KR20170051639A - 글래스 도광판 및 그를 포함하는 백라이트 유닛 - Google Patents

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KR20170051639A
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Abstract

본 발명은 표시장치의 백라이트 유닛에 사용되는 글래스 도광판에 관한 것으로서, 글래스 도광판 내부의 기포의 방향과 광원과의 관계 및 기포와 도광패턴의 크기 등을 최적화하고, 도광패턴의 영역별 배치 밀도와 도광패턴용 잉크의 종류(IR 경화 잉크), 경화 조건 및 굴절율 등을 글래스 도광판 재질에 적합하도록 최적화함으로써, 백라이트 유닛을 위한 글래스 도광판을 특성을 개선시킬 수 있다.

Description

글래스 도광판 및 그를 포함하는 백라이트 유닛 {Glass Light Guide Plate and Backlight Unit having the same}
본 발명은 표시장치용 백라이트 유닛과 그에 포함되는 글라스 도광판, 더 구체적으로는 글래스 원판의 기포에 의한 성능 열화를 해결하고 글래스 재료 사용에 따른 도광패턴용 잉크의 재료, 도광패턴의 배치 및 경화방식 등을 최적화하는 기술에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 플라즈마표시장치(PDP: Plasma Display Panel), 유기전계발광표시장치(OLED: Organic Light Emitting Diode Display Device)와 같은 여러 가지 표시장치가 활용되고 있다.
이러한 표시장치 중 액정 표시장치(LCD)는 화소영역 각각을 온(on)/오프(off) 제어하기 위한 스위칭 소자인 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판과, 컬러필터 및/또는 블랙매트릭스 등을 구비한 상부기판과, 그 사이에 형성되는 액정물질층을 포함하는 표시패널과, 박막 트랜지스터를 제어하기 위한 구동부와, 표시패널로 광을 제공하는 백라이트 유닛(Back Light Unit; BLU) 등을 포함하여 구성되며, 화소 영역에 구비된 화소(Pixel; PXL) 전극 및 공통 전압(Vcom) 전극 사이에 인가되는 전계에 따라 액정층의 배열 상태가 조절되고 그에 따라 광의 투과도가 조절되어 화상이 표시되는 장치이다.
이러한 액정 표시장치의 경우에는 외부에서 광을 제공하는 백라이트 장치가 있어야 하며, 이러한 백라이트 유닛은 광원과, 도광판, 반사판, 상부 시트 등의 서브 유닛들을 포함할 수 있으며, 표시장치의 측면 및 후면을 지지하기 위한 지지구조로서의 1 이상의 프레임(Frame) 또는 샤시(Chassis)를 포함할 수 있다.
백라이트 유닛을 구성하는 부품 중에서 도광판(Light Guide Plate; LGP)은 광원으로부터의 광을 표시장치 전체에 균일하게 도광시키기 위하여 사용되는 판상 부재로서, 광의 균일한 분포 등을 위하여 판상 부재의 일면 이상에 일정한 패턴이 형성될 수 있다.
통상적으로 도광판은 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate:PMMA) 등과 같은 광투과성 플라스틱 재료로 제작된다.
그러나, 이러한 플라스틱 도광판은 광투과성은 높지만, 일정한 강성 유지 등을 위해서 도광판의 두께가 일정 이상이어야 하므로 표시장치 전체의 슬림화에 장애가 되었다.
또한, 플라스틱 도광판은 열팽창율 및 습기팽윤이 커서 광원부와의 배치에 제약이 있고, 추가적인 지지구조가 필요한 등의 단점이 있었다.
이러한 플라스틱 도광판의 단점을 해결하기 위하여 최근 유리재질의 글래스 도광판이 고려되고 있다.
글래스 도광판은 플라스틱 도광판에 비하여 강성이 뛰어나 두께를 작게할 수 있어서 표시장치의 슬림화에 유리하고, 열팽창 및 습기팽윤성이 낮아서 유리하다는 장점이 있다.
그러나, 글래스 도광판은 광투과성이 플라스틱에 비하여 낮고, 특히 도광판 제작을 위한 글래스 원판 제작시 내부에 기포가 발생되는데, 이러한 기포에 의하여 도광판의 성능이 열화되는 문제가 있었다.
또한, 플라스틱과 유리의 재료 차이로 인하여 도광판의 일측에 형성되는 도광패턴의 형성 방식을 동일하게 적용하는 경우 여러 단점이 발생하는 문제가 있었다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 표시장치의 표시패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛의 도광판에 있어서, 글래스 원판 내부의 기포의 형상 및 위치를 관리함으로써, 기포에 의한 성능 열화를 방지할 수 있는 글래스 도광판 및 그를 포함하는 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 도광판의 일면에 형성되는 도광패턴용 잉크의 재료와, 도광패턴의 배치밀도 및 도광패턴의 경화 공정 등을 최적화함으로써, 글래스 도광판 재질에 적합한 도광패턴을 가지는 글래스 도광판 및 그를 포함하는 백라이드 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은, 글라스 도광판과 광원 사이의 이격갭을 최소화함으로써, 빛샘 및 핫스팟 현상 등을 최소화할 수 있는 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에서는, 표시장치의 적어도 일측에 배치되는 광원부와, 상기 광원부의 일측에 인접 배치되어 광원부로부터의 광을 가이드하는 글래스 재질의 글래스 도광판과, 상기 글래스 도광판 하부에 배치되어 광을 표시패널측으로 반사하는 반사판을 포함하며, 상기 글래스 도광판 내부에는 장축과 단축을 가지는 기포가 포함되며, 상기 기포의 장축방향은 상기 광원부로부터의 광의 진행방향과 제1각도 이하인 표시장치용 백라이트 유닛을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 표시장치의 백라이트 유닛에 포함되는 광원부의 일측에 인접 배치되어 광원부로부터의 광을 가이드하는 글래스 재질의 글래스 도광판으로서, 내부에는 장축과 단축을 가지는 기포가 포함되며, 상기 기포의 장축방향은 상기 광원부로부터의 광의 진행방향과 제1각도 이하인 백라이트 유닛용 글래스 도광판을 제공한다.
아래에서 설명할 본 발명의 실시예에 의하면, 표시장치의 표시패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛의 도광판을 글래스 재질로 제작하되, 글래스 원판 내부의 기포의 형상 및 위치를 관리함으로써, 글래스 재질이 가지는 기포에 의한 성능 열화 현상을 최소화할 수 있다.
또한, 도광판의 일면에 형성되는 도광패턴용 잉크의 재료와, 도광패턴의 배치밀도 및 도광패턴의 경화 공정 등을 글래스 도광판 재질에 적합하도록 최적화함으로써, 글래스 도광판에 대한 도광패턴의 접착력 및 강도를 향상시킬 수 있다.
결과적으로, 글래스 재질이 가지는 문제를 해결함으로써, 도광판의 두께를 감소시켜 표시장치의 슬림화가 가능하고, 글래스 도광판과 광원 사이의 이격갭을 감소시켜 백라이트 유닛의 빛샘 및 핫스팟 현상 등을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 글래스 도광판이 사용된 표시장치의 입광부측 단면도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 글래스 도광판과 광원부의 평면도로서, 도광판에 포함된 기포의 방향과 광원의 위치에 대한 관계를 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 글래스 도광판 내부의 기포 위치에 대한 관계를 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 글래스 도광판의 일면에 형성되는 도광패턴과 도광판 내부에 존재하는 기포의 크기에 대한 관계를 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 글래스 도광판의 일면에 형성되는 도트 패턴의 배치 구조를 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 도광패턴용 잉크 재료에 따른 휘도 차이를 도시한다.
도 7은 글래스 도광판의 양면 중 주석층에만 도광패턴이 형성되는 실시예를 도시한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 글래스 도광판과 광원 사이의 거리인 광학갭과 표시패널의 휘도와의 관계를 도시하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 글래스 도광판이 사용된 표시장치의 입광부측 단면도를 도시한다.
본 발명이 적용될 수 있는 표시장치는 액정 표시패널 등의 표시패널(140)과 그 하부에 배치되어 표시패널에 광을 조사하는 백라이트 유닛을 포함하며, 백라이트 유닛을 지지하고 표시장치의 후면 전체에 걸쳐 연장되는 금속 또는 플라스틱 재질의 커버 버텀(Cover Bottom; 110)을 포함할 수 있다.
또한, 표시장치는 커버 버텀과 고정되어 백라이트 유닛과 표시패널(140)을 연결하는 구조인 플라스틱 재질의 가이드 패널(Guide Panel; 130)이 추가로 구비될 수 있으며, 가이드 패널(130)의 상면 일부에는 양면 테이프가 부착되고 그 상부에 표시패널(140)이 배치됨으로써 표시패널이 고정 장착될 수 있다.
또한, 표시장치는 최외곽에 배치된 커버 버텀 및 가이드 패널의 측면부를 덮고 표시패널의 전면 일부까지 절곡 연장되어 표시패널의 전면 가장자리를 보호하는 케이스 탑(Case Top; 150)이 추가로 포함될 수 있다.
이러한 케이스 탑(150)은 표시장치의 측면 부분을 둘러싸서 표시패널(140)의 전방부 일부 영역까지 확장됨으로써 표시패널을 보호함과 동시에 커버 버텀 후방에 배치되는 표시장치 구동을 위한 인쇄회로기판(PCB)인 시스템 보드부를 표시패널과 연결하기 위한 연결 회로인 칩-온-필름(Chip-On-Film; COF) 회로부를 보호하는 기능 등을 수행한다.
표시패널(140)은 액정 표시패널인 경우에는 다시 다수의 게이트 라인과 데이터 라인 및 그 교차 영역에 정의되는 픽셀(Pixel)과, 각 픽셀에서의 광투과도를 조절하기 위한 스위칭 소자인 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판과, 컬러필터 및/또는 블랙매트릭스 등을 구비한 상부기판과, 그 사이에 형성되는 액정물질층을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 표시장치는 표시패널(140)에 광을 제공하기 위한 백라이트 유닛을 포함하며, 백라이트 유닛은 광원의 배치 및 광의 전달 형태에 따라서 엣지형(Edge-Type) 또는 직하형(Direct-Type) 등으로 구분될 수 있다.
본 발명이 적용되는 백라이트 유닛은 엣지형 백라이트 유닛으로서, LED 등의 광원(128)과 광원을 고정하기 위한 홀더 및 광원 구동 회로 등을 포함하는 광원부와, 광을 패널 영역 전체로 확산시키기 위한 글래스 도광판(200; Glass Light Guide Plate)과, 빛을 표시패널 방향으로 반사하기 위한 반사판(122)과, 도광판 상부에 배치되어 휘도 향상, 광의 확산 및 보호 등의 용도로 배치되는 1 이상의 광학필름 또는 시트(126) 등과 같은 서브 유닛들을 포함할 수 있다.
이러한 표시장치는 표시패널과 표시패널을 구동하기 위한 구동부를 포함하는 액정 모듈(Liquid Crystal Module; LCM)과 같은 협의의 표시장치는 물론, 그러한 LCM을 포함하는 완제품인 노트북 컴퓨터, 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 스마트폰 또는 전자패드와 같은 모바일 전자장치 등과 같은 세트 전자 장치 또는 세트 장치까지도 포함하는 개념이다.
즉, 본 명세서에서의 표시장치는 LCM과 같은 협의의 디스플레이 장치는 물론, 그를 포함하는 응용제품인 세트 장치까지 포함하는 의미로 사용한다.
본 실시예에 사용되는 광원부는 LED칩 또는 광원패키지 등으로 구현될 수 있는 광원(128)과, 광원 및 광원 구동에 필요한 회로 소자 등을 실장하는 광원 PCB(127)를 포함하여 구성될 수 있다.
광원 PCB(127)는 표시장치 또는 백라이트 유닛의 하나 이상의 변을 따라 길게 연장되는 인쇄회로 기판으로서, 인쇄회로기판베이스, 절연층 및 전원배선층 등으로 구성될 수 있다.
광원(128)은 광원 PCB(127) 상에 일정 간격을 가지면서 배치되며, 표면실장기술(surface mount technology : SMT)에 의하여 몰드 프레임 또는 리드 프레임 없이 바로 광원 PCB상에 실장되는 소위 칩온보드(Chip-On-Board; COB) 또는 칩스케일 패키지(Chip Scale Package; CSP) 형태의 칩일 수 있다.
본 실시예에 사용되는 광원(128)는 LED 칩과 같은 개별 칩일 수도 있으나, LED 칩과 몰드 구조물 및 리드 프레임 등으로 구성된 광원 패키지일 수도 있다.
본 실시예에 의한 백라이트 유닛은 에지형으로서, 전술한 광원부는 표시장치의 4개 변 중에서 하나 이상에 길게 배치된다.
또한, 본 실시예에 의한 백라이트 유닛은 글래스 도광판(200)의 저면에 배치되는 반사판(122)과, 글래스 도광판 상면에 배치되는 광학시트부(126)를 더 포함할 수 있다.
반사판(122)은 글래스 도광판(200)의 배면에 위치하여, 도광판의 배면을 통과한 광을 표시패널(140) 쪽으로 반사시킴으로써 광의 휘도를 향상시키는 기능을 한다.
글래스 도광판(200) 상부에 배치되는 광학시트부(126)는 광을 집광하여 표시패널(140)로 보다 균일한 면광원이 입사되도록 하는 것으로서, 1 이상의 개별 광학시트들이 조합되어 구성될 수 있다.
이러한 광학시트부(126)는 집광 기능을 하는 집광시트 또는 프리즘 시트(Prism Sheet; PS)와, 광을 확산시키는 확산시트(Diffusing Sheet; DS)와, DBEF(dual brightness enhancement film)라 불리는 반사형 편광필름 등 각종 기능성 시트 들이 조합되어 구성될 수 있다.
한편, 본 실시예에 의한 백라이트 유닛이 적용될 수 있는 표시패널은 액정표시패널에 한정되는 것은 아니며, 백라이트 유닛이 필요한 다른 형태의 표시장치까지 포함할 수 있을 것이다.
또한, 본 실시예에 의한 백라이트 유닛을 지지하기 위한 구조로서, 표시장치의 후면 및 측면 일부를 커버하는 금속 또는 플라스틱 재질의 백커버인 커버 버텀(Cover Bottom; 110)과, 표시패널을 하부에서 지지하는 가이드 패널(Guide Panel; 130)과, 표시장치의 최외곽 측면과 표시패널의 상면 가장자리를 커버하는 케이스탑(Case Top; 150) 등이 추가로 구비될 수 있다.
본 실시예에 의한 표시장치에 사용되는 커버 버텀(110)은 백라이트 유닛의 측면 및 하부를 둘러싸는 ㄴ자 형상의 지지구조물이다.
이러한 커버 버텀(110)은 그 용어에 한정되는 것은 아니며, 백커버, 샤시(Chassis), 프레임 등 다른 용어로 표현될 수 있다.
한편, 본 실시예에 의한 커버 버텀은 그 재료에 한정은 없으나, 열 전도성의 광원 하우징과 접촉하여 광원 하우징으로부터의 열을 외부로 방출하는 기능을 하여야 하는 점에서, 금속 등과 같이 일정 이상의 열 전도성을 가지는 재료로 제작되는 것이 바람직할 것이다.
또한, 본 실시예에 의한 표시장치에 사용되는 가이드 패널(130)은 커버 버텀(110)을 둘러싸고 하부에서 표시패널(140)을 지지하기 위한 플라스틱 지지구조이다.
이러한 가이드 패널(130)은 커버 버텀(110)의 측면 외측과 백라이트 유닛의 상측 일부까지 둘러싸도록 연장되며, 가이드 패널의 수평 지지부의 상부에는 표시패널(140)이 안착된다.
이러한 가이드 패널(130)은 일반적으로 플라스틱 재료로 형성되며, 몰드 프레임, 미들 캐비닛, 플라스틱 샤시, 플라스틱 프레임 등 다른 용어로 표현될 수 있다.
글래스 도광판(200)은 광원부로부터 입사된 광을 백라이트 유닛의 전체로 확산 및 가이드하는 부재로서, 특히 글래스 재질로 제작되는 점에서 차별화되며, 아래에서는 이러한 본 실시예에 의한 글래스 도광판의 세부 구성에 대하여 상세하게 설명한다.
백라이트 유닛을 구성하는 부품 중 도광판은 일반적으로 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate:PMMA), MS(methlystylene)수지, 폴리스티렌(polystyrene:PS), 폴리프로필렌(Polypropylene:PP), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate:PET) 및 폴리카보네이트(polycarbonate:PC) 등과 같은 광투과성 플라스틱 재료로 제작되었으며, 대표적으로 PMMA 재료의 도광판이 널리 사용되고 있다.
전술한 바와 같이, 이러한 플라스틱 도광판은 광투과성은 높지만, 일정한 강성 유지 등을 위해서 도광판의 두께가 일정 이상이어야 하고, 플라스틱 도광판은 열팽창율 및 습기팽윤이 크다는 특징이 있다.
따라서, PMMA, PC, PS 등의 플라스틱 도광판이 사용되는 표시장치는 슬림화에 제약이 있고, 도광판과 광원부와의 배치에 제약이 있거나 추가적인 지지구조가 필요한 등의 단점이 있었다.
이러한 플라스틱 도광판의 단점을 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에서는 백라이트 유닛에 사용되는 도광판으로서 글래스(Glass) 재질의 글래스 도광판(200)을 사용한다.
이러한 글래스 도광판(200)은 플라스틱 도광판에 비하여 강성이 뛰어나 두께를 작게할 수 있어서 표시장치의 슬림화에 유리하고, 열팽창 및 습기팽윤성이 낮아서 유리하다는 장점이 있다.
한편, 본 실시예에 의한 글래스 도광판(200)은 도광판용 글래스 원판 제작시 발생하는 기포에 의한 성능 열화를 방지하기 위하여 글래스 원판 내부의 기포 방향에 따라 백라이트 유닛의 광원과의 배치 관계를 결정한다.
또한, 글래스 도광판(200)의 일면에 형성되는 도광패턴의 크기를 글래스 원판 내부의 기포의 크기에 따라 결정하며, 도광패턴의 배치 밀도를 도광판 내의 위치에 따라 조정하여 최적의 성능을 제공하도록 한다.
또한, 기존의 플라스틱 도광판의 도광패턴을 위하여 사용되는 잉크를 동일하게 글래스 도광판의 도광패턴에 적용하는 경우 도광판의 휘도가 저하되거나 도광패턴의 접합력 또는 강도 등이 저하될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 글래스 도광판에 최적화된 도광패턴용 잉크 구성을 제안한다.
이하에서는 이러한 목적을 가진 글래스 도광판과 그를 포함하는 백라이트 유닛의 세부 구성을 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 글래스 도광판과 광원부의 평면도로서, 도광판에 포함된 기포의 방향과 광원의 위치에 대한 관계를 도시한다.
도 1 및 도 2와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 백라이트 유닛은 표시장치의 적어도 일측에 배치되는 광원부와, 광원부의 일측에 인접 배치되어 광원부로부터의 광을 가이드하는 글래스 재질의 글래스 도광판(200)과, 글래스 도광판 하부에 배치되어 광을 표시패널측으로 반사하는 반사판(122)를 포함하여 구성된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 글래스 도광판(200)의 내부에는 장축과 단축을 가지는 기포(210)가 포함되며, 기포(210)의 장축방향은 광원부로부터의 광의 진행방향과 제1각도 이하인 것이 바람직하다.
글래스 도광판의 원재료인 글래스 원판은 일반적으로 플로팅 공법에 의하여 제조된다.
이러한 플로팅 공법은 용해로에서 용해한 글래스 용융액을 용융 주석(Tin)으로 된 수평 롤러에 흘려서 이동시키면서 냉각하여 판상 글래스 원판을 제작한다.
이러한 플로팅 공법 과정에서는 청정조에서 글래스의 온도를 낮춰 기판 내부의 기포를 제거하는 공정을 수행하지만, 기포가 완전히 제거되지는 않으며, 결과적으로 제작된 글래스 원판 내부에는 일정한 크기의 타원형 기포가 다수 존재한다.
이러한 타원형의 기포(210)는 일정한 방향성을 가지면서 배열되는데, 이러한 기포는 광원부의 광원(128)로부터의 광을 도광판 전체로 확산시키는데 장애가 될 수 있는 바, 본 발명의 실시예에서는 기포(210)의 장축방향이 광의 진행방향과 최대한 일치하도록 한다.
즉, 도 2의 (b)에서 광의 진행방향과 정렬된 기포(210)는 광의 진행에 미치는 영향이 최소가 되지만, 광의 진행방향과 장축방향이 90도에 가깝게 배치되는 기포(213)는 광의 진행을 가로막아서 도광판 내부로의 광확산을 방해하게 된다는 것이다.
더 구체적으로는, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 글래스 도광판(200) 내부에 존재하는 기포(210)의 장축(X)이 광의 진행방향(A)과 이루는 각도를 제1각도(θ)라 정의할 때, 제1각도는 0~20도가 되도록 한다.
즉, 글래스 원판을 절단하여 본 실시예에 의한 글래스 도광판(200)을 제작할 때, 기포(210)의 장축방향을 고려하여 절단함으로써, 글래스 도광판 내부의 기포(210)의 장축방향이 광의 진행방향, 즉, 글래스 도광판의 입광부로부터 반입광부쪽으로 향하는 방향에 최대한 정렬되도록 하는 것이다.
또한, 기포(210)의 장축의 길이(d1)는 800μm 이하인 것이 바람직하다.
이와 같이, 글래스 도광판 내부의 기포(210)의 장축방향이 광의 진행방향과 20도 이하의 각도를 가지도록 글래스 도광판을 제작함으로써, 기포에 의한 광확산 열화가 최소화됨으로써, 광이 도광판 전체에 고르게 확산되게 된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 글래스 도광판 내부의 기포 위치에 대한 관계를 도시한다.
본 명세서에는 편의상 표시패널(140)쪽 방향을 상부로, 그 반대방향인 커버버텀쪽 방향을 하부로 정의한다.
한편, 글래스 도광판 내부의 기포는 도광판의 상부측에 더 많이 배치될 수도 있고, 하부측에 더 많이 배치될 수도 있다.
도 3과 같이 글래스 도광판(200)의 상부쪽에 배치된 기포(217)는 중간에 배치된 기포(216) 또는 하부에 배치된 기포(215)에 비하여 광의 상부 확산에 미치는 영향이 더 크다.
즉, 기포가 글래스 도광판의 상부에 배치될수록 원하는 화질을 확보하기 위하여 도광판 상부에 배치되는 광학시트의 은폐력이 더 높아야 하고 패널의 투과율이 낮아야 한다.
따라서, 기포가 글래스 도광판의 상부에 배치될수록 광학시트의 요구사항이 더 복잡해지고, 표시패널의 투과율을 낮춰야 한다는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 글래스 도광판의 내부에 배치되는 기포가 적어도 글래스 도광판의 중간 이하에 위치하도록 하는 것이 바람직하다.
통상, 전술한 글래스 원판의 제작 공정의 변화에 의하여 기판내의 기포의 상하 위치를 조정 또는 관리할 수 있으므로, 글래스 원판 제작 공정을 최적화함으로써 글래스 도광판의 내부 기포가 적어도 중간 이하에 배치될 수 있도록 할 수 있다.
이와 같이, 글래스 도광판 내부의 기포의 상하 위치를 중간 이하로 함으로써, 불가피하게 발생될 수 있는 기포에 의한 영향을 최소화할 수 있다.
이상과 같이, 글래스 도광판을 사용하는 경우 기존의 플라스틱 도광판에서는 발생하지 않는 기포 문제가 발생될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 기포 방향과 광원의 배치 및/또는 기포의 상하 위치를 최적화함으로써, 불가피하게 발생되는 글래스 기판 내부의 기포에 의한 도광성능 열화를 최소화하는 것이다.
한편, 본 발명의 실시예에 의한 글래스 도광판(200)의 일면에는 광의 상부 확산을 위하여 일정한 형태의 패턴이 사용되며, 이를 도광패턴(220)으로 표현할 수 있다.
이러한 도광패턴(220)은 표시패널측으로 출사되는 광의 집광성을 향상시키거나 광이 표시패널 전체로 균일하게 전파되도록 하는 것으로서, 원형 등의 도트패턴이나, 특정한 단면 형상을 가지면서 일방향으로 길게 형성되는 단면 패턴 등을 포함할 수 있다.
이러한 도광패턴을 형성하기 위하여 사용되는 잉크를 도광패턴용 잉크 조성물이라 정의할 수 있으며, 도광패턴용 잉크 조성물은 인쇄 도막막을 형성시킴과 동시에 도광판에 대한 부착성을 조정할 수 있는 아크릴레이트기를 가지는 아크릴 공중합체와, 광을 산란(확산)을 시킬 수 있는 폴리메타아크릴레이트(polymethyl methacrylate:PMMA) 비드와, 잉크의 점도 및 실크스크린 작업성을 조정하기 위한 용매 또는 용제 등을 일정한 중량 %에 따라 포함하여 구성될 수 있다.
이러한 도광패턴용 잉크를 이용하여 도광판 일면 전체에 걸쳐 일정한 분포방식에 따라서 도광패턴을 형성하며, 이 때 인쇄 타입 또는 임프린팅 공정이 이용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 글래스 도광판의 일면에 형성되는 도광패턴과 도광판 내부에 존재하는 기포의 크기에 대한 관계를 도시한다.
도 4와 같이, 본 실시예에 의한 글래스 도광판의 경우 플라스틱 도광판과 달리 내부에 기포가 존재하게 되며, 도광패턴(220)의 크기를 기포(210)의 크기에 관련하여 형성하는 것이 바람직하다.
더 구체적으로, 본 실시예에 의한 글래스 도광판의 도광패턴(220)의 크기(Sd)는 기포(210)의 단축의 길이(d2) 이상이고 기포의 장축의 길이(d1) 이하로 결정될 수 있다.
본 실시예에서의 도광패턴(220)은 원형의 도트패턴일 수 있으나, 그 형태에 한정되는 것은 아니며, 타원형, 다각형 등 다른 형태를 가질 수 있다. 이 때, 도광패턴의 크기(Sd)는 도트 패턴의 경우 지름을, 사각형 패턴인 경우 한변의 길이를 의미한다.
도광패턴(220)의 크기(Sd)가 기포의 단축 길이(d2)보다 작은 경우에는 도광패턴의 크기가 너무 작아져서 형성이 어려울 뿐 아니라 도트패턴에 의한 광확산 성능이 기포의 광차단 특성보다 낮아져서 도광판의 광확산 성능을 확보할 수 없게 된다.
또한, 도광패턴(220)의 크기(Sd)가 기포의 단축 길이(d2)보다 큰 경우에는 도광패턴이 시인됨으로써, 화질 열화를 가져올 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 글래스 도광판의 일면에 형성되는 도광패턴(220)의 크기(Sd)를 기포의 단축 길이보다는 크고 기포의 장축 길이보다는 작도록 함으로써, 도광패턴이 시인되지 않으면서도 기포에 의한 도광판의 광확산 성능 열화를 최소화할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 글래스 도광판의 일면에 형성되는 도트 패턴의 배치 구조를 도시한다.
본 발명의 실시예에 의한 글래스 도광판의 일면에는 다수의 도광패턴(220)이 형성되며, 이 때 도광패턴은 동일한 크기 및 형상을 가질 수 있으나, 그에 한정되는 것은 아니며 도광패턴의 크기 및 형태가 랜덤한 방식도 가능하다.
도 5에서는 동일한 형태 및 크기의 도광패턴(220)이 글래스 도광판의 일면에 형성되는 예를 도시하며, 도광패턴의 배치밀도는 도광판의 위치에 따라 달라질 수 있다.
즉, 글래스 도광판의 단위 면적당 형성되는 도광패턴의 개수를 도광패턴의 배치밀도로 정의할 때, 도광패턴의 배치밀도는 도광판의 위치에 따라 다르게 정해질 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 광원부는 표시장치의 4개 변 중 하나 이상에 길게 배치될 수 있으며, 편의상 이하에서는 광원부가 표시장치의 우측 1개 변에만 배치되는 것으로 가정한다.
또한, 아래에서는 편의상, 글래스 도광판(200)의 1개 변 중에서 광원(128)에 인접한 측면을 입광부(270)로, 그에 대향하는 측면인 반입광부(270')로 표현한다.
또한, 입광부에서 반입광부까지 광원부와 평행한 방향으로 총 31개의 도광패턴(220)의 열이 형성되고, 입광부에 가까운 순서부터 도광패턴 제1열 내지 제31열로 표현한다.
본 실시예에 의하면, 글래스 도광판(200)의 일면에 형성되는 도광패턴(220)의 배치밀도는 입광부(270)에서 반입광부(270')에 인접한 제1지점(P1)까지 제1증가비율로 증가하다가 제1지점(P1)에서 반입광부까지는 제2감소비율로 감소하는 것이 바람직하다.
즉, 모든 도광패턴(220)이 동일한 크기 및 형상을 가지는 것으로 가정하면, 제1열의 도광패턴의 개수가 가장 작고 제2열, 제3열로 갈수록 도광패턴의 개수가 증가된다는 의미이다.
도 5의 (b)에서는 이러한 도광패턴의 배치밀도를 그래프로 나타낸 것으로서, 가로축은 입광부로부터 반입광부까지의 도광패턴의 열의 번호를 나타내며, 세로축은 해당되는 도광패턴 열에 포함되는 도광패턴의 배치밀도를 나타낸다.
도 5의 (b)와 같이, 입광부로부터 반입광부로 진행할수록 도광패턴의 배치밀도가 일정한 제1증가비율로 증가하는데, 이러한 도광패턴 패치밀도의 증가는 28번째 도광패턴 열과 같이 반입광부에 가까운 제1지점까지 지속된다.
반면, 제1지점(P1)에서 반입광부(제31열)까지는 제2감소비율로 도광패턴 배치밀도가 감소한다.
이 때, 입광부에서 제1지점(P1)까지의 제1증가비율의 절대치는 제1지점(P1)에서 반입광부까지의 제2감소비율의 절대값보다 작은 것이 바람직하다.
즉, 입광부에서 제1지점(P1)까지 도광패턴 배치밀도가 제1증가비율로 서서히 증가하다가, 제1지점(P1)부터 반입광부까지는 도광패턴 배치밀도가 제2감소비율로 급격하게 감소하는 것이 바람직하다.
일반적으로, 입광부측에서의 광의 세기가 더 강하고 반입광부측으로 갈수록 전달되는 광의 세기가 약해진다. 따라서, 반입광부측으로 갈수록 도광판 상부로 향하도록 확산되는 광의 비율이 더 커져야 하므로, 광의 확산기능을 하는 도광패턴의 배치밀도를 서서히 증가시키는 것이다.
한편, 반입광부(270') 측에는 사이드 반사체(Side Reflector)가 있어서 반입광부까지 전달된 광을 다시 도광판측으로 재반사시키게 되는데, 이러한 반입광부의 사이드 반사체에 의한 재반사 광에 의하여 반입광부 부근에서는 광의 강도가 강해진다.
따라서, 이러한 반입광부에서의 광강도 증가를 보상하기 위하여 위와 같이, 반입광부에 인접한 일정한 제1위치(P1)부터는 도광패턴의 배치밀도를 감소시키는 것이다.
이와 같이, 입광부에서 제1지점(P1)까지 도광패턴 배치밀도가 제1증가비율로 증가하다가, 제1지점(P1)부터 반입광부까지는 도광패턴 배치밀도가 제2감소비율로 감소하도록 함으로써, 도광패턴에 의하여 글래스 도광판의 상부로 확산되는 광의 분포를 고르게 할 수 있다.
한편, 광원부는 광원이 일렬로 다수 배치되기 때문에, 광원부의 길이방향의 가운데 부분의 광세기가 광원부의 가장자리 부분보다 더 강하다.
또한, 플라스틱 도광판과 다르게 본 실시예와 같은 글래스 도광판(200)에서는 광의 직진성이 더 강해진다.
따라서, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 글래스 도광판(200)의 영역을 광원부의 길이방향을 따라, 광원부의 중앙부분에 대응되는 중앙영역(280)과 광원부의 양측 가장자리에 대응되는 사이드 영역(280')으로 구분할 때, 입광부에서 반입광부에 인접한 제2지점(P2)까지는 중앙영역(280)의 도광패턴 배치밀도가 사이드 영역(280')의 도광패턴 배치밀도 이상인 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이, 본 실시예와 같은 글래스 도광판(200)에서는 플라스틱 도광판보다 광의 직진성이 더 강해지므로, 강한 광이 진입되는 글래스 도광판의 중앙영역(280)에서 광의 확산이 더 커져야 도광판 전체에 걸쳐 상부로 향하는 광의 강도가 균일해 질 수 있다.
이와 같이, 입광부에서 반입광부에 인접한 제2지점(P2)까지는 글래스 도광판(200)의 중앙영역(280)의 도광패턴 배치밀도가 사이드 영역(280')의 도광패턴 배치밀도보다 더 크게 함으로써, 도광패턴에 의한 광확산을 도광판 전체에 걸쳐 균일하게 유지할 수 있게 된다.
한편, 실험결과, 입광부와 반입광부 사이의 도광판의 배치밀도의 변곡점인 제1지점(P1)은 총31개열 중 제28열 부근이 되고, 중앙영역의 도광패턴 배치밀도가 더 크게 되는 한계점인 제2지점(P2)는 제24열 부근이 됨을 확인하였다.
즉, 입광부와 반입광부 사이의 도광판의 배치밀도의 변곡점인 제1지점(P1)이, 중앙영역의 도광패턴 배치밀도가 더 크게 되는 한계점인 제2지점(P2)보다 반입광부에 가까운 것이 바람직하다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 도광패턴용 잉크 재료에 따른 휘도 차이를 도시한다.
전술한 바와 같이, 본 실시예에 의한 도광패턴(220)은 일정한 도광패턴용 잉크를 이용하여 일정한 패턴을 글래스 도광판(200)의 일면에 임프린팅(Imprinting) 또는 인쇄한 후 경화시켜 도광판에 고정하는 방식으로 형성될 수 있다.
이 때, 도광패턴용 잉크는 일반적으로 자외선(UV)에 의하여 경화되는 UV 경화 잉크와, 적외선(IR)에 의한 경화되는 IR 경화 잉크가 있으며, 종래의 PMMA, PS 도광판 등에서는 상기 2가지 종류의 도광패턴용 잉크가 모드 사용되었다.
그러나, 본 실시예와 같은 글래스 도광판(200)의 경우, 글래스 재질인 SiO2가 자외선에 취약하기 때문에, 본 실시예에 의한 글래스 도광판(200)의 도광패턴(220)은 적외선(IR) 경화 잉크를 이용하여 제작되는 것이 바람직하다.
이 때, 도광패턴용 적외선 경화 잉크의 굴절율(ni)은 글래스 도광판의 글래스 굴절율(ng)에 대하여 아래 수학식 1을 만족하는 것이 바람직하다.
[수학식 1]
ng-0.02 < ni < ng+0.04
더 세부적으로, 본 발명의 실시예에 의한 글래스 도광판(200)의 도광패턴 형성에 사용되는 IR 경화 잉크는, 적외선에 의하여 경화되는 폴리머(Polymer)인 레진(Resin)과 광확산 입자 등을 포함하는 조성물로 구성될 수 있으며, IR 경화 잉크의 굴절율을 글래스 도광판의 굴절율과 동일하거나, 글래스 도광판 굴절율에 비하여 -0.02~+0.04 범위에 있는 것이 바람직하다.
도 6은 이러한 실험결과를 도시한 것으로서, 글래스 도광판에 UV 경화 잉크로 도광패턴을 형성한 경우(점선)와, 본 실시예와 같이 IR 경화 잉크를 이용하여 도광패턴을 형성한 경우(실선)의 백라이트 유닛 휘도를 나타낸 그래프이다.
비교의 편의를 위해서, 글래스 도광판의 굴절율(ng)을 1.52로 가정하고, 굴절율 1.47인 UV 경화 잉크를 사용하여 도광패턴을 형성한 경우의 백라이트 유닛 휘도를 100%로 가정한다.
도 6과 같이, 기존의 플라스틱 도광판에 사용되던 UV 경화 잉크를 이용하여 글래스 도광판에 도광패턴을 형성한 경우에는, 잉크의 굴절율에 따라 휘도가 변하기는 하지만 약20% 정도까지만 휘도 증가가 확인되었다.
반면, 본 실시예와 같이, IR 경화 잉크를 이용하여 글래스 도광판에 도광패턴을 형성한 경우에는, IR 경화 잉크의 굴절율에 따라 백라이트 유닛의 휘도가 약36% 이상 증가함을 확인하였다.
특히, IR 경화 잉크의 굴절율(ni)이 글래스 굴절율(ng)인 1.52보다 0.01 낮은 ni=1.51인 경우 약45%의 최대 휘도 증가를 보였으며, IR 경화 잉크의 굴절율(ni)이 글래스 굴절율(ng)인 1.52보다 0.04 이상 큰 ni>1.55이 되면 휘도 상승 비율이 낮아짐을 확인하였다.
따라서, 본 발명의 실시예와 같이, 글래스 도광판의 도광패턴을 형성하기 위하여, 글래스 도광판의 굴절율과 일정 관계에 있는 굴절율을 가지는 IR 경화 잉크를 사용함으로써, 글래스 도광판의 휘도 향상을 최대화할 수 있는 효과가 있다.
또한, IR 잉크의 경화 공정에 있어서, 기존의 아크릴계열의 플라스틱 도광판에 IR 잉크로 도광패턴을 형성하는 경우에는, 도광패턴 프린팅 후에 약 70~80˚C 의 온도에서 약 90초간 경화하는 공정을 사용하였다.
그러나, 본 실시예와 같은 글래스 도광판에 위와 같은 경화 조건을 적용한 경우, 형성된 도광패턴이 요구되는 접착력 및 강도가 확보되지 않음을 확인하였다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는, 전술한 구성(ng-0.02 < ni < ng+0.04 )의 IR 경화 잉크로 도광패턴을 인쇄한 후, 경화조건으로 약 130˚C 이상에서 5분 이상을 적용하였다.
이와 같은 약 130˚C 이상에서 5분 이상의 경화 조건으로 제작된 도광패턴과 기존의 경화 조건(70~80˚C 의 온도에서 약 90초)으로 형성된 도광패턴에 대하여, 특정 조건(60˚C, 습도 60% 환경에서 0.1~0.8kg으로 24시간 가압)의 이행성 테스트를 한 결과, 본 발명에 의하여 형성된 도광패턴이 접착력 및 강도 면에서 기존의 도광패턴에 비하여 더 나은 특성을 가지는 것을 확인하였다.
이상과 같이, 기존의 IR 잉크 경화 조건을 변경하여, 약 130˚C 이상에서 5분 이상의 경화 조건으로 도광패턴을 형성함으로써, 도광패턴의 강도 및 글래스 도광판에 대한 도광패턴의 접착력이 향상될 수 있다.
도 7은 글래스 도광판의 양면 중 주석층에만 도광패턴이 형성되는 실시예를 도시한다.
전술한 바와 같이, 글래스 기판을 제작하는 플로팅 공정에서, 글래스 용융액이 용융 주석(Tin)으로 된 수평 롤러를 통과하면서 냉각되기 때문에, 이 과정에서 글래스 기판의 한쪽면에는 주석 성분이 일부 포함되는 주석층이 형성된다.
따라서, 본 실시예에 의한 글래스 도광판의 양면 중 한 면에는 다소의 주석 성분이 포함되는 주석층(230)이 형성될 수 있으며, 나머지 면에는 주석성분이 전혀 포함되어 있지 않게 된다.
본 명세서에서는 이와 같이 글래스 도광판의 양면 중 주석(TiN) 성분이 포함된 면을 주석층(230)으로 표현하고, 그 반대면을 에어층(230')으로 표현한다.
한편, 도광패턴은 글래스 도광판의 양면 중 하나에 형성될 수 있는 바, 도 7과 같이, 주석층(230)이 형성된 면에 도광패턴(220)을 형성한 경우의 백라이트 유닛 휘도를 100%로 가정했을 때, 에어층(230')이 형성된 면에 도광패턴(220)을 형성한 경우의 백라이트 유닛 휘도는 약83~86%로 감소함을 확인하였다.
글래스 도광판(200)의 주석층(230)에 포함된 주석성분 역시 일정한 광확산 기능을 하며, 따라서 에어층이 형성된 면이 아닌 주석층이 형성된 면에 도광패턴을 형성함으로써, 도광패턴의 광확산 특성이 더 나아지게 되는 것이다.
따라서, 본 실시예에 의하면 글래스 도광판(200)의 일면에는 주석층(TiN; 230)이 배치되고 타면에는 에어층(230')이 배치되며, 도광패턴(220)은 주석층이 형성된 면에 배치되도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 글래스 도광판의 양면 중에서 주석층(230)이 있는 면에 도광패턴(220)을 형성함으로써, 도광패턴의 광확산 성능을 개선시켜, 백라이트 유닛의 휘도를 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 글래스 도광판과 광원 사이의 거리인 광학갭과 표시패널의 휘도와의 관계를 도시하기 위한 도면이다.
도 8과 같이, 광원부의 LED 광원(128)과 글래스 도광판(200)의 입광부면 사이에는 일정한 광학갭(Optical Gap; O/G)이 형성되도록 배치된다.
이러한 광원과 도광판 사이의 광학갭은 도광판이 열 또는 습기에 의하여 팽창되는 경우를 대비한 것으로서, 기존의 플라스틱(PMMA) 도광판의 경우에는 비교적 큰 열팽창 및 습기팽윤 특성으로 인하여 약0.4mm 이상의 광학갭이 요구되었다.
그러나, 광원과 도광판 사이의 광합갭이 커지는 경우, 광원으로부터의 광 중에서 도광판으로 입사되지 못하고 누설되는 광이 발생하여 효율이 감소되고, 입광부 주위의 빛샘 현상이 발생된다.
반면, 본 실시예에 의한 글래스 도광판(200)은 열팽창 및 습기팽윤 특성이 비교적 낮으므로, 광원과 도광판 사이의 광학갭(O/G)을 감소시킬 수 있다.
더 구체적으로, 도 8의 (b)와 같이, 광원과 도광판 사이의 광학갭(O/G)을 각각 0.1mm, 0.2mm, 0.3mm로 설정한 경우, 표시패널의 전체 휘도(1개 패널 휘도 및 9개 패널의 휘도 평균)와 입광부에서의 화질(FOS)을 나타내는 휘선 수준을 모니터링 하였다.
그 결과, 본 실시예에 의한 글래스 도광판(200)와 광원(128) 사이의 이격거리인 광학갭(Optical Gap; O/G)이 0.15mm 이하인 경우, 글래스 도광판의 팽윤에 따른 문제도 없으면서, 패널의 휘도 감소가 거의 없고 휘선 수준도 양산 요구 사항에 부합함을 알 수 있었다.
이와 같이, 본 실시예에 의한 글래스 도광판(200)와 광원(128) 사이의 광학갭(O/G)을 0.15mm 이하로 설정함으로써, 도광판의 광효율을 유지하여 패널의 휘도 감소를 최소화하고, 입광부에서의 빛샘 현상 등을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이상과 같은 본 발명의 실시예들을 이용하면, 표시장치의 표시패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛의 도광판을 글래스 재질로 제작하되, 글래스 도광판 내부의 기포의 방향과 광원과의 관계 및 기포와 도광패턴의 크기 등을 최적화함으로써, 글래스 기판에 포함되는 불가피한 기포에 의한 도광판의 성능 열화 현상을 최소화할 수 있다.
또한, 글래스 도광판의 일면에 형성되는 도광패턴의 영역별 배치 밀도를 최적화함으로써, 글래스 도광판 전체에 걸쳐 균일한 광확산이 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 글래스 도광판의 일면에 형성되는 도광패턴용 잉크를 일정한 굴절율을 가지는 IR 경화 잉크로 선택하고, 도광패턴의 경화 공정 등을 글래스 도광판 재질에 적합하도록 최적화함으로써, 글래스 도광판에 대한 도광패턴의 접착력 및 도광패턴의 강도를 향상시킬 수 있다.
결과적으로, 글래스 재질이 가지는 문제를 해결하여, 기존의 플라스틱 도광판 대신 글래스 도광판을 사용함으로써, 도광판의 두께를 감소시켜 표시장치의 슬림화가 가능하고, 글래스 도광판과 광원 사이의 이격갭을 감소시켜 백라이트 유닛의 빛샘 및 핫스팟 현상 등을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110 : 커버 버텀 130 : 가이드 패널
140 : 표시패널 127 : 광원PCB
128 : 광원 200 : 글래스 도광판
210 : 기포 220 : 도광패턴
230 : 주석층(TiN) 270; 입광부
270' : 반입광부 280 : 중앙영역(Center)
280' : 사이드 영역(Side)

Claims (15)

  1. 표시장치의 적어도 일측에 배치되는 광원부;
    상기 광원부의 일측에 인접 배치되어 광원부로부터의 광을 가이드하는 글래스 재질의 글래스 도광판;
    상기 글래스 도광판 하부에 배치되어 광을 표시패널측으로 반사하는 반사판;
    을 포함하며,
    상기 글래스 도광판 내부에는 장축과 단축을 가지는 기포가 포함되며, 상기 기포의 장축방향은 상기 광원부로부터의 광의 진행방향과 제1각도 이하인 표시장치용 백라이트 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1각도는 20도 이하이며, 상기 기포의 장축의 길이(d1)는 800μm 이하인 표시장치용 백라이트 유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 글래스 도광판의 일면에 배치되는 다수의 도광패턴을 포함하며, 상기 도광패턴의 크기(Sd)는 상기 기포의 단축의 길이(d2) 이상이고 상기 기포의 장축의 길이(d1) 이하인 표시장치용 백라이트 유닛.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 글래스 도광판은 광원부에 인접한 측면인 입광부와 그에 대향하는 측면인 반입광부를 포함하며, 상기 도광패턴의 배치밀도는 상기 입광부에서 상기 반입광부에 인접한 제1지점까지 제1증가비율로 증가하다가 상기 제1지점에서 상기 반입광부까지는 제2감소비율로 감소하는 표시장치용 백라이트 유닛.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 글래스 도광판은 상기 광원부의 중앙부분에 대응되는 중앙영역과 상기 광원부의 양측 가장자리에 대응되는 사이드 영역을 포함하며, 상기 입광부에서 상기 반입광부에 인접한 제2지점까지 상기 중앙영역의 도광패턴 배치밀도가 상기 사이드 영역의 도광패턴 배치밀도 이상인 표시장치용 백라이트 유닛.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 도광패턴은 적외선(IR) 경화 잉크를 이용하여 제작되며, 상기 적외선 경화 잉크의 굴절율(ni)은 상기 글래스 도광판의 글래스 굴절율(ng)에 대하여 아래 조건을 만족하는 표시장치용 백라이트 유닛.
    ng-0.02 < ni < ng+0.04
  7. 제3항에 있어서,
    상기 글래스 도광판의 일면에는 주석층(TiN)이 배치되고 타면에는 에어층이 배치되며, 상기 도광패턴은 상기 주석층 상에 배치되는 표시장치용 백라이트 유닛.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 광원부와 상기 글래스 도광판 사이의 이격거리인 광학갭(Optical Gap; O/G)은 0.15mm 이하인 표시장치용 백라이트 유닛.
  9. 표시장치의 백라이트 유닛에 포함되는 광원부의 일측에 인접 배치되어 광원부로부터의 광을 가이드하는 글래스 재질의 글래스 도광판으로서, 내부에는 장축과 단축을 가지는 기포가 포함되며, 상기 기포의 장축방향은 상기 광원부로부터의 광의 진행방향과 제1각도 이하인 백라이트 유닛용 글래스 도광판.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1각도는 20도 이하이며, 상기 기포의 장축의 길이(d1)는 800μm 이하인 백라이트 유닛용 글래스 도광판.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 글래스 도광판의 일면에 배치되는 다수의 도광패턴을 포함하며, 상기 도광패턴의 크기(Sd)는 상기 기포의 단축의 길이(d2) 이상이고 상기 기포의 장축의 길이(d1) 이하인 백라이트 유닛용 글래스 도광판.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 글래스 도광판은 상기 광원부에 인접한 측면인 입광부와 그에 대향하는 측면인 반입광부를 포함하며, 상기 도광패턴의 배치밀도는 상기 입광부에서 상기 반입광부에 인접한 제1지점까지 제1증가비율로 증가하다가 상기 제1지점에서 상기 반입광부까지는 제2감소비율로 감소하는 백라이트 유닛용 글래스 도광판.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 글래스 도광판은 상기 광원부의 중앙부분에 대응되는 중앙영역과 상기 광원부의 양측 가장자리에 대응되는 사이드 영역을 포함하며, 상기 입광부에서 상기 반입광부에 인접한 제2지점까지 상기 중앙영역의 도광패턴 배치밀도가 상기 사이드 영역의 도광패턴 배치밀도 이상인 백라이트 유닛용 글래스 도광판.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 도광패턴은 적외선(IR) 경화 잉크를 이용하여 제작되며, 상기 적외선 경화 잉크의 굴절율(ni)은 상기 글래스 도광판의 글래스 굴절율(ng)에 대하여 아래 조건을 만족하는 백라이트 유닛용 글래스 도광판.
    ng-0.02 < ni < ng+0.04
  15. 제11항에 있어서,
    상기 글래스 도광판의 일면에는 주석층(TiN)이 배치되고 타면에는 에어층이 배치되며, 상기 도광패턴은 상기 주석층 상에 배치되는 백라이트 유닛용 글래스 도광판.
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