KR20090127747A - 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 어셈블리 및 액정 표시장치 - Google Patents

광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 어셈블리 및 액정 표시장치 Download PDF

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Abstract

광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 어셈블리 및 액정 표시 장치가 제공된다. 광학 시트는 투명 기재, 및 투명 기재의 일면과 타면에 각각에 위치하는 적어도 하나의 입체 패턴층을 포함한다.
본 발명에 따른 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 어셈블리 및 액정 표시 장치에 따르면, 한 장의 광학 시트로 광 굴절, 집광 및 광 확산의 복합 기능을 가질뿐만 아니라, 별도의 마스킹 필름이나 보호 필름을 필요치 않아, 원가절감 및 생산성, 그리고 가공성 측면에서 우수하며, 액정 표시 장치의 경박 단소화를 이룰 수 있다.
액정 표시 장치, 광학 시트, 입체 패턴층

Description

광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 어셈블리 및 액정 표시 장치{Optical sheet and backlight assembly and liquid crystal display comprising the same}
본 발명은 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 어셈블리 및 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 확산 시트, 프리즘 시트 및 보호 시트의 기능을 하나의 시트로 구현한 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 어셈블리 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 액체와 고체의 중간적인 특성을 갖는 액정의 전기, 광학성 특성을 이용하여 영상을 표시하는 평판 표시 장치의 하나이다. 액정 표시 장치는 다른 디스플레이 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 구동 전압 및 낮은 소비 전력을 갖는 장점이 있어, 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있다.
액정 표시 장치는 영상을 표시하기 위한 표시 패널이 자체적으로 발광하지 못하는 비발광성 소자이기 때문에 별도의 광을 공급해주는 백라이트 어셈블리를 필요로 한다.
일반적으로 백라이트 어셈블리는 램프 유닛, 램프 유닛으로부터의 광을 가이드하는 광 가이드 부재, 광 가이드 부재의 상부에 배치되어 광을 확산시키는 확산 시트, 확산 시트로부터 출사되는 광을 집광하는 프리즘 시트, 및 프리즘 시트를 보호하는 보호 시트 등을 포함한다. 이러한 백라이트 어셈블리는 확산 시트, 프리즘 시트 및 보호 시트가 별도로 구비됨으로서, 부품수가 증가한다. 그로 인하여 백라이트 어셈블리의 경박 단소화가 어려울 뿐만 아니라, 조립 공정수도 증가하고 그에 따른 불량율도 증가하여 생산 비용이 전체적으로 증가하게 된다.
이에 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 복합 기능을 갖는 광학 시트를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 복합 기능을 갖는 광학 시트를 포함하는 백라이트 어셈블리를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 복합 기능을 갖는 광학 시트를 포함하는 액정 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트는 투명 기재, 및 상기 투명 기재의 일면과 타면에 각각 위치하는 적어도 하나의 입체 패턴층을 포함한다.
또한, 상기 투명 기재와, 상기 입체 패턴층 중 적어도 하나의 입체 패턴층 사이에 기능성 비드를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 투명 기재의 일면에 위치하는 입체 패턴층 중 가장 상부의 입체 패턴층의 정부에 소정의 표면 조도를 가질 수 있다.
또한, 상기 투명 기재의 일면과 타면에 위치하는 입체 패턴층 중 적어도 하나의 입체 패턴층의 가장 상부의 입체 패턴층에 실리콘 아크릴레이트를 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 시트 는 투명 기재, 상기 투명 기재의 일면에 위치한 제 1 입체 패턴층, 및 상기 투명 기재의 타면에 위치하는 제 2 입체 패턴층을 포함한다.
상기 제 1 입체 패턴층은 프리즘 패턴, 렌티큘라 패턴, 마이크로 렌즈 패턴, 및 프레스넬 패턴 중에서 선택되는 적어도 하나의 패턴을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 입체 패턴층은 엠보싱 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 제 1 입체 패턴층은 그 정부에 소정의 표면 조도를 가질 수 있으며, 상기 표면 조도는 예를 들어 약 0.05 내지 0.5㎛의 범위일 수 있다.
또한, 상기 제 1 입체 패턴층의 정부에 상기 표면 조도를 갖는 면적의 비율은 상기 제 1 입체 패턴층의 입체 패턴 전체 면적에 대해 예를 들어 약 10 내지 100%를 가질 수 있다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 입체 패턴층 중 적어도 하나의 입체 패턴층은 실리콘 아크릴레이트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 투명 기재와, 상기 제 1 및 제 2 입체 패턴층 중 적어도 하나의 입체 패턴층 사이에 기능성 비드를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 기능성 비드는 광확산 비드일 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 램프 유닛, 상기 램프 유닛으로부터의 광을 상방으로 가이드하는 광 가이드 부재, 및 상기 광 가이드 부재의 상부에 위치하고, 상기한 바와 같은 광학 시트를 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 표시 패널, 및 상기 표시 패널에 광을 제공하는 상기한 바와 같은 백라이트 어셈블리를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 어셈블리 및 액정 표시 장치에 따르면, 한장의 광학 시트로 광 굴절, 집광 및 광 확산의 복합 기능을 가질 뿐만 아니라, 별도의 마스킹 필름이나 보호 필름을 필요치 않아, 원가절감 및 생산성, 그리고 가공성 측면에서 우수하며, 액정 표시 장치의 경박 단소화를 이룰 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇 몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
공간적으로 상대적인 용어인 아래(below, beneath, lower), 위(above, upper) 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소들과 다른 구성 요 소들과의 상관 관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성 요소의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성 요소를 뒤집을 경우, 다른 구성 요소의 아래(below, beneath)로 기술된 구성 요소는 다른 구성 요소의 위(above, upper)에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 아래는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성 요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트들을 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트들의 단면도들이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트들(100, 110, 120, 130)은 광을 확산하는 확산 기능과, 광을 굴절, 집광시켜 휘도를 높이는 집광 기능뿐 아니라, 광학 시트(100, 110, 120, 130)와 근접하는 다른 부재에 대하여 스크래치 발생 등을 방지하는 보호 기능을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트(100)는 투명 기재(10)와 그 일면(12)과 타면(13)에 각각 적어도 하나의 입체 패턴층(20, 30)을 포함할 수 있다. 바람직하게는 도 1에 도시한 바와 같이, 투명 기재(10)와 그 일면(12)에 제 1 입체 패턴층(20)을, 투명 기재(10)의 타면(14)에 제 2 입체 패턴층(30)을 포함할 수 있다.
우선, 투명 기재(10)는 광을 투과시킬 수 있는 무색 투명의 합성 수지로 이 루어진 판상의 것이다.
투명 기재(10)를 이루는 합성 수지는 특별하게 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 아크릴 수지, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리올레핀, 셀롤로오스아세테이트, 내후성 염화비닐 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 투명성이 우수하고, 강도가 높은 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리카보네이트가 바람직하고, 휨 성능이 개선된 폴리에틸렌테레프탈레이트가 특히 바람직하다.
투명 기재(10)의 두께는 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어 10 내지 1000㎛일 수 있으며, 바람직하게는 25 내지 600㎛일 수 있다. 투명 기재(10)는 상술한 바와 같은 두께 범위에서 기계적 강도와 열 안정성이 우수하며, 적절한 유연성을 구비할 수 있고, 투과광의 손실이 적다.
투명 기재(10)의 일면(12)에는 제 1 입체 패턴층(20)이 위치한다. 제 1 입체 패턴층(20)은 광을 확산 또는 집광하여 휘도를 증진하는 기능을 갖는다.
이러한 1 입체 패턴층(20)은 그 상부면에 일련의 프리즘 패턴을 구비할 수 있다. 프리즘 패턴은 예를 들어 삼각 프리즘의 선형 배열 패턴일 수도 있고, 사각뿔 프리즘 패턴, 삼각뿔 프리즘 패턴 일 수도 있다. 이러한 프리즘 패턴을 갖는 제 1 입체 패턴층(20)은 관측자에 의해서 표시 장치를 통해 관측되는 영상의 휘도를 증진시킨다.
또한, 도 3에 도시한 바와 같이 제 1 입체 패턴층(40)은 그 상부면에 렌티큘라 패턴 또는 마이크로 렌즈 패턴을 구비할 수 있다. 렌티큘라 패턴 또는 마이크로 렌즈 패턴을 구비한 제 1 입체 패턴층(40)은 예를 들어 빛을 일차원으로 랜티큘라 패턴 또는 마이크로 렌즈 패턴의 홈에 대해 수직인 방향으로 확산시키는데 사용될 수 있다.
또한, 도 4에 도시한 바와 같이 제 1 입체 패턴층(50)은 그 상부에 프레스넬(Frensnel) 패턴을 가질 수도 있으며, 제 1 입체 패턴층은 상술한 패턴 외에도 다양한 모양의 입체 패턴을 구비할 수 있다.
이러한 제 1 입체 패턴층(20)은 상대적으로 고굴절율, 예를 들어 1.53 이상의 굴절율을 가질 수 있으며, 바람직하게는 1.54 내지 1.60 의 굴절율을 가질 수 있다. 굴절율이 높을수록 집광시키는 능력이 커지게 되고 그만큼 휘도가 증가할 수 있다.
또한, 제 1 입체 패턴층(20)은 그 평균 두께가 약 10 내지 300㎛일 수 있다. 제 1 입체 패턴층(20)은 그 평균 두께가 10㎛ 미만에서는 충분한 집광효과를 발현하기 어렵고, 300㎛ 초과시에는 제 1 입체 패턴층(20)이 쉽게 파쇄될 수 있기 때문이다.
일면(12)에 제 1 입체 패턴층(20)을 구비하는 투명 기재(10)의 타면(14)에는 제 2 입체 패턴층(30)이 위치한다. 제 2 입체 패턴층(30)은 광을 확산하는 기능을 갖는 것으로, 울퉁불퉁한 엠보싱 형상을 가질 수 있다.
제2 입체 패턴층(30)은 광원으로부터 입사되는 광을 확산투과시킴으로써 휘도를 상승시킬 뿐만 아니라 광원 역할을 하는 냉음극 형광 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL)의 형상 또는 도광판에 인쇄되어 있는 도트 패턴 등을 차 폐시키는 역할을 한다. 제 2 입체 패턴층(30)의 엠보싱 형상에서 볼록하게 돌출되어 있는 볼록부는 예를 들어 구상, 회전 타원체상, 방추형상, 섬유상 등의 다양한 모양을 가질 수 있으며, 그 모양은 특별히 한정되는 것은 아니다.
이러한 제 2 입체 패턴층(30)은 상대적으로 저굴절율, 예를 들어 1.53 미만의 굴절율을 가질 수 있으며, 바람직하게는 1.45 내지 1.52의 굴절율을 가질 수 있다. 저굴절율일수록 제 2 입체 패턴층(30)에 입사되는 광이 반사되지 않고 투과되어 기재를 거쳐 제 1 입체 패턴층(20)으로 입사되는 효율이 높아질 수 있다.
또한, 제 2 입체 패턴층(30)은 그 평균 두께가 약 0.1 내지 300㎛일 수 있다. 제 2 입체 패턴층(30)은 그 평균 두께가 0.1㎛ 미만에서는 광원 또는 도광판의 인쇄패턴을 차폐시키기가 어렵고 휘도 또한 상승하지 못하며, 300㎛ 초과시에는 제 2 입체 패턴층의 도막이 깨지기 쉽기 때문이다.
또한, 도 2에 도시한 바와 같이 투명 기재(10)와 제 2 입체 패턴층(30) 사이에는 기능성 비드(15)가 더 위치할 수 있다. 이때, "기능성 비드(15)가 투명 기재(10)와 제 2 입체 패턴층(30) 사이에 위치한다"는 의미는 기능성 비드(15)가 투명 기재(10)와 접촉하여 위치하는 경우와, 도시하지는 않았지만 투명 기재(10)와 이격하여 위치하는 경우 모두를 포함한다.
기능성 비드(15)는 예를 들어 제 3 입체 패턴층(20)의 광확산 기능을 보강하는 광확산 비드일 수 있다. 기능성 비드(15)가 광확산 비드일 경우, 제 2 입체 패턴층(30) 측에서 투명 기재(10) 측에서 투과하는 광을 균일하게 확산시킬 수 있다.
이러한 기능성 비드(15)가 광확산 비드일 경우, 광확산 비드는 무기 필러 또 는 유기 필러일 수 있다.
무기 필러로는 예를 들어 실리카, 수산화알루미늄, 산화알루미늄, 산화아연, 황화바륨, 마그네슘실리케이트, 또는 상술한 바와 같은 무기 필러를 1종 또는 2종 이상으로 혼합하여 사용할 수 있다. 유기 필러로는 예를 들어 메틸메타크릴레이트, 아크릴산, 메타트릴산, 히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메티롤아크릴아미드, 글리시딜메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 단독 중합체 또는 공중합체의 아크릴계 입자와 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 입자와 아크릴과 올레핀계의 공중합체 입자 및 단일 중합체의 입자를 형성한 후 그위에 다른 종류의 단량체를 덮어 씌워 만든 다층 다성분계 입자를 사용할 수 있다.
광확산 비드로서 상술한 무기 필러 또는 유기 필러는 예시적인 것에 불과하며, 이러한 무기 필러 또는 유기 필러에 한정되지 않고 본 발명의 주된 목적을 달성할 수 있는 한 다른 공지의 재료로 얼마든지 대체할 수 있음은 당업자에게 자명한 사실이다.
이러한 기능성 비드(15)는 입도분포가 단분산인 것과 다분산인 것 모두 사용할 수 있으며, 그 형상으로는 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 구상, 방추상, 침상, 봉상, 입방상, 판상, 인편상, 섬유상 등을 들 수 있다. 그 중에서도 광확산성이 우수한 구상의 비드가 바람직하다.
또한, 기능성 비드(15)의 평균 입경은 예를 들어 0.1 내지 150㎛, 바람직하 게는 1 내지 100㎛ 일 수 있다. 기능성 비트(15)의 평균 입경이 1㎛ 미만 및 100㎛ 초과시에는 확산효과가 부족하여 광원 및 도광판의 인쇄패턴에 대한 차폐 성능이 저하될 수 ㅇ있다. 기능성 비드의 함량은 제 2 입체 패턴층(30)의 전체 조성물 100에 대하여 1 내지 80 중량부가 바람직하다. 또한, 도시하지는 않았지만 상술한 바와 같은 기능성 비드(15)는 투명 기재(10)와 제 1 입체 패턴층(20) 사이에 더 위치할 수 있음은 물론이다.
상술한 바와 같은 도 1 내지 도 4의 광학 시트의 제 1 입체 패턴층(20, 40, 50)과 제 2 입체 패턴층(30) 중 어느 하나의 입체 패턴층 또는 각각의 입체 패턴층 모두는 예를 들어 실리콘 아크릴레이트를 포함할 수 있다. 이를 보다 상세하게 설명하면, 제 1 입체 패턴층(20, 40, 50)과 제 2 입체 패턴층(30)은 예를 들어 실리콘 아크릴레이트 40 내지 80중량%, 반응성 희석제 20 내지 55중량%, 첨가제 0.01 내지 1 중량% 및, 광 개시제 1 내지 5중량%를 포함할 수 있다. 이때, 반응성 희석제로는 예를 들어 에틸디글리콘 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 헥산디올 디아크릴레이트 및 부탄디올 디아크릴레이트 중 적어도 하나 선택될 수 있으며, 첨가제로는 예를 들어 폴리실록산계 화합물이 사용될 수 있고, 광개시제로는 예를 들어 아실포스핀 옥사이드가 사용될 수 있다.
상술한 바와 같은 실리콘 아크릴레이트를 포함하는 제 1 입체 패턴층(20, 40, 50)과 제 2 입체 패턴층(30)의 경우 실리콘 자체의 슬립성으로 인해 표면 마찰 계수가 낮아 가공성이 우수하며, 제 1 입체 패턴층(20, 40, 50)과 제 2 입체 패턴층(30) 상에 별도의 마스킹 필름(masking film)을 부착하지 않아도 표면이 손상되 지 않는다.
뿐만 아니라, 실리콘 아크릴레이트를 포함하는 제 1 입체 패턴층(20, 40, 50) 상에 제 1 입체 패턴층(20, 40, 50)을 보호하고, 제 1 입체 패턴층(20, 40, 50) 상부에 위치하는 표시 패널을 보호하기 위한 별도의 보호 필름을 사용하지 않아도, 표시 패널(도 9의 220)의 편광 필름을 손상시키지 않는다.
계속해서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 시트들을 도 5 내지 도 8을 참조하여 설명한다. 도 5 내지 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 시트들의 단면도들이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 시트들(150, 160, 170, 180)은 제 1 입체 패턴층의 정부에 소정의 표면조도를 갖는다는 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트들과 실질적으로 동일하다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 시트들은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트들과의 차이점을 중심으로 설명한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 시트(150)는 투명 기재(10), 그 일면(12)에는 제 1 입체 패턴층(60)을, 그 타면(4)에는 제 2 입체 패턴층(30)을 포함한다. 또한, 도 6에 도시한 바와 같이 투명 기재(10)와 제 2 입체 패턴층(30) 사이에 기능성 비드(15)가 더 위치할 수 있고, 도시하지 않았지만 투명 기재(10)와 제 1 입체 패턴층 사이에도 기능성 비드(15)가 더 위치할 수도 있다. 이러한 투명 기재(10), 기능성 비드(15) 및 제 2 입체 패턴층(30)은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트(도 1의 100)와 실질적으로 동일하므로 여기에서는 중 복적인 설명은 생략한다.
투명 기재(10)의 일면(12)에 위치하는 광을 집광하여 휘도를 증진하는 제 1 입체 패턴층(60)은 그 상부면의 정부에 소정의 표면조도를 갖는 다양한 입체 패턴을 구비할 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이 제 1 입체 패턴층(60)은 그 정부에 소정의 표면 조도를 갖는 일련의 프리즘 패턴을 구비할 수 있다. 표면 조도는 제 1 입체 패턴(60)의 정부에 예를 들어 그라인드(grind) 처리를 함으로써 형성될 수 있다. 상부에 소정의 표면 조도를 갖는 프리즘 패턴을 구비하는 제 1 입체 패턴층(60)은 관측자에 의해서 표시장치를 통해 관측되는 영상의 휘도를 증진시킨다.
또한, 도 7에 도시한 바와 같이 제 1 입체 패턴층(70)은 그 정부에 소정의 표면 조도를 갖는 렌티큘라 패턴 또는 마이크로 렌즈 패턴을 구비할 수 있다. 이러한 상부에 소정의 표면 조도를 갖는 렌티큘라 패턴 또는 마이크로 렌즈 패턴을 구비한 제 1 입체 패턴층(70)은 예를 들어 빛을 일차원으로 랜티큘라 패턴 또는 마이크로 렌즈 패턴의 홈에 대해 수직인 방향으로 확산시키는데 사용될 수 있다.
또한, 도 8에 도시한 바와 같이 제 1 입체 패턴층(80)은 그 정부에 소정의 표면 조도를 갖는 프레스넬 패턴을 가질 수도 있으며, 제 2 입체 패턴층은 상술한 패턴 외에도 정부에 소정의 표면 조도를 갖는 다양한 모양의 입체 패턴을 구비할 수 있다.
도 5 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 상부에 소정의 표면 조도를 갖는 다양한 모양의 입체 패턴을 구비하는 제 1 입체 패턴층(60, 70, 80)에서 상술한 표면 조도는 예를 들어 약 0.05 내지 0.5㎛ 정도의 범위를 가질 수 있다. 0.05㎛ 미만에서는 프리즘 피크부의 형상을 가려주지 못할 뿐만 아니라 인접하는 표면과의 마찰시 프리즘 피크부가 손상되기 쉽고, 0.5㎛ 초과시에는 휘도가 저하될 수 있기 때문이다.
또한, 제 1 입체 패턴층(60, 70, 80)에서 표면 조도를 갖는 면적의 비율은 입체 패턴의 전체 면적에 대해 예를 들어 약 10 내지 100%를 가질 수 있다. 10% 미만에서는 프리즘 피크부의 형상을 가려주지 못할 뿐만 아니라 인접하는 표면과의 마찰시 프리즘 피크부가 손상되기 쉽다.
상부에 소정의 표면 조도를 갖는 제 1 입체 패턴층(60, 70, 80)은 투명 기재(10)의 후면을 통해 들어온 광이 광학 시트(150, 160, 170, 180)의 외부로 방출되는 과정에서, 표면 조도에 의한 미세한 요철에 의해 골고루 확산되어 광 확산 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 제 1 입체 패턴층(60, 70, 80)은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트와 마찬가지로 실리콘 아크릴레이트를 포함할 수 있다. 실리콘 아크릴레이트를 포함하는 제 1 입체 패턴층(60, 70, 80)은 가공성이 우수할 뿐만 아니라, 별도의 마스킹 필름을 부착하지 않아도 표면이 손상되지 않는다. 또한, 제 1 입체 패턴층(60, 70, 80)의 상부에 위치하는 표시 패널를 보호하기 위한 별도의 보호 필름을 사용하지 않아도, 표시 패널의 편광 필름을 손상시키지 않는다.
이러한 제 1 입체 패턴층(60, 70, 80)은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트에서와 마찬가지로, 제 2 입체 패턴층(30)보다 고굴절율, 예를 들어 1.53 이상 의 굴절율을 가질 수 있으며, 바람직하게는 1.54 내지 1.60의 굴절율을 가질 수 있다. 이러한 제 1 입체 패턴층(60, 70, 80)은 그 평균 두께가 약 10 내지 300㎛일 수 있다.
또한, 도시하지는 않았지만, 제 1 입체 패턴층(70, 80)의 상부면이 각각 렌티큘라 패턴, 마이크로 렌즈 또는 프레스넬 패턴을 갖는 경우에도 투명 기재(10)와 제 1 입체 패턴층(70, 80) 사이 또는 투명 기재(10)와 제 2 입체 패턴층(30) 사이에 기능성 비드(15)를 더 포함할 수 있음은 물론이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 광학 시트는 투명 기재의 일면과 타면에 각각 입체 패턴층을 구비하고, 상부 입체 패턴층에 실리콘아크릴레이트를 포함하며, 선택적으로 기능성 비드 또는 표면 조도를 가짐으로써써 확산 기능, 집광 기능 및 보호 기능을 한 장의 광학 시트로 해결할 수 있다.
계속해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도 9를 참조하여 설명한다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(200)는 백라이트 어셈블리(210), 표시 패널(220), 상하부 수납 용기(230, 240), 중간 몰드 프레임(250), 하부 몰드 프레임(260), 전후면 커버(280, 290)를 포함한다.
우선, 백라이트 어셈블리(210)에 대해 설명한다.
도 9에 도시한 바와 같이, 백라이트 어셈블리(210)는 광을 제공하는 램프 유닛(211), 램프 유닛(211)으로부터의 광을 상방으로 가이드 하는 광 가이드 부재(212) 및 광 가이트 부재(212)로부터 나온 광을 확산하고 집광하는 광학 시 트(100)를 포함한다.
램프 유닛(211)은 램프(211a)와 램프 반사판(211b)을 포함할 수 있다. 램프(211a)는 예를 들어 가늘고 긴 원통 형상의 냉음극 형광 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL)로 이루어질 수 있다. 이외에도 도시하지 않았지만, 램프(211a)는 예를 들어 평판 형광 램프 등으로 이루어질 수 있는데, 이 경우에는 광 가이드 부재(212)가 생략될 수도 있다. 램프 반사판(211b)은 램프(211a)에서 나오는 광을 광 가이드 부재(212)측으로 반사하는 역할을 한다.
이러한 램프 유닛(211)은 광 가이드 부재(212)의 양측면에 위치할 수도 있고, 도시하지는 않았지만 일측면에 위치할 수도 있다. 광 가이드 부재(212)의 양측면에 램프 유닛(211)이 위치하는 경우 광 가이드 부재(212)의 형상은 평판형일 수 있으며, 광 가이드 부재(212)의 일측면에 램프 유닛(211)이 위치하는 경우 광 가이드 부재(212)의 형상은 쐐기형일 수 있다.
이러한 광 가이드 부재(212)는 아크릴과 같은 플라스틱 계열의 물질로 이루어지며, 광 가이드 부재(212)의 하부면에는 광 가이드 부재의 내부로 입사한 광의 진행 방향을 표시 패널(220) 측으로 전환시키기 위한 각종 패턴이 인쇄되어 형성될 수 있다.
반사판(213)은 광 가이드 부재(212)의 배면에 배치되어 광 가이드 부재(212)의 배면으로 출사되는 광을 광 가이드 부재(212) 상부면 측으로 반사한다. 이러한 반사판(213)은 표시 패널(220)에 입사되는 광의 손실을 줄임과 동시에 광 가이드 부재(212)의 상부면으로 투과되는 광의 균일도를 향상시킨다.
광 가이드 부재(212)의 상부에 위치하는 광학 시트(100)는 투명 기재(10)의 일면(12)과 타면(14)에 각각 위치한 제 1 입체 패턴층(20)과 제 2 입체 패턴층(30)을 포함한다. 이러한 광학 시트(100)는 투명 기재(10)와 제 1 입체 패턴층(20) 또는 투명 기재(10)와 제 2 입체 패턴층(30) 사이에 기능성 비드(15)를 더 포함할 수 있다. 또한, 광학 시트(100)는 제 2 입체 패턴층(40) 정부에 소정의 표면 조도를 가질 수 있다.
이러한 광학 시트(100)는 광 가이드 부재(212)를 통해 출사되는 광을 표시 패널(220)에 수직한 방향으로 굴절하고 집광하는 역할, 및 광을 확산시켜, 광의 휘도 균일성을 향상시키고, 시야각을 넓히며, 광 가이드 부재(212)의 패턴을 숨기는 역할을 한다.
또한, 광학 시트(100)는 제 1 입체 패턴층(20)과 제 2 입체 패턴층(30)에 실리콘아크릴레이트를 포함할 수 있어, 별도의 마스킹 필름이나 보호 필름 없이도, 광학 시트의 표면과 광학 시트와 근접하는 부재의 표면을 손상시키지 않는다.
도시하지는 않았지만, 이러한 백라이트 어셈블리(210)에는 상술한 광학 시트(100) 이외에도 나머지 본 발명의 일실시예 및 다른 실시예에 따른 광학 시트들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170)도 적용될 수 있음은 물론이다.
상술한 바와 같은 구성을 포함하는 백라이트 어셈블리(210)의 상부에는 영상이 표시되는 표시 패널(220)이 위치한다. 표시 패널(220)은 백라이트 어셈블리(210)로부터 제공되는 광이 블랙 매트릭스로 둘러싸여 있는 적색, 녹색, 청색의 화소에 의해 소정의 색으로 발현되게 하는 컬러 필터를 포함하는 제 1 표시 판(221), 매트릭스 배열의 박막 트랜지스터를 포함하는 제 2 표시판(222) 및 제 1 표시판(221)과 제 2 표시판(222) 사이에 형성되어 있는 액정층(도시하지 않음)을 포함한다. 컬러 필터를 포함하는 제 1 표시판(221)에서는 블랙 매트릭스의 폭을 조절하는 등의 방법으로 개구율을 조절함으로써, 광 투과율을 높일 수 있다.
표시 패널(220)은 제 1 표시판(221) 및 제 2 표시판(222) 이외에도 데이터 및 게이트 인쇄 회로 기판(225, 226)을 구비하고 있다. 데이터 및 게이트 인쇄 회로 기판(225, 226)은 연성 회로 기판의 일종인 데이터 및 게이트 테이프 캐리어 패키지(223, 224)에 의해 표시 패널(220)과 연결되며, 데이터 및 게이트 인쇄 회로 기판(225, 226)은 액정층을 구성하는 액정의 배열각 및 액정이 배열되는 시기를 제어하기 위하여 박막 트랜지스터의 게이트선과 데이터선에 구동 신호 및 타이밍 신호를 인가한다.
또한, 도시하지는 않았지만, 표시 패널(220)의 표면 중 백라이트 어셈블리(210)와 대향하는 면에 편광판을 구비한다.
상부 수납 용기(230)는 하부 수납 용기(240)의 상측에 구비된 중간 몰드 프레임(250)과 스크류 등의 결합 수단에 의해 결합함으로써 표시 패널(220)을 고정하고, 측벽에 다수 개의 결합창(도시하지 않음)을 갖는다.
하부 수납 용기(240)는 백라이트 어셈블리(210)를 수납하는 용기로서, 백라이트 어셈블리(210)가 안착 될 수 있는 형태, 예를 들어 사각 형상을 가질 수 있고, 이러한 하부 수납 용기(240)의 배면에 스크류홈(도시하지 않음)이 형성되어 있다.
하부 몰드 프레임(260)은 하부 수납 용기(240)를 수납하고, 하부 몰드 프레임(260)의 측벽에는 상부 수납 용기(230)에 형성된 결합창(도시하지 않음)과 후크(hook) 결합하는 결합 돌기(도시하지 않음)가 다수 구비된다.
인쇄 회로 기판 커버(270)는 스크류 등의 결합 수단에 의해 하부 수납 용기(240)에 접지되어 데이터 인쇄 회로(225) 기판에 발생하는 쇼트와 전자파를 차단한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트들의 단면도들이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 시트들의 단면도들이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 투명 기재 15: 기능성 비드
20, 40, 50, 60, 70, 80: 제 1 입체 패턴층
30: 제 2 입체 패턴층
100, 110, 130, 140, 150, 160, 170, 180: 광학 시트
200: 액정 표시 장치 210: 백라이트 어셈블리

Claims (15)

  1. 투명 기재; 및
    상기 투명 기재의 일면과 타면에 각각 위치하는 적어도 하나의 입체 패턴층을 포함하는 광학 시트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 기재와, 상기 입체 패턴층 중 적어도 하나의 입체 패턴층 사이에 기능성 비드를 더 포함하는 광학 시트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 기재의 일면에 위치하는 입체 패턴층 중 가장 상부의 입체 패턴층은 그 정부에 소정의 표면 조도를 갖는 광학 시트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 기재의 일면과 타면에 위치하는 입체 패턴층 중 적어도 하나의 입체 패턴층의 가장 상부의 입체 패턴층에 실리콘 아크릴레이트를 포함하는 광학 시트.
  5. 투명 기재;
    상기 투명 기재의 일면에 위치한 제 1 입체 패턴층; 및
    상기 투명 기개의 타면에 위치한 제 2 입체 패턴층을 포함하는 광학 시트.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 입체 패턴층은 프리즘 패턴, 렌티큘라 패턴, 마이크로 렌즈 패턴, 및 프레스넬 패턴 중에서 선택되는 적어도 하나의 패턴을 포함하는 광학 시트.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 입체 패턴층은 엠보싱 형상을 갖는 광학 시트.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 입체 패턴층은 그 정부에 소정의 표면 조도를 갖는 광학 시트.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 표면 조도는 0.05 내지 0.5㎛의 범위인 광학 시트.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 입체 패턴층의 정부에 상기 표면 조도를 갖는 면적의 비율은 상기 제 1 입체 패턴층의 입체 패턴 전체 면적에 대해 10 내지 100%를 갖는 광학 시트.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 입체 패턴층 중 적어도 하나의 입체 패턴층은 실리콘 아크릴레이트를 포함하는 광학 시트.
  12. 제 5 항에 있어서,
    상기 투명 기재와, 상기 제 1 및 제 2 입체 패턴층 중 적어도 하나의 입체 패턴층 사이에 기능성 비드를 더 포함하는 광학 시트.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 기능성 비드는 광확산 비드인 광학 시트.
  14. 램프 유닛;
    상기 램프 유닛으로부터의 광을 상방으로 가이드하는 광 가이드 부재; 및
    상기 광 가이드 부재의 상부에 위치하고, 제 1 내지 제 13 항 중 어느 하나의 항에 따른 광학 시트를 포함하는 백라이트 어셈블리.
  15. 표시 패널; 및
    상기 표시 패널에 광을 제공하는 제 14 항에 따른 백라이트 어셈블리를 포함하는 액정 표시 장치.
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