KR20090053087A - 광학 시트 및 이를 이용한 백라이트 모듈 - Google Patents

광학 시트 및 이를 이용한 백라이트 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액정 표시 장치 등의 화상 장치에 사용되는 광학 시트 및 이를 이용한 백라이트 모듈에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 광학 시트는 광이 들어오는 입사면과 상기 광이 방출되는 출사면을 구비한 광학 시트로서, 상기 광학 시트의 측면에는 광 누설을 방지하기 위한 반사막이 구비된다. 상기 광학 시트는 확산 시트 또는 프리즘 시트일 수 있다. 그리고 상기 반사막은 광학 시트의 측면에 은(Ag) 또는 이산화티탄(TiO2) 중에서 선택된 어느 한 반사 물질을 코팅하여 형성할 수 있다.
LCD, 백라이트, 반사, 휘도, 광학 시트

Description

광학 시트 및 이를 이용한 백라이트 모듈{OPTICAL SHEET AND BACKLIGHT MODULE USING THE SAME}
본 발명은 광학 시트(optical sheet) 및 이를 이용한 백라이트 모듈(backlight module)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정 표시 패널의 주변 표시면에서 휘도가 저하되는 것을 방지할 수 있는 광학 시트 및 이를 이용한 백라이트 모듈에 관한 것이다.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device, 이하 LCD라 함)는 매트릭스 형태로 배열된 액정 셀들의 광 투과율을 그에 공급되는 비디오 신호로써 조절함으로써 비디오 신호에 해당하는 화상을 표시한다.
이를 위하여, 액정 표시 장치는 하부에서 투사되는 광의 투과량을 조절하는 액정 셀들이 액티브 매트릭스(active matrix) 형태로 배열된 액정 표시 패널과, 상기 액정 패널의 하부에서 광을 투사하는 백라이트 모듈을 구비한다.
상기 백라이트 모듈은 액정 패널의 후면에서 백색광을 고르게 투사시키는 역할을 하는 장치로서, 광원의 위치에 따라 직하형 방식과 에지형 방식 등이 있다.
에지형 백라이트 모듈은 액정 표시 장치의 일측 가장자리에 광원을 설치하 고, 광원으로부터 입사되는 광을 도광판과 다수의 광학 시트를 통해 액정 표시 패널에 조사한다. 직하형 백라이트 모듈은 액정 표시 장치의 바로 아래에 다수의 광원을 배치하고, 광원들로부터 입사되는 광을 확산판과 다수의 광학 시트를 통해 액정 표시 패널에 조사한다.
이러한 구성의 백라이트 모듈에 있어서, 상기 광학 시트들은 1매 이상의 확산 시트와 1매 이상의 프리즘 시트를 포함하며, 도광판 또는 확산판으로부터 입사되는 광을 액정 표시 패널 전체에 균일하게 조사하고 표시면에 대하여 수직인 방향으로 광의 진행 경로를 꺾어 표시면 전면으로 광을 집광하는 역할을 한다.
그러나 에지형 백라이트 모듈을 채용한 액정 표시 장치의 경우에는 액정 표시 패널의 표시면 상에서 대략 10여 곳의 측정 지점을 선정하여 휘도를 측정해 보면 주변 표시면의 휘도가 중심 표시면의 휘도보다 낮게 측정되는 문제점이 발생된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 주변 표시면의 휘도 저하를 효과적으로 방지할 수 있는 광학 시트 및 이를 이용한 백라이트 모듈을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 광학 시트는 광이 들어오는 입사면과 상기 광이 방출되는 출사면을 구비한 광학 시트로서, 상기 광학 시트의 측면에는 광 누설을 방지하기 위한 반사막이 구비된다.
상기 광학 시트는 확산 시트 또는 프리즘 시트일 수 있다.
상기 반사막은 광학 시트의 측면에 반사 물질을 코팅하여 형성할 수 있다.
상기 반사 물질로는 은(Ag) 또는 이산화티탄(TiO2) 중에서 선택된 어느 한 물질을 사용할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 백라이트 모듈은 광을 발생하는 광원 및 상기 광이 들어오는 입사면과 상기 광이 방출되는 출사면을 구비한 광학 시트를 포함하며, 상기 광학 시트의 측면에는 광 누설을 방지하기 위한 반사막이 구비된다.
상기 광학 시트는 확산 시트 또는 프리즘 시트일 수 있다.
상기 반사막은 광학 시트의 측면에 반사 물질을 코팅하여 형성할 수 있다.
상기 반사 물질로는 은(Ag) 또는 이산화티탄(TiO2) 중에서 선택된 어느 한 물질을 사용할 수 있다.
상기 백라이트 모듈은 상기 광학 시트의 하부에 배치되는 도광판을 더욱 포함하며, 상기 도광판의 입사면을 제외한 측면에는 광 누설을 방지하기 위한 반사막이 구비될 수 있다.
상기 백라이트 모듈은 상기 광학 시트의 하부에 배치되는 확산판을 더욱 포함하며, 상기 확산판의 측면에는 광 누설을 방지하기 위한 반사막이 구비될 수 있다.
상기한 구성의 광학 시트는 입사된 광이 측면을 통해 누설되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 광학 시트를 이용한 백라이트 모듈은 액정 표시 패널의 표시면 중에서 주변 표시면의 휘도가 중심 표시면의 휘도에 비해 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 위에 있다고 할 때, 이는 다른 부분 바로 위에 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 바로 위에 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
<실시예 1>
그러면, 도 1 내지 도 3을 참고로 하여 본 발명의 실시예 1을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 백라이트 모듈을 갖는 액정 표시 장치의 개략적인 구성을 나타내는 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 백라이트 모듈의 조립 상태를 나타내는 개략적인 측단면도이며, 도 3은 휘도 측정 지점을 나타내는 액정 표시 패널의 평면도이다.
액정 표시 장치는 화상을 표시하기 위한 액정 표시 패널(110)과 액정 표시 패널(110)에 광을 조사하기 위한 백라이트 모듈(120)이 몰드 프레임(130)에 수납되어 구성된다.
몰드 프레임(130)은 금속 재질을 갖거나 플라스틱 재질을 갖는 경우로 구분되며, 액정 표시 패널(110)과 백라이트 모듈(120)이 몰드 프레임(130)에 적층 형태로 삽입되면 패널 가이드가 몰드 프레임(130)에 결합된다.
그리고 액정 표시 패널(110)과 백라이트 모듈(120)이 수납되어 있는 몰드 프레임(130)에는 상부 케이스(132)와 하부 커버(134)가 조립된다.
액정 표시 패널(110)은 다수의 데이터 라인들과 다수의 스캔 라인들이 교차하게 배열되고 상부 및 하부 기판의 사이에 액정 셀들이 액티브 매트릭스(active matrix) 형태로 배열된다. 또한, 액정 표시 패널에는 액정 셀들 각각에 전계를 인가하기 위한 화소 전극들과 공통 전극이 형성된다.
다수의 데이터 라인들과 다수의 스캔 라인들의 교차부에는 스캔 신호에 응답하여 화소 전극에 인가될 데이터 전압을 스위칭하기 위한 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor)들이 형성된다. 이러한 액정 표시 패널에는 테이프 캐리어 패키지(TCP: Tape Carrier Package)를 통해 게이트 드라이브 집적회로들과 데이터 드라이브 집적회로들이 전기적으로 접속된다.
액정 표시 패널(110)의 하부에 배치되는 백라이트 모듈(120)은 램프(121), 램프 하우징(122), 도광판(123), 반사판(124) 및 광학 시트(125)를 포함한다.
도광판(123)은 광이 입사되는 입사면(미도시함), 광이 출사되는 출사면(미도시함) 및 상기 입사면을 제외한 측면을 구비하며, 액정 표시 패널(110)의 하부에 배치된다.
도광판(123)의 입사면 쪽에는 램프 하우징(122)에 의해 냉음극 형광 램프(121)가 설치된다. 여기에서, 냉음극 형광 램프(121) 대신에 다른 종류의 광원이 사용될 수도 있다.
도광판(123)의 하부에는 배면을 통해 광이 누설되는 것을 방지하기 위한 반사판(124)이 배치되고, 도광판(123)과 액정 표시 패널(110) 사이에는 광학 시트(125)가 배치된다.
광학 시트(125)는 적어도 1매 이상의 확산 시트(125a), 적어도 1매 이상의 프리즘 시트(125b)를 포함할 수 있으며, 프리즘 시트(125b) 위에 배치되는 보호 시 트(125c)를 더욱 포함할 수 있다. 물론, 상기 보호 시트(125c)는 확산 시트로 바꾸어 사용할 수 있다. 이와 같이, 광학 시트(125)의 구조는 실시예 1에 제한되지 않으며, 각종 시트류를 다양한 형태로 조합하는 것이 가능하다.
이러한 구성의 액정 표시 장치에 있어서, 광학 시트(125), 즉 확산 시트(125a)와 프리즘 시트(125b)의 측면에는 반사막(126)이 형성되어 있다.
반사막(126)은 은(Ag) 또는 이산화티탄(TiO2) 등의 반사 물질을 코팅하여 형성할 수 있다. 그런데 상기 확산 시트(125a) 및 프리즘 시트(126b)는 그 두께가 매우 얇으므로 그의 측면에 반사막을 형성하는 것이 용이하지 않다.
따라서, 광학 시트(125)의 측면에 반사막을 형성하는 방법으로는 확산 시트 또는 프리즘 시트를 수백 내지 수천 매씩 적층해 놓은 상태에서 확산 시트 또는 프리즘 시트의 측면에 반사 물질을 분사, 도포 또는 증착하는 방법이 사용될 수 있다.
그리고 상기한 에지형 백라이트 모듈의 경우 도광판(123)의 입사면을 제외한 측면에도 반사막(126)을 형성할 수 있다.
이러한 구성의 광학 시트(125)를 갖는 백라이트 모듈(120)을 이용하면, 광학 시트(125)의 측면을 통해 광이 누설되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 도 3에 도시한 바와 같이 10여 곳의 측정 지점(P)에서 휘도를 측정할 때, 주변 표시면(112) 상에서의 휘도가 중심 표시면(114) 상에서의 휘도에 비해 낮아지는 것을 방지할 수 있다.
<실시예 2>
본 실시예에서는 백라이트 모듈이 직하형(direct under type)으로 구성된 것을 예로 들어 설명한다.
도 4를 참고하면, 실시예 2의 직하형 백라이트 모듈(220)은 병렬 배치된 복수개의 냉음극 형광 램프(221)를 구비한다. 냉음극 형광 램프(221)는 하부 커버(222)에 의해 일정한 간격으로 복수개가 배치되어 있으며, 하부 커버(222)의 내면에는 광을 반사하기 위한 반사막(미도시함)이 형성되어 있다.
냉음극 형광 램프(222)의 상측에는 확산판(223)이 하부 커버(120)에 의해 설치되어 있다. 확산판(223)에는 광을 확산시키는 성질을 갖는 확산 물질이 포함되어 있다. 확산 물질로는 실리카, 수산화 알루미늄, 산화 알루미늄, 산화 티탄, 산화 아연, 황산 바륨, 마그네슘 실리케이트 또는 이들의 혼합물을 포함하는 무기 필러와, 아크릴계 수지, 아크릴로니트릴, 폴리우레탄, 폴리염화비닐, 폴리스틸렌계 수지, 폴리 아크릴로니트릴, 폴리아미드, 폴리 실록산계 수지, 멜라민계 수지, 벤조 구아민계 수지 등의 유기 필러가 사용될 수 있다.
확산판(223)에 사용되는 확산 물질의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 원 형상, 막대 형상, 판형상 등으로 이루어질 수 있는데, 이 중에서도 광의 확산 방향을 등방적으로 할 수 있는 구상의 비드들(beads)이 바람직하다.
확산판(223)과 액정 표시 패널(210)의 사이에는 광학 시트(225)가 배치되어 있다. 광학 시트(225)는 확산 시트와 프리즘 시트를 포함하는 여러 종류의 시트들 이 다양한 조합으로 배치될 수 있다.
이러한 구성의 광학 시트(225)에 있어서, 광학 시트(225) 측면에는 반사막(226)이 각각 형성되어 있다. 이 반사막(226)은 실시예 1에서 설명한 방법에 따라 형성할 수 있다.
그리고 확산판(223)의 측면에도 반사막(226)이 형성될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 에지형 백라이트 모듈을 갖는 액정 표시 장치의 개략적인 구성을 나타내는 분해 사시도이고,
도 2는 도 1에 도시한 백라이트 모듈의 조립 상태를 나타내는 개략적인 측단면도이고,
도 3은 휘도 측정 지점을 나타내는 액정 표시 패널의 평면도이고,
도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 직하형 백라이트 모듈을 갖는 백라이트 모듈의 조립 상태를 나타내는 개략적인 측단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110, 210: 액정 표시 패널 120, 220: 백라이트 모듈
121, 221: 램프 125, 225: 광학 시트
126, 226: 반사막

Claims (8)

  1. 광이 들어오는 입사면과 상기 광이 방출되는 출사면을 구비한 광학 시트로서,
    상기 광학 시트의 측면에는 광 누설을 방지하기 위한 반사막이 구비되는 광학 시트.
  2. 제1항에서,
    상기 광학 시트는 확산 시트 또는 프리즘 시트를 포함하는 광학 시트.
  3. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 반사막은 은(Ag) 또는 이산화티탄(TiO2) 중에서 선택된 어느 한 반사 물질을 포함하는 광학 시트.
  4. 광을 발생하는 광원; 및
    상기 광이 들어오는 입사면과 상기 광이 방출되는 출사면을 구비한 광학 시트
    를 포함하며,
    상기 광학 시트의 측면에는 광 누설을 방지하기 위한 반사막이 구비되는 백 라이트 모듈.
  5. 제4항에서,
    상기 광학 시트는 확산 시트 또는 프리즘 시트를 포함하는 백라이트 모듈.
  6. 제4항에서,
    상기 반사막은 은(Ag) 또는 이산화티탄(TiO2) 중에서 선택된 어느 한 반사 물질을 포함하는 백라이트 모듈.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에서,
    상기 광학 시트의 하부에 배치되는 도광판을 더욱 포함하며, 상기 도광판은 입사면을 제외한 측면에 광 누설을 방지하기 위한 반사막이 구비되는 백라이트 모듈.
  8. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에서,
    상기 광학 시트의 하부에 배치되는 확산판을 더욱 포함하며, 상기 확산판의 측면에는 광 누설을 방지하기 위한 반사막이 구비되는 백라이트 모듈.
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