KR20130030440A - 반사판 및 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로 특히, 반사율이 향상된 반사판과 경량 및 박형 그리고 네로우베젤을 제공하는 동시에 고휘도를 구현하는 액정표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 백라이트 유닛의 반사판을 제 1 내지 제 3 반사층으로 이루어지는 발포 타입으로 형성한 후, 제 2 반사층에 포함된 제 1 발포 기포의 평균 지름을 1 ~ 2㎛로 형성하고, 제 2 반사층의 상, 하부면이 되는 제 1 및 제 3 반사층의 제 2 발포 기포의 평균 지름을 제 2 반사층의 제 1 발포 기포의 평균 지름의 0.5 ~ 1.5의 비율을 갖는 사이즈 내에서, 제 1 발포 기포와는 다른 사이즈를 갖도록 형성하는 것이다.
이를 통해, 반사판의 총반사율을 향상시킬 수 있으며, 제 1 및 제 3 반사층의 두께를 반사판의 총 두께의 5 ~ 15% 이내로 형성함으로써, 반사판의 총반사율을 보다 향상시킬 수 있다.
따라서, 액정표시장치의 휘도를 향상시키게 됨으로써, 고휘도를 가지면서도 경량 및 박형 그리고 네로우베젤의 액정표시장치를 제공할 수 있다.

Description

반사판 및 이를 포함하는 액정표시장치{Reflector and LCD including the same}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로 특히, 반사율이 향상된 반사판과 경량 및 박형 그리고 네로우베젤을 제공하는 동시에 고휘도를 구현하는 액정표시장치에 관한 것이다.
최근 정보화 시대에 발맞추어 디스플레이(display) 분야 또한 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응해서 박형화, 경량화, 저소비전력화 장점을 지닌 평판표시장치(flat panel display device : FPD)로서 액정표시장치(liquid crystal display device : LCD), 플라즈마표시장치(plasma display panel device : PDP), 전기발광표시장치(electroluminescence display device : ELD), 전계방출표시장치(field emission display device : FED) 등이 소개되어 기존의 브라운관(cathode ray tube : CRT)을 빠르게 대체하며 각광받고 있다.
이중에서도 액정표시장치는 동화상 표시에 우수하고 높은 콘트라스트비(contrast ratio)로 인해 노트북, 모니터, TV 등의 분야에서 가장 활발하게 사용되고 있는데, 액정표시장치는 자체 발광요소를 갖지 못하는 소자로 별도의 광원을 요구하게 된다.
이에 따라, 액정패널의 배면으로는 광원을 구비한 백라이트 유닛(backlight unit)이 마련되어 액정패널 전면을 향해 광을 조사하고 이를 통해서 비로소 식별 가능한 휘도의 화상이 구현된다.
한편, 일반적인 백라이트 유닛은 광원의 배열구조에 따라 사이드라이트(side light)방식과 직하형(direct type)방식으로 구분되는데, 사이드라이트방식은 하나 또는 한쌍의 광원이 도광판의 일측부에 배치되는 구조를 가지거나, 두개 또는 두쌍의 광원이 도광판의 양측부 각각에 배치된 구조를 가지며, 직하형방식은 수개의 광원이 광학시트의 하부에 배치된 구조를 갖는다.
여기서, 사이드라이트방식은 직하형방식에 비해 제작이 용이하며, 직하형에 비해 박형으로 무게가 가볍고 소비전력이 낮은 이점을 갖는다.
도 1은 일반적인 사이드라이트방식 백라이트 유닛을 이용하는 액정표시장치의 단면도이다.
도시한 바와 같이, 일반적인 액정표시장치는 액정패널(10)과 백라이트 유닛(20), 그리고 서포트메인(30)과 커버버툼(50), 탑커버(40)로 구성된다.
액정패널(10)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로써 액정층을 사이에 두고 대면 합착된 제 1 및 제 2 기판(12, 14)으로 구성된다. 이러한 액정패널(10)의 서로 인접한 두 가장자리를 따라서는 연결부재(미도시)를 매개로 인쇄회로기판(미도시)이 각각 연결된다.
이때, 액정패널(10)의 제 1 제 2 기판(12, 14)의 각 외면으로는 특정 빛만을 선택적으로 투과시키는 편광판(19a, 19b)이 부착된다.
그리고, 액정패널(10) 후방으로는 서포트메인(30)의 적어도 일측 가장자리 길이방향을 따라 배열되는 LED 어셈블리(29)와, 커버버툼(50) 상에 안착되는 백색 또는 은색의 반사판(25)과, 이러한 반사판(25) 상에 안착되는 도광판(23) 그리고 이의 상부로 개재되는 광학시트(21)를 포함하는 백라이트 유닛(20)이 구비된다.
여기서, LED 어셈블리(29)는 다수의 LED(29a)와 다수의 LED(29a)가 실장되는 PCB(29b)로 이루어진다.
이러한 액정패널(10)과 백라이트 유닛(20)은 가장자리가 사각테 형상의 서포트메인(30)으로 둘려진 상태로 액정패널(10) 상면 가장자리를 두르는 탑커버(40) 그리고 백라이트 유닛(20) 배면을 덮는 커버버툼(50)이 각각 전후방에서 결합되어 서포트메인(30)을 매개로 일체화된다.
따라서 LED어셈블리(29)로부터 발한 빛은 도광판(23)으로 입사된 후 액정패널(10) 방향으로 굴절되고, 광학시트(21)를 통과하는 동안 균일 휘도의 고품위로 가공되어 액정패널(10)에 입사되어, 이로써 액정패널(10)은 외부로 화상을 표시하게 된다.
한편, 최근 액정표시장치는 휴대용 표시장치는 물론 컴퓨터 모니터 및 벽걸이형 텔레비전 등 그 사용영역이 점차 넓어지고 있는 추세로, 넓은 디스플레이 면적을 가지면서도 경량 및 박형의 액정표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
특히, 고해상도 및 고휘도의 액정표시장치에 대한 요구가 커지고 있는데, 고휘도를 구현하기 위하여 백라이트 유닛(20)의 광원인 LED(29a)의 개수를 늘리거나 광학시트(21)의 개수를 늘리는 경우에는 경량 및 박형의 그리고 네로우베젤을 저해시키게 되는 문제점을 야기하게 된다.
이에 최근에는 반사판(25)이 높은 반사율을 갖도록 반사판(25)의 성능 개선에 대한 연구 또한 활발히 진행되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 높은 반사율을 갖는 반사판을 제공하고자 하는 것을 제 1 목적으로 한다.
이를 통해, 경량 및 박형을 제공하는 동시에 고휘도의 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 액정패널과;　상기 액정패널의 하부에 위치하는 광원과; 상기 광원 하부에 위치하며, 제 1 발포 기포를 포함하는 제 1 반사층과, 상기 제 1 반사층의 상부 및 하부에 각각 위치하며, 상기 제 1 발포 기포와 다른 사이즈를 갖는 제 2 발포 기포를 포함하는 제 2 및 제 3 반사층을 포함하는 반사판을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
이때, 상기 제 1 발포 기포의 평균 지름은 1 ~ 2㎛이며, 상기 제 2 발포 기포의 평균 지름은 상기 제 1 발포 기포의 평균 지름과 0.5 ~ 1.5의 비율을 갖는다.
그리고, 상기 제 2 발포 기포의 평균 지름은 0.5 ~ 3㎛이며, 상기 제 2 및 제 3 반사층의 두께는 상기 반사판의 총 두께의 5 ~ 15% 이내이다.
이때, 상기 반사판과 상기 액정패널 사이에 광학시트가 개재되며, 상기 반사판과 상기 액정패널 사이에 도광판을 구성하며, 상기 광원은 상기 도광판의 일측 또는 양측에 배열된다.
또한, 본 발명은 제 1 발포 기포를 포함하는 제 1 반사층과; 상기 제 1 반사층의 상부 및 하부에 각각 위치하며, 상기 제 1 발포 기포와 다른 사이즈를 갖는 제 2 발포 기포를 포함하는 제 2 및 제 3 반사층을 포함하며, 상기 제 2 발포 기포의 평균 지름은 상기 제 1 발포 기포의 평균 지름과 0.5 ~ 1.5의 비율을 갖는 반사판을 제공한다.
이때, 상기 제 1 발포 기포의 평균 지름은 1 ~ 2㎛이며, 상기 제 2 발포 기포의 평균 지름은 0.5 ~ 3㎛이다.
또한, 상기 제 2 및 제 3 반사층의 두께는 상기 반사판의 총 두께의 5 ~ 15% 이내이다.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 백라이트 유닛의 반사판을 제 1 내지 제 3 반사층으로 이루어지는 발포 타입으로 형성한 후, 제 2 반사층에 포함된 제 1 발포 기포의 평균 지름을 1 ~ 2㎛로 형성하고, 제 2 반사층의 상, 하부면이 되는 제 1 및 제 3 반사층의 제 2 발포 기포의 평균 지름을 제 2 반사층의 제 1 발포 기포의 평균 지름의 0.5 ~ 1.5의 비율을 갖는 사이즈 내에서, 제 1 발포 기포와는 다른 사이즈를 갖도록 형성함으로써, 이를 통해, 반사판의 총반사율을 향상시킬 수 있는 효과가 있으며, 제 1 및 제 3 반사층의 두께를 반사판의 총 두께의 5 ~ 15% 이내로 형성함으로써, 반사판의 총반사율을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
따라서, 액정표시장치의 휘도를 향상시키게 됨으로써, 고휘도를 가지면서도 경량 및 박형 그리고 네로우베젤의 액정표시장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 사이드라이트방식 백라이트 유닛을 이용하는 액정표시장치의 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도.
도 3은 도 2의 액정패널의 분해 사시도.
도 4는 도 2의 백라이트 유닛에 대한 분해 사시도.
도 5는 도 4의 반사판을 확대 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 반사판의 제조방법을 공정순서에 따라 도시한 개략도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이며, 도 3은 도 2의 액정패널의 분해 사시도이다.
도시한 바와 같이, 액정표시장치는 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120), 그리고 서포트메인(130)과 커버버툼(150), 탑커버(140)로 구성된다.
먼저, 액정패널(110)에 대해서 이의 일부 분해사시도인 도 3을 함께 참조하여 좀더 자세히 살펴보면, 하부기판 또는 어레이기판(array substrate)이라 불리는 제 1 기판(112)의 일면에는 복수개의 게이트라인(111a)과 데이터라인(111b)이 종횡 교차하여 화소(P)를 정의한다. 이들 두 라인의 교차지점에는 박막트랜지스터(T)가 구비되어 각 화소영역(P)에 마련된 투명 화소전극(113a)과 일대일 대응 접속된다.
또한 액정층(160)을 사이에 두고 제 1 기판(112)과 마주보는 제 2 기판(114)은 상부기판 또는 컬러필터기판(color filter substrate)이라 불리는데, 이의 일면에는 제 1 기판(112)의 게이트라인(111a)과 데이터라인(111b) 그리고 박막트랜지스터(T) 등의 비표시 요소를 가리면서 화소전극(113a) 만을 노출시키도록 화소영역(P)을 두르는 격자 형상의 블랙매트릭스(118)가 구성된다.
또한, 이들 격자 내부에서 각 화소영역(P)에 대응되게 순차적으로 반복 배열되는 일례로 R(red), G(green), B(blue)의 컬러필터(115) 그리고 이들 모두를 덮는 투명 공통전극(113b)을 포함한다.
이러한 제 1 제 2 기판(112, 114)의 각각 외면으로는 특정 빛만을 선택적으로 투과시키는 제 1 및 제 2 편광판(119a, 119b)이 부착된다.
그리고, 액정패널(110)의 적어도 일 가장자리를 따라서는 연성회로기판 같은 연결부재(116)를 매개로 게이트 및 데이터 인쇄회로기판(117)이 연결되어 모듈화 과정에서 서포트메인(130)의 측면 내지는 커버버툼(150)의 배면으로 젖혀 밀착된다.
이때, 도면상에 명확하게 도시하지는 않았지만, 이들 두 기판(112, 114)과 액정층(160)의 경계부분에는 액정의 초기 분자배열 방향을 결정하는 상, 하부 배향막이 개재되고, 제 1 및 제 2 기판(112, 114) 사이로 충진되는 액정층(160)의 누설을 방지하기 위해 양 기판(112, 114)의 가장자리를 따라 씰패턴(seal pattern : 미도시)이 형성된다.
따라서, 액정패널(110)은 게이트라인(111a)으로 주사 전달된 박막트랜지스터(T)의 온/오프(on/off) 신호에 의해 각 게이트라인(111a) 별 선택된 박막트랜지스터(T)가 온(on) 되면 해당 화소전극(113a)으로 데이터라인(111b)의 화상신호가 전달되고, 이로 인해 발생되는 화소전극(113a)과 공통전극(113b) 사이의 전기장에 의해 액정분자의 배열방향이 변화되어 투과율의 차이를 나타낸다.
그리고 본 발명에 따른 액정표시장치에는 액정패널(110)이 나타내는 투과율의 차이가 외부로 발현되도록 이의 배면에서 빛을 공급하는 백라이트 유닛(120)이 구비된다.
백라이트 유닛(120)은 서포트메인(130)의 적어도 일 가장자리 길이방향을 따라 배열되는 LED어셈블리(129)와, 반사판(200)과, 이러한 반사판(200) 상에 안착되는 도광판(123) 그리고 이의 상부로 개재되는 광학시트(121)를 포함한다.
LED 어셈블리(129)는 백라이트 유닛(120)의 광원으로서, 도광판(123)의 일측에 위치하며, 이러한 LED 어셈블리(129)는 다수개의 LED(129a)와, 다수개의 LED(129a)가 일정 간격 이격하여 장착되는 PCB(129b)를 포함한다.　　　
이때, 도광판(123)은 LED(129a)로부터 입사된 광을 여러번의 전반사에 의해 도광판(123) 내부를 진행하도록 하면서 도광판(123) 면내로 고르게 퍼지도록 하여 액정패널(110)에 면광원을 제공한다.
그리고 도광판(123) 상부의 광학시트(121)는 확산시트와 적어도 하나의 집광시트 등을 포함하며, 도광판(123)을 통과한 빛을 확산 또는 집광하여 액정패널(110)로 보다 균일한 면광원이 입사 되도록 한다.
또한, 반사판(200)은 도광판(123)의 배면에 위치하여, 도광판(123)의 배면을 통과한 빛을 액정패널(110) 쪽으로 반사시킴으로써 빛의 휘도를 향상시킨다.
특히, 본 발명의 반사판(200)은 확산반사와 경면반사를 통해 높은 총반사율을 갖게 된다. 이를 통해, 본 발명의 액정표시장치는 고휘도를 구현하게 된다. 이에 대해 차후 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.
이러한 백라이트 유닛(120)은 LED(129a)로부터 발산된 빛이 도광판(123)의 입광부를 통해 도광판(123) 내부로 입사되고, 입사된 빛은 여러번의 전반사에 의해 도광판(123) 내를 진행하면서 도광판(123)의 넓은 영역으로 골고루 퍼져 광학시트(121)를 통과하는 동안 집광 및 확산되어 균일한 고품위의 빛으로 가공된 후 액정패널(110)로 입사된다. 이로써, 액정패널(110)은 비로소 화상을 표시하게 된다.
이때, 도광판(123)의 배면으로 통과한 빛은 반사판(200)에 의해 반사 및 확산되어 다시 도광판(123)으로 입사됨으로써, 액정패널(110)은 보다 고휘도의 화상을 표시하게 된다.
액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)은 탑커버(140)와 서포트메인(130) 그리고 커버버툼(150)을 통해 모듈화 되는데, 탑커버(140)는 액정패널(110)의 상면 및 측면 가장자리를 덮도록 단면이“ㄱ”형태로 절곡된 사각테 형상으로, 탑커버(140)의 전면을 개구하여 액정패널(110)에서 구현되는 화상을 표시하도록 구성한다.
또한, 액정패널(110) 및 백라이트 유닛(120)이 안착하여 액정표시장치 전체 기구물 조립에 기초가 되는 커버버툼(150)은 사각모양의 하나의 판 형상으로 이의 가장자리가 소정높이 수직 절곡하여 구성한다.
이러한 커버버툼(150) 상에 안착되며 액정패널(110) 및 백라이트 유닛(120)의 가장자리를 두르는 사각테 형상의 서포트메인(130)이 탑커버(140) 및 커버버툼(150)과 결합된다.
이때, 탑커버(140)는 케이스탑 또는 탑케이스라 일컬어지기도 하고, 서포트메인(130)은 가이드패널 또는 메인서포트, 몰드프레임이라 일컬어지기도 하며, 커버버툼(150)은 버텀커버 또는 하부커버라 일컬어지기도 한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치는 백라이트 유닛(120)의 반사판(200)의 총반사율과 확산반사율이 향상됨에 따라 고휘도를 구현하게 되는데, 이에 대해 도 4를 참조하여 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.
도 4는 도 2의 백라이트 유닛에 대한 분해 사시도이며, 도 5는 도 4의 반사판을 확대 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 백라이트 유닛(120)은 커버버툼(도 2의 150) 상에 안착되는 백색 또는 은색의 반사판(200)과, 이의 일측 가장자리 길이방향을 따라 배열되는 광원인 LED 어셈블리(129)와 반사판(200) 상에 안착되는 도광판(123) 그리고, 도광판(123) 상부에 안착되는 광학시트(121)로 이루어진다.
LED 어셈블리(129)는 도광판(123)의 입광면과 대면하도록 도광판(123)의 일측에 위치하며, 이러한 LED 어셈블리(129)는 다수개의 LED(129a)와, 다수개의 LED(129a)가 일정 간격 이격하여 장착되는 PCB(129b)를 포함한다.　　　
이때, 다수의 LED(129a)는 RGB의 색을 모두 발하거나 백색을 발하는 LED칩(미도시)을 포함하여, 도광판(123)의 입광면을 향하는 전방으로 백색광을 발한다. 또한, 다수의 LED(129a)는 각각 적(R), 녹(G), 청(B)의 색을 갖는 빛을 발하며, 이러한 다수개의 RGB LED(129a)를 한꺼번에 점등시킴으로써 색섞임에 의한 백색광을 구현할 수도 있다.
그리고, LED 어셈블리(129) 이외에도 음극전극형광램프(cold cathode fluorescent lamp)나 외부전극형광램프(external electrode fluorescent lamp)와 같은 형광램프가 이용될 수 있다.
다수의 LED(129a)로부터 출사되는 빛이 입사되는 도광판(123)은 LED(129a)로부터 입사된 빛이 여러번의 전반사에 의해 도광판(123) 내를 진행하면서 도광판(123)의 넓은 영역으로 골고루 퍼져 액정패널(110)에 면광원을 제공한다.
이에, 도광판(123)은 빛을 투과시킬 수 있는 투과성 재료중의 하나인 아크릴계 투명수지인 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethylmethacrylate : PMMA)같은 플라스틱(plastic) 물질 또는 폴리카보네이트(polycarbonate : PC)계열에 의해 평면형태(flat type)로 제작된다. 이러한 도광판(123)은 투명성, 내후성, 착색성이 우수하여 빛이 투과할 때 빛의 확산을 유도한다.
그리고 도광판(123)은 균일한 면광원을 공급하기 위해 배면에 특정 모양의 패턴을 포함할 수 있다. 여기서, 패턴은 도광판(123) 내부로 입사된 빛을 가이드하기 위하여, 타원형의 패턴(elliptical pattern), 다각형의 패턴(polygon pattern), 홀로그램 패턴(hologram pattern) 등 다양하게 구성할 수 있으며, 이와 같은 패턴은 도광판(123)의 하부면에 인쇄방식 또는 사출방식으로 형성한다.
도광판(123) 상부의 광학시트(121)는 도광판(123)을 통과한 광을 확산 또는 집광하여 액정패널(도 2의 110)로 보다 균일한 면광원을 입사시키기 위하여, 확산시트(121a)와 집광시트(121b) 그리고 반사편광시트(121c)로 이루어진다.
여기서, 집광시트(121b)는 띠 모양으로 인접 배열됨으로써 산과 골이 반복되는 형태의 다수개의 패턴이 열을 지어 지지층으로부터 돌출 배열되어, 집광시트(121b)는 집광시트(121b)의 상부에 위치하는 액정패널(도 2의 110)로 고휘도의 광을 집광하게 된다.
그리고, 반사편광시트(121c)는 제 1 편광판(도 3의 119a)을 통과하지 못한 선형편광을 재생시켜 광효율을 향상시킬 수 있다.
즉, 반사편광시트(121c)는 입사된 광 중 일부 광은 투과시키며 나머지 광은 반사시키게 되는데, 반사된 광은 확산시트(121a) 및 집광시트(121b)에 의해 산란광으로 재생되며, 이렇게 재생된 산란광 중 일부 광은 다시 반사편광시트(121c)를 투과하고 나머지 광은 또 다시 반사됨으로써, 광의 재생이 끊임없이 반복된다. 그 결과 광손실을 최소화 할 수 있다.
그리고, 도광판(123)의 배면에 위치하는 반사판(200)은 도광판(123)의 배면을 통과한 빛을 액정패널(도 2의 110) 쪽으로 반사시킴으로써 빛의 휘도를 향상시킨다.
이때, 본 발명의 실시예에 따른 반사판(200)은 내부에 발포 기포(240a, 240b)를 포함하는 발포 타입으로, 실질적으로 반사판(200)으로 입사되는 빛을 반사시키는 역할을 하는 제 2 반사층(220)과 제 2 반사층(220)의 양측으로 위치하는 제 1 및 제 3 반사층(210, 230)으로 이루어진다.
이러한 본 발명의 반사판(200)은 표면을 통해 경면반사를 유발하는 동시에 발포 기포(240a, 240b)가 확산반사를 유발하여 높은 반사율을 갖기 때문에 반사판(200)의 총반사율이 높아지게 된다.
따라서, 본 발명은 보다 고휘도의 액정표시장치를 제공하게 된다.
여기서 도 5를 참조하여 본 발명의 반사판(200)에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 본 발명의 실시예에 따른 반사판(200)은 도광판(123)의 하부면을 통과한 빛을 액정패널(도 2의 110) 쪽으로 반사시킴으로써 빛의 휘도를 향상시키기 위한 제 1 내지 제 3 반사층(210, 220, 230)으로 구성된다.
제 1 내지 제 3 반사층(210, 220, 230)은 백색의 불투명 합성수지로 구성되는데, 합성수지 내에는 발포 기포(240a, 240b)를 포함한다.
여기서, 합성수지는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate : PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethylmethacrylate : PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리올레핀(polyolefine), 셀룰로스 아세테이트(cellulose acetate), 폴리비닐클로라이드(polyvinyl chloride) 등을 포함한다.
이때, 제 1 내지 제 3 반사층(210, 220, 230)은 서로 동일한 합성수지로 이루어질 수도 있으며, 각각 서로 다른 합성수지로 이루어질 수도 있다.
이러한 합성수지에는 각종 첨가물이 함유될 수 있는데, 예를 들면 열안정제, 산화방지제, 윤활제, 유기, 무기미립자, 내광제, 대전방지제, 핵제 등을 반사판(200)의 표면 광택성, 광반사성 및 발포성에 영향을 미치지 않는 한도내에서 포함시킬 수 있다.
이러한 제 1 내지 제 3 반사층(210, 220, 230)은 광반사성을 갖게 되므로, 도광판(123)의 하부면을 통과한 빛은 제 1 내지 제 3 반사층(210, 220, 230)에 의해 액정패널(도 2의 110)을 향해 반사된다.
이때, 본 발명의 반사판(200)은 제 2 반사층(220)에 의해 반사판(200)으로 입사되는 대부분의 빛을 확산반사시키게 되며, 제 1 및 제 3 반사층(210, 230)에 의해 빛의 경면반사가 발생하도록 함으로써, 반사판(200)의 총반사율을 향상시키게 된다.
즉, 제 1 내지 제 3 반사층(210, 220, 230)은 도광판(123)의 배면으로부터 그 위치가 순차적으로 형성되는데, 제 1 및 제 3 반사층(210, 230)의 사이에 개재되는 제 2 반사층(220)에 포함된 발포 기포(240a)에 의해 반사판(200)으로 입사되는 빛의 대부분은 확산반사하게 된다.
여기서, 설명의 편의를 위하여, 제 2 반사층(220)에 포함된 발포 기포를 제 1 발포 기포(240a)로 정의하며, 제 1 및 제 3 반사층(210, 230)에 포함된 발포 기포는 제 2 발포 기포(240b)로 정의하도록 하겠다.
이때, 제 2 반사층(220)에 포함된 제 1 발포 기포(240a)는 제 2 반사층(220) 내에서 무작위 배열을 가지며, 크기 및 모양도 각각 일정하지 않을 수 있다. 이러한 제 1 발포 기포(240a)는 제 2 반사층(220)을 이루는 합성수지와 상이한 굴절율을 가져, 제 2 반사층(220)을 경유하는 광을 확산시키는 역할을 한다.
즉, 제 2 반사층(220) - 제 1 발포 기포(240a) - 제 2 반사층(220)의 경로를 반복하는 빛은 각각의 매질의 경계에서 굴절되어 확산된다.
이때, 제 2 반사층(220)의 빛을 확산시키기에 바람직한 제 1 발포 기포(240a)의 평균 지름(d1)이 대략 1 ~ 2㎛인 것이 바람직한데, 이는 제 2 반사층(220) 내에 포함되는 제 1 발포 기포(240a)의 사이즈가 2㎛ 이상이 되면, 단위 체적당 제 1 발포 기포(240a)의 개수가 적어지게 되므로 합성수지와 제 1 발포 기포(240a) 사이의 경계에서 일어나는 난반사의 횟수가 적어짐에 따라 높은 확산반사율을 기대하기 어려워지기 때문이다.
그리고, 제 1 발포 기포(240a)의 평균 지름(d1)이 1㎛ 이하일 경우, 제 1 발포 기포(240a)에 의해 너무 많은 양의 빛이 굴절됨에 따라, 오히려 빛의 손실이 발생할 수 있다.
그리고, 제 1및 제 3 반사층(210, 230)은 제 2 반사층(220)과 외부와의 경계로서 사실상 반사판(200)의 상면 및 배면을 이루게 된다. 이러한 제 1 및 제 3 반사층(210, 230)에 포함된 제 2 발포 기포(240b) 또한 제 1 및 제3 반사층(210, 230) 내에서 무작위 배열을 가지며, 크기 및 모양도 각각 일정하지 않을 수 있다.
이때, 제 1 및 제 3 반사층(210, 230) 내에 포함된 제 2 발포 기포(240b)의 평균 지름(d2)은 제 2 반사층(220)에 포함된 제 1 발포 기포(240a)의 평균 지름(d1)과는 다른 값을 가지면서 제 2 반사층(220)에 포함된 제 1 발포 기포(240a)의 평균 지름(d1)과 0.5 ~ 1.5의 비율을 갖는 것이 바람직하다.
즉, 제 2 반사층(220)에 포함된 제 1 발포 기포(240a)의 평균 지름(d1)이 1 ~ 2㎛이므로, 제 1 및 제 3 반사층(210, 230) 내에 포함된 제 2 발포 기포(240b)의 평균 지름(d2)은 약 0.5 ~ 3㎛ 내에서, 제 1 발포 기포(240a)와는 다른 사이즈를 갖도록 하는 것이다.
따라서, 제 2 반사층(220)의 상, 하부면이 되는 제 1 및 제 3 반사층(210, 230)은 반사판(200)으로 입사되는 많은 양의 빛이 제 2 반사층(220)으로 가이드되도록 함으로써, 보다 많은 양의 빛이 확산반사되도록 한다.
이때, 제 1 및 제 3 반사층(210, 230)에 포함된 제 2 발포 기포(240b)의 평균 지름(d2)이 0.5㎛ 이하로 형성될 경우, 반사판(200)이 도광판(123)과 밀착하여 반사판(200)의 움 현상이 발생할 수 있다.
반사판(200)의 움 현상이 발생할 경우, 반사판(200)의 움 현상이 발생된 영역과 움 현상이 발생되지 않은 영역에 중첩되는 표시영역에서 휘도차이가 발생하게 된다. 이 휘도 차이로 인하여 액정화면에 얼룩현상을 나타나게 된다.
또한, 제 1 및 제 3 반사층(210, 230)에 포함된 제 2 발포 기포(240b)의 평균 지름(d2)이 3㎛ 이상으로 형성될 경우, 반사판(200)의 표면이 매끄러울수록 향상되는 경면반사율을 저하시키게 된다.
그리고, 이러한 제 1 및 제 3 반사층(210, 230)의 두께(D2)는 반사판(200)의 총 두께의 5 ~ 15% 이내의 두께를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.
이는, 실질적으로 빛을 반사 및 확산시키는 제 2 반사층(220)의 두께(D1)를 제 1 및 제 3 반사층(210, 230)에 비해 더욱 두껍게 형성하기 위함으로, 반사판(200)의 확산반사율을 향상시킴으로써, 반사판(200)의 총반사율을 향상시킬 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 반사판(200)은 제 2 반사층(220)에 포함된 제 1 발포 기포(240a)의 평균 지름(d1)을 1 ~ 2㎛로 형성하고, 제 2 반사층(220)의 상, 하부면이 되는 제 1 및 제 3 반사층(210, 230)의 제 2 발포 기포(240b)의 평균 지름(d2)을 제 2 반사층(220)의 제 1 발포 기포(240a)의 평균 지름(d1)의 약 ±1.5의 비율을 갖도록 형성함으로써, 반사판(200)의 총반사율을 향상시킬 수 있다.
또한, 제 1 및 제 3 반사층(210, 230)의 두께(D2)를 반사판(200)의 총 두께의 5 ~ 15% 이내로 형성함으로써, 반사판(200)의 총반사율을 보다 향상시킬 수 있다.
아래 표(1)은 기존의 일반적인 반사판을 포함하는 액정표시장치의 휘도와 본 발명의 실시예에 따른 반사판(200)을 포함하는 액정표시장치의 휘도를 비교 측정한 시뮬레이션 결과이다.
항목 Sample 1 Sample 2
휘도 1 point 100% 104%
17 point 평균 100% 104%
균일도 17 point 평균 균일 균일
Sample 1은 기존의 일반적인 반사판을 포함하는 액정표시장치이며, Sample 2는 본 발명의 실시예에 따른 반사판(200)을 포함하는 액정표시장치이다.
표(1)을 참조하면, Sample 1에 비해 Sample 2의 휘도가 향상됨을 확인할 수 있다.
즉, 일반적인 반사판을 포함하는 액정표시장치에 비해 본 발명의 실시예에 따라 반사판(200)을 제 1 내지 제 3 반사층(210, 220, 230)으로 이루어지는 발포 타입으로 형성하고, 제 2 반사층(220)에 포함된 제 1 발포 기포(240a)의 평균 지름(d1)을 1 ~ 2㎛, 제 2 반사층(220)의 상, 하부면이 되는 제 1 및 제 3 반사층(210, 230)의 제 2 발포 기포(240b)의 평균 지름(d2)을 제 2 반사층(220)의 제 1 발포 기포(240a)의 평균 지름(d1)의 0.5 ~ 1.5의 비율을 갖는 사이즈 내에서, 제 1 발포 기포(240a)와는 다른 사이즈를 갖도록 형성함으로써, 액정표시장치의 휘도가 4% 향상되는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명의 액정표시장치는 LED(129a)의 개수를 늘리거나 광학시트(121)의 개수를 늘리지 않아도 휘도를 향상시키게 됨으로써, 고휘도를 가지면서도 경량 및 박형 그리고 네로우베젤의 액정표시장치를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 반사판을 제조하는 방법을 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 반사판의 제조방법을 공정순서에 따라 도시한 개략도이다.
도시한 바와 같이, 먼저, 불활성기체가 함유된 합성수지시트(310)를 준비한다.
여기서, 불활성기체는 합성수지시트(310)를 고압력 용기(미도시) 내에 넣고 불활성기체를 고압력 용기(미도시) 내부에 공급한 후 고압력 용기(미도시)를 완전 밀폐한다. 이 과정에서 합성수지시트(310)에 발포제 역할을 하는 불활성기체가 함유된다.
이러한 불활성기체로는 이산화탄소, 질소, 헬륨, 및 아르곤으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다. 이 중, 이산화탄소는 본 발명의 합성수지시트(310)에 많은 양을 함유시킬 수 있다는 점에서 더욱 바람직하다.
불활성기체는 포화상태가 될때까지 계속해서 기체를 공급된다.
이때, 합성수지시트(310) 내부로 불활성기체를 침투시키는 침투 압력과 포화상태까지 침투하는 시간 및 침투량은 발포시키는 합성수지의 종류, 불활성기체의 종류 그리고 합성수지시트(310)의 두께에 따라 다르게 설정하는데, 일반적으로, 불활성기체로서 이산화탄소를 사용하며, 이산화탄소의 압력이 70 kgf/cm2, 합성수지시트(310)의 두께 0.8 mm일 경우 10 시간 이상으로 하는 것이 바람직하다.
이때 수지가 함유하는 이산화탄소의 양은 3 내지 6 중량%가 된다.
다음으로, 불활성기체가 함유된 합성수지시트(310)를 오븐(320)으로 이동시켜, 합성수지시트(310)에 열을 가함으로써 발포공정을 진행한다.
오븐(320) 내부의 온도는 90 ~ 125℃의 분위기로 형성하는 것이 바람직하며, 특히 125℃로 형성하고, 합성수지시트(310)의 발포 시간이 10초 ~ 1분 내에서, 더욱 바람직하게는 30초 ~ 50초가 되도록 합성수지시트(310)의 이동속도를 14M/min으로 형성하는 것이 바람직하다.
오븐(320)의 가열수단으로는 오일부스, 열풍 발포로, 플레이트 히터, 적외선 히터 등이 있으며, 공정 효율성을 고려하면 열풍 발포로, 플레이트히터, 또는 적외선 히터, 이 중에서도 특히 적외선 히터 방식을 이용하는 것이 바람직하다.
따라서, 합성수지시트(310)에는 평균 지름(도 5의 d1)이 1 ~ 2㎛의 발포 기포(도 5의 240a)를 갖는 제 2 반사층(도 5의 220)이 형성되며, 제 2 반사층(도 5의 220)의 상면 및 하면에는 평균 지름(도 5의 d2)이 0.5 ~ 3㎛ 내에서 제 2 반사층(도 5의 220)에 형성된 발포 기포(도 5의 240a)와는 다른 사이즈의 발포 기포(도 5의 240b)를 포함하는 제 1 및 제 3 반사층(도 5의 210, 230)이 형성된다.
다음으로, 오븐(320)에서 합성수지시트(310)를 꺼낸 후, 프레스공정을 거쳐 합성수지시트(310)의 두께 편차를 고르게 한 후, 표면 균일도를 맞추기 위해 냉각공정을 진행한다.
냉각공정을 거친 후, 커팅공정을 진행함으로써 사용하고자 하는 사이즈로 절단함으로써, 본 발명의 실시예에 따른 반사판(200)을 완성한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치는 백라이트 유닛(도 5의 120)의 반사판(200)을 제 1 내지 제 3 반사층(도 5의 210, 220, 230)으로 이루어지는 발포 타입으로 형성한 후, 제 2 반사층(도 5의 220)에 포함된 제 1 발포 기포(도 5의 240a)의 평균 지름(도 5의 d1)을 1 ~ 2㎛로 형성하고, 제 2 반사층(도 5의 220)의 상, 하부면이 되는 제 1 및 제 3 반사층(도 5의 210, 230)의 제 2 발포 기포(도 5의 240b)의 평균 지름(도 5의 d2)을 제 2 반사층(도 5의 220)의 제 1 발포 기포(도 5의 240a)의 평균 지름(도 5의 d1)의 0.5 ~ 1.5의 비율을 갖는 사이즈 내에서, 제 1 발포 기포(도 5의 240a)와는 다른 사이즈를 갖도록 형성함으로써, 반사판(200)의 총반사율을 향상시킬 수 있다.
또한, 제 1 및 제 3 반사층(도 5의 210, 230)의 두께(도 5의 D2)를 반사판(200)의 총 두께의 5 ~ 15% 이내로 형성함으로써, 반사판(200)의 총반사율을 보다 향상시킬 수 있다.
이를 통해, LED(도 4의 129a)의 개수를 늘리거나 광학시트(도 4의 121)의 개수를 늘리지 않아도 액정표시장치의 휘도를 향상시키게 됨으로써, 고휘도를 가지면서도 경량 및 박형 그리고 네로우베젤의 액정표시장치를 제공할 수 있다.
한편, 이상의 설명 및 첨부된 도면에 있어서 LED 어셈블리(도 4의 129)가 도광판(도 4의 123)의 일측에 위치하는 사이드라이트(side light)방식을 설명하였으나, 반사판(200)의 상부로 LED 어셈블리(도 4의 129)를 다수개 나란하게 배열하는 직하형(direct type)도 가능하며, 이와 같이 직하형의 경우에는 도광판(도 4의 123)은 생략될 수 있다.
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
200 : 반사판,
210, 220, 230 : 제 1 내지 제 3 반사층
240a, 240b : 제 1 및 제 2 발포 기포

Claims (11)

  1. 액정패널과;　
    상기 액정패널의 하부에 위치하는 광원과;
    상기 광원 하부에 위치하며, 제 1 발포 기포를 포함하는 제 1 반사층과, 상기 제 1 반사층의 상부 및 하부에 각각 위치하며, 상기 제 1 발포 기포와 다른 사이즈를 갖는 제 2 발포 기포를 포함하는 제 2 및 제 3 반사층을 포함하는 반사판
    을 포함하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 발포 기포의 평균 지름은 1 ~ 2㎛인 액정표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 발포 기포의 평균 지름은 상기 제 1 발포 기포의 평균 지름과 0.5 ~ 1.5의 비율을 갖는 액정표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 발포 기포의 평균 지름은 0.5 ~ 3㎛인 액정표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 및 제 3 반사층의 두께는 상기 반사판의 총 두께의 5 ~ 15% 이내인 액정표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사판과 상기 액정패널 사이에 광학시트가 개재되는 액정표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사판과 상기 액정패널 사이에 도광판을 구성하며, 상기 광원은 상기 도광판의 일측 또는 양측에 배열되는 액정표시장치.
  8. 제 1 발포 기포를 포함하는 제 1 반사층과;
    상기 제 1 반사층의 상부 및 하부에 각각 위치하며, 상기 제 1 발포 기포와 다른 사이즈를 갖는 제 2 발포 기포를 포함하는 제 2 및 제 3 반사층
    을 포함하며, 상기 제 2 발포 기포의 평균 지름은 상기 제 1 발포 기포의 평균 지름과 0.5 ~ 1.5의 비율을 갖는 반사판.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 발포 기포의 평균 지름은 1 ~ 2㎛인 반사판.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 발포 기포의 평균 지름은 0.5 ~ 3㎛인 반사판.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 및 제 3 반사층의 두께는 상기 반사판의 총 두께의 5 ~ 15% 이내인 반사판.
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