KR20160118712A - 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20160118712A
KR20160118712A KR1020150047247A KR20150047247A KR20160118712A KR 20160118712 A KR20160118712 A KR 20160118712A KR 1020150047247 A KR1020150047247 A KR 1020150047247A KR 20150047247 A KR20150047247 A KR 20150047247A KR 20160118712 A KR20160118712 A KR 20160118712A
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light
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optical sheet
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이재갑
소회섭
권진혁
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국민대학교산학협력단
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    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
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Abstract

광원, 도광부와 광추출부가 형성된 광학시트가 부착된 도광판, 및 확산 반사 시트를 포함하는 백라이트 유닛, 및 상기 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치{BACKLIGHT UNIT AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본원은, 광원, 도광부와 광추출부가 형성된 광학시트가 부착된 도광판, 및 확산 반사 시트를 포함하는 백라이트 유닛, 및 상기 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근 들어, 핸드폰(mobile phone), PDA, 노트북 컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라, 이에 적용할 수 있는 경박 단소화된 평판표시장치(flat panel display device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치로서 LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel), FED(field emission display), 및 VFD(vacuum fluorescent display) 등이 활발히 연구되고 있으며, 그 중에서도 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현, 대면적 화면의 실현 등의 이유로 인해 현재는 액정표시장치(LCD)가 특히 각광을 받고 있다.
상기 액정표시장치는 두 장의 전극 사이에 개재된 액정(liquid crystal)을 이용하여 영상을 표시한다. 그러나, 이와 같은 액정표시장치의 표시소자를 구성하는 액정은 스스로 발광하지 못하고, 인가되는 전기신호에 따라 단순히 빛을 투과시키거나 차단하는 기능을 수행할 뿐이다. 따라서, 액정패널에 정보를 표시하기 위해서는 액정패널을 후방에서 조명하기 위한 면발광장치인 소위 백라이트 유닛(back light unit, 이하 'BLU'라고도 함)이 액정표시장치 내에 별도로 포함되어야 한다. 이와 같은 BLU는 빛의 휘도를 높이고 고른 면광원을 형성하여 액정패널을 균일하게 조사하는 것이 바람직하며, 이는 제품의 품질면에서 매우 중요하다고 할 수 있다.
일반적으로, 광원인 램프, 도광판(light guiding plate; light wave guide), 반사 시트(reflection sheet), 확산 시트(diffusion sheet), 프리즘 시트(prism sheet), 및 보호 시트(protect sheet) 등 여러 부품이 모여서 하나의 BLU를 구성하게 된다. 여기서, 도광판은 광원으로부터 빛을 사방으로 고르게 유도하는 역할을 하며, 반사 시트는 도광판 아랫면으로 빠져 나오는 빛을 다시 반사시켜 도광판 내로 돌려 보내는 역할을 하고, 확산 시트는 빛을 산란시켜 광휘도를 균일화하는 역할을 하며, 프리즘 시트는 상하좌우로 빛을 굴절시켜 집광하여 휘도를 향상시키는 역할을 수행한다. 또한, 보호 시트는 프리즘 시트의 산과 산 사이의 홈에 먼지 등의 이물질이 묻지 않도록 보호하고 스크래치가 생기는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
종래의 BLU는 광휘도를 균일화하고 광효율을 높이기 위해 상기 확산 시트와 함께 상기 프리즘 시트와 연계하여 사용되었으며, 이와 같이 확산 시트와 프리즘 시트가 별도로 구비됨으로써, 부품수가 증가하여 BLU의 경박 단소화가 어려울 뿐만 아니라, 조립 공정수도 증가하고 그에 따른 불량률 증가 및 생산 비용이 증가하는 문제점이 있었다.
그러나, 백라이트 유닛은 고휘도 구현을 위한 액정표시장치의 전체적인 두께에 가장 큰 영항을 미치는 요소라는 점에서 볼 때, 상기 대한민국 공개특허 제2008-0004135호에 따른 백라이트 유닛의 경우 구성요소가 너무 많아서 액정표시장치의 박형화 및 경량화를 저해한다는 문제점이 있다.
본원은, 광원, 도광부와 광추출부가 형성된 광학시트가 부착된 도광판, 및 확산 반사 시트를 포함하는 백라이트 유닛, 및 상기 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.
그러나, 본원이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본원의 제 1 측면은, 광원; 상기 광원에서 출사된 광을 안내하는 도광부와 광추출부를 포함하는 광학시트가 부착된 도광판; 및, 상기 광학시트 상에 형성된 확산 반사 시트를 포함하며, 상기 도광판은 상기 광학시트의 상기 광추출부가 상기 도광부에 부착된 형태이며, 상기 광추출부는 상기 도광부로부터 안내된 광을 상기 광학시트 방향으로 출사시키는 것이며, 상기 확산 반사 시트는 상기 광학시트를 통과한 광을 다시 상기 도광판 방향으로 출사시키는 것이며, 상기 광추출부는 상기 도광부로부터 멀어지는 방향을 따라 단면이 넓어지는 형상을 가지는 것인, 백라이트 유닛을 제공한다.
본원의 제 2 측면은, 본원의 제 1 측면에 따른 백라이트 유닛을 포함하는, 디스플레이 장치를 제공한다.
본원의 일 구현예에 따른 백라이트 유닛은, 본원에 따른 광원에서 출사된 광을 안내하는 도광부 및 미세패턴이 형성된 광학시트가 부착된 도광판 및 확산 반사 시트를 결합함으로써 기존의 프리즘 시트 및 확산 시트 등을 추가하지 않아도 된다는 점에서, 부품의 최소화 및 비용 절감 효과가 뚜렷하며, 광계면의 수가 최소화됨으로써 광이용효율을 극대화할 수 있는 장점이 있다.
본원의 일 구현예에 의한 백라이트 유닛(BLU)의 구조는, 본원의 도광부 내부에서 전반사되어 가두어진 광이 광추출부에 의해 상기 도광부에서 광학시트 및 확산 반사 시트 방향으로 출사하고, 상기 확산 반사 시트에 도달한 광이 방향을 바꾸어 다시 상기 광학시트 및 도광부를 통과하는 경로를 가지도록 설계됨으로써, 종래의 광추출패턴에 의해 발생할 수도 있는 패턴 시인성을 제거한 구조이다.
본원의 일 구현예에 의하면, 광학시트에 형성된 광추출부가 도광부로부터 멀어지는 방향을 따라 단면이 넓어지는 형상을 가짐으로써 도광부로부터 안내되어 가두어진 광을 광학시트 및 확산 반사 시트 방향으로 출사시키는 역할을 하여, 본원의 일 구현예에 따른 백라이트 유닛의 구조에 있어서 상기 광 확산 효과에 기인한다.
본원의 일 구현예에 의하면, 종래의 백라이트 유닛(BLU)의 크기가 커지고 도광판의 크기도 커짐에 따라서 광의 입사부에서 종말부 사이의 위치에 따라 광학시트에 형성된 구조의 밀도 차이가 나타나는 경우에 발생할 수 있는 패턴 시인성 문제를 제거할 수 있으며, 이에 따라 균일한 면광원의 품질을 강화시킬 수 있다. 또한, 광학시트와 도광부가 부착된 도광판을 사용함으로써 백라이트 유닛의 소형화 및 박막화를 이룰 수가 있다.
도 1은, 본원의 일 구현예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 2는, 본원의 일 구현예에 따른 백라이트 유닛의 구조 및 이를 통한 광의 경로를 나타낸 그림이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 “전기적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함” 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “약”, “실질적으로” 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “~(하는) 단계” 또는 “~의 단계”는 “~ 를 위한 단계”를 의미하지 않는다.
본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 “이들의 조합”의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, “A 및/또는 B”의 기재는 “A 또는 B, 또는 A 및 B”를 의미한다.
본원 명세서 전체에 있어서, "도광판"은 백라이트 유닛의 휘도와 균일한 조명 기능을 수행하는 부품으로서, 구체적으로는 액정표시장치(LCD)에서 빛을 액정에 인도하는 백라이트 유닛의 내부에 조립되어 있는 아크릴 사출물을 의미하며, 광원에서 발산되는 빛을 가두어 균일하게 전달하는 역할을 할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원 명세서 전체에서, "광추출부"는 "나노 크기의 미세패턴 또는 마이크로 크기의 미세패턴"을 의미한다. 상기 미세패턴은 원뿔대 형상, 다각뿔대 형상, 피라미드 형상, 프리즘 형상, 또는 렌티큘러 형상 등의 미세패턴을 포함하며, 상기 나노 크기의 미세패턴은 약 1 nm 내지 약 999 nm의 크기를 포함하고, 상기 마이크로 크기의 미세패턴은 약 1 ㎛ 내지 약 1,000 ㎛의 크기를 포함한다.
본원 명세서 전체에 있어서, "렌티큘러"는 원기둥 형상을 여러 줄로서 나란히 배열한 것을 의미하는 것으로서, 보는 각도에 따라 입체감이나 변환들을 구현할 수 있기 때문에, 예를 들어, 모니터, 입체사진 등의 렌즈, 필름, 및 시트 등으로 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본원이 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 제 1 측면은, 광원; 상기 광원에서 출사된 광을 안내하는 도광부와 광추출부를 포함하는 광학시트가 부착된 도광판; 및, 상기 광학시트 상에 형성된 확산 반사 시트를 포함하며, 상기 도광판은 상기 광학시트의 상기 광추출부가 상기 도광부에 부착된 형태이며, 상기 광추출부는 상기 도광부로부터 안내된 광을 상기 광학시트 방향으로 출사시키는 것이며, 상기 확산 반사 시트는 상기 광학시트를 통과한 광을 다시 상기 도광판 방향으로 출사시키는 것이며, 상기 광추출부는 상기 도광부로부터 멀어지는 방향을 따라 단면이 넓어지는 형상을 가지는 것인, 백라이트 유닛을 제공한다.
이와 관련하여, 도 1은 본원의 일 구현예에 따른 백라이트 유닛(10)의 단면도를 나타낸 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본원에 따른 백라이트 유닛(10)은, 광추출부(221)가 형성된 광학시트(220)가 도광부(210)의 일면에 형성된 것이며, 확산 반사 시트(300)가 광학시트(220)의 일면에 형성된 것이며, 상기 광원(100)이 상기 도광부(210)의 일측에 배치된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 도광부(210)는 상기 광원(100)으로부터 입사된 광을 가두어두고 계산된 밀도와 크기로 배치된 상기 광추출부(221)를 통하여 필요한 만큼의 광량을 출사하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원에 따른 백라이트 유닛(10)은, 상기 도광부(210)의 일측에 배치된 광원(100)에서 도광부(210) 내부로 입사된 빛이 도광부(210)의 상하 양면에서 전반사하므로 손실이 거의 없이 도광부(210) 내부를 진행하게 되며, 진행과정에서 광학시트(220)에 형성된 광추출부(221)에 입사되는 빛은 반사 없이 그대로 광학시트(220) 및 확산 반사 시트(300) 방향으로 추출되며, 상기 확산 반사 시트(300)에서 상기 빛은 다시 상기 도광부(210) 외부 방향(가상의 액정 방향)으로 반사될 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 광원(100)은 상기 도광부(210)의 일측 또는 양측에 배치되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 도광부(210)는 상기 광원(100)으로부터 전달되는 광을 전반사를 이용해 외부로의 광 산란 또는 손실(loss)없이 가두어두는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 광학시트(220)는 기재(222) 및 상기 기재(222)에 형성된 광추출부(221)를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 광추출부(221) 포함하는 상기 광학시트(220)는, 광을 굴절 및/또는 집광시켜 휘도를 높이는 본래의 기능 외에 광을 확산시키는 기능을 구비한다. 특히, 본원의 광추출부(221)는 상기 도광부(210)로부터 멀어지는 방향을 따라 단면이 넓어지는 형상을 가지는 것으로서, 상기 광원(100)의 방향이 상기 광학시트(220) 또는 확산 반사 시트(300) 쪽으로 항하게 하는 역할을 수행할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 도광부(210)에 가두어진 광은 상기 광추출부(221)와 상기 도광부(210)가 부착된 지점에서만 상기 광추출부를 통하여 상기 광학시트(220) 방향으로 출사되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 광학시트(220)의 기재(222)는 광을 투과시킬 수 있는 투명한 재질로 이루어진 판상의 기재를 사용하는 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 기재(222)는 폴리카보네이트(polycarbonate) 계열, 폴리술폰(polysulfone) 계열, 폴리아크릴레이트(polyacrylate) 계열, 폴리스티렌(polystyrene) 계열, 폴리비닐클로라이드(polyvinylchloride) 계열, 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol) 계열, 폴리노르보넨(polynorbornene) 계열, 폴리에스테르(polyester) 계열, 폴리우레탄(polyurethane), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephtalate), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenaphthalate), 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
상기 기재(222)는 백라이트 유닛의 광학시트에 사용되는 일반적인 두께의 기재를 사용하는 것일 수 있으며, 상기 기재(222)의 두께는 약 10 ㎛ 내지 약 2,000 ㎛일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 상기 기재(222)는, 예를 들어, 약 10 ㎛ 내지 약 2,000 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 1,800 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 1,600 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 1,400 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 1,200 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 1,000 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 800 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 600 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 400 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 200 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 100 ㎛, 또는 약 10 ㎛ 내지 약 50 ㎛의 두께를 가지는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 상기 기재(222)는 상기 두께 범위에서 기계적 강도와 열 안정성이 우수하며, 적절한 유연성을 구비할 수 있고, 투과 광의 손실이 적다. 즉, 약 10 ㎛ 미만의 두께에서는 기계적 강도가 약할 수 있고, 약 2,000 ㎛ 초과의 두께에서는 디스플레이의 박막의 실현시, 기계적ㆍ광학적 문제점이 있을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 광추출부(221)는 다수의 원뿔대 형상, 다각뿔대 형상, 피라미드 형상, 프리즘 형상, 렌티큘러 형상, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 미세패턴을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 광추출부(221)를 포함하는 상기 광학시트(220)는 원형, 타원형, 다각형, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 미세패턴을 상기 광추출부(221)가 형성된 일면의 반대면에 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 광추출부(221)는 평면 형상의 두정부를 가지는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 광추출부(221)는 상기 두정부의 단면이 상기 도광부로부터 멀어지는 방향을 따라 넓어지는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 광학시트(220)에 형성된 광추출부(221)는 일정한 각도를 가지는 측면을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 광학시트(220)에 형성된 광추출부(221)는 각각의 광추출부(221)의 양쪽 측벽이 앙각(A)을 가지는 형태를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 앙각(A)은 상기 광학시트(220)를 기준으로 상기 광추출부(221)의 경사도를 측정한 수치를 포함한다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 광추출부(221)의 측면의 앙각(A)은 약 90°초과 내지 약 135°미만인 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 광추출부(221)의 측면의 앙각(A)은 약 90°초과 내지 약 135°미만, 약 95°초과 내지 약 130°미만, 약 100°초과 내지 약 125°미만, 약 105°초과 내지 약 120°미만, 또는 약 110°초과 내지 약 115°미만인 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 광추출부(221)는 일정한 폭 또는 피치(pitch)를 가지도록 상기 광학시트(220) 상에 형성되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 광학시트(220)는 기재(222)의 일 측면에 일차원적으로 뿔대 형상이 연속 배치된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 광추출부(221)는 크기 및/또는 간격이 동일한 미세패턴이 연속적으로 배치된 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 광추출부(221)는 크기 및/또는 간격이 상이한 미세패턴이 연속적으로 배치된 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 상기 광추출부(221)는 상기 광원과의 거리에 따라 계산된 크기 및/또는 간격으로 연속적으로 배치되는 것일 수 있으며, 이에 따라 효율적인 광분배가 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 광추출부(221)는 상기 광학시트(220)를 롤 스탬핑 또는 임프린팅하여 형성되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 도광부(210)는 상기 광원(100)으로부터 공급되는 광을 안내하는 역할을 하는 것으로서, 상기 도광부(210)는 광을 투과시킬 수 있는 투과성 재료 중의 하나인 아크릴과 같은 플라스틱 계열의 물질로 이루어지는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 도광부(210)는 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA) 계열, 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PA), 폴리우레탄, 올레핀계 투명수지, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 내후성 및 착색성이 우수한 PMMA 계열의 도광부를 사용할 경우, 기계적 강도가 높아 쉽게 깨지거나 변형되지 않으며, 가볍고 내화학성이 강하고 가시광선 영역에서 광에 대한 흡수성이 낮아 투명성 및 광택이 우수하다. 예를 들어, 비중이 약 1인 올레핀계 투명수지를 사용할 경우, 본원에 따른 백라이트 유닛의 경량화를 실현할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 도광부(210)는 무패턴 도광부 또는 패턴된 도광부인 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 도광부(210)로서 무패턴 도광부를 사용할 경우, 종래에는 상기 무패턴 도광부 상에서 전반사가 발생하며, 상기 전반사 특성으로 인해 상기 무패턴 도광부를 사용할 수 없었으나, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 무패턴 도광부에 상기 광추출부(221)가 형성된 광학시트(220)를 부착함으로써 광의 손실 없이 백라이트 유닛을 제조할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 도광부(210)로서 패턴된 도광부를 사용할 경우, 상기 패턴된 도광부의 패턴은 렌티큘러 패턴, 프리즘 패턴, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 미세패턴을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 마이크로 프리즘은 상기 도광부(210)에 형성되는 복수의 다각형 형태의 프리즘 패턴일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 도광부(210)는 직사각판의 형상일 수 있으며, 이에 따라 상기 도광부(210)는 전면, 후면, 및 네 개의 측면을 가질 수 있고, 상기 측면을 제외한 상기 도광부(210)의 전면 또는 후면에 렌티큘러 패턴 또는 프리즘 패턴이 배열될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 패턴된 도광부의 렌티큘러 패턴 또는 프리즘 패턴은 평면 형상의 두정부를 가지며, 측면은 일정한 경사도를 가진 평면 또는 곡면 형상을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 백라이트 유닛(10)은 상기 도광부(210)의 렌티큘러 패턴 또는 프리즘 패턴과 상기 광학시트(220)의 광추출부(221)가 교차하는 방식에 의해 결합될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 광추출부(221)가 상기 도광부(210)에 부착되는 것은, 도광부(210)와 상기 광학시트(220)에 형성된 광추출부(221)의 두정부가 결합하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 광추출부(221)가 상기 도광부(210)에 부착되는 것은 투명 접착제, 열 융착, 또는 화학적 융착에 의한 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 투명 접착제는 감압 접착제, 광학용 투명 접착제, UV 테이프, 아크릴계 자외선 경화용 기재, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 백라이트 유닛(10)은 본원의 설계요소에 의해 일정한 폭 또는 피치(pitch)를 가진 광추출부(221)의 배열 구조를 가지고, 상기 도광부(210)의 마이크로 렌티큘러 패턴 또는 마이크로 프리즘 패턴의 두정부와 마주보는 형태로서 대향시켜 결합하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
도 2는, 본원의 일 구현예에 있어서, 백라이트 유닛의 개략적인 구조 및 본원의 구조에 따른 광 경로를 나타낸 도면이다. 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 백라이트 유닛은, 도 2에 도시된 바와 같이, 광원(100), 상기 광원(100)에서 출사된 광을 안내하는 도광부(210), 상기 도광부(210)에 부착되며는 광추출부가 형성된 광학시트(220)(여기서, 상기 도광부(210) 및 광추출부가 형성된 광학시트(220)는 부착되어 하나의 도광판(200)을 형성함), 및 확산 반사 시트(300)를 포함한다. 광원(100)으로는 발광다이오드(light emitting diode, LED)와 같은 점광원 또는 냉음극 형광램프(cold cathode fluorescent lamp, CCFL)와 같은 선광원이 사용될 수 있다. 또한, 복수의 점광원을 사용하거나, 점광원과 함께 점광원을 선형광으로 변환하는 수단을 함께 사용할 수도 있다. 상기 확산 반사 시트(300)는 상기 광추출부가 형성된 광학시트(220)의 배면에 배치되어 상기 광학시트(220)로부터 출사되는 광을 상기 도광부(210)의 상부면 측으로 다시 반사시킨다. 이러한 상기 확산 반사 시트(300)는 상기 도광판(210)의 상부면으로 투과되는 광의 균일도를 향상시킨다. 도 2에 도시된 붉은색 화살표는, 본원의 백라이트 유닛을 통과하는 광 경로를 나타낸 것으로서, 도광부(210) 내부로 입사된 광이 도광부(210)로부터 안내되어 광추출부를 따라 광학시트(220)를 통과하여 확산 반사 시트 방향(300)으로 향하며 상기 확산 반사 시트(300)에 도달한 광이 방향을 바꾸어 다시 광학시트(220) 및 도광부(210) 측으로 출사되어 통과하는 경로를 나타낸다. 특히, 상기 광학시트(220)에 형성된 원뿔 형태의 광추출부가 도광부(210)로부터 멀어지는 방향을 따라 단면이 넓어지는 형상을 가짐으로써, 도광부(210)로부터 안내된 광을 광학시트(220) 방향으로 출사시키는 역할을 극대화하여, 본원의 일 구현예에 따른 백라이트 유닛의 구조에 있어서 상기 광 확산 효과에 기인한다.
본원의 제 2 측면은 본원의 제 1 측면에 따른 백라이트 유닛을 포함하는, 디스플레이 장치를 제공한다. 본원의 제 2 측면에 따른 디스플레이 장치에 대하여, 본원의 제 1 측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 그 설명이 생략되었더라도 동일하게 적용될 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 백라이트 유닛에 포함되는 광추출부의 저변 간격 및 두정부 폭은 상기 디스플레이 장치의 화소 피치복보다 작게 설계되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 LCD 디스플레이 장치, LED 디스플레이 장치, 또는 전자 페이퍼 등을 포함할 수 있으며, 본원은 이에 제한되지 않을 수 있다.
상기 디스플레이 장치는, 상기 백라이트 유닛을 포함하여 일반적인 디스플레이 공정에서 채택되는 방법에 의해 제조가 가능할 수 있으나, 본원은 이에 제한되지 않을 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 백라이트 유닛
100 : 광원 200 : 도광판
210 : 도광부 220 : 광학시트
221 : 광추출부 222 : 기재
300 : 확산 반사 시트

Claims (13)

  1. 광원;
    상기 광원에서 출사된 광을 안내하는 도광부와 광추출부를 포함하는 광학시트가 부착된 도광판; 및,
    상기 광학시트 상에 형성된 확산 반사 시트
    를 포함하며,
    상기 도광판은 상기 광학시트의 상기 광추출부가 상기 도광부에 부착된 형태이며,
    상기 광추출부는 상기 도광부로부터 안내된 광을 상기 광학시트 방향으로 출사시키는 것이며,
    상기 확산 반사 시트는 상기 광학시트를 통과한 광을 다시 상기 도광판 방향으로 출사시키는 것이며,
    상기 광추출부는 상기 도광부로부터 멀어지는 방향을 따라 단면이 넓어지는 형상을 가지는 것인,
    백라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광추출부는 다수의 원뿔대 형상, 다각뿔대 형상, 피라미드 형상, 프리즘 형상, 렌티큘러 형상, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 미세패턴을 포함하는 것인, 백라이트 유닛.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광추출부는 일정한 폭 또는 피치를 가지도록 상기 광학시트 상에 형성되는 것인, 백라이트 유닛.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광추출부는 평면 형상의 두정부를 가지는 것인, 백라이트 유닛.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 광추출부는 상기 두정부의 단면이 상기 도광부로부터 멀어지는 방향을 따라 넓어지는 것인, 백라이트 유닛.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 도광부는 무패턴 도광부 또는 패턴된 도광부인 것인, 백라이트 유닛.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 패턴된 도광부의 패턴은 렌티큘러 패턴, 프리즘 패턴, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택되는 것인, 백라이트 유닛.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 패턴된 도광부의 렌티큘러 패턴 또는 프리즘 패턴은 평면 형상의 두정부를 가지며, 측면은 일정한 경사도를 가진 평면 또는 곡면 형상을 포함하는 것인, 백라이트 유닛.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 광추출부가 상기 도광부에 부착되는 것은, 상기 도광부와 상기 광학시트에 형성된 광추출부의 두정부가 결합하는 것인, 백라이트 유닛.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 광추출부가 상기 도광부에 부착되는 것은, 투명 접착제, 열 융착, 또는 화학적 융착에 의한 것인, 백라이트 유닛.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 투명 접착제는 감압 접착제, 광학용 투명 접착제, UV 테이프, 아크릴계 자외선 경화용 기재, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것인, 백라이트 유닛.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 백라이트 유닛을 포함하는, 디스플레이 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛에 포함되는 광추출부의 저변 간격 및 두정부 폭은 상기 디스플레이 장치의 화소 피치복보다 작게 설계되는 것인, 디스플레이 장치.
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KR102573813B1 (ko) * 2022-05-04 2023-09-04 주식회사 멤스룩스 출광 부재 및 이를 포함하는 라이트 유닛

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