KR100518909B1 - 액정표시기기용 직하형 백라이트 셋트의 빛확산판 - Google Patents

액정표시기기용 직하형 백라이트 셋트의 빛확산판 Download PDF

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Abstract

본 발명은 컴퓨터 모니터로 사용되는 액정표시기기에 빛을 조명하는 직하형 백라이트 셋트의 빛확산판에 관한 것으로, 반사판이 장착된 베이스와, 상기 베이스 내측의 반사판 위에 일정간격으로 설치되는 다수개의 광원과, 상기 광원의 상방에 설치되는 빛확산판으로 구성되는 백라이트 셋트에 있어서,
상기 빛확산판의 일면이나 양면에 합성수지계 접착제에 아주 작은 미크론 단위의 크기를 갖는 빛확산입자를 혼합하여서 만든 빛확산제를 일정간격으로 인쇄하여 형성되는 빛확산층과;
상기 빛확산층을 커버하도록 형성되며, 노출표면은 요철면으로 형성되어 빛을 굴절 및 반사시키는 엠보싱층을 더 포함하여 구성되어진 것을 특징으로 하는 발명이다.

Description

액정표시기기용 직하형 백라이트 셋트의 빛확산판{Light diffusing plate}
본 발명은 컴퓨터 모니터로 사용되는 액정표시기기에 빛을 조명하는 직하형 백라이트 셋트의 빛확산판에 관한 것이다.
컴퓨터 모니터로 사용되는 액정표시기기(LCD : Liquid Crystai Display)는 광원의 빛을 굴절 및 확산시키는 백라이트 셋트(Back Light Set)에서 조명되는 빛을 받아서 영상신호를 가시적으로 표현하게 되며, 액정표시기기는 백라이트 셋트에서 조명되는 빛의 밝기에 따라 화질의 선명도가 좌우된다.
일반적으로 백라이트 셋트는 도 10 및 도 11에 도시된 측광형과 도 12에 도시된 직하형이 있다.
도 10 및 도 11에 도시된 측광형 백라이트 셋트는 베이스(100)를 기준하여 그 위에 빛을 굴절반사시키는 도광판(Light guide : 101)과, 빛을 확산시키는 디퓨저필름(102)과, 빛을 굴절 및 반사시키는 프리즘필름(103)이 차례로 설치되어 있으며, 상기한 프리즘필름(103) 위에는 액정표시기기(200)가 설치되는데, 도 10에 도시된 측광형 백라이트 셋트의 경우에는 광원(300)이 도광판(101)의 일측에 설치되어 있으며, 도 11에 도시된 측광형 백라이트 셋트의 경우에는 광원(300)이 도광판(101)의 양측에 설치되어 있다.
그러나 도 10에 도시된 바와 같이 광원(300)이 도광판(101)의 일측에 설치된 경우에는 상기 도광판(101)에서 굴절되는 빛의 밝기는 광원(300)에 가까울수록 밝고 광원(300)에서 멀어질수록 어두워지게 된다. 따라서 액정표시기기(200)의 화질도 광원(300)에서 가까운 쪽(도면상 좌측)은 밝은 반면에 먼 쪽(도면상 우측)은 어두워지는 현상이 나타나는 단점이 있으며, 또 도 11과 같이 도광판(101)의 양측에 광원(300)이 설치된 경우에는 상기 도광판(101)의 양측은 밝은 반면에 양측 광원(300)들로부터 멀리 떨어진 위치의 중간부분은 어두워지는 현상이 나타나게 된다는 것이 단점으로 지적되고 있다.
위와 같은 측광형 백라이트 셋트의 구조적 단점을 해결하기 위한 방안으로서 도 12의 도시와 같이 베이스(100) 내측에 반사판(400)을 장착하고, 그 반사판 위에 형광등으로 된 다수개의 광원(500)을 일정간격으로 설치하고, 이들 다수개의 광원 위에는 광원으로부터 조명되는 빛을 확산시켜서 디퓨저필름(102)을 조명하는 빛확산판(600)이 장착되어 있으며, 상기의 디퓨저필름(102) 위에는 프리즘필름(103)을 장착시킨 구조로 되는 직하형 백라이트 셋트가 있다.
그러나 상기한 직하형 백라이트 셋트의 경우는 도 13에 도시된 확대도에서 보여주고 있듯이 다수개의 광원(500)들의 설치간격이 각 광원들이 빛확산판(600)을 밝게 비출 수 있는 하이(high)영역(H)이 서로 겹쳐지는 간격으로 설치되지 못하고 서로 인접해 있는 광원(500)들 사이에는 상기한 하이영역(H)보다는 조금 어둡게 비춰지게 되는 로우(low)영역(L)이 나타나는 설치간격으로 광원(500)의 설치갯수를 제한하고 있기 때문에 액정표시기기(200)에도 조도가 밝은 하이영역(H)과 조도가 조금 어두운 로우영역(L)이 나타나게 되는데, 상기와 같이 광원(500)의 설치갯수를 제한하는 이유는 광원의 설치갯수를 증가시키게 되면 그 증가되는 설치갯수 만큼 백라이트 셋트의 생산단가가 비싸지게 될 뿐 아니라 컴퓨터 모니터에 적용하였을 때 사용전력소비도 많아지게 되기 때문에 컴퓨터의 유지관리비가 증가되어 소비자들에게 경제적인 부담을 주게 된다는 것이 단점으로 지적되고 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 직하형 백라이트 셋트에서 나타나는 단점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 직하형 백라이트 셋트의 광원의 설치갯수를 증설하지 않고도 액정표시기기 전체를 밝은 조도로 조명할 수 있게 하는 빛확산판을 제공하는데 목적을 두고 발명한 것이다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,
반사판이 장착된 베이스와, 상기 베이스 내측의 반사판 위에 일정간격으로 설치되는 다수개의 광원과, 상기 광원의 상방에 설치되는 빛확산판으로 구성되는 직하형 백라이트 셋트에 있어서,
상기 빛확산판의 일면이나 양면에 합성수지계 접착제에 아주 작은 미크론 단위의 크기를 갖는 빛확산입자를 혼합하여서 만든 빛확산제를 일정간격으로 인쇄하여 형성되는 빛확산층과;
상기 빛확산층을 커버하도록 형성되며, 노출표면은 요철면으로 형성되어 빛을 굴절 및 반사시키는 엠보싱층;
을 더 포함하여 구성되어진 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 빛확산층과 엠보싱층을 빛확산판의 일면에 형성하되, 각 광원들이 빛을 밝게 조명하는 하이영역의 범위내에 형성시킨 것을 특징으로 하며,
또한 상기 빛확산층과 엠보싱층을 빛확산판의 일면에 형성하되, 각 광원들이 빛을 하이영역보다 조금 어둡게 조명하는 로우영역의 범위내에 형성시킨 것을 특징으로 하는 것이며,
또한 상기 빛확산층은 빛확산판의 일면의 하이영역에 일정간격으로 형성되며, 상기 엠보싱층은 일정간격으로 형성된 빛확산층 전부를 커버하도록 빛확산판의 일면 전체에 형성시킨 것을 특징으로 하는 것이며,
또한 상기 빛확산층 및 엠보싱층을 다수의 광원들에 의하여 밝게 조명되는 하이영역 각각의 빛확산판 양면에 형성한 것을 특징으로 하는 것이며,
또한 상기 빛확산층 및 엠보싱층을 다수의 광원들에 의해 조금 어둡게 조명되는 로우영역 각각의 빛확산판 양면에 형성한 것을 특징으로 하는 것이며,
또한 상기 빛확산층은 다수의 광원들에 의하여 밝게 조명되는 하이영역 각각의 빛확산판 양면에 형성하고, 상기 엠보싱층은 하이영역 각각에 일정간격으로 형성된 다수의 빛확산층 전부를 커버하도록 빛확산판 양면 전체에 형성시킨 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 각 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 직하형 백라이트 셋트의 빛확산판 구조를 설명하기 위한 실시예이며, 도 2는 본 발명의 요부인 빛확산판 구조의 일실시예이고, 도 3은 도 2의 일부 확대도이며, 도 4는 본 발명의 요부인 빛확산판 구조의 다른 실시예이고, 도 5는 도 2의 일부 확대도이고, 도 6 내지 도 9는 본 발명의 요부인 빛확산판 구조의 또다른 실시예들을 도시한 것으로,
도면부호 1은 직하형 백라이트 셋트를 나타내는 것으로, 상기 직하형 백라이트 셋트(1)는 상부가 개구된 상자형태의 베이스(2)와, 상기 베이스(2) 내측에 장착되는 반사판(3)과, 상기 반사판(3) 위에 일정간격으로 설치되는 다수의 광원(4) 및 상기 베이스(2)의 개구된 상단에 설치되는 빛확산판(5)으로 구성되어 있으며, 상기 빛확산판(5) 위에는 종래 기술과 같이 디퓨저필름(6)과 프리즘필름(7)을 선택적으로 설치할 수 있다.
상기한 반사판(3)에는 다수의 광원(4)들 사이사이를 향해 단면이 산형모양으로 돌출되는 다수개의 돌출반사부(31)가 일정간격으로 형성되어 있다.
그리고 상기 빛확산판(5)의 상측에 액정표시기기(LCD)가 설치되는데, 상기한 액정표시기기(LCD)와 빛확산판(5) 사이에는 앞에서 언급한바 있듯이 디퓨저필름(6) 및 프리즘필름(7)을 설치할 수 있으며, 또는 상기의 디퓨저필름과 프리즘필름을 설치하지 않을 수도 있다.
본 발명의 특징은, 상기 빛확산판(5)의 일면 또는 양면에 빛확산층(8)과 엠보싱층(9)을 더 포함하여 형성한 것에 있다.
상기의 빛확산층(8)은 도 3의 확대도에 도시되어 있는 바와 같이 아주 작은 미크론단위의 크기를 갖는 무수히 많은 빛확산입자(81)를 합성수지계 접착제 즉, 자외선경화성수지계 또는 열경화성수지계의 접착제 그룹으로부터 선택되는 어느 하나의 접착액에 혼합하여 만든 빛확산제를 소재로 하여 인쇄방식으로 빛확산판(5)의 일면 또는 양면에 일정간격으로 접착되게 하는 구조로 형성되는 것이며, 상기의 빛확산층(8)에 분포되어 있는 무수히 많은 빛확산입자들이 빛을 확산시키는 작용을 나타내는 것이다.
상기의 엠보싱층(9)은 자외선경화성수지 또는 열결화성수지계의 그룹으로부터 선택된 어느 하나의 수지를 소재로 하여 상기한 빛확산층(8)을 커버하도록 코팅됨과 동시 노출면에는 요철면(91)이 형성되어 빛을 굴절 및 반사시키는 작용을 나타내는 것이다.
본 발명의 특징을 구체화시킨 각 실시예를 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시된 실시예는 다수의 광원(5)들이 빛확산판(5)을 밝게 비추는 하이영역(H) 각각의 일면(도면상 저면)에 빛확산층(8)과 엠보싱층(9)을 형성한 것을 특징으로 한다.
이와 같은 실시예에서는 광원(5)의 하이영역(H)으로 조명되는 빛이 엠보싱층(9)의 요철면(91)에 의해 일차적으로 굴절 및 반사되는데, 상기의 요철면(91)에서 굴절되는 빛은 그 다양한 굴절각으로 굴절되어 빛확산층(8)의 빛확산작용을 증가시키게 되며, 상기의 요철면(91)에서 반사되는 빛 역시 다양한 반사각으로 반사판(3)을 향해 반사되는데, 이때 반사되는 빛은 상기 반사판(3)에 일정간격으로 돌출되어 있는 다수의 돌출반사부(31)에서 재반사되어 빛확산판(5)의 로우영역(L)으로 입사되는 상태가 된다. 따라서 빛확산판(5)의 로우영역(L)은 하이영역(H)에 형성된 빛확산층(8)의 빛확산작용과 돌출반사부(31)에서 재반사되어 입사되는 빛에 의하여 밝아지게 되는 것이며, 또한 엠보싱층(9)의 양쪽 끝부분에서 일어나는 빛의 회절현상에 의해서도 로우영역(L)이 밝아지게 되는 현상이 나타나게 되므로서 로우영역(L)은 하이영역(H)과 같은 조명도로 밝아지게 되는 것이다.
도 4에 도시된 실시예는 빛확산판(5)의 하이영역(H) 일면에만 빛확산층(8)을 형성시키는 한편, 엠보싱층(9)은 하이영역(H)과 로우영역(L) 일면 전체에 형성시킨 것을 특징으로 하고 있다.
이 실시예에서의 빛확산층(8) 역시 전기의 실시예(도 1 및 도 2 참조)와 같이 엠보싱층(9)에서 일차적으로 굴절된 빛의 확산작용을 증가시켜 로우영역(L)의 조도를 높여주게 되며, 또한 로우영역(L)에 형성되어 있는 엠보싱층(9)부분은 반사판(3)에 재반사된 빛을 다양한 각도로 굴절시켜서 로우영역(L)의 조도를 높여주게 된다. 따라서 빛확산층(8)의 로우영역(L)은 빛확산층(8)의 확산작용과 엠보싱층(9)의 굴절작용에 의하여 하이영역(H)과 같은 조도로 밝게 조명되는 것이다.
도 6에 도시된 실시예는 빛확산판(5)의 로우영역(L) 일면에 빛확산층(8)과 엠보싱층(9)을 형성한 것을 특징으로 하는 것으로, 이 실시예에서는 빛확산판(5)의 하이영역(H)은 광원(4)의 빛이 직접 비춰지게 되어 밝게 조명되는 한편, 로우영역(L)은 반사판(3)과 돌출반사부(31)에서 반사되는 빛을 굴절 및 확산시키는 엠보싱층(9)과 빛확산층(8)에 의하여 하이영역(H)과 같은 조도로 밝게 조명되는 것이다.
도 7에 도시된 실시예는 하이영역(H)에 해당하는 빛확산판(5)의 양면에 빛확산층(8)과 엠보싱층(9)을 형성시킨 것이며, 도 8에 도시된 실시예는 로우영역(L)에 해당하는 빛확산판(5)의 양면에 형성시킨 것이고, 도 9에 도시된 실시예는 빛확산층(8)은 하이영역(H)에 해당하는 빛확산판(5)의 양면에 일정간격으로 형성시키는 한편, 엠보싱층(9)은 상기의 빛확산층(8) 모두를 커버하도록 빛확산판(5)의 양면 전체에 형성시킨 것으로서, 이들 각 실시예는 빛확산판(5)의 양면에 형성된 빛확산층(8)과 엠보싱층(9)들이 앞에서 설명한 바와 같이 빛을 확산시키는 작용과 굴절 및 반사시키는 작용으로 하이영역(H)과 로우영역(L)이 같은 조도로 밝게 조명되게 하는 것을 기대할 수 있는 것이다.
한편, 상기한 각 실시예에서 빛확산층(8)의 경우에는 빛확산판(5)의 하이영역(H) 또는 로우영역(L)을 구분하여 형성시키고 있는데, 만약 빛확산층(8)을 빛확산판(5)의 하이영역과 로우영역 전체에 형성시키게 될 경우에는 하이영역(H)과 로우영역(L)에 형성된 빛확산층(8)의 빛확산량이 다르게 나타나기 때문에 빛확산판(5) 전체를 동일한 밝기로 조명되게 하는 작용을 기대하지 못하게 된다. 따라서 빛확산층(8)의 경우에는 빛확산판(5)의 하이영역(H)과 로우영역(L) 중 어느 한곳만을 선택하여 형성시켜야 한다.
상기와 같은 본 발명에 의하면 직하형 백라이트 셋트의 빛확산판의 일면 또는 양면에 미크론 단위의 아주 작은 크기를 갖는 빛확산입자를 접착제와 혼합하여 얻어진 빛확산제를 하이영역 또는 로우영역에 선택적으로 코팅시키는 수단으로 빛확산층을 일정간격으로 형성시키고, 또 상기의 빛확산층을 커버하도록 코팅되는 엠보싱층을 형성시키는 수단으로 광원의 설치갯수를 증가시키지 않고도 빛확산판 전체가 동일한 조도로 밝게 조명되게 하는 효과를 가져다주어 백라이트 셋트의 생산비를 증가시키지 않고도 선명한 고화질의 액정모니터를 생산할 수 있게 하는 이점을 제공하게 된다.
도 1은 본 발명의 직하형 백라이트 셋트의 빛확산판 구조를 설명하기 위한
실시예.
도 2는 본 발명의 요부인 빛확산판 구조의 일실시예.
도 3은 도 2의 일부 확대도.
도 4는 본 발명의 요부인 빛확산판 구조의 다른 실시예.
도 5는 도 2의 일부 확대도.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 요부인 빛확산판 구조의 또다른 실시예들.
도 10 및 도 11은 종래 기술의 측광형 백라이트 셋트의 구조를 보인 도면.
도 12는 종래 기술의 직하형 백라이트 셋트의 구조를 보인 도면.
도 13은 도 12의 직하형 백라이트 셋트의 확대도.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 직하형 백라이트 셋트 2 : 베이스
3 : 반사판 4 : 광원
5 : 빛확산판 6 : 디퓨저필름
7 : 프리즘 필름 8 : 빛확산층
9 : 엠보싱층 91 : 요철면

Claims (7)

  1. 반사판이 장착된 베이스와, 상기 베이스 내측의 반사판 위에 일정간격으로 설치되는 다수개의 광원과, 상기 광원의 상방에 설치되는 빛확산판으로 구성되며, 상기 빛확산판의 일면이나 양면에 합성수지계 접착제에 아주 작은 미크론 단위의 크기를 갖는 빛확산입자를 혼합하여서 된 빛확산제를 인쇄하여 형성되는 빛확산층과, 상기 빛확산층을 커버하도록 형성되며 노출표면은 광원의 빛을 굴절 및 반사시키기 위한 요철면으로 형성되어 있는 엠보싱층을 포함하여 구성되는 직하형 백라이트 셋트에 있어서,
    상기 빛확산층과 엠보싱층은 각 광원들의 빛이 밝게 조명되는 하이영역 또는 하이영역보다 어둡게 조명되는 로우영역의 범위 중에서 선택된 어느 하나의 영역범위내의 빛확산판 일면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시기기용 직하형 백라이트 셋트의 빛확산판.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 빛확산층은 빛확산판의 일면의 하이영역범위내에 일정간격으로 형성되며, 상기 엠보싱층은 일정간격으로 형성된 빛확산층 전부를 커버하도록 빛확산판의 일면 전체에 형성시킨 것을 특징으로 하는 액정표시기기용 직하형 백라이트 셋트의 빛확산판.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 빛확산층 및 엠보싱층은 다수의 광원들에 의하여 밝게 조명되는 각 하이영역범위내의 빛확산판 양면에 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시기기용 직하형 백라이트 셋트의 빛확산판.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 빛확산층 및 엠보싱층은 다수의 광원들에 의해 하이영역보다 어둡게 조명되는 각 로우영역범위내의 빛확산판 양면에 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시기기용 직하형 백라이트 셋트의 빛확산판.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 빛확산층은 다수의 광원들에 의하여 밝게 조명되는 각 하이영역범위내의 빛확산판 양면에 형성되고, 상기 엠보싱층은 각 하이영역범위내에 형성된 빛확상층 전부를 커버하도록 빛확산판 양면 전체에 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시기기용 직하형 백라이트 셋트의 빛확산판.
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