KR20140026125A - 광확산판, 이를 갖는 표시장치 및 이의 제조방법 - Google Patents

광확산판, 이를 갖는 표시장치 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

광확산판은 광이 입사하는 제1 면 및 상기 제1 면에 대향하는 제2 면을 포함하고 상기 제2 면에는 복수 개의 열을 따라 순차적으로 마루와 골을 갖는 볼록 패턴을 갖는 몸체, 상기 몸체 내에 분산된 산란 부재, 및 상기 몸체 내에 분산된 자외선 흡수 부재를 포함한다.

Description

광확산판, 이를 갖는 표시장치 및 이의 제조방법{LIGHT DIFFUSION PLATE, DISPLAY APPARTUS HAVING THE SAME AND METHOD OF MANUFACTURING THE LIGHT DIFFUSION PLATE}
본 발명은 광확산판, 이를 갖는 표시장치 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 직하형 액정표시장치에서 발생하는 암부-휘부 얼룩을 감소시키는 광확산판, 이를 갖는 표시장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치는 영상을 표시하는 표시 영역과 상기 표시 영역을 구동하는 구동부가 배치되는 주변 영역으로 구분되는 표시 패널 및 상기 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함한다.
상기 백라이트 어셈블리는 광원의 위치에 따라 직하형(direct-illumination type)과 에지형(edge-illumination type)으로 구분된다. 상기 직하형 백라이트 어셈블리는 표시 패널의 전체에 대응하는 복수 개의 광원들을 포함한다.
상기 광원으로서 발광 다이오드가 사용되는 경우, 상기 표시장치는, 상기 표시 패널 및 상기 백라이트 어셈블리 사이에 배치되며 상기 발광 다이오드로부터 출사된 광을 확산시키는 확산판을 포함한다.
그러나, 종래의 확산판은 백라이트 광의 확산도가 낮아, 직하형 액정표시장치에 사용되는 경우, 상기 광원이 배치되는 위치에 따라 암부-휘부 얼룩이 발생하는 문제점이 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 직하형 백라이트 어셈블리로부터 출사된 광의 확산도를 향상시키는 광확산판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 광확산판을 포함하는 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 광확산판의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 광확산판은, 광이 입사하는 제1 면 및 상기 제1 면에 대향하는 제2 면을 포함하고, 상기 제2 면에는 복수 개의 열을 따라 순차적으로 마루와 골을 갖는 볼록 패턴을 갖는 몸체; 상기 몸체 내에 분산된 산란 부재; 및 상기 몸체 내에 분산된 자외선 흡수 부재를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 볼록 패턴은, 타원의 원호 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 타원은 다음의 수식들을 만족할 수 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00003
Figure pat00004
Figure pat00005
Figure pat00006
단, θ는 상기 원호의 골에서 마루에 이르는 거리를, H는 상기 골로부터 상기 마루까지의 높이를, p는 상기 원호의 폭을, a는 상기 타원의 장반경을, b는 상기 타원의 단반경을, F는 상기 타원의 초점 거리를, 각각 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 볼록 패턴의 상기 골에서 상기 마루에 이르는 각도는 상기 제1 면에 대하여 40도 내지 45도 기울어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 산란 부재의 크기는 0.1 μm 내지 4 μm 일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 산란 부재 및 상기 자외선 흡수 부재는 서로 구분된 영역에 분포할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 산란 부재는 상기 자외선 흡수 부재보다 상기 제2 면에 더 가까이 분포할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 산란 부재는 상기 자외선 흡수 부재와 혼합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 몸체의 재질은 폴리카보네이트를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 볼록 패턴 내에 상기 산란 부재가 분포할 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시장치는, 광을 발생하는 광원; 상기 광이 입사하는 입광면 및 상기 입광면에 대향하는 출광면을 포함하고, 상기 출광면에 복수 개의 열을 따라 순차적으로 마루와 골을 갖는 볼록 패턴을 갖는 몸체, 상기 몸체 내에 분산된 산란 부재 및 상기 몸체 내에 분산된 자외선 흡수 부재를 포함하는 광확산판; 및 상기 광확산판 위에 배치되어, 상기 광확산판으로부터 출사된 광을 이용해 영상을 표시하는 표시패널을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 볼록 패턴은, 타원의 원호 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 볼록 패턴의 상기 골에서 상기 마루에 이르는 각도는 상기 제1 면에 대하여 40도 내지 45도 기울어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 산란 부재의 크기는 0.1 μm 내지 4 μm 일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 산란 부재 및 상기 자외선 흡수 부재는 서로 구분된 영역에 분포할 수 있다.
상기한 본 발명의 또 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 광확산판의 제조방법은, 산란 부재를 제1 수지와 혼합하는 단계; 자외선 흡수 부재를 제2 수지와 혼합하는 단계; 및 상기 혼합된 제1 수지 또는 제2 수지를 하나의 토출구를 통해 압출하여 광확산판을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 광확산판을 형성하는 단계는, 상기 제1 수지 및 상기 제2 수지를 상기 토출구를 통해 동시에 압출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 광확산판을 형성하는 단계는, 상기 제1 수지 및 상기 제2 수지를 상기 토출구를 통해 교대로 압출하는 단계를 포함할 수 있다.
이러한 광확산판 및 표시장치에 따르면, 광확산판이, 산란 부재 및 자외선 흡수 부재가 분산되며, 단일한 재질로 형성되는 몸체를 포함하며, 출광면에 복수 개의 열을 따라 순차적으로 마루와 골을 갖는 볼록 패턴을 가짐으로써, 직하형 백라이트 어셈블리로부터 출사된 광의 확산도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광확산판의 단면도이다.
도 3은 도 2의 A부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광확산판에 포함된 산란 부재의 입자 크기별 분포를 도시한 그래프이다.
도 5a 는 종래의 광확산판을 이용한 직하형 백라이트 어셈블리로부터 출사된 광이 확산되는 모습을 도시한 평면도이다.
도 5b 는 본 발명의 일 실시예에 따른 직하형 백라이트 어셈블리로부터 출사된 광이 확산되는 모습을 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광확산판을 제조하는 과정을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광확산판의 제조에 사용되는 압출기의 토출구를 확대한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광확산판의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 더욱더 다른 실시예에 따른 광확산판의 단면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 분해 사시도이다.
도 1 을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시장치(100)는 광을 공급하는 백라이트 어셈블리(200) 및
상기 광을 이용하여 영상을 표시하는 표시 유닛(300)을 포함한다.
상기 백라이트 어셈블리(200)는 회로 기판(210), 상기 회로 기판(210)에 실장되어 광을 발생하는 점광원(212)들 및 광학 부재(290)를 포함한다.
상기 회로 기판(210)은 외부로부터 상기 점광원(212)에 전원을 인가하는 전원 배선(미도시됨)을 포함한다. 상기 회로 기판(210)은 사각형의 플레이트 형상을 가지며, 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB) 또는 금속코팅기판(Metal Coating Printed Circuit Board; MCPCB)을 포함할 수 있다.
상기 점광원(212)은 상기 회로 기판(210) 상에 복수의 행 및 열로 배열된다. 상기 점광원(212)은 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)를 포함할 수 있다. 상기 점광원(212)은 상기 회로 기판(210)의 상기 전원 배선으로부터 인가된 전원에 의해 광을 발생한다. 상기 점광원(212)은 적색, 녹색, 청색 또는 다른 색의 광을 발생할 수 있다.
상기 점광원(212)은 일정한 간격으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 상기 점광원(212)은 홀수 행과 짝수 행 간에 소정의 간격만큼 행방향을 따라 이동되는 육각형 배열에 따라 배치될 수 있다.
상기 광학 부재(290)는 광확산판(220) 및 확산 시트(280)를 포함한다.
상기 광확산판(220)은 상기 점광원(212)으로부터 출사된 광을 확산시켜 휘도 균일성을 향상시킨다. 상기 광확산판(220)은 소정의 두께를 갖는 플레이트 형상을 가지며, 투명한 재질로 형성된다. 상기 광확산판(220)에 대해서는 후술할 도 2 및 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명하도록 한다.
상기 확산 시트(280)는 상기 광확산판(220) 및 상기 표시 유닛(300)의 사이에 배치된다. 상기 확산 시트(280)는 상기 광확산판(220)에 의해 확산된 광을 한번 더 확산시켜 휘도 균일성을 향상시킨다.
도시되지는 않았지만, 상기 백라이트 어셈블리(200)는 상기 광을 수직 방향으로 집광시켜 정면 휘도를 향상시키는 집광 시트, 또는 일부 광을 투과하고 나머지 광을 반사시켜 휘도를 증가시키는 반사편광 시트를 더 포함할 수 있다.
표시 유닛(300)은 상기 백라이트 어셈블리(200)로부터 공급되는 광을 이용해 영상을 표시하는 표시패널(310) 및 상기 표시패널(310)을 구동하기 위한 구동 회로부(320)를 포함한다.
상기 표시패널(310)은 어레이 기판(312), 상기 어레이 기판(3120)에 대향하여 결합하는 대향 기판(314), 및 상기 어레이 기판(312)과 상기 대향 기판(314)의 사이에 배치된 액정층(316)을 포함한다.
상기 어레이 기판(312)은 매트릭스 형태로 배열된 복수 개의 화소 전극들을 포함한다. 상기 어레이 기판(312)은 상기 화소 전극에 신호를 인가하기 위한 스위칭 소자, 게이트 라인 및 데이터 라인을 더 포함한다. 예를 들어, 상기 게이트 라인은 상기 어레이 기판(312) 상의 제1 방향을 따라 배치되고, 상기 데이터 라인은 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향을 따라 상기 어레이 기판(312) 상에 배치될 수 있다. 상기 스위칭 소자는 소스 전극, 드레인 전극, 및 게이트 전극을 포함할 수 있다. 상기 소스 전극은 상기 데이터 라인에 전기적으로 연결되고, 상기 드레인 전극은 상기 화소 전극에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 대향 기판(314)은 투명한 재질로 형성된 공통 전극을 포함한다. 상기 대향 기판(314)은 상기 화소 전극들의 배열에 따라, 상기 화소 전극의 주변 영역에서 빛샘을 방지하기 위한 차광 패턴을 더 포함할 수 있다.
상기 액정층(316)에 포함된 액정은 상기 어레이 기판(312) 및 상기 대향 기판(314)의 전극들에 인가된 전기 신호에 의해 형성된 전기장에 따라 배열이 변화된다. 상기 액정의 배열이 변화함에 따라, 상기 액정층(316)을 투과하는 광량이 조절되고, 상기 표시패널(310)에 영상이 표시된다.
상기 구동 회로부(320)는, 상기 데이터 라인에 데이터 구동신호를 인가하는 데이터 인쇄회로기판(322), 상기 게이트 라인에 게이트 구동신호를 인가하는 게이트 인쇄회로기판(324), 상기 데이터 인쇄회로기판(322)과 상기 표시패널(310)을 연결하는 데이터 구동회로필름(326), 및 상기 게이트 인쇄회로기판(324)과 상기 표시패널(310)을 연결하는 게이트 구동회로필름(328)을 포함한다. 상기 데이터 구동회로필름(326) 및 상기 게이트 구동회로필름(328)은 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package; TCP) 또는 칩 온 필름(Chip On Film; COF)을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광확산판의 단면도이다. 도 3은 도 2의 A부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 광확산판(220)은 상기 광이 입사하는 입광면(223)과, 상기 입광면(223)에 대향하며 확산된 광이 출사되는 출광면(221)을 포함하고 상기 출광면(221)에는 복수 개의 열을 따라 순차적으로 마루와 골을 갖는 제1 볼록 패턴을 갖는 몸체를 포함한다. 상기 입광면(223)에는 상기 제1 볼록 패턴보다 크기가 작고, 불규칙한 제2 볼록 패턴이 형성될 수 있다.
상기 제1 볼록 패턴은 규칙적인 볼록 형태를 갖는다. 예를 들어, 상기 제1 볼록 패턴은 타원의 원호 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 볼록 패턴의 단면은, 장반경이 a이고, 단반경이 b이며, 초점이 F인 타원 위의 한 점 (0.5p, y(0.5p))에 대하여, y값이 더 큰 점들로 이루어진 원호의 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 원호는 골에서 마루에 이르는 각도(θ)가, x축에 대하여 40도 내지 45도 기울어질 수 있다. 바람직하게는, 상기 골에서 마루에 이르는 각도(θ)는 약 43도 일 수 있다. 또한, 상기 원호의 골에서의 접선이 x축과 이루는 각도(ω)는 60도 내지 65도 일 수 있다. 바람직하게는, 상기 골에서의 접선이 x축과 이루는 각도(ω)는 약 63도 일 수 있다.
한편, 상기 제1 볼록 패턴의 단면이 이루는 타원은, 다음의 [식 1] 내지 [식 6]을 만족할 수 있다. 단, θ는 상기 원호의 골에서 마루에 이르는 거리를, H는 상기 골로부터 상기 마루까지의 높이를, p는 상기 원호의 폭을, 각각 나타낸다. 또한, a는 상기 타원의 장반경을, b는 상기 타원의 단반경을, F는 상기 타원의 초점 거리를, 각각 나타낸다.
[식 1]
Figure pat00007
[식 2]
Figure pat00008
[식 3]
Figure pat00009
[식 4]
Figure pat00010
[식 5]
Figure pat00011
[식 6]
Figure pat00012
다시 도 2를 참조하면, 상기 광확산판(220)은 상기 몸체 내에 분산되어 상기 광을 산란하는 산란 부재(224) 및 상기 몸체 내에 분산되어 자외선을 흡수하는 자외선 흡수 부재(226)을 포함하며, 상기 몸체는 단일한 재질로 형성된다. 예를 들어, 상기 광확산판(220)의 몸체는 폴리카보네이트(polycarbonate; PC)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 광확산판(220)은 상기 산란 부재(224)를 포함하는 제1 층과 상기 자외선 흡수 부재(226)를 포함하는 제2 층이 순차적으로 결합되는 다층 구조를 갖는 것이 아니고, 상기 산란 부재(224) 및 상기 자외선 흡수 부재(226)가 하나의 층 안에서, 분포 영역만을 같게 또는 달리하여 포함되는 단층 구조를 갖는다. 본 실시예에 따르면, 상기 산란 부재(224)와 상기 자외선 흡수 부재(226)는 서로 구분된 영역에 분포할 수 있다. 예를 들어, 상기 산란 부재(224)가 분포하는 제1 영역(SA)은 상기 자외선 흡수 부재(226)가 분포하는 제2 영역(UA)보다 상기 출광면에 더 가까이 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1 볼록 패턴 내에는 상기 산란 부재(224)가 포함될 수 있다.
상기 산란 부재(224)는 실리콘을 포함하는데, 예를 들어, 이산화규소(SiO2)를 포함할 수 있다. 상기 산란 부재(224)는 입자 크기가 0.1 μm 내지 4.0 μm 일 수 있다. 바람직하게는, 상기 산란 부재(224)는 입자 크기가 약 0.8 μm 일 수 있다. 상기 광확산판(220)의 휘도 균일성 향상을 위해, 상기 산란 부재(224)는 일정한 범위의 입자 크기를 갖고 분포하는 것이 바람직하다. 상기 산란 부재(224)의 바람직한 입자 크기에 대해서는 도 4 및 [표 1]을 참조하여 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광확산판에 포함된 산란 부재의 입자 크기별 분포를 도시한 그래프이다. [표 1]은 도 4에 도시된 산란 부재(224)의 입자 크기별 분포를 수치로 나타낸 표이다.
입자 크기(μm) 포함량 (%) 누적 함량 (%)
0.31 3.26 3.26
0.36 6.28 9.54
0.42 8.86 18.40
0.49 10.79 29.19
0.58 11.93 41.13
0.67 12.19 53.31
0.78 11.55 64.86
0.91 10.10 74.96
1.06 8.09 83.05
1.24 5.86 88.91
1.44 3.87 92.78
1.68 2.49 95.27
1.95 1.82 97.09
2.28 1.49 98.58
2.66 1.02 99.60
3.09 0.40 100.00
도 4 및 [표 1]을 참조하면, 상기 산란 부재(224)의 입자 크기는 우측으로 꼬리가 긴(right-skewed) 분포를 갖는다. 또한, 상기 산란 부재(224)의 입자 크기는 약 0.8 μm 에서 최대 함량을 갖는다.
상기 자외선 흡수 부재(226)는 상기 점광원(212)으로부터 발생한 자외선(즉, UVA, UVB 등)을 흡수한다. 상기 자외선 흡수 부재(226)는 티누빈(TINUVIN) (등록상표) 360 을 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 광확산판은 산란 부재 및 자외선 흡수 부재가 하나의 몸체 안에서, 분포 영역만을 같게 또는 달리하여 포함되는 단층 구조를 가지며, 출광면에 복수 개의 열을 따라 순차적으로 마루와 골을 갖는 제1 볼록 패턴이 형성됨으로써, 점광원들로부터 수직으로 출사되는 광의 휘도 균일성을 향상시킬 수 있다. 휘도 균일성이 향상되는 효과는 도 5a 및 도 5b를 참조하여 설명하도록 한다.
도 5a 는 종래의 광확산판을 이용한 직하형 백라이트 어셈블리로부터 출사된 광이 확산되는 모습을 도시한 평면도이다. 도 5b 는 본 발명의 일 실시예에 따른 직하형 백라이트 어셈블리로부터 출사된 광이 확산되는 모습을 도시한 평면도이다.
도 5a 및 도 5b 를 참조하면, 산란 부재가 포함되지 않고 출광면에 볼록 패턴이 형성되지 않은 광확산판을 적용한 경우, 점광원의 위치에 대응하여 휘부-암부의 얼룩이 나타나, 직하형 백라이트 어셈블리의 휘도 균일성이 낮음을 확인할 수 있다. 이에 대해, 본 발명의 일 실시예에 따른 광확산판을 적용한 경우, 점광원의 위치에 관계 없이, 산란 부재 및 볼록 패턴에 의한 광 확산 정도가 향상됨에 따라, 직하형 백라이트 어셈블리의 휘도 균일성이 향상됨을 확인할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광확산판을 제조하는 과정을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 6을 참조하면, 산란 부재(224) 및 자외선 흡수 부재(226)를 포함하고, 단일한 재질로 형성되는 단층 구조를 갖는 광확산판(220)은 2개의 압출기(extruder)를 이용하여 제조될 수 있다. 구체적으로, 상기 압출기는 제1 압출기(510) 및 제2 압출기(520)을 포함한다. 예를 들어, 상기 제1 압출기(510)는 상기 산란 부재(224)를 포함하는 제1 수지를 압출한다. 예를 들어, 상기 제2 압출기(520)는 상기 자외선 흡수 부재(226)를 포함하는 제2 수지를 압출한다. 상기 제1 수지 및 제2 수지는 챔버(530)에서 혼합될 수 있다. 상기 챔버(530)를 통과한 수지는 이동 롤러를 지나 상기 광확산판(220)으로 형성된다.
한편, 도 6에서는 상기 챔버(530)에서 상기 제1 수지 및 제2 수지가 혼합되는 것을 도시하였으나, 실시예에 따라, 상기 제2 수지가 먼저 압출되어 상기 광확산판(220)의 하부를 형성하고, 상기 제1 수지가 나중에 압출되어 상기 광확산판(220)의 상부를 형성할 수 있다. 즉, 상기 제1 수지 및 상기 제2 수지가 적절한 순서로 또는 동시에 압출됨으로써, 상기 광확산판(220)에 포함되는 상기 산란 부재(224) 및 상기 자외선 확산 부재(226)의 분포 영역이 결정될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광확산판의 제조에 사용되는 압출기의 토출구를 확대한 단면도이다. 도 7을 참조하면, 광확산판을 형성하는 수지는, 하나의 토출구(532)를 통해 압출된다. 즉, 본 실시예에 따른 광확산판의 제조방법은, 산란 부재와 제1 수지를 혼합하는 단계와, 자외선 흡수 부재와 제2 수지를 혼합하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 혼합된 제1 수지 또는 제2 수지를 하나의 토출구(532)를 통해 압출하여 광확산판을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 토출구(532)를 통해 압출되는 수지(222)는 하부 또는 상부부터, 상부 또는 하부까지 점진적으로 광확산판을 형성한다. 이때, 상기 혼합된 제1 수지 및 제2 수지는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 토출구(532)를 통해 동시에 압출될 수 있다. 또는, 상기 혼합된 제1 수지 및 제2 수지는 상기 토출구(532)를 통해 교대로 압출될 수 있다.
실시예 2
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광확산판의 단면도이다.
본 실시예에 따른 광확산판(230)은 산란 부재(236) 및 자외선 흡수 부재(234)가 분포하는 영역을 제외하고, 도 1 내지 도 4에 도시된 광확산판(220)과 동일하므로, 동일한 구성 요소에 대한 중복된 설명은 생략한다.
상기 광확산판(230)은 광원으로부터 출사된 광을 확산시켜 휘도 균일성을 향상시킨다. 상기 광확산판(230)은 소정의 두께를 갖는 플레이트 형상을 가지며, 투명한 재질로 형성된다. 상기 광확산판(230)은 상기 광이 입사하는 입광면과, 상기 입광면에 대향하며 확산된 광이 출사되는 출광면을 갖는 몸체를 포함한다. 상기 출광면에는 복수 개의 열을 따라 순차적으로 마루와 골을 갖는 제1 볼록 패턴이 형성된다. 상기 입광면에는 상기 제1 볼록 패턴보다 크기가 작고, 불규칙한 제2 볼록 패턴이 형성될 수 있다. 상기 제1 볼록 패턴은 규칙적인 볼록 형태를 갖는다. 예를 들어, 상기 제1 볼록 패턴은 타원의 원호 형상을 가질 수 있다.
상기 광확산판(230)은 상기 몸체 내에 분산되며 상기 광을 산란하는 산란 부재(234) 및 상기 몸체 내에 분산되며 자외선을 흡수하는 자외선 흡수 부재(236)를 포함한다. 상기 몸체는 단일한 재질로 형성된다. 예를 들어, 상기 광확산판(230)의 몸체는 폴리카보네이트를 포함할 수 있다. 상기 광확산판(230)은 상기 산란 부재(234) 및 상기 자외선 흡수 부재(236)가 중첩된 영역에 분포하는 단층 구조를 갖는다. 예를 들어, 상기 산란 부재(234)가 분포하는 제1 영역(SA)의 일부는 상기 자외선 흡수 부재(236)가 분포하는 제2 영역(UA)과 중첩할 수 있다. 구체적으로, 상기 산란 부재(234)는 상기 입광면 및 상기 출광면 사이의 전체 영역(SA)에 분포할 수 있다. 또한, 상기 제2 영역(UA)은 상기 제1 영역(SA)의 양 단부에 중첩할 수 있다. 또한, 상기 제1 볼록 패턴 내에는 상기 산란 부재(224) 및 상기 자외선 흡수 부재(236)가 포함될 수 있다.
이와 같이, 단층 구조를 갖는 광확산판에서 산란 부재 및 자외선 흡수 부재가 하나의 몸체 안에서 혼합되며, 출광면에 복수 개의 열을 따라 순차적으로 마루와 골을 갖는 제1 볼록 패턴이 형성됨으로써, 점광원들로부터 수직으로 출사되는 광의 휘도 균일성을 향상시킬 수 있다.
실시예 3
도 9는 본 발명의 더욱더 다른 실시예에 따른 광확산판의 단면도이다.
본 실시예에 따른 광확산판(240)은 산란 부재(244) 및 자외선 흡수 부재(246)가 분포하는 영역을 제외하고, 도 1 내지 도 4에 도시된 광확산판(220)과 동일하므로, 동일한 구성 요소에 대한 중복된 설명은 생략한다.
상기 광확산판(240)은 광원으로부터 출사된 광을 확산시켜 휘도 균일성을 향상시킨다. 상기 광확산판(240)은 소정의 두께를 갖는 플레이트 형상을 가지며, 투명한 재질로 형성된다. 상기 광확산판(240)은 상기 광이 입사하는 입광면과, 상기 입광면에 대향하며 확산된 광이 출사되는 출광면을 갖는 몸체를 포함한다. 상기 출광면에는 복수 개의 열을 따라 순차적으로 마루와 골을 갖는 제1 볼록 패턴이 형성된다. 상기 입광면에는 상기 제1 볼록 패턴보다 크기가 작고, 불규칙한 제2 볼록 패턴이 형성될 수 있다. 상기 제1 볼록 패턴은 규칙적인 볼록 형태를 갖는다. 예를 들어, 상기 제1 볼록 패턴은 타원의 원호 형상을 가질 수 있다.
상기 광확산판(240)은 상기 몸체 내에 분산되며 상기 광을 산란하는 산란 부재(244) 및 상기 몸체 내에 분산되며 자외선을 흡수하는 자외선 흡수 부재(246)를 포함한다. 상기 몸체는 단일한 재질로 형성된다. 예를 들어, 상기 광확산판(240)의 몸체는 폴리카보네이트를 포함할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 상기 산란 부재(224)와 상기 자외선 흡수 부재(226)는 서로 구분된 영역에 분포할 수 있다. 예를 들어, 상기 산란 부재(224)가 분포하는 제1 영역(SA)은 상기 자외선 흡수 부재(226)가 분포하는 제2 영역(UA)보다 상기 출광면에 더 가까이 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1 영역(SA)은 상기 제1 볼록 패턴과 중첩하지 않을 수 있다. 즉, 상기 산란 부재(244)는 상기 출광면의 상기 제1 볼록 패턴으로부터 소정의 두께만큼 이격되어 상기 제1 볼록 패턴의 아래에 분포할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 광확산판이, 산란 부재 및 자외선 흡수 부재가 분산되며, 단일한 재질로 형성되는 몸체를 포함하며, 출광면에 복수 개의 열을 따라 순차적으로 마루와 골을 갖는 볼록 패턴을 가짐으로써, 직하형 백라이트 어셈블리로부터 출사되는 광의 확산도를 향상시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 표시장치 200: 백라이트 어셈블리
210: 회로 기판 212: 점광원
220, 230, 240: 확산판
224, 234, 244: 산란 부재
226, 236, 246: 자외선 흡수 부재
280: 확산 시트 290: 광학 부재
300: 표시 유닛 310: 표시패널
320: 구동 회로부

Claims (18)

  1. 광이 입사하는 제1 면 및 상기 제1 면에 대향하는 제2 면을 포함하고, 상기 제2 면에는 복수 개의 열을 따라 순차적으로 마루와 골을 갖는 볼록 패턴을 갖는 몸체;
    상기 몸체 내에 분산된 산란 부재; 및
    상기 몸체 내에 분산된 자외선 흡수 부재를 포함하는 광확산판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 볼록 패턴은, 타원의 원호 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 광확산판.
  3. 제2항에 있어서, 상기 타원은 다음의 수식들을 만족하는 것을 특징으로 하는 광확산판.
    Figure pat00013

    Figure pat00014

    Figure pat00015

    Figure pat00016

    Figure pat00017

    Figure pat00018

    단, θ는 상기 원호의 골에서 마루에 이르는 거리를, H는 상기 골로부터 상기 마루까지의 높이를, p는 상기 원호의 폭을, a는 상기 타원의 장반경을, b는 상기 타원의 단반경을, F는 상기 타원의 초점 거리를, 각각 나타냄.
  4. 제1항에 있어서, 상기 볼록 패턴의 상기 골에서 상기 마루에 이르는 각도는 상기 제1 면에 대하여 40도 내지 45도 기울어진 것을 특징으로 하는 광확산판.
  5. 제1항에 있어서, 상기 산란 부재의 크기는 0.1 μm 내지 4 μm 인 것을 특징으로 하는 광확산판.
  6. 제1항에 있어서, 상기 산란 부재 및 상기 자외선 흡수 부재는 서로 구분된 영역에 분포하는 것을 특징으로 하는 광확산판.
  7. 제6항에 있어서, 상기 산란 부재는 상기 자외선 흡수 부재보다 상기 제2 면에 더 가까이 분포하는 것을 특징으로 하는 광확산판.
  8. 제1항에 있어서, 상기 산란 부재는 상기 자외선 흡수 부재와 혼합되는 것을 특징으로 하는 광확산판.
  9. 제1항에 있어서, 상기 몸체의 재질은 폴리카보네이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 광확산판.
  10. 제1항에 있어서, 상기 볼록 패턴 내에 상기 산란 부재가 분포하는 것을 특징으로 하는 광확산판.
  11. 광을 발생하는 광원;
    상기 광이 입사하는 입광면 및 상기 입광면에 대향하는 출광면을 포함하고, 상기 출광면에 복수 개의 열을 따라 순차적으로 마루와 골을 갖는 볼록 패턴을 갖는 몸체, 상기 몸체 내에 분산된 산란 부재 및 상기 몸체 내에 분산된 자외선 흡수 부재를 포함하는 광확산판; 및
    상기 광확산판 위에 배치되어, 상기 광확산판으로부터 출사된 광을 이용해 영상을 표시하는 표시패널을 포함하는 표시장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 볼록 패턴은, 타원의 원호 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 볼록 패턴의 상기 골에서 상기 마루에 이르는 각도는 상기 제1 면에 대하여 40도 내지 45도 기울어진 것을 특징으로 하는 표시장치.
  14. 제11항에 있어서, 상기 산란 부재의 크기는 0.1 μm 내지 4 μm 인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  15. 제11항에 있어서, 상기 산란 부재 및 상기 자외선 흡수 부재는 서로 구분된 영역에 분포하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  16. 산란 부재를 제1 수지와 혼합하는 단계;
    자외선 흡수 부재를 제2 수지와 혼합하는 단계; 및
    상기 혼합된 제1 수지 또는 제2 수지를 하나의 토출구를 통해 압출하여 광확산판을 형성하는 단계를 포함하는 광확산판의 제조방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 광확산판을 형성하는 단계는, 상기 제1 수지 및 상기 제2 수지를 상기 토출구를 통해 동시에 압출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광확산판의 제조방법.
  18. 제16항에 있어서, 상기 광확산판을 형성하는 단계는, 상기 제1 수지 및 상기 제2 수지를 상기 토출구를 통해 교대로 압출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광확산판의 제조방법.
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