 광학 시트가 일체화된 백라이트 유닛, 그 제조 방법 및 이를 구비하는 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 경량, 박형, 저전력 구동, 풀-컬러, 고해상도 구현 등의 특징으로 인해 그 응용 범위가 확대되고 있다. 현재 액정 표시 장치는 컴퓨터, 노트북, PDA, 전화기, TV, 오디오/비디오기기 등에서 사용되고 있다. 이러한 액정 표시 장치는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 영상 신호에 따라 광의 투과량이 조절되어 화상을 표시한다.
이와 같은 액정 표시 장치는 자체적으로 발광하지 못하기 때문에 백라이트와 같은 광원이 필요하게 된다. 이러한 액정 표시 장치용 백라이트는 광원의 위치에 따라 에지형(edge type)과 직하형(direct type)의 두 종류가 있다.
에지형은 액정 표시 패널의 가장자리에 광원을 설치하여, 광원으로부터 발생된 광이 액정 표시 패널의 하부에 위치한 투명한 도광판을 통해 액정 표시 패널에 조사되는 방식이다. 이는 광의 균일성이 좋고, 수명이 길며, 액정 표시 장치의 박형화에 유리하다. 따라서, 중형 및 소형의 액정 표시 패널에 광을 조사하는데 통상 사용된다. 한편, 직하형은 액정 표시 패널의 하부에 다수의 광원을 두어 액정 표시 패널의 전면을 직접 조사하는 방식이다. 이는 높은 휘도를 확보할 수 있어 대형 및 중형의 액정 표시 패널에 광을 조사하는데 통상적으로 사용된다.
직하형 방식의 백라이트 유닛은 광을 발생하는 램프와, 램프 상부에 차례로 구비되는 확산판 및 다수의 광학 시트들로 구성된다. 여기서, 광학 시트들은 얇은 필름 구조를 갖는 확산 시트 및 프리즘 시트 등으로 구성되며, 이들은 확산판 상부에 별도로 적층된다.
이처럼 확산판 상부에 얇은 필름 형태의 확산 시트가 별도의 공정으로 적층됨에 따라 조립 공정이 어렵다. 또한, 확산판과 확산 시트 사이에 공기층이 존재하기 때문에 광이 확산판과 확산 시트 사이의 공기층을 통과하면서 광 에너지의 전이(transfer) 현상이 발생할 수 있으며, 그로 인해 광이 손실되게 된다. 또한, 다양한 시트를 대형 표시 장치에 사용함으로써 취급이 어렵고 원가가 상승하게 된다.
본 발명의 목적은 확산판과 확산 시트를 확산 비드가 분산된 접착층을 이용하여 일체화함으로써 상기 문제점을 해결할 수 있는 백라이트 유닛, 그 제조 방법 및 이를 구비하는 표시 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 확산판과 확산 시트 및 각종 광학 시트를 확산 비드가 분산된 접착층을 이용하여 일체화함으로써 상기 문제점을 해결할 수 있는 백라이트 유닛, 그 제조 방법 및 이를 구비하는 표시 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 광학판; 상기 광학판 상부에 형성되며, 내부에 확산 비드가 분산된 접착층; 및 상기 접착층에 의해 상기 광학판과 접착되어 일체화되며, 복수의 홀이 형성된 광 조절 시트를 포함한다.
상기 광학판은 확산판 및 도광판을 포함하고, 상기 광 조절 시트는 확산 시트 및 광학 시트를 포함한다.
상기 광 조절 시트는 상기 접착층에 의해 적어도 일층 이상의 다층으로 일체화된다.
상기 광학 시트는 마이크로렌즈 어레이, 프리즘 시트 및 휘도 향상 시트중 적어도 어느 하나를 포함한다.
상기 확산판은 내부에 복수의 확산 비드가 분산되고, 상기 확산 시트는 내부에 복수의 확산 비드가 분산된다.
상기 다층 구조의 광 조절 시트는 적어도 하나 이상의 시트에 복수의 홀이 형성된다.
상기 다층 구조의 광 조절 시트에 각각 형성된 복수의 홀은 상기 다층 구조의 광 조절 시트의 동일 위치에 형성되거나, 서로 다른 위치에 형성된다.
상기 확산 비드는 아크릴 및 실리콘중 적어도 어느 하나를 이용하여 형성하고, 상기 확산 비드는 상기 접착층에 1 내지 5wt%의 비율로 분산된다.
상기 접착층은 상기 광 조절 시트의 상기 복수의 홀이 채워지도록 형성된다.
상기 다층 구조의 광학 조절 시트를 접착하는 상기 접착제는 상층으로 갈수록 상기 확산 비드의 비율이 줄어든다.
상기 접착층은 광중합 개시제, 광중합성 모노머 또는 올리고머로 이루어진 광가교성 고분자 용액으로 형성된다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 제조 방법은 광학판 상부에 복수의 홀이 형성된 광 조절 시트를 형성하는 단계; 상기 광 조절 시트 상부에 내부에 확산 비드가 분산된 접착제가 상기 홀을 통해 상기 광학판과 상기 광 조절 시트 사이로 침투하도록 하는 단계; 및 UV를 조사하여 상기 접착제를 경화시켜 상기 광학판과 상기 광 조절 시트를 일체화하는 단계를 포함한다.
상기 복수의 홀이 형성된 광 조절 시트가 상기 내부에 확산 비드가 분산된 접착제에 의해 다층으로 일체화된다.
상기 광 조절 시트를 다층으로 일체화하는 경우 적어도 하나 이상의 광 조절 시트는 복수의 홀이 형성되고, 나머지 시트는 홀이 형성되지 않도록 한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시 장치는 광을 제공하는 광원; 광학판과 복수의 홀이 형성된 광 조절 시트가 내부에 확산 비드가 분산된 접착층에 의해 일체화되며, 상기 광원으로부터 제공된 광을 조절하기 위한 광 조절 부재를 포함하는 백라이트 유닛; 및 상기 백라이트 유닛으로부터 공급된 광을 이용하여 화상을 표시하는 패널을 포함한다.
상기 광원은 상기 광학판의 측면 또는 하부면으로부터 광을 조사한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 절취한 상태의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 확산 부재의 확대 단면도이다. 또한, 도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 확산 부재에 이용되는 확산 시트의 평면도 및 사시도이다.
도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 램프 유닛(100), 광 조절 부재(200), 반사판(400) 및 수납 용기(500)를 포함한다.
램프 유닛(100)은 광을 발생하기 위하여 병렬로 배열된 복수의 램프(110) 및 복수의 램프(110) 양단을 고정시키기 위한 램프 홀더(120)를 포함한다. 복수의 램프(110)는 막대 형상을 갖는 냉음극관형 형광 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL)로 구성된다. 각각의 램프(110)는 유리관과, 유리관 내부에 포함된 불활성 기체와, 유리관의 양단부에 설치되는 음전극과 양전극으로 구성된다. 이때, 유리관 내벽에는 형광체가 도포되어 있다. 램프(110)는 휘도 균일성을 위해 등간격으로 배치되는 것이 바람직하고, 램프(110)의 개수는 요구되는 휘도에 따라 결정하는 것이 바람직하다. 램프 홀더(120)는 복수의 램프(110)의 음전극과 양전극을 커버하도록 각각 설치된다.
광 조절 부재(200)는 확산판(210), 확산 시트(230) 및 이들을 일체화하기 위한 접착층(220)을 포함한다. 또한, 광 조절 부재(200)는 확산 시트(230) 상부에 배치되거나 확산 시트(230) 상부에 일체화된 광학 시트(300)를 더 포함한다.
확산판(210)은 램프 유닛(100) 상부에 설치되며, 램프 유닛(100)으로부터 제공된 광을 확산시킨다. 확산판(210)은 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate; PMMA) 등의 열 가소성 수지(thermoplastic resin), 아크릴 계열의 물질로 형성된다. 또한, 확산판(210)은 내부에 광 확산 입자로서 1∼15㎛의 직경을 갖는 복수의 확산 비드(215)가 분산되어 있을 수 있다.
확산 시트(230)는 확산판(210) 상에 접착층(220)에 의해 일체로 형성되어 확산판(210)을 통해 제공된 광을 산란시킴으로써 광을 확산시킨다. 확산 시트(230)는 도 4(a) 및 도 4(b)에 도시된 바와 같이 상하부를 관통하는 복수의 홀(231)이 형성되어 있는데, 복수의 홀(231)은 각각 1∼500㎛의 직경을 갖도록 형성되며, 규칙적으로 형성되거나 불규칙적으로 형성될 수 있다. 또한, 확산 시트(230)는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate; PET) 등의 폴리에틸 렌(polyethylene; PE) 계열의 물질 또는 폴리카보네이트(polycarbonate; PC)등을 이용하여 형성한다.
접착층(220)은 확산판(210)과 확산 시트(230)를 접착시켜 이들을 일체화시키며, 내부에 광 확산 입자로서 복수의 확산 비드(225)가 분산되어 있다. 여기서, 접착층(220) 내에 분산된 확산 비드(225)는 1∼15㎛ 정도의 직경을 갖는다. 그리고, 확산 비드(225)는 아크릴 또는 실리콘 등 광을 확산시킬 수 있는 물질을 이용하여 형성하며, 원형, 타원형 또는 다각형 등의 형상으로 형성한다. 또한, 확산 비드(225)는 접착층(220) 내에 1∼5wt% 정도로 분산되어 있다.
한편, 확산판(210) 내의 확산 비드(215) 및 접착층(220) 내의 확산 비드(225)는 각각 동일 사이즈로 형성할 수도 있고, 서로 다른 사이즈로 형성할 수도 있다. 또한, 확산판(220) 상부에 접착층(220)에 의해 일체화되는 확산 시트(230)는 다층 구조로 형성될 수 있으며, 확산 시트(230)는 접착층(220)에 의해 접착되어 일체화된다.
광학 시트(300)는 확산 시트(230) 상부에 배치되어, 확산판(210) 및 확산 시트(230)로부터 제공된 광의 광학 특성을 향상시킨다. 이때, 광학 시트(300)는 마이크로렌즈 어레이, 프리즘 시트 및 휘도 향상 시트를 포함할 수 있다. 휘도 향상 시트로는 BEF(Brightness Enhancement Film), DBEF(Dual Brightness Enhancement Film)를 사용하는데, 이들중 선택된 어느 하나 또는 이들 모두를 사용할 수 있다. 또한, 광학 시트(300)는 확산 시트(230)에 접착층을 이용하여 일체화되도록 형성할 수 있다. 즉, 접착층(220)에 의해 확산판(210)과 일체화된 확산 시트(230) 상부에 또다른 접착층을 이용하여 마이크로렌즈 어레이를 부착하거나, 프리즘 시트를 부착하거나, 또는 휘도 향상 시트를 부착할 수 있다.
반사판(400)은 램프 유닛(100) 하부에 형성되고, 램프 유닛(100)으로부터 누설되는 광을 반사시켜 확산판(200)으로 출사시킨다.
또한, 수납 용기(500)는 반사판(400) 하부에 형성되어, 바닥부 및 바닥부의 단부로부터 연장된 측부로 이루어져 수납 공간을 형성한다. 수납 공간에 광학 시트(300), 일체화된 확산판(210) 및 확산 시트(230), 램프 유닛(100), 그리고 반사판(400)이 수납된다.
상기와 같이 확산판(210)과 복수의 홀(231)이 형성된 확산 시트(230)가 접착층(220)에 의해 접착되어 일체화됨으로써 별도의 공정으로 확산판(210) 상부에 확산 시트(230)를 배치하는 경우에 비해 제조 공정상의 효율을 증가시킬 수 있고, 표시 장치의 제조 단가를 줄일 수 있다. 또한, 확산 비드(225)가 분산된 접착층(220)를 이용하여 확산판(210)과 복수의 홀(231)이 형성된 확산 시트(230)를 일체화함으로써 확산판(210)과 확산 시트(230) 사이의 공기층을 제거하여 확산판(210)과 확산 시트(230) 사이의 굴절률 차이를 더욱 줄여 직광 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 표시 장치의 휘도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기와 같이 확산판(210)과 복수의 홀(231)이 형성된 확산 시트(230)를 확산 비드(225)가 분산된 접착층(220)을 이용하여 일체화하는 본 발명의 실시 예의 변형 예로서 복수의 확산 시트(230)를 접착층(220)를 이용하여 일체화할 수 있고, 또다른 변형 예로서 하나의 확산 시트(230)와 서로 다른 광학 시트(300)를 접착층(220)을 이용하여 일체화할 수 있다. 이하, 본 발명의 일 실시 예의 변형 예를 도면을 이용하여 설명하겠다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예의 제 1 변형예에 따른 광 조절 부재의 확대 단면도로서, 하나의 확산판과 세개의 확산 시트가 접착층에 일체화된 광 조절 부재의 단면도이고, 6(a) 내지 도 6(e)는 본 발명의 일 실시 예의 제 1 변형예에 따른 광 조절 부재의 제조 방법을 설명하기 위해 순서적으로 도시한 단면도이다.
도 6(a)에 도시된 바와 같이, 확산판(210) 상부에 복수의 홀(231a)이 형성된 제 1 확산 시트(230a)를 확산판(210)에 접촉되도록 배치한다. 여기서, 확산판(210) 내부에는 복수의 확산 비드(215)가 분산되어 있으며, 제 1 확산 시트(230a)에 형성된 복수의 홀(231a)은 가장자리에서 밀집되어 형성된다. 그리고, 제 1 확산 시트(230a) 상부에 내부에 확산 비드(225)가 분산된 접착제를 드롭한다. 이후 스퀴지 또는 롤러 등을 이용하여 표면을 문지름으로써 접착제가 고르게 펴지도록 한다. 이렇게 하면, 제 1 확산 시트(230a)의 복수의 홀(231a)을 통해 접착제가 하부로 침투하게 되고, 확산판(210)과 제 1 확산 시트(230a) 사이에 제 1 접착층(220a)이 형성된다. 이때, 접착제는 제 1 확산 시트(230a)의 복수의 홀(231a)에 채워져 있을 수 있으며, 복수의 홀(231a)을 채우지 않고 하부로 모두 침투될 수 있다. 제 1 접착층(220a)은 광중합 개시제, 광중합성 모노머 또는 올리고머로 이루어진 광가교성 고분자 용액으로 전술한 도 7(a) 및 도 7(b)와 같은 UV 접착 경화 메커니즘을 갖는다. 또한, 제 1 접착층(220a)에는 광안정제를 부가적으로 혼합하여 이후 UV 조사시 100% 경화되도록 한다. 여기서, 광중합성 모노머 중량 대비 광중합 개시제 중량비는 900:1 내지 4:1이다. 중량비가 4:1인 경우에는 상대적으로 광중합 개시제의 함량이 많은 경우이므로 UV 조사는 수초 동안 실시하는 것이 바람직하다. 한편, 중량비가 900:1인 경우에는 상대적으로 광중합 개시제의 함량이 적은 경우이므로 UV 조사는 수십 분 동안 실시하는 것이 바람직하다. 물론 경화 시간을 단축하기 위해 광중합 개시제의 함량을 높이는 방법 외에 UV 광을 조사하는 램프의 파워를 상승시키는 방식을 이용할 수도 있다. 광중합 개시제는 아세토페논계, 벤조페논계 및 티오크산톤계로부터 선택되는 것이 바람직하고, 광중합성 모노머 또는 올리고머는 아크릴레이트계, 에폭시 아크릴레이트계, 폴리에스테르 아크릴레이트계 및 우레탄 아크릴레이트계로부터 선택되는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 접착층(220a)에 포함된 확산 비드(225)는 아크릴 또는 실리콘 등 광을 확산시킬 수 있는 물질을 이용하여 형성하며, 1∼15㎛ 정도 직경의 원형, 타원형 또는 다각형 등의 형상으로 형성한다. 확산 비드(225)는 제 1 접착층(220a) 내에 1∼5wt% 정도로 분산되도록 한다.
도 6(b)에 도시된 바와 같이, UV 광을 수초 내지 수십분 동안 조사한다. 이에 따라, 제 1 접착층(220a)이 경화되어 확산판(210)과 제 1 확산 시트(230a)가 접착되어 일체화된다.
도 6(c)에 도시된 바와 같이, 제 1 확산 시트(230a) 상부에 복수의 홀(231b)이 형성된 제 2 확산 시트(230b)를 제 1 확산 시트(230a)와 접촉되도록 배치한다. 여기서, 제 2 확산 시트(230b)에 형성된 복수의 홀(231b)은 제 1 확산 시트(230a)에 형성된 복수의 홀(231a)과는 동일 위치에 형성될 수 있고, 서로 다른 위치에 형성될 수 있다. 또한, 제 2 확산 시트(230b)에 형성된 복수의 홀(231b)은 가장자리에서 더욱 밀집되어 형성된다. 그리고, 제 2 확산 시트(230b) 상부에 내부에 확산 비드(225)가 분산된 접착제를 드롭한다. 이후 스퀴지 또는 롤러 등을 이용하여 표면을 문지름으로써 접착제가 고르게 펴지도록 한다. 이렇게 하면, 제 2 확산 시트(230b)의 복수의 홀(231b)을 통해 접착제가 하부로 침투하게 되고, 제 1 확산 시트(230a)과 제 2 확산 시트(230b) 사이에 제 2 접착층(220b)이 형성된다. 이때, 접착제는 제 2 확산 시트(230b)의 복수의 홀(231b)에 채워져 있을 수 있으며, 복수의 홀(231b)을 채우지 않고 하부로 모두 침투될 수 있다. 제 2 접착층(220b)도 제 1 접착층(220a)와 마찬가지로 광중합 개시제, 광중합성 모노머 또는 올리고머로 이루어진 광가교성 고분자 용액으로 전술한 도 6(a) 및 도 6(b)와 같은 UV 접착 경화 메커니즘을 갖고, UV 조사시 100% 경화되도록 광안정제를 부가하여 혼합한다. 여기서, 제 2 접착층(220b)에는 제 1 접착층(220a)보다 같거나 적게 확산 비드(225)가 분산되어 있다.
도 6(d)에 도시된 바와 같이, UV 광을 수초 내지 수십분 동안 조사한다. 이에 따라, 제 2 접착층(220b)이 경화되어 제 1 확산 시트(230a)와 제 2 확산 시트(230b)가 접착되어 일체화된다.
도 6(e)에 도시된 바와 같이, 제 2 확산 시트(230b) 상부에 복수의 홀(231c)이 형성된 제 3 확산 시트(230c)를 제 2 확산 시트(230b)와 접촉되도록 배치한다. 여기서, 제 3 확산 시트(230c)에 형성된 복수의 홀(231c)은 제 2 확산 시트(230b)에 형성된 복수의 홀(231b)과 동일 위치에 형성될 수 있고, 서로 다른 위치에 형성될 수 있다. 따라서, 제 1 내지 제 3 확산 시트(230a, 230b 및 230c)에 각각 형성된 복수의 홀(231a, 231b 및 231c)은 동일 위치에 형성되거나 서로 다른 위치에 형성되거나, 제 1 및 제 3 확산 시트(230a 및 230c)에 형성된 복수의 홀(231a및 231c)가 동일 위치에 형성된다. 또한, 복수의 홀(231c)은 제 3 확산 시트(230c)의 가장자리에서 더욱 밀집되게 형성된다. 그리고, 제 3 확산 시트(230c) 상부에 내부에 확산 비드(225)가 분산된 접착제를 드롭한다. 이후 스퀴지 또는 롤러 등을 이용하여 표면을 문지름으로써 접착제가 고르게 펴지도록 한다. 이렇게 하면, 제 3 확산 시트(230c)의 홀(231)을 통해 접착제가 하부로 침투하게 되고, 제 2 확산 시트(230b)와 제 3 확산 시트(230c) 사이에 제 3 접착층(220c)이 형성된다. 이때, 접착제는 제 3 확산 시트(230c)의 복수의 홀(231c)에 채워져 있을 수 있으며, 복수의 홀(231c)을 채우지 않고 하부로 모두 침투될 수 있다. 그리고, UV 광을 수초 내지 수십분 동안 조사하여 제 3 접착층(220c)이 경화되도록 함으로써 제 2 확산 시트(230b)와 제 3 확산 시트(230c)가 접착되어 일체화된다. 여기서, 제 3 접착층(220c)에는 제 2 접착층(220b)보다 같거나 적게 확산 비드(225)가 분산되어 있다. 즉, 제 1 내지 제 3 접착층(220a, 220b 및 220c)에 분산된 확산 비드(225)는 상층으로 갈수록 적게 분산되어 있을 수 있다.
도 7(a) 및 도 7(b)는 본 발명에 따른 UV 광중합 메카니즘을 설명하기 위한 도면으로, 특히, UV 광의 조사에 의한 UV 접착 경화를 설명하는 구조식이다. 도면상에서 'I'는 광중합 개시제이고, 'M'은 광중합성 모노머이며, '○―○'은 광중합성 올리고머이다.
도 7(a)에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 접착제는 광중합 개시제, 광중합성 모노머 및 올리고머로 이루어진 광가교성 고분자 용액으로 구성된다. 이러한 접착제에 UV 광을 조사시키면 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 광중합 개시제, 광중합 모노머 및 올리고머가 항구적으로 결합되어 상부층과 하부층을 접착시킴과 동시에 굴절율과 광투과성을 선택적으로 조합할 수 있다.
본 발명에서 사용된 광중합 개시제는 전술한 바와 같이 아세토페논계, 벤조페논계 및 티오크산톤계로부터 선택되는 것이 바람직하고, 광중합성 모노머 또는 올리고머는 아크릴레이트계, 에폭시 아크릴레이트계, 폴리에스테르 아크릴레이트계 및 우레탄 아크릴레이트계로부터 선택되는 것이 바람직하다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예의 제 2 변형 예에 따른 광 조절 부재의 구성을 설명하기 위한 확대 단면도이다. 도시된 바와 같이 확산판(210) 상부에 제 1 접착층(220a)에 의해 확산 시트(230)가 일체화되며, 확산 시트(230) 상부에 제 2 접착층(220b)에 의해 마이크로렌즈 어레이(310)가 일체화되고, 마이크로렌즈 어레이(310) 상부에 제 3 접착층(220c)에 의해 프리즘 시트(320)가 일체화된다. 물론, 확산판(210) 내부에 확산 비드(215)가 분산되어 있고, 접착제들(220) 내부에도 확산 비드(225)가 분산되어 있다. 또한, 확산 시트(230), 마이크로렌즈 어레이(310) 및 프리즘 시트(320)에 복수의 홀(231, 311 및 321)이 각각 서로 다른 위치에 형성되어 접착제가 홀을 통해 하부로 침투할 수 있도록 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예의 제 3 변형 예에 따른 광 조절 부재의 구성을 설명하기 위한 확대 단면도이다. 도시된 바와 같이 확산판(210) 상부에 제 1 접착층(220a)에 의해 확산 시트(230)가 일체화되며, 확산 시트(230) 상부에 제 2 접착층(220b)에 의해 프리즘 시트(320)가 일체화되고, 프리즘 시트(320) 상부에 제 3 접착층(220c)에 의해 휘도 향상 시트(330)가 일체화된다. 물론, 확산판(210) 내부에 확산 비드(215)가 분산되어 있고, 접착제들(220) 내부에도 확산 비드(225)가 분산되어 있다. 또한, 확산 시트(230), 프리즘 시트(320) 및 휘도 향상 시트(330)에 복수의 홀(231, 321 및 331)이 각각 서로 다른 위치에 형성되어 접착제가 홀을 통해 하부로 침투할 수 있도록 한다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예의 제 4 변형 예에 따른 광 조절 부재의 구성을 설명하기 위한 확대 단면도이다. 도시된 바와 같이 확산판(210) 상부에 제 1 접착층(220a)에 의해 확산 시트(230)가 일체화되며, 확산 시트(230) 상부에 제 2 접착층(220b)에 의해 마이크로렌즈 어레이(310)가 일체화되고, 마이크로렌즈 어레이(310) 상부에 제 3 접착층(220c)에 의해 휘도 향상 시트(330)가 일체화된다. 물론, 확산판(210) 내부에 확산 비드(215)가 분산되어 있고, 접착제들(220) 내부에도 확산 비드(225)가 분산되어 있다. 또한, 확산 시트(230), 마이크로렌즈 어레 이(310) 및 휘도 향상 시트(330)에 복수의 홀(231, 311 및 331)이 각각 서로 다른 위치에 형성되어 접착제가 홀을 통해 하부로 침투할 수 있도록 한다.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광 조절 부재의 구성을 설명하기 위한 확대 단면도이고, 도 12(a) 및 도 12(b)는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광 조절 부재에 이용되는 확산 시트의 평면도 및 사시도이다.
광 조절 부재(600)는 확산판(610), 확산 시트(630) 및 이들을 일체화하기 위한 접착층(620)을 포함한다.
확산판(610)은 하부의 램프 유닛으로부터 제공된 광을 확산시킨다. 확산판(610)은 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate; PMMA) 등의 열 가소성 수지(thermoplastic resin), 아크릴 계열의 물질로 형성된다. 또한, 확산판(610)은 내부에 광 확산 입자로서 1∼15㎛의 직경을 갖는 복수의 확산 비드(615)가 분산되어 있다.
확산 시트(630)는 확산판(610) 상에 접착층(620)에 의해 일체로 형성되어 확산판(610)을 통해 제공된 광을 산란시킴으로써 광을 확산시킨다. 확산 시트(630)는 상하부를 관통하는 복수의 홀(631)이 형성되어 있는데, 복수의 홀(631)은 각각 1∼500㎛의 직경을 갖도록 형성되며, 규칙적으로 형성되거나 불규칙적으로 형성될 수 있다. 또한, 확산 시트(630)는 내부에 광 확산 입자로서 10∼20㎛의 직경을 갖는 복수의 확산 비드(635)가 분산되어 있으며, 확산 시트(630)는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate; PET) 등의 폴리에틸렌(polyethylene; PE) 계열 의 물질 또는 폴리카보네이트(polycarbonate; PC)등을 이용하여 형성한다.
접착층(620)은 확산판(610)과 확산 시트(630)를 접착시켜 이들을 일체화시키며, 내부에 광 확산 입자로서 복수의 확산 비드(625)가 분산되어 있다. 접착층(620)은 접착제가 확산 시트(630)의 홀(631)을 통해 확산판(610)과 확산 시트(630) 사이의 계면으로 침투하고, UV 조사에 의해 경화되어 확산판(610)과 확산 시트(630)가 접착되도록 한다. 따라서, 확산판(610) 상부에 확산 시트(630)를 배치하고 확산 시트(630) 상부에 접착제를 드롭시킨 후 스퀴지 또는 롤러 등을 이용하여 표면을 문지름으로써 접착제가 홀(631)을 통해 하부로 침투하도록 한다. 여기서, 접착층(620) 내에 분산된 확산 비드(625)는 아크릴 또는 실리콘 등 광을 확산시킬 수 있는 물질을 이용하여 형성하며, 1∼15㎛ 정도의 직경을 갖는 원형, 타원형 또는 다각형 등의 형상으로 형성한다. 또한, 확산 비드(625)는 접착층(620) 내에 1∼5wt% 정도로 분산되어 있다.
한편, 확산판(610) 내의 확산 비드(615), 접착층(620) 내의 확산 비드(625) 및 확산 시트(630) 내의 확산 비드(635)는 각각 동일 사이즈로 형성할 수도 있고, 서로 다른 사이즈로 형성할 수도 있다. 또한, 확산판(620) 상부에 접착층(620)에 의해 일체화되는 확산 시트(630)는 다층 구조로 형성될 수 있는데, 각각의 확산 시트(630)는 접착층(620)에 의해 일체화된다.
또한, 확산판(610)과 일체화된 확산 시트(630) 상부에 광학 시트를 배치할 수 있는데, 광학 시트는 확산 시트(630)에 접착층을 이용하여 일체화되도록 형성할 수 있다. 즉, 확산 시트(630) 상부에 또다른 접착층을 이용하여 마이크로렌즈 어레 이를 접착하거나 프리즘 시트를 접착하거나, 또는 휘도 향상 시트를 접착할 수 있다. 이때, 마이크로렌즈 어레이, 프리즘 시트 및 휘도 향상 시트 각각에는 복수의 홀이 형성되어 접착제가 홀을 통해 하부 계면으로 침투하도록 한다.
상기와 같이 확산판(610)과 복수의 홀(631)이 형성된 확산 시트(630)를 확산 비드(625)가 분산된 접착층(620)을 이용하여 일체화하는 본 발명의 다른 실시 예의 다양한 변형 예로서 복수의 확산 시트(630)를 접착층(620)를 이용하여 일체화할 수 있고, 또다른 변형 예로서 하나의 확산 시트(630)와 서로 다른 광학 시트(700)를 접착층(620)을 이용하여 일체화할 수 있다. 이하, 본 발명의 다른 실시 예의 변형 예를 도면을 이용하여 설명하겠다.
도 13은 본 발명의 다른 실시 예의 제 1 변형예에 따른 광 조절 부재의 확대 단면도로서, 하나의 확산판에 복수의 홀이 각각 형성된 세개의 확산 시트가 접착층에 의해 일체화된 광 조절 부재의 단면도이고, 14(a) 내지 도 14(e)는 본 발명의 다른 실시 예의 제 1 변형예에 따른 광 조절 부재의 제조 방법을 설명하기 위해 순서적으로 도시한 단면도이다.
도 14(a)에 도시된 바와 같이, 확산판(610) 상부에 복수의 홀(631a)이 형성된 제 1 확산 시트(630a)를 확산판(610)에 접촉되도록 배치한다. 여기서, 확산판(610) 내부에는 복수의 확산 비드(615)가 분산되어 있으며, 제 1 확산 시트(630a) 내부에도 복수의 확산 비드(635)가 분산되어 있다. 또한, 제 1 확산 시 트(630a)에 형성된 복수의 홀(631a)은 가장자리에서 밀도가 높게 형성된다. 그리고, 제 1 확산 시트(630a) 상부에 내부에 확산 비드(625)가 분산된 접착제를 드롭한다. 이후 스퀴지 또는 롤러 등을 이용하여 표면을 문지름으로써 접착제가 고르게 펴지도록 한다. 이렇게 하면, 제 1 확산 시트(630a)의 복수의 홀(631)을 통해 접착제가 하부로 침투하게 되고, 확산판(610)과 제 1 확산 시트(630a) 사이에 제 1 접착층(620a)이 형성된다. 제 1 접착층(620a)은 광중합 개시제, 광중합성 모노머 또는 올리고머로 이루어진 광가교성 고분자 용액으로 전술한 도 6(a) 및 도 6(b)와 같은 UV 접착 경화 메커니즘을 갖는다. 또한, 제 1 접착층(620a)에는 광안정제를 부가적으로 혼합하여 이후 UV 조사시 100% 경화되도록 한다. 여기서, 광중합성 모노머 중량 대비 광중합 개시제 중량비는 900:1 내지 4:1이다. 중량비가 4:1인 경우에는 상대적으로 광중합 개시제의 함량이 많은 경우이므로 UV 조사는 수초 동안 실시하는 것이 바람직하다. 한편, 중량비가 900:1인 경우에는 상대적으로 광중합 개시제의 함량이 적은 경우이므로 UV 조사는 수십 분 동안 실시하는 것이 바람직하다. 물론 경화 시간을 단축하기 위해 광중합 개시제의 함량을 높이는 방법 외에 UV 광을 조사하는 램프의 파워를 상승시키는 방식을 이용할 수도 있다. 광중합 개시제는 아세토페논계, 벤조페논계 및 티오크산톤계로부터 선택되는 것이 바람직하고, 광중합성 모노머 또는 올리고머는 아크릴레이트계, 에폭시 아크릴레이트계, 폴리에스테르 아크릴레이트계 및 우레탄 아크릴레이트계로부터 선택되는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 접착층(620a)에 포함된 확산 비드(625)는 아크릴 또는 실리콘 등 광을 확산시킬 수 있는 물질을 이용하여 형성하며, 1∼15㎛ 정도 직경의 원형, 타 원형 또는 다각형 등의 형상으로 형성한다. 확산 비드(625)는 제 1 접착층(620a) 내에 1∼5wt% 정도로 분산되도록 한다.
도 14(b)에 도시된 바와 같이, UV 광을 수초 내지 수십분 동안 조사한다. 이에 따라, 제 1 접착층(620a)이 경화되어 확산판(610)과 제 1 확산 시트(630a)가 접착되어 일체화된다.
도 14(c)에 도시된 바와 같이, 제 1 확산 시트(630a) 상부에 복수의 홀(631)이 형성된 제 2 확산 시트(630b)를 제 1 확산 시트(630a)와 접촉되도록 배치한다. 이때, 제 2 확산 시트(630b)에 형성된 복수의 홀(631b)은 가장자리에서 밀도가 높게 형성되며, 제 1 확산 시트(630a)의 복수의 홀(631a)과 제 2 확산 시트(630b)의 복수의 홀(631b)은 동일 위치에 형성된다. 제 2 확산 시트(630b)는 내부에 확산 비드(635)가 분산되어 있다. 그리고, 제 2 확산 시트(630b) 상부에 내부에 확산 비드(625)가 분산된 접착제를 드롭한다. 이후 스퀴지 또는 롤러 등을 이용하여 표면을 문지름으로써 접착제가 고르게 펴지도록 한다. 이렇게 하면, 제 2 확산 시트(630b)의 복수의 홀(631)을 통해 접착제가 하부로 침투하게 되고, 제 1 확산 시트(630a)과 제 2 확산 시트(630b) 사이에 제 2 접착층(620b)이 형성된다. 제 2 접착층(620b)도 제 1 접착층(620a)와 마찬가지로 광중합 개시제, 광중합성 모노머 또는 올리고머로 이루어진 광가교성 고분자 용액으로 전술한 도 6(a) 및 도 6(b)와 같은 UV 접착 경화 메커니즘을 갖고, UV 조사시 100% 경화되도록 광안정제를 부가하여 혼합한다. 여기서, 제 2 접착층(620b)에 분산된 확산 비드(625)는 제 1 접착층(620a)에 분산된 확산 비드(625)보다 같거나 적게 분산되어 있다.
도 14(d)에 도시된 바와 같이, UV 광을 수초 내지 수십분 동안 조사한다. 이에 따라, 제 2 접착층(620b)이 경화되어 제 1 확산 시트(630a)와 제 2 확산 시트(630b)가 접착되어 일체화된다.
도 14(e)에 도시된 바와 같이, 제 2 확산 시트(630b) 상부에 확산 비드(635)가 분산되고 복수의 홀(631c)이 형성된 제 3 확산 시트(630c)를 제 2 확산 시트(630b)와 접촉되도록 배치한다. 이때, 제 3 확산 시트(630c)에 형성된 복수의 홀(631c)은 가장자리에서 밀도가 높게 형성되며, 제 2 확산 시트(630b)의 복수의 홀(631b)과 제 3 확산 시트(630c)의 복수의 홀(631c)은 동일 위치에 형성된다. 따라서, 제 1 내지 제 3 확산 시트(630a, 630b 및 630c)의 복수의 홀(631a, 631b 및 631c)는 동일 위치에 형성된다. 그리고, 제 3 확산 시트(630c) 상부에 내부에 확산 비드(625)가 분산된 접착제를 드롭한다. 이후 스퀴지 또는 롤러 등을 이용하여 표면을 문지름으로써 접착제가 고르게 펴지도록 한다. 이렇게 하면, 제 3 확산 시트(630c)의 홀(631c)을 통해 접착제가 하부로 침투하게 되고, 제 2 확산 시트(630b)와 제 3 확산 시트(630c) 사이에 제 3 접착층(620c)이 형성된다. 그리고, UV 광을 수초 내지 수십분 동안 조사하여 제 3 접착층(620c)이 경화되도록 함으로써 제 2 확산 시트(630b)와 제 3 확산 시트(630c)가 접착되어 일체화된다. 여기서, 제 3 접착층(620c)에 분산된 확산 비드(625)는 제 2 접착층(620b)에 분산된 확산 비드(625)보다 같거나 적게 분산되어 있다. 즉, 제 1 내지 제 3 접착층(620a, 620b 및 620c)에 분산된 확산 비드(625)는 상층으로 갈수록 적게 분산되어 있을 수 있다.
도 15는 본 발명의 다른 실시 예의 제 2 변형 예에 따른 광 조절 부재의 구성을 설명하기 위한 확대 단면도이다. 도시된 바와 같이 확산판(610) 상부에 제 1 접착층(620a)에 의해 확산 시트(630)가 일체화되며, 확산 시트(630) 상부에 제 2 접착층(620b)에 의해 마이크로렌즈 어레이(710)가 일체화되고, 마이크로렌즈 어레이(710) 상부에 제 3 접착층(620c)에 의해 프리즘 시트(720)가 일체화된다. 물론, 확산판(610) 내부에 확산 비드(615)가 분산되어 있고, 접착제들(620) 내부에도 확산 비드(625)가 분산되어 있으며, 확산 시트(630) 내부에 확산 비드(635)가 분산되어 있다. 또한, 확산 시트(630), 마이크로렌즈 어레이(710) 및 프리즘 시트(720)에 복수의 홀(631, 711 및 721)이 각각 형성되어 접착제가 홀을 통해 하부로 침투할 수 있도록 한다.
도 16은 본 발명의 다른 실시 예의 제 3 변형 예에 따른 광 조절 부재의 구성을 설명하기 위한 확대 단면도이다. 도시된 바와 같이 확산판(610) 상부에 제 1 접착층(620a)에 의해 확산 시트(630)가 일체화되며, 확산 시트(630) 상부에 제 2 접착층(620b)에 의해 프리즘 시트(720)가 일체화되고, 프리즘 시트(720) 상부에 제 3 접착층(620c)에 의해 휘도 향상 시트(730)가 일체화된다. 물론, 확산판(610) 내부에 확산 비드(615)가 분산되어 있고, 접착제들(620) 내부에도 확산 비드(625)가 분산되어 있으며, 확산 시트(630) 내부에 확산 비드(635)가 분산되어 있다. 또한, 확산 시트(630), 프리즘 시트(720) 및 휘도 향상 시트(730)에 복수의 홀(631, 721 및 731)이 각각 형성되어 접착제가 홀을 통해 하부로 침투할 수 있도록 한다.
도 17은 본 발명의 다른 실시 예의 제 4 변형 예에 따른 광 조절 부재의 구성을 설명하기 위한 확대 단면도이다. 도시된 바와 같이 확산판(610) 상부에 제 1 접착층(620a)에 의해 확산 시트(630)가 일체화되며, 확산 시트(630) 상부에 제 2 접착층(620b)에 의해 마이크로렌즈 어레이(710)가 일체화되고, 마이크로렌즈 어레이(710) 상부에 제 3 접착층(620c)에 의해 휘도 향상 시트(730)가 일체화된다. 물론, 확산판(610) 내부에 확산 비드(615)가 분산되어 있고, 접착제들(620) 내부에도 확산 비드(625)가 분산되어 있으며, 확산 시트(630) 내부에 확산 비드(635)가 분산되어 있다. 또한, 확산 시트(630), 마이크로렌즈 어레이(710) 및 휘도 향상 시트(730)에 복수의 홀(631, 711 및 731)이 각각 형성되어 접착제가 홀을 통해 하부로 침투할 수 있도록 한다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에서는 내부에 확산 비드가 분산되어 있지 않은 확산 시트와 광학 시트를 서로 다른 위치에 형성된 복수의 홀을 통해 접착제를 침투시켜 일체화하고, 본 발명의 다른 실시 예에서는 내부에 확산 비드가 분산되어 있는 확산 시트와 광학 시트를 동일한 위치에 형성된 복수의 홀을 통해 접착제를 침투시켜 일체화하는 것으로 설명하였다. 그러나, 이러한 실시 예에 국한되지 않고 홀을 형성되지 않은 적어도 하나의 확산 시트 또는 광학 시트를 적용하여 접착할 수도 있다. 즉, 다층으로 확산 시트 및 광학 시트를 접착하는 경우 적어도 어느 하 나 이상의 시트는 복수의 홀이 형성되고, 나머지 시트는 홀이 형성되지 않도록 하여 접착시킬 수 있다. 이때, 최상부의 시트는 홀이 형성되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 실시 예에서는 확산 시트 또는 광학 시트에 형성된 복수의 홀이 상하부를 관통하도록 형성된 것으로 설명하였으나, 이에 국한되지 않고 상부 또는 하부는 관통하지 않는 홀을 형성하는 것도 가능하다. 이 경우 하부층 상부에 접착제를 먼저 도포한 후 상부층을 접착하고 경화시키는 것이 바람직하다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 18을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정 표시 장치(1600)는 광을 공급하기 위한 백라이트 유닛, 백라이트 유닛으로부터 공급되는 광을 이용하여 영상을 표시하기 위한 디스플레이 유닛(1400) 및 디스플레이 유닛(1400)을 백라이트 유닛에 고정하기 위한 탑 샤시(1500)를 포함한다.
백라이트 유닛은 광을 발생하는 램프 유닛(100), 램프 유닛(100) 상부에 형성되어 램프 유닛(100)으로부터 발생된 광의 확산시키는 확산판(210) 및 확산판(210)과 접착제(220)에 의해 일체로 형성되어 확산판(210)으로부터 제공된 광을 확산시키는 확산 시트(230)를 포함한다. 또한, 백라이트 유닛은 확산 시트(230) 상부에 배치되거나 일체로 형성되어 확산 시트(230)로부터 제공된 광의 광학 특성을 향상시키는 광학 시트(300), 램프 유닛(100) 하부에 형성되어 램프 유닛(100)으로부터 누설된 광을 디스플레이 유닛(1400)측으로 반사시키는 반사판(400) 및 반사 판(400) 하부에 형성되어 램프 유닛(100), 확산판(210), 확산 시트(230) 및 광학 시트(300)를 수납하는 수납용기(500)를 포함한다.
한편, 디스플레이 유닛(1400)은 영상을 표시하는 액정 표시 패널(1410), 액정 표시 패널(1410)을 구동하기 위한 구동 신호를 제공하는 소오스 인쇄 회로 기판(1420) 및 게이트 인쇄 회로 기판(1430)을 포함한다.
소오스 인쇄 회로 기판(1420) 및 게이트 인쇄 회로 기판(1430)으로부터 제공되는 구동 신호는 데이터 연성 회로 필름(1430) 및 게이트 연성 회로 필름(1440)을 통해 액정 표시 패널(1410)에 인가된다. 데이터 및 게이트 연성 회로 필름(1430 및 1440)은 일 예로, 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package; TCP) 또는 칩 온 필름(Chip On Film; COF)으로 이루어진다. 여기서, 데이터 및 게이트 연성 회로 필름(1430 및 1440) 각각은 소오스 인쇄 회로 기판(1420) 및 게이트 인쇄 회로 기판(1430)으로부터 제공되는 구동 신호를 적절한 타이밍에 액정 표시 패널(1410)에 인가하기 위하여 구동 신호의 타이밍을 제어하는 데이터 구동 칩(1460) 및 게이트 구동 칩(1470)을 더 포함한다.
액정 표시 패널(1410)은 박막 트랜지스터(Thin Film Transister) 기판(1412), 박막 트랜지스터 기판(1412)과 대향하여 결합되는 컬러 필터(Color Filter) 기판(1414) 및 두 기판(1412 및 1414) 사이에 개재되는 액정(미도시)을 포함한다.
박막 트랜지스터 기판(1412)은 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(미도시)가 매트릭스 형태로 형성되어 있는 투명한 유리 기판이다. 박막 트랜지스터들의 소오스 단자에는 데이터 라인이 연결되며, 게이트 단자에는 게이트 라인이 연결된다. 또한, 드레인 단자에는 투명한 도전성 재질로 이루어진 화소 전극이 연결된다.
컬러 필터 기판(1414)은 박막 트랜지스터 기판(1412)에 일정 간격 이격되어 대향 배치된다. 컬러 필터 기판(1414)은 광이 통과하면 소정의 색으로 발현되는 색화소인 RGB 화소가 박막 공정에 의해 형성된 기판이다. 컬러 필터 기판(1414)의 전면에는 투명한 도전성 재질로 이루어진 공통 전극이 형성된다.
이러한 구성을 갖는 액정 표시 패널(1410)은 박막 트랜지스터의 게이트 단자에 전원이 인가되어 박막 트랜지스터가 턴-온(turn on)되면, 화소 전극과 공통 전극 사이에는 전계가 형성된다. 이러한 전계에 의해 박막 트랜지스터 기판(1412)과 컬러 필터 기판(1414)과의 사이에 개재된 액정의 배열이 변화되고, 액정의 배열 변화에 따라서 백라이트 유닛으로부터 공급되는 광의 투과도가 변경되어 원하는 계조의 영상을 얻게 된다. 소오스 인쇄 회로 기판(1420)은 데이터 연성 회로 필름(1440)을 통해 박막 트랜지스터 기판(1412)의 일 단부에 연결된다.
또한, 게이트 인쇄 회로 기판(1430)은 게이트 연성 회로 필름(1450)을 통해 박막 트랜지스터 기판(1412)의 타 단부에 연결된다. 따라서, 소오스 인쇄 회로 기판(1420) 및 게이트 인쇄 회로 기판(1430)은 액정 표시 패널(1410)을 구동하기 위한 데이터 구동 신호 및 게이트 구동 신호를 발생시켜 출력한다.
데이터 구동 신호는 박막 트랜지스터 기판(1412)에 형성된 데이터 라인을 제어하기 위한 구동 신호이며, 데이터 연성 회로 필름(1440)을 통해 데이터 라인에 인가된다. 게이트 구동 신호는 박막 트랜지스터 기판(1412)에 형성된 게이트 라인 을 제어하기 위한 구동 신호이며, 게이트 연성 회로 필름(1450)을 경유하여 게이트 라인에 인가된다. 이를 위해, 박막 트랜지스터 기판(1412)에는 데이터 연성 회로 필름(1440)과 게이트 연성 회로 필름(1450)을 연결하기 위한 도전 배선(미도시)이 형성된다.
한편, 디스플레이 유닛(1400)은 백라이트 유닛의 상부로부터 실장된다. 이때, 액정 표시 패널(1410)은 몰드 프레임(1550)에 수납되어 백라이트 유닛의 상부에 배치된다. 또한, 소오스 인쇄 회로 기판(1420)은 데이터 연성 회로 필름(1440)의 밴딩에 의하여 수납 용기(400)의 배면에 고정된다.
탑 샤시(1500)는 백라이트 유닛에 수납된 액정 표시 패널(1410)의 가장자리를 감싸면서 수납 용기(500)와 결합된다. 탑 샤시(1500)는 외부 충격에 의한 액정표시 패널(1410)의 파손을 방지하고, 액정 표시 패널(1410)이 수납 용기(500)로부터 이탈되는 것을 방지한다.
상기에서는 확산판을 이용하는 직하형 백라이트 유닛을 예로 설명하였으나, 도광판을 이용하는 에지형 백라이트 유닛에도 본 발명이 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예로서 액정 표시 장치를 예로 들어 설명하였으나, 광을 확산시키기 위한 확산판 또는 도광판을 가지는 다른 표시 장치에도 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 확산판과 확산 시트 또는 광학 시트를 확산 비드가 분산된 접착제를 이용하여 일체화시킴으로써 취급이 용이해지며, 공정 및 원료 절감을 통해 원가를 절감할 수 있다. 또한, 확산판과 확산 시트 또는 광학 시트 사이의 공기층을 제거함으로써 총 광량의 손실을 줄일 수 있다. 그리고, 확산 비드가 분산된 접착제를 이용함으로써 확산판과 확산 시트 또는 광학 시트 사이의 굴절률 차이를 줄여 휘도를 향상시킬 수 있다. 한편, 확산판과 확산 시트 또는 광학 시트를 일체화함으로써 표시 장치의 전체 두께를 줄일 수 있다.

Claims (20)

  1. 광학판;
    상기 광학판 상부에 형성되며, 내부에 확산 비드가 분산된 접착층; 및
    상기 접착층에 의해 상기 광학판과 접착되어 일체화되며, 복수의 홀이 형성된 광 조절 시트를 포함하는 백라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 광학판은 확산판 및 도광판을 포함하는 백라이트 유닛.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 광 조절 시트는 확산 시트 및 광학 시트를 포함하는 백라이트 유닛.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 광 조절 시트는 상기 접착층에 의해 적어도 일층 이상의 다층으로 일체화된 백라이트 유닛.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 광학 시트는 마이크로렌즈 어레이, 프리즘 시트 및 휘도 향상 시트중 적어도 어느 하나를 포함하는 백라이트 유닛.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 확산판은 내부에 복수의 확산 비드가 분산된 백라이트 유닛.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 확산 시트는 내부에 복수의 확산 비드가 분산된 백라이트 유닛.
  8. 제 4 항에 있어서, 상기 다층 구조의 광 조절 시트는 적어도 하나 이상의 시트에 복수의 홀이 형성된 백라이트 유닛.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 다층 구조의 광 조절 시트에 각각 형성된 복수의 홀은 상기 다층 구조의 광 조절 시트의 동일 위치에 형성된 백라이트 유닛.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 다층 구조의 광 조절 시트에 각각 형성된 복수의 홀은 상기 다층 구조의 광 조절 시트의 서로 다른 위치에 형성된 백라이트 유닛.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 확산 비드는 아크릴 및 실리콘중 적어도 어느 하나를 이용하여 형성하는 백라이트 유닛.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 확산 비드는 상기 접착층에 1 내지 5wt%의 비율로 분산된 백라이트 유닛.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 접착층은 상기 광 조절 시트의 상기 복수의 홀이 채워지도록 형성된 백라이트 유닛.
  14. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 다층 구조의 광학 조절 시트를 접착하는 상기 접착제는 상층으로 갈수록 상기 확산 비드의 비율이 줄어드는 백라이트 유닛.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 접착층은 광중합 개시제, 광중합성 모노머 또는 올리고머로 이루어진 광가교성 고분자 용액으로 형성된 백라이트 유닛.
  16. 광학판 상부에 복수의 홀이 형성된 광 조절 시트를 형성하는 단계;
    상기 광 조절 시트 상부에 내부에 확산 비드가 분산된 접착제가 상기 홀을 통해 상기 광학판과 상기 광 조절 시트 사이로 침투하도록 하는 단계; 및
    UV를 조사하여 상기 접착제를 경화시켜 상기 광학판과 상기 광 조절 시트를 일체화하는 단계를 포함하는 백라이트 유닛의 제조 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 복수의 홀이 형성된 광 조절 시트가 상기 내부에 확산 비드가 분산된 접착제에 의해 다층으로 일체화되는 백라이트 유닛의 제조 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 광 조절 시트를 다층으로 일체화하는 경우 적어도 하나 이상의 광 조절 시트는 복수의 홀이 형성되고, 나머지 시트는 홀이 형성되지 않도록 하는 백라이트 유닛의 제조 방법.
  19. 광을 제공하는 광원;
    광학판과 복수의 홀이 형성된 광 조절 시트가 내부에 확산 비드가 분산된 접착층에 의해 일체화되며, 상기 광원으로부터 제공된 광을 조절하기 위한 광 조절 부재를 포함하는 백라이트 유닛; 및
    상기 백라이트 유닛으로부터 공급된 광을 이용하여 화상을 표시하는 패널을 포함하는 표시 장치.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 광원은 상기 광학판의 측면 또는 하부면으로부터 광을 조사하는 표시 장치.
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