KR20090116002A - 광학시트와 이를 이용한 액정표시장치 - Google Patents

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KR20090116002A
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liquid crystal
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황갑진
김진우
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은, 베이스필름; 베이스필름의 일면에 위치하며 복수의 제1확산입자를 포함하는 제1수지층; 및 제1수지층의 일면에 위치하며 복수의 돌출부를 포함하는 제2수지층을 포함하는 광학시트를 제공한다.
광학시트, 굴절률, 수지층

Description

광학시트와 이를 이용한 액정표시장치{Prism sheet and Liquid Crystal Display using the same}
본 발명은 광학시트와 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 액정 표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 유기전계 발광소자(Organic Light Emitting Diodes: OLED) 및 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 평판 표시장치(Flat Panel Display: FPD)의 사용이 증가하고 있다. 그 중 고해상도를 구현할 수 있고 소형화뿐만 아니라 대형화가 가능한 액정 표시장치가 널리 사용되고 있다.
여기서, 액정표시장치는 수광형 표시장치로 분류된다. 이러한 액정표시장치는 액정 패널의 하부에 위치하는 백라이트 유닛으로부터 광원을 제공받아 영상을 표현할 수 있다.
백라이트 유닛은 액정 패널에 효율적인 광을 제공하기 위해 광원 및 광학필름층 등을 포함할 수 있다. 여기서, 광학필름층은 확산시트, 광학시트, 보호시트 등을 포함할 수 있다.
광학필름층으로 구성되는 다수의 시트 층은 구비 조건과 구조적 조건 등에 따라 광학적 특성의 변화가 높게 일어난다. 여기서, 광학필름층의 광학적 특성 변화는 백라이트 유닛의 광 효율에 영향을 미치게 됨과 아울러 액정표시장치의 표시품질에 영향을 미치게 된다.
따라서, 액정표시장치의 표시품질을 향상시키기 위해서는 광학필름층 관련 분야의 연구가 계속되어야 할 필요성이 있다.
상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 광학적 특성을 향상시킬 수 있는 광학시트와 이를 이용한 액정표시장치를 제공하여 표시품질을 향상시키는 것이다.
상술한 과제 해결 수단으로 본 발명은, 베이스필름; 베이스필름의 일면에 위치하며 복수의 제1확산입자를 포함하는 제1수지층; 및 제1수지층의 일면에 위치하며 복수의 돌출부를 포함하는 제2수지층을 포함하는 광학시트를 제공한다.
제1수지층의 굴절률은, 제2수지층의 굴절률과 같거나 낮을 수 있다.
제1수지층의 굴절률은, 1.48 ~ 1.6일 수 있다.
제2수지층의 굴절률은, 1.5 ~ 1.6일 수 있다.
돌출부는, 프리즘, 렌티큘러 렌즈 또는 마이크로 렌즈 중 어느 하나일 수 있다.
복수의 제1확산입자는, 기포 또는 비드일 수 있다.
복수의 제1확산입자의 직경은, 1 ~ 10㎛ 일 수 있다.
돌출부가 프리즘인 경우, 프리즘은 복수의 산과 골을 포함하며, 산의 높이는 프리즘의 길이 방향의 상하로 가변할 수 있다.
돌출부가 프리즘인 경우, 프리즘은 복수의 산과 골을 포함하며, 산의 높이는 프리즘의 길이 방향의 좌우로 가변할 수 있다.
베이스필름과 제1수지층 사이에 위치하는 프라이머층을 포함할 수 있다.
베이스필름의 타면에 위치하는 보호층을 포함할 수 있다.
보호층은, 베이스필름의 타면에 위치하는 제3수지층과, 제3수지층에 포함된 제2확산입자를 포함할 수 있다.
제2확산입자는, 제3수지층의 100 중량부 대비 10 ~ 50 중량부를 가질 수 있다.
한편, 다른 측면에서 본 발명은 광원; 광원 상에 위치하며 베이스필름과, 베이스필름의 일면에 위치하며 복수의 제1확산입자를 포함하는 제1수지층과, 제1수지층의 일면에 위치하며 복수의 돌출부를 포함하는 제2수지층을 포함하는 광학시트; 및 광학시트 상에 위치하는 액정패널을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
제1수지층의 굴절률은, 제2수지층의 굴절률과 같거나 낮을 수 있다.
제1수지층의 굴절률은, 1.48 ~ 1.6일 수 있다.
제2수지층의 굴절률은, 1.5 ~ 1.6일 수 있다.
돌출부는, 프리즘, 렌티큘러 렌즈 또는 마이크로 렌즈 중 어느 하나일 수 있다.
복수의 제1확산입자는, 기포 또는 비드일 수 있다.
복수의 제1확산입자의 직경은, 1 ~ 10㎛ 일 수 있다.
돌출부가 프리즘인 경우, 프리즘은 복수의 산과 골을 포함하며, 산의 높이는 프리즘의 길이 방향의 상하 및 좌우로 가변할 수 있다.
베이스필름과 제1수지층 사이에 위치하는 프라이머층을 포함할 수 있다.
본 발명은, 광학적 특성을 향상시킬 수 있는 광학시트와 이를 이용한 액정표시장치를 제공하여 표시품질을 향상시키는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
<광학시트>
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 광학시트의 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 광학시트는 베이스필름(110)을 포함할 수 있다. 또한, 베이스필름(110)의 일면에 위치하며 복수의 제1확산입자(125)를 포함하는 제1수지층(120)을 포함할 수 있다. 또한, 제1수지층(120)의 일면에 위치하며 복수의 돌출부를 포함하는 제2수지층(130)을 포함할 수 있다.
여기서, 복수의 제1확산입자(125)는 기포 또는 비드일 수 있으며, 그 직경은 1 ~ 10㎛의 크기를 가질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 제1실시예에 따른 광학시트는 도시된 바와 같이 제2수지층(130)에 포함된 복수의 돌출부가 프리즘 형상인 것을 일례로 한다. 프리즘 형상을 갖는 복수의 돌출부는 산(130a)과 골(130b)을 포함할 수 있으며, 산(130a) 간의 거리(P)와 산의 각도(A)는 일정할 수 있다.
베이스필름(110)은 광원으로부터 출사된 빛을 투과시킬 수 있도록 투명할 수 있다. 이를 위해, 베이스필름(110)은 투명한 재질로 형성될 수 있다. 베이스필름(110)의 재질은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스틸렌 및 폴리에폭시로 이루어진 군 중에서 어느 하나를 선택할 수 있다.
베이스필름(110)은 소정의 두께, 예를 들면, 10㎛ 내지 1000㎛의 얇은 두께를 가질 수 있다. 이와 같이 베이스필름(110)의 두께를 10㎛ 이상으로 형성하면, 시트의 기계적 강도 및 열 안정성을 확보하는 한도 내에서 박형화할 수 있다. 베이스필름(110)의 두께를 1000㎛ 이하로 형성하면, 시트의 유연성을 확보하는 한도 내에서 기계적 강도 및 내열성을 최대한 확보할 수 있다. 그리고 이와 같은 두께의 범위로 형성하게 되면 가공성 측면에서 우수한 성능을 나타냄은 물론 필름처럼 잘 휘어질 수 있는 특성을 가질 수 있다.
제1수지층(120)은 에폭시 등과 같은 재료를 사용할 수 있는데, 이러한 제1수지층(120)은 베이스필름(110)과 제2수지층(130) 간의 부착력을 향상시킬 수 있는 재료면 가능하다. 제1수지층(120)은 부착력뿐만 아니라 제2수지층(130)으로 전달되는 빛의 산란 정도를 향상시키기 위해 내부에 기포(125)가 포함될 수 있다.
제1수지층(120)은 다른 층에 비해 얇게 형성되므로, 다른 층 대비 굴절률과 두께를 미세조정하여 휘도개선, 색좌표개선 등을 할 수 있다. 여기서, 제1수지층(120)을 형성할 때는 출사 되는 빛의 굴절률이 1.48 ~ 1.6을 갖도록 하는 것이 유리하다.
이와 같이 제1수지층(120)의 굴절률을 1.48 ~ 1.6을 갖도록 하는 이유는 베이스필름(110)과의 굴절률 차를 두고 제2수지층(130)으로 입사되는 빛의 직진성을 높이기 위함이다. 여기서, 제1수지층(120)의 굴절률을 1.48 이상으로 형성하게 되면, 베이스필름(110)과의 굴절률 차를 많이 두면서 제1수지층(120)을 아크릴레이트계로 형성하여 단가를 절감할 수 있게 된다. 여기서, 제1수지층(120)의 굴절률을 1.6 이하로 형성하게 되면, 제1수지층(120)을 무기물이 아닌 유기물로 구현할 수 있게 된다.
제2수지층(130)은 아크릴, 우레탄, 폴리에스테르 등을 사용할 수 있는데, 제2수지층(130)은 제1수지층(120)을 통해 입사된 빛의 집광성을 높일 수 있는 재료면 가능하다. 이러한 제2수지층(130)은 제1수지층(120)과 더불어 광학적 효과를 갖기 위해 1.5 ~ 1.6 범위의 굴절률을 가질 수 있다.
여기서, 제2수지층(130)의 굴절률을 1.5 이상으로 형성하게 되면, 제1수지층(120)과 더불어 광학적 효과를 가질 수 있다. 여기서, 제2수지층(130)의 굴절률을 1.6 이하로 형성하게 되면, 제2수지층(130)을 무기물이 아닌 유기물로 구현할 수 있게 된다.
다만, 위와 같이 제1수지층(120)과 제2수지층(130)이 더불어 광학적 효과를 갖기 위해서는 제1수지층(120)과 제2수지층(130)의 굴절률 차가 0.02 이상 0.1 이하의 범위를 갖도록 하는 것이 유리하다. 따라서, 제1수지층(120)의 굴절률이 1.48인 경우, 제2수지층(130)의 굴절률은 1.50 이상의 범위를 갖도록 할 수 있다.
한편, 제1수지층(120)과 제2수지층(130)을 이와 같이 형성하는 구체적인 이 유는, 광원으로부터 출사된 빛의 굴절률이 제2수지층(130)으로 갈수록 높아지도록 구현하여 휘도를 향상시키기 위함이다. 또 다른 이유는 제1수지층(120)과 제2수지층(130)에 굴절률 차를 두어 은폐력과 관련된 효과를 가지기 위함이다. 여기서, 은폐력과 관련된 효과는 램프와 관련성이 깊은 것으로서 광원에 포함된 램프의 개수를 줄일 수 있게 된다. 따라서, 제1수지층(120)과 제2수지층(130)의 굴절률 차를 위와 같은 범위로 하게 되면 램프 및 도광판이나 확산판 간의 거리를 좁혔을 때 향상된 은폐력을 가질 수 있다.
한편, 복수의 돌출부 즉, 프리즘의 형상을 포함하는 제2수지층(130)은 앞서 설명한 형상뿐만 아니라 다음과 같은 형상 중 어느 하나로 형성될 수도 있다.
도 2 내지 도 9는 제2수지층의 다양한 예시를 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 제2수지층(130)은, 프리즘 형상을 이루는 산 간의 거리(P)와 산의 각도(A)가 규칙적으로 다르게 형성될 수 있다. 이와 같은 형상을 갖는 제2수지층(130)은 제1수지층으로부터 입사된 광의 굴절률 변화가 일정 영역에서 다르게 일어나는 확산효과를 가질 수 있다.
도 3에 도시된 제2수지층(130)은, 프리즘 형상을 이루는 산 간의 거리(P)가 좁고 산의 각도(A)가 작게 형성되는 형태 즉, 산과 골의 치밀도가 높은 형태로 형성될 수 있다. 이와 같은 형상을 갖는 제2수지층(130)은 제1수지층으로부터 입사된 광의 굴절률이 치밀하게 일어나므로 광의 확산효과보다 직진성을 높이는 효과를 가질 수 있다.
도 4에 도시된 제2수지층(130)은, 프리즘 형상을 이루는 산과 골의 형상이 랜덤한 형태로 형성될 수 있다. 이와 같은 형상을 갖는 제2수지층(130)은 제1수지층으로부터 입사된 광의 굴절 각도가 랜덤하게 일어나는 확산효과를 가질 수 있다.
여기서, 도 2 내지 도 4에 도시된 제2수지층(130)에 포함된 프리즘 형상은 산 간의 거리(P)와 산의 각도(A)가 하나 이상 다를 수 있고, 이에 따라 골의 형상도 변할 수 있다. 산 간의 거리(P)는 20 ㎛ ~ 60 ㎛를 가질 수 있고, 산의 각도(A)는 70 ˚ ~ 110 ˚를 가질 수 있으며, 제2수지층(130)의 전체 두께는 50 ㎛ ~ 300 ㎛를 가질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
도 5에 도시된 제2수지층(130)은, 프리즘 형상을 이루는 산과 골의 형상이 직선 형태가 아닌 유선 형태로 형성될 수 있다. 이와 같은 형상을 갖는 제2수지층(130)은 제1수지층으로부터 입사된 광의 굴절 각도가 더 넓게 일어나는 확산효과를 가질 수 있다.
앞서 설명한 도 2 내지 도 5는 제2수지층(130)에 포함된 복수의 돌출부 즉, 프리즘의 단면을 다양하게 도시한 것이다. 그러나, 제2수지층(130)의 형상은 평면 또는 측면 상에서 각각 상이하게 나타나는바, 도 6을 참조하면 프리즘의 산의 높이는 프리즘의 길이 방향의 좌우로 가변할 수 있다. 또한, 도 7을 참조하면 프리즘의 산의 높이는 프리즘의 길이 방향의 상하로 가변할 수 있다. 또한, 도 8을 참조하면 프리즘의 산의 일부는 좌우 또는 상하로 가변하며 함몰된 패턴을 가질 수 있다. 또한, 도 9를 참조하면 프리즘의 산의 높이는 프리즘의 길이 방향의 상하 및 좌우로 가변할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제1실시예의 변형된 실시예에 따른 광학시트의 단면도이 다.
도 10에 도시된 광학시트는 앞서 도 1을 참조하여 설명한 광학시트와 유사하나, 베이스필름(110)의 타면에 위치하는 제3수지층과 제3수지층에 포함된 복수의 제2확산입자(145)를 포함하는 보호층(140), 다른 말로는 백코팅층이 위치할 수 있다. 복수의 제2확산입자(145)는 비드를 포함할 수 있으며, 이는 제3수지층의 100 중량부 대비 10 ~ 50 중량부를 가질 수 있다. 복수의 제2확산입자(145)가 제3수지층의 100 중량부 대비 10 중량부 이상이면 확산률를 향상시킬 수 있으며, 복수의 제2확산입자(145)가 제3수지층의 100 중량부 대비 50 중량부 이하이면, 투과율이 저하하는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 베이스필름(110) 상에 위치하는 제1수지층(120)은 프라이머층(115)에 의해 부착될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
여기서, 도 10에 도시된 광학시트의 프리즘의 형상과 같은 돌출부를 포함하는 제2수지층(130)은 앞서 설명한 형상뿐만 아니라 도 2 내지 9를 참조하여 설명한 바와 같은 형상 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 광학시트의 단면도이다.
도 11에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 광학시트는 베이스필름(210)을 포함할 수 있다. 또한, 베이스필름(210)의 일면에 위치하며 복수의 제1확산입자(225)를 포함하는 제1수지층(220)을 포함할 수 있다. 또한, 제1수지층(220)의 일면에 위치하며 복수의 돌출부를 포함하는 제2수지층(230)을 포함할 수 있다.
여기서, 복수의 제1확산입자(225)는 기포 또는 비드일 수 있으며, 그 직경은 1 ~ 10㎛의 크기를 가질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 제2실시예에 따른 광학시트는, 제2수지층(230)에 포함된 복수의 돌출부가 렌티큘러 렌즈인 것을 일례로 한다. 이와 같이 제2수지층(230)이 렌티큘러 렌즈인 경우, 반구 형상의 렌즈가 서로 이웃하여 배열될 수 있다. 제2수지층(230)은 렌티큘러 렌즈의 크기(Pitch)와 치밀도에 따라 확산 정도, 굴절 정도, 집광성 등이 달라질 수 있다.
도 12은 본 발명의 제2실시예의 변형된 실시예에 따른 광학시트의 단면도이다.
도 12에 도시된 광학시트는 앞서 도 11을 참조하여 설명한 광학시트와 유사하나, 베이스필름(210)의 타면에 위치하는 제3수지층과 제3수지층에 포함된 복수의 제2확산입자(245)를 포함하는 보호층(240), 다른 말로는 백코팅층이 위치할 수 있다. 복수의 제2확산입자(245)는 비드를 포함할 수 있으며, 이는 제3수지층의 100 중량부 대비 10 ~ 50 중량부를 가질 수 있다. 복수의 제2확산입자(245)가 제3수지층의 100 중량부 대비 10 중량부 이상이면 확산률를 향상시킬 수 있으며, 복수의 제2확산입자(245)가 제3수지층의 100 중량부 대비 50 중량부 이하이면, 투과율이 저하하는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 베이스필름(210) 상에 위치하는 제1수지층(220)은 프라이머층(215)에 의해 부착될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
도 13은 본 발명의 제3실시예에 따른 광학시트의 단면도이다.
도 13에 도시된 바와 같이 본 발명의 제3실시예에 따른 광학시트는 베이스필름(310)을 포함할 수 있다. 또한, 베이스필름(310)의 일면에 위치하며 복수의 제1확산입자(325)를 포함하는 제1수지층(320)을 포함할 수 있다. 또한, 제1수지층(320)의 일면에 위치하며 복수의 돌출부를 포함하는 제2수지층(330)을 포함할 수 있다.
본 발명의 제3실시예에 따른 광학시트는, 제2수지층(330)에 포함된 복수의 돌출부가 마이크로 렌즈 어레이인 것을 일례로 한다. 이와 같이 제2수지층(330)이 마이크로 렌즈 어레이인 경우, 마이크로 렌즈는 랜덤 하게 배열될 수 있다.
제2수지층(330)은 렌즈의 크기와 치밀도에 따라 확산 정도, 굴절 정도, 집광성 등이 달라질 수 있다. 여기서, 제2수지층(330) 상에 위치하는 마이크로 렌즈의 렌즈 직경은 20 ㎛ ~ 200 ㎛로 형성할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한, 제2수지층(330) 상에서 마이크로 렌즈가 차지하는 분포도는 80% ~ 90% 또는 그 이상을 갖도록 형성할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
도 14는 본 발명의 제3실시예의 변형된 실시예에 따른 광학시트의 단면도이다.
도 14에 도시된 광학시트는 앞서 도 13을 참조하여 설명한 광학시트와 유사하나, 베이스필름(310)의 타면에 위치하는 제3수지층과 제3수지층에 포함된 복수의 제2확산입자(345)를 포함하는 보호층(340), 다른 말로는 백코팅층이 위치할 수 있 다. 복수의 제2확산입자(345)는 비드를 포함할 수 있으며, 이는 제3수지층의 100 중량부 대비 10 ~ 50 중량부를 가질 수 있다. 복수의 제2확산입자(345)가 제3수지층의 100 중량부 대비 10 중량부 이상이면 확산률를 향상시킬 수 있으며, 복수의 제2확산입자(345)가 제3수지층의 100 중량부 대비 50 중량부 이하이면, 투과율이 저하하는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 베이스필름(310) 상에 위치하는 제1수지층(320)은 프라이머층(315)에 의해 부착될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 덧붙여, 제2수지층(330)에 포함된 마이크로 렌즈 어레이의 직경이 랜덤한 형태로 위치한다.
<액정표시장치>
한편, 또 다른 측면에서 본 발명은 앞서 설명한 광학시트를 이용한 액정표시장치를 제공할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도 이고, 도 16은 에지형 광원의 예시도 이다.
도 15에 도시된 바와 같이 액정표시장치는 광을 출사하는 광원(440)을 포함할 수 있다. 또한, 광원(440) 상에 위치하는 베이스필름과, 베이스필름의 일면에 위치하며 복수의 제1확산입자를 포함하는 제1수지층과, 제1수지층의 일면에 위치하며 복수의 돌출부를 포함하는 제2수지층을 포함하는 광학시트(433)를 포함할 수 있다. 또한, 광원(440)으로부터 출사되는 빛을 이용하여 화상을 표시하는 액정패널(420)을 포함할 수 있다.
광학시트(433)에 포함된 제1수지층은 에폭시 등과 같은 재료를 사용할 수 있는데, 이러한 제1수지층은 베이스필름과 제2수지층 간의 부착력을 향상시킬 수 있는 재료면 가능하다. 제1수지층은 부착력뿐만 아니라 제2수지층으로 전달되는 빛의 산란 정도를 향상시키기 위해 내부에 기포가 포함될 수 있다.
제1수지층은 다른 층에 비해 얇게 형성되므로, 다른 층 대비 굴절률과 두께를 미세조정하여 휘도개선, 색좌표개선 등을 할 수 있다. 여기서, 제1수지층을 형성할 때는 출사 되는 빛의 굴절률이 1.48 ~ 1.6을 갖도록 하는 것이 유리하다.
이와 같이 제1수지층의 굴절률을 1.48 ~ 1.6을 갖도록 하는 이유는 베이스필름과의 굴절률 차를 두고 제2수지층으로 입사되는 빛의 직진성을 높이기 위함이다. 여기서, 제1수지층의 굴절률을 1.48 이상으로 형성하게 되면, 베이스필름과의 굴절률 차를 많이 두면서 제1수지층을 아크릴레이트계로 형성하여 단가를 절감할 수 있게 된다. 여기서, 제1수지층의 굴절률을 1.6 이하로 형성하게 되면, 제1수지층을 무기물이 아닌 유기물로 구현할 수 있게 된다.
제2수지층은 아크릴, 우레탄, 폴리에스테르 등을 사용할 수 있는데, 제2수지층은 제1수지층을 통해 입사된 빛의 집광성을 높일 수 있는 재료면 가능하다. 이러한 제2수지층은 제1수지층과 더불어 광학적 효과를 갖기 위해 1.5 ~ 1.6 범위의 굴절률을 가질 수 있다.
여기서, 제2수지층의 굴절률을 1.5 이상으로 형성하게 되면, 제1수지층과 더불어 광학적 효과를 가질 수 있다. 여기서, 제2수지층의 굴절률을 1.6 이하로 형성하게 되면, 제2수지층을 무기물이 아닌 유기물로 구현할 수 있게 된다.
다만, 위와 같이 제1수지층과 제2수지층이 더불어 광학적 효과를 갖기 위해서는 제1수지층과 제2수지층의 굴절률 차가 0.02 이상 0.1 이하의 범위를 갖도록 하는 것이 유리하다. 따라서, 제1수지층의 굴절률이 1.48인 경우, 제2수지층의 굴절률은 1.50 이상의 범위를 갖도록 할 수 있다.
한편, 제1수지층과 제2수지층을 이와 같이 형성하는 구체적인 이유는, 광원(440)으로부터 출사된 빛의 굴절률이 제2수지층으로 갈수록 높아지도록 구현하여 휘도를 향상시키기 위함이다. 또 다른 이유는 제1수지층과 제2수지층에 굴절률 차를 두어 은폐력과 관련된 효과를 가지기 위함이다. 여기서, 은폐력과 관련된 효과는 램프와 관련성이 깊은 것으로서 광원에 포함된 램프의 개수를 줄일 수 있다. 따라서, 제1수지층과 제2수지층의 굴절률 차를 위와 같은 범위로 하게 되면 램프 및 도광판이나 확산판 간의 거리를 좁혔을 때 향상된 은폐력을 가질 수 있다.
위의 설명에서, 광원(440)의 경우로 예를 들면, 냉음극관 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL), 열음극관 형광램프(Hot Cathode Fluorescent Lamp: HCFL), 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp: EEFL) 및 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 중 어느 하나를 선택할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
또한, 광원(440)은 램프가 일 측면 외측에 위치하는 에지형, 램프가 양쪽 측면에 위치하는 듀얼형, 램프가 직선으로 다수 배열된 직하형 중 어느 하나를 선택할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 이와 같은 광원(440)은 인버터에 연결되어 전원을 공급받아 빛을 출사할 수 있다.
여기서, 도 15에 도시된 광원(440)은 직하형을 일례로 나타낸 것이다. 이와는 달리 도 16을 참조하면, 에지형 광원(540)이 도시되어 있다. 도시된 바와 같은 에지형 광원(540)은 일 측면 외측에 램프(541)와 램프(541)로부터 출사된 광을 안내하는 도광판(542)을 포함할 수 있다.
한편, 광학시트(433)의 경우로 예를 들면, 광학시트(433)는 제2수지층에 포함된 복수의 돌출부의 형상이 프리즘, 마이크로 렌즈 또는 렌티큘러 렌즈 중 어느 하나로 선택될 수 있다.
더욱 상세히 설명하면, 복수의 돌출부가 프리즘 형상인 경우 앞서 설명한 도 1 내지 도 10 중 어느 하나의 형상을 가질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한, 복수의 돌출부가 렌티큘러 렌즈인 경우 앞서 설명한 도 11 또는 도 12의 형상을 가질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한, 복수의 돌출부가 마이크로 렌즈 어레이인 경우 앞서 설명한 도 13 또는 도 14의 형상을 가질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
한편, 액정표시장치는 화상을 표시하는 액정패널(420) 및 광원(440)이 수납되는 상부 케이스(410) 및 하부 케이스(470)를 포함할 수 있다.
여기서, 하부 케이스(470)는 광원(440)을 수납할 수 있다. 광원(440) 상에는 액정패널(420)이 일정 간격을 두고 위치할 수 있다. 액정패널(420) 및 광원(440)은 하부 케이스(470)와 체결되는 상부 케이스(410)에 의해 고정 및 보호될 수 있다.
상부 케이스(410)의 상부 면에는 액정패널(420)의 화상 표시 영역을 노출시키는 개구부가 마련될 수 있다. 그리고 액정패널(420)과 광원(440) 사이에 위치하 는 다수의 광학필름층(430)의 주변부가 안착 되는 몰드프레임(미도시)이 더 포함될 수도 있다.
액정패널(420)은 칼라 필터가 형성된 상판(422)과, 박막 트랜지스터가 형성된 하판(421)이 액정을 사이에 두고 합착된 구조를 가질 수 있다. 이러한 액정패널(420)은 박막 트랜지스터에 의해 독립적으로 구동되는 서브 화소가 매트릭스 형태로 배열되고, 서브 화소 각각이 공통 전극에 공급된 공통 전압과 박막 트랜지스터를 통해 화소 전극에 공급된 데이터 신호와의 차전압에 따라 액정 배열을 제어하여 광 투과율을 조절함으로써 화상을 표시할 수 있다.
또한, 액정패널(420)의 하판(421)에는 구동부(425)가 접속될 수 있다. 구동부(425)는 액정패널(420)의 데이터 라인과 게이트 라인을 각각 구동하기 위한 구동 칩(427)을 실장하여 하판(421)과 일측부가 접속된 다수의 필름 회로(426)와, 다수의 필름 회로(426)의 타측부와 접속된 인쇄 회로 기판(428)를 포함할 수 있다.
구동 칩(427)을 실장한 필름 회로(426)는 COF(Chip On Film)나 TCP(Tape Carrier Package) 방식을 나타낸 것이다. 그러나 이와는 달리 구동 칩(427)은 COG(Chip On Glass) 방식으로 하판(421) 상에 직접 실장되거나, 박막 트랜지스터 형성 공정에서 하판(421) 상에 형성되어 내장될 수 있다.
여기서, 액정패널(420)과 광원(440) 사이에 위치하는 다수의 광학필름층(430)은 앞서 설명한 광학시트(433) 외에도 확산판(431) 확산시트(432) 및 보호시트(434) 등을 더 포함할 수 있다.
앞서 설명한 액정패널(420)은 게이트 라인들을 통해 공급되는 스캔 신호와, 데이터 라인들을 통해 공급되는 데이터전압에 따라 각 화소에 화상을 표시할 수 있다.
여기서, 스캔 신호는 1수평 시간 동안만 공급되는 게이트 하이전압과, 나머지 기간 동안 공급되는 게이트 로우전압이 교번되는 펄스 신호일 수 있다. 화소에 포함된 박막 트랜지스터는 게이트 라인들로부터 게이트 하이 전압이 공급되는 경우 턴-온되어, 데이터 라인들로부터 인가되는 데이터전압을 액정셀에 공급할 수 있다.
액정셀은 데이터 라인들로부터 데이터 전압이 공급되는 화소 전극과, 공통 전압이 인가되는 공통 전극 사이에 형성될 수 있다. 이에 따라, 액정 표시 장치는 각 화소의 박막 트랜지스터가 턴-온되어 화소 전극으로 데이터 전압이 인가되면, 액정셀에 데이터전압과 공통 전압의 차전압이 충전되면서 화상을 표시할 수 있다.
이와 반대로, 게이트 라인들로부터 게이트 로우전압이 공급되는 경우, 박막 트랜지스터는 턴-오프되면서 액정셀에 충전된 데이터전압이 스토리지 커패시터에 의해 1프레임 기간 동안 유지할 수 있다. 이와 같이, 액정패널(420)은 게이트 라인들을 통해 공급되는 스캔 신호에 따라 상이한 동작을 반복할 수도 있다.
이상 본 발명은 백라이트 유닛으로부터 출사된 광을 효율적으로 활용할 수 있는 광학시트를 제공함으로써 배터리 및 광원 사용에 따른 전력소모를 줄임과 아울러 휘도를 상승시키고 넓은 광시야각을 갖는 액정표시장치를 제공할 수 있다. 따라서, 앞서 설명한 본 발명은 광학적 특성을 향상시킬 수 있는 광학시트와 이를 이용한 액정표시장치를 제공하여 표시품질을 향상시키는 효과가 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 광학시트의 단면도.
도 2 내지 도 9는 제2수지층의 다양한 예시를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 제1실시예의 변형된 실시예에 따른 광학시트의 단면도.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 광학시트의 단면도.
도 12는 본 발명의 제2실시예의 변형된 실시예에 따른 광학시트의 단면도.
도 13은 본 발명의 제3실시예에 따른 광학시트의 단면도.
도 14는 본 발명의 제3실시예의 변형된 실시예에 따른 광학시트이 단면도.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도.
도 16은 에지형 광원의 예시도.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
110, 210, 310: 베이스필름 120, 220, 320: 제1수지층
130, 230, 330: 제2수지층 125, 225, 325: 기포
420: 액정패널 425: 구동부
430: 광학필름층 431: 확산판
432: 확산시트 433: 광학시트
434: 보호시트 440: 광원

Claims (22)

  1. 베이스필름;
    상기 베이스필름의 일면에 위치하며 복수의 제1확산입자를 포함하는 제1수지층; 및
    상기 제1수지층의 일면에 위치하며 복수의 돌출부를 포함하는 제2수지층을 포함하는 광학시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1수지층의 굴절률은,
    상기 제2수지층의 굴절률과 같거나 낮은 것을 특징으로 하는 광학시트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1수지층의 굴절률은,
    1.48 ~ 1.6인 것을 특징으로 하는 광학시트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2수지층의 굴절률은,
    1.5 ~ 1.6인 것을 특징으로 하는 광학시트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부는,
    프리즘, 렌티큘러 렌즈 또는 마이크로 렌즈 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 광학시트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1확산입자는,
    기포 또는 비드인 것을 특징으로 하는 광학시트.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1확산입자의 직경은,
    1 ~ 10㎛ 인 것을 특징으로 하는 광학시트.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부가 프리즘인 경우,
    상기 프리즘은 복수의 산과 골을 포함하며,
    상기 산의 높이는 상기 프리즘의 길이 방향의 상하로 가변하는 광학시트.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부가 프리즘인 경우,
    상기 프리즘은 복수의 산과 골을 포함하며,
    상기 산의 높이는 상기 프리즘의 길이 방향의 좌우로 가변하는 광학시트.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 베이스필름과 상기 제1수지층 사이에 위치하는 프라이머층을 포함하는 광학시트.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 베이스필름의 타면에 위치하는 보호층을 포함하는 광학시트.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 보호층은,
    상기 베이스필름의 타면에 위치하는 제3수지층과, 상기 제3수지층에 포함된 제2확산입자를 포함하는 광학시트.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2확산입자는,
    상기 제3수지층의 100 중량부 대비 10 ~ 50 중량부를 갖는 광학시트.
  14. 광원;
    상기 광원 상에 위치하며 베이스필름과, 상기 베이스필름의 일면에 위치하며 복수의 제1확산입자를 포함하는 제1수지층과, 상기 제1수지층의 일면에 위치하며 복수의 돌출부를 포함하는 제2수지층을 포함하는 광학시트; 및
    상기 광학시트 상에 위치하는 액정패널을 포함하는 액정표시장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1수지층의 굴절률은,
    상기 제2수지층의 굴절률과 같거나 낮은 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1수지층의 굴절률은,
    1.48 ~ 1.6인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제2수지층의 굴절률은,
    1.5 ~ 1.6인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 돌출부는,
    프리즘, 렌티큘러 렌즈 또는 마이크로 렌즈 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 제1확산입자는,
    기포 또는 비드인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 제1확산입자의 직경은,
    1 ~ 10㎛ 인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  21. 제14항에 있어서,
    상기 돌출부가 프리즘인 경우,
    상기 프리즘은 복수의 산과 골을 포함하며,
    상기 산의 높이는 상기 프리즘의 길이 방향의 상하 및 좌우로 가변하는 액정표시장치.
  22. 제14항에 있어서,
    상기 베이스필름과 상기 제1수지층 사이에 위치하는 프라이머층을 포함하는 액정표시장치.
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