KR20100090914A - 도광필름 및 이를 구비한 백라이트 유닛 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 의한 백라이트 유닛은, 광을 출사하는 광원과; 상기 광원에서 출사되는 광을 액정표시패널로 입사시키는 도광필름이 포함되며, 상기 도광필름은, 폴리카보네이트 소재에 가소제가 첨가되어 플렉서블한 특성이 구현되는 폴리카보네이트 필름과; 상기 폴리카보네이트 필름의 적어도 일면에 반사층 또는 광학층이 형성됨을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 액정표시장치의 백라이트 유닛에 관한 것으로, 특히 플렉서블(flexible)하고 적어도 하나 이상의 광학층이 형성된 도광필름과 이를 구비한 백라이트 유닛에 관한 것이다.
액정표시장치는 액정의 특정한 분자배열에 전압을 인가하여 다른 분자배열로 변환시키고, 이러한 분자배열에 의해 발광하는 액정셀의 복굴절성, 선광성 및 광산란 특성 등의 광학적 성질의 변화를 시각적 변화로 변환하는 것으로, 액정셀에 의한 빛의 변조를 이용한 디스플레이 장치이다.
액정표시장치는 유기 전계발광 표시장치(OLED), 음극선관(CRT), 발광 다이오드(LED) 등과 같이 스스로 광을 발생하는 표시소자들과는 달리, 스스로 광을 발생하지 않고 외부광을 이용하게 된다.
즉, 액정표시장치는 외부에서 들어오는 빛의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 장치이기 때문에, 액정표시패널에 빛을 조사하기 위한 별도의 광원인 백라이트 유닛을 필요로 한다.
상기 백라이트 유닛은, 종래의 경우 광원 및 상기 광원으로부터 제공되는 빛을 액정표시패널로 입사시키는 도광판과, 상기 도광판에서 제공되는 빛의 휘도 분포를 균일하게 하고 수직 입사성을 향상시키는 다수의 광학 시트들과, 상기 도광판의 후방으로 방출되는 빛을 도광판으로 반사시키는 반사 시트 등으로 구성된다.
이와 같은 구성을 갖는 종래의 백라이트 유닛은 다수의 구성요소들이 구비되어야 함에 따라 그 두께가 두껍고, 그에 따라 액정표시장치의 휘도가 낮아지는 문제점이 있다.
또한, 상기 도광판, 광학시트들, 반사 시트 등을 각각 사출 등의 공정을 통해 생산하고, 이를 각각 조립하여 백라이트 유닛을 제작하여야 하기 때문에, 제조 비용이 증가하고 작업이 복잡하여 생산성이 저하된다는 단점도 있다.
본 발명은 백라이트 유닛에 구비되는 기존의 도광판을 플렉서블한 도광필름으로 구현하고, 상기 도광필름의 적어도 일면에 반사층 및/또는 광학층을 형성함으로써, 백라이트 유닛의 두께를 현저히 감소시킴과 동시에 백라이트 유닛 제조 작업을 단순화시킴으로써 생산성을 극대화하는 도광필름 및 이를 구비한 백라이트 유닛을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 도광필름은, 광원에서 출사되는 광을 액정표시패널로 입사시키는 도광필름에 있어서, 폴리카보네이트 소재에 가소제가 첨가되어 플렉서블한 특성이 구현되는 폴리카보네이트 필름과; 상기 폴리카보네이트 필름의 적어도 일면에 반사층 또는 광학층이 형성됨을 특징으로 하는 한다.
이 때, 상기 폴리카보네이트 필름의 제 1면에 광학층이 형성되고, 제 2면에 반사층이 형성되고, 상기 광학층은 확산층 또는 프리즘층이며, 상기 프리즘층은 상기 확산층 상에 순차적으로 형성됨을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 의한 백라이트 유닛은, 광을 출사하는 광원과; 상기 광원에서 출사되는 광을 액정표시패널로 입사시키는 도광필름이 포함되며, 상기 도광필름은, 폴리카보네이트 소재에 가소제가 첨가되어 플렉서블한 특성이 구현되는 폴리카보네이트 필름과; 상기 폴리카보네이트 필름의 적어도 일면에 반사층 또 는 광학층이 형성됨을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 백라이트 유닛에 구비되는 기존의 도광판을 플렉서블한 도광필름으로 구현하고, 상기 도광필름의 적어도 일면에 반사층 또는 광학층을 형성함으로써 기존의 도광판을 제조하기 위한 사출 금형이 필요 없어지기 때문에 개발 비용을 절감할 수 있고 제품화 속도를 향상시킬 수 있다.
또한, 도광필름에 일체형으로 광학층 및/또는 반사층이 형성됨으로써 기존의 백라이트 유닛에 비해 그 두께가 현저히 감소된다는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 백라이트 유닛이 구비된 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 액정표시장치는, 화상이 표시되는 액정표시패널(110)과, 액정표시패널(110)의 후방에 배치되어 액정표시패널(110)에 빛을 조사하는 백라이트 유닛(200)를 포함한다.
상기 백라이트 유닛(200)는, 광원인 램프(130)와, 램프(130)로부터의 빛이 액정표시패널(110)을 향하도록 안내하는 도광필름(120)을 포함한다.
이때, 상기 도광필름(120)은 플렉서블한 특성을 갖음을 특징으로 한다.
즉, 기존의 백라이트 유닛의 구성요소 중 가장 두껍고 큰 면적 및 부피를 차 지하였던 도광판을 본원 발명에 의한 도광필름(120)으로 대체함으로써, 백라이트 유닛의 플렉서블화를 구현할 수 있게 한다.
이는 추후 상기 액정표시패널(110)이 플렉서블화 되는 경우에 상기 액정표시패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛 또한 플렉서블하게 됨으로써, 컬러 영상의 디스플레이가 가능한 플렉서블 액정표시장치의 제조가 가능하게 되는 것이다.
종래의 도광판은 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC) 재질로 구현되는데, 상기 도광판을 구성하는 PC의 제조방법을 간략하게 설명하면 다음과 같다.
비스페놀A의 염기용액에 포스겐을 반응시켜 저분자량의 폴리카보네이트를 만들고, 이에 다시 중합을 진전시켜 분자량이 약 2만 내지 10만을 갖는 수지(Resin)를 생성한다.
그 다음 상기 수지는 세정, 건조 후 펠릿(Pallet)화시켜 압축성형하여 시트로 만들거나, 또는 사출 성형을 통해 소정의 성형품으로 제조된다.
이 때, 상기 중합체 용액은 일반적으로 점성도가 높고, 성형은 비교적 고온(약 295 ~ 325℃)에서 실시된다.
이러한 공정을 통해 형성된 PC는 기존의 도광판이 가져야 하는 질기고 단단한 성질을 갖게 된다. 즉, 기존의 PC 도광판은 두껍고 단단하게 형성된다.
이에 반해 본원발명에 구비되는 도광필름(120)은 PC 재질로 형성되기는 하나, 플렉서블한 특성을 가져야 하므로, PC에 가소제(Plasticizer)를 첨가하여 구현됨을 특징으로 한다. 즉, 상기 도광필름(120)은 PC 소재에 가소제가 첨가되어 플렉서블한 특성이 구현되는 폴리카보네이트 필름(121)로 구현된다.
이 때, 상기 가소제는 수지의 유리전이온도(Tg)를 저하시켜 가공을 용이하게 하는 것으로, 이는 단단하고 깨지기 쉬운 물질에 유연성(flexibility)를 부여하는 역할을 한다.
상기 가소제는 화학구조에 의한 분류로 "프탈레이트계, 지방산계, 메리테이트계, 에폭시계, 인산계, 고분자가소제"로 나뉘고, 특성에 의한 분류로 "내열성, 내한성, 난연성, 내이행성, 내후성"으로 나뉘며, 상용성에 의한 분류로는 "1차 가소제(수지와 상용성이 좋아서 단독 사용 가능한 가소제), 2차 가소제(수지와 상용성이 떨어지거나 1차 가소제와 병용하여 사용하는 가소제)"로 나뉜다.
결과적으로 본원발명에 의한 도광필름(120)은 기존의 PC에 가소제가 첨가되어 구현되는 것으로서, 종래의 도광판과는 달리 플렉서블한 특성을 갖음을 그 특징으로 한다.
또한, 본원발명에 의한 도광필름(120)은 플렉서블한 특성 이외에 상기 도광필름의 적어도 일면에 반사층(127) 및/또는 광학층(123, 125)이 코팅되어 형성됨을 그 특징으로 한다.
즉, 상기 액정표시패널 측을 향하는 도광필름의 제 1면에는 광학층으로서 확산층(123) 및/또는 프리즘층(125)이 형성될 수 있으며, 상기 제 1면의 반대면 즉, 상기 도광필름의 제 2면에는 반사층(127)이 형성될 수 있다.
이 때, 상기 확산층(123)은 도광필름(120)으로 입사된 빛을 확산시켜 빛의 부분적인 밀집현상을 방지하여, 빛이 액정표시패널(110)을 향해 고루 조사될 수 있는 역할을 하며, 상기 프리즘층(125)은 상기 확산층(123)에 의해 확산된 빛을 액정 표시패널(110)을 향해 집광시켜, 액정표시장치의 휘도를 향상시키는 역할을 한다.
따라서, 상기 확산층(123)과 프리즘층(125)이 모두 도광필름 상에 형성될 경우에는 확산층과 프리즘층이 순차적으로 형성된다.
이를 통해 종래의 백라이트 유닛에 구비되었던 광학시트(161, 163) 및/또는 반사시트(150)를 제거할 수 있게 되어 전체적인 백라이트 유닛의 두께를 최소화할 수 있게 된다.
또한, 상기 램프(130)는 도광필름(120)의 측면에 배치되며, 램프(130)로부터 방출된 빛은 도광필름(120)의 측면을 통해 도광필름(120) 내부로 입광된다.
또한, 상기 램프(130)로는 선광원인 냉음극 형광램프(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp) 또는 점광원인 다수의 LED 소자가 사용되는 것이 일반적이다.
도광필름(120)은 램프(130)로부터 입광된 빛이 도광필름 제 1면의 전방에 배치되는 액정표시패널(110)을 향하도록 안내하고, 그 후방면 즉, 제 2면에는 빛의 진행 방향이 액정표시패널(110)을 향하게 하는 미세한 도트패턴과 같은 각종 패턴(미도시)이 인쇄되어 있다.
앞서 언급한 바와 같이 상기 도광필름(120)의 적어도 일면에 반사층(127) 및/또는 광학층(123, 125)이 코팅되어 형성됨을 그 특징으로 한다. 즉, 도광필름의 제 1면에는 광학층이 형성될 수 있고, 도광필름의 제 2면에는 반사층이 형성될 수 있다. 이 때, 상기 광학층은 확산층(123) 및/또는 프리즘층(125)을 말한다.
단, 상기 도광필름(120)의 제 2면에 반사층(127)이 형성되지 않는 경우에는 상기 도광필름(120)의 후방에 도광필름(120)으로부터 후방으로 방출되는 빛을 도광 필름(120)을 향해 반사하여 광효율을 향상시키는 반사시트(150)이 배치되는 것이 일반적이다.
또한, 상기 도광필름(120)의 제 1면에 광학층(123, 125)이 형성되지 않는 경우에는, 상기 도광필름(120)과 액정표시패널(110) 사이에 휘도 및 광효율을 향상시키기 위한 다수의 광학시트가 배치된다.
이러한 광학시트는 확산시트(161), 프리즘시트(163) 등을 포함하는 것이 일반적이다. 상기 확산시트(161)는 도광필름(120)으로부터 입사되는 빛을 확산시켜 빛의 부분적인 밀집현상을 방지하여, 빛이 액정표시패널(110)을 향해 고루 조사될 수 있게 한다.
또한, 상기 프리즘 시트(163)는 상기 확산시트(161)에 의해 확산된 빛을 액정표시패널(110)을 향해 집광시켜, 액정표시장치의 휘도를 향상시키는 역할을 한다.
단, 도 1에서는 상기 프리즘 시트(163)가 하나 구비되는 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 프리즘 배열이 수직인 2매의 프리즘 시트가 구비될 수도 있다.
도 2a 내지 도 2c는 도 1에 도시된 도광필름의 실시예이다.
도 2a를 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 의한 도광필름(120)은, PC 소재에 가소제가 첨가되어 플렉서블한 특성이 구현되는 PC 필름(121)과, 상기 PC 필름의 제 1면 상에 형성되는 확산층(123)과, 상기 확산층 상에 형성되는 프리즘층(125)과, 상기 PC 필름의 제 2면에 형성되는 반사층(127)으로 구성된다.
이 때, 상기 확산층(123), 프리즘층(125), 반사층(127)은 각각 코팅 공정을 통해 형성됨이 바람직하다.
이와 같은 제 1실시예에 의한 도광필름(120)이 백라이트 유닛(200)에 구비되는 경우에는 도광필름 하면의 반사시트(150) 및 도광필름 상면의 광학시트(161, 163)가 구비될 필요가 없게 된다.
도 2b를 참조하면, 본 발명의 제 2실시예에 의한 도광필름(120)은, PC 소재에 가소제가 첨가되어 플렉서블한 특성이 구현되는 PC 필름(121)과, 상기 PC 필름의 제 1면 상에 형성되는 확산층(123)과, 상기 PC 필름의 제 2면에 형성되는 반사층(127)으로 구성된다.
이 때, 상기 확산층(123), 반사층(127)은 각각 코팅 공정을 통해 형성됨이 바람직하다.
이와 같은 제 2실시예에 의한 도광필름(120)이 백라이트 유닛(200)에 구비되는 경우에는 도광필름(120) 하면의 반사시트(150) 및 도광필름 상면의 광학시트 중 확산시트(161)가 구비될 필요가 없게 된다.
도 2c를 참조하면, 본 발명의 제 3실시예에 의한 도광필름(120)은, PC 소재에 가소제가 첨가되어 플렉서블한 특성이 구현되는 PC 필름(121)과, 상기 PC 필름의 제 1면 상에 형성되는 프리즘층(125)과, 상기 PC 필름의 제 2면에 형성되는 반사층(127)으로 구성된다.
이 때, 상기 프리즘층(125), 반사층(127)은 각각 코팅 공정을 통해 형성됨이 바람직하다.
이와 같은 제 3실시예에 의한 도광필름(120)이 백라이트 유닛(200)에 구비되는 경우에는 도광필름 하면의 반사시트(150) 및 도광필름 상면의 광학시트 중 프리즘시트(163)가 구비될 필요가 없게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 백라이트 유닛이 구비된 액정표시장치의 개략적인 단면도.
도 2a 내지 도 2c는 도 1에 도시된 도광필름의 실시예.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
120 : 도광 필름 121 : PC 필름
123 : 확산층 125 : 프리즘층
127 : 반사층
Claims (8)
- 광원에서 출사되는 광을 액정표시패널로 입사시키는 도광필름에 있어서,폴리카보네이트 소재에 가소제가 첨가되어 플렉서블한 특성이 구현되는 폴리카보네이트 필름과;상기 폴리카보네이트 필름의 적어도 일면에 반사층 또는 광학층이 형성됨을 특징으로 하는 도광필름.
- 제 1항에 있어서,상기 폴리카보네이트 필름의 제 1면에 광학층이 형성되고, 제 2면에 반사층이 형성됨을 특징으로 하는 도광필름.
- 제 1항에 있어서,상기 광학층은 확산층 또는 프리즘층임을 특징으로 하는 도광필름.
- 제 3항에 있어서,상기 프리즘층은 상기 확산층 상에 순차적으로 형성됨을 특징으로 하는 도광필름.
- 광을 출사하는 광원과;상기 광원에서 출사되는 광을 액정표시패널로 입사시키는 도광필름이 포함되며,상기 도광필름은,폴리카보네이트 소재에 가소제가 첨가되어 플렉서블한 특성이 구현되는 폴리카보네이트 필름과;상기 폴리카보네이트 필름의 적어도 일면에 반사층 또는 광학층이 형성됨을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
- 제 5항에 있어서,상기 폴리카보네이트 필름의 제 1면에 광학층이 형성되고, 제 2면에 반사층이 형성됨을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
- 제 5항에 있어서,상기 광학층은 확산층 또는 프리즘층임을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
- 제 7항에 있어서,상기 프리즘층은 상기 확산층 상에 순차적으로 형성됨을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
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