KR101262874B1 - 광학부재 - Google Patents

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광 석 서
김종은
황재선
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이대환
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Abstract

본 발명은 광학부재에 관한 것으로서, 상기 광학부재는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트의 상측에 구비되는 상층부; 및 상기 베이스 플레이트의 하측에 구비되는 하층부를 포함하되, 상기 상층부 및 상기 하층부 각각은 빛을 확산시키기 위해 상측면 및 하측면 중 하나 이상의 면에 굴곡 형성되는 복수 개의 굴곡 확산부가 구비된 확산 플레이트를 포함하고, 상기 베이스 플레이트, 상기 상층부, 및 상기 하층부는 일체로 형성된다.

Description

광학부재{OPTICAL ELEMENT}
본 발명은 광학부재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정표시장치, 수광형 표시장치, 간판, 조명 등에 적용될 수 있는 광학부재에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치(LCD)는 다양한 분야에 널리 사용되는 대표적인 디스플레이 장치이다. 이러한 액정표시장치는 비발광형 장치이므로, 빛을 발생시키기 위한 백라이트 유닛이 요구된다.
따라서, 이러한 백라이트 유닛은 액정표시장치의 크기와 광효율을 결정하는 중요한 요소이며, 다양한 광학적 부재의 어셈블리로 이루어진다.
일반적으로 백라이트 유닛은 광원, 도광판, 반사판, 확산시트, 프리즘 시트 및 보호시트를 포함한다.
광원에서 발생된 광은 도광판을 통해 확산시트를 향하고, 확산시트에 의해 확산된 광은 제 1 및 제 2 프리즘시트를 통해 액정표시패널로 향하게 된다.
확산시트는 전체 면적에서 균일한 휘도를 제공하는 역할을 하고, 이와 같이, 백라이트 어셈블리는 서로 다른 광학적 기능을 수행하기 위한 다양한 여러 시트가 요구된다.
백라이트 유닛에서 프리즘 시트는 특정 시야각 범위에서 휘도를 향상시키는 기능을 수행한다. 이러한 특정 시야각에서의 휘도 향상은 프리즘 구조에 의한 집광에 의해 구현될 수 있다.
그런데 종래의 액정표시장치에서 확산시트와 프리즘 시트는 단순 접촉에 의해 구비되어 있기 때문에 액정표시장치가 사용되는 기간이 길어지는 경우 확산시트와 프리즘 시트가 어긋나는 문제점이 발생될 수 있다.
따라서 액정표시패널에 빛샘 현상이 발생되거나, 액정표시패널로의 빛의 굴절이 제대로 이루어지지 않아 시야각이 좁아지거나, 특정 시야각에서 화면을 볼 수 없는 문제점이 발생될 수 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 액정표시패널의 시야각이 넓어지도록 빛을 더 많은 영역을 확산시킬 수 있으며, 확산 플레이트가 복수 개 적층되어 구비되거나 굴절 플레이트 및 도광판이 함께 구비되는 경우라도 일체화되어 구비될 수 있는 광학부재를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본원의 제1 측면에 따른 광학부재는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트의 상측에 구비되는 상층부; 및 상기 베이스 플레이트의 하측에 구비되는 하층부를 포함하되, 상기 상층부 및 상기 하층부 각각은 빛을 확산시키기 위해 상측면 및 하측면 중 하나 이상의 면에 굴곡 형성되는 복수 개의 굴곡 확산부가 구비된 확산 플레이트를 포함하고, 상기 베이스 플레이트, 상기 상층부, 및 상기 하층부는 일체로 형성된다.
본 발명에 따르면, 확산 플레이트를 직접적으로 복수 개 적층시켜 구비할 수 있기 때문에 빛을 더 많은 영역으로 확산시킬 수 있다. 그리고 확산 플레이트가 점착성을 갖는 레진으로 형성되기 때문에 복수 개 적층된 확산 플레이트를 일체로 형성할 수 있다. 또한, 확산 플레이트의 점착성에 의해 베이스 플레이트 또는 굴절 플레이트가 함께 구비되는 경우 확산 플레이트와 일체화할 수 있어 빛샘현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 광학부재를 하층부 및 상층부로 구분하여 확산 플레이트를 복수 개 적층시킴으로써, 빛의 확산 효율이 증가될 수 있어 광학부재의 휘도가 향상될 수 있으며, 나아가 하층부 및 상층부 각각의 굴곡 확산부의 형태 및 굴곡 확산부가 형성되는 면 중 하나 이상을 상이하게 조합함으로써, 빛의 확산이 보다 효율적으로 이루어져 크게 향상된 휘도를 갖는 광학부재가 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재의 확산 플레이트가 도시된 사시도 및 단면도이다.
도 2는 도 1에 따른 확산 플레이트의 일부를 확대 도시한 것이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재의 확산 플레이트의 다른 형태가 도시된 사시도 및 단면도이다.
도 5a 내지 도 5n은 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 복수의 확산 플레이트된 상층부 및 하층부의 다양한 실시예가 도시된 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학부재의 단면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
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. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
그리고 이하의 설명에서 본 발명을 설명할 때 동일하거나 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략하기로 한다.
먼저 본 발명을 설명하기에 앞서, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재는 액정표시장치(LCD)뿐 아니라 전기영동 표시장치 등의 모든 수광형 표시장치, 간판, 조명 등 다양한 분야에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재의 확산 플레이트가 도시된 사시도 및 단면도이다. 도 2는 도 1에 따른 확산 플레이트의 일부를 확대 도시한 것이다. 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재의 확산 플레이트의 다른 형태가 도시된 사시도 및 단면도이다. 도 5a 내지 도 5n은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 확산 플레이트의 적층된 상층부 및 하층부의 다양한 실시예가 도시된 단면도이다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학부재의 단면도이다.
도 1 내지 도 5n을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재는 확산 플레이트(110, 110’, 130)를 포함한다.
확산 플레이트(110, 110’, 130)는 광원으로부터 발산된 광이 확산 플레이트(110, 110’, 130)의 타면 측에서 입사되면 더 넓은 영역으로 광을 확산시키는 역할을 한다. 따라서 확산 플레이트(110, 110’, 130)는 광을 확산시키기 위해 일면 즉, 상측면(113, 131) 및 하측면(113, 133) 중 하나 이상의 면에 굴곡 형성된 복수의 굴곡 확산부(115, 135)가 구비된다.
확산 플레이트(110, 110’, 130)의 상측면(111, 131) 및 하측면(113, 133) 중 하나 이상에 형성되는 굴곡 확산부(115, 135)는 양각 또는 음각의 형태로 상호 이격되어 형성될 수 있다.
나아가, 확산 플레이트(110, 110’, 130)의 상측면 및 하측면 중 어느 한 면에 형성되는 복수 개의 굴곡 확산부(115, 135)는 양각 및 음각 중 하나의 형태로 서로 동일하게 굴곡 형성될 수 있다. 다시 말해, 확산 플레이트(110, 110’, 130)의 어느 한 면에 형성된 굴곡 확산부(115, 135)끼리 그 형태가 서로 다르게 형성될 수도 있겠지만, 도 1 내지 도 5n에 나타난 바와 같이 그 형태가 서로 동일하게 형성됨으로써, 확산 플레이트(110)를 통과하는 빛의 확산이 보다 균일하고 규칙적으로 이루어질 수 있다.
참고로 도 1의 (a) 및 도 3의 (a)를 참조하면, 이러한 굴곡 확산부(115, 135)는 하나의 굴곡 확산부(115, 135)를 6개의 굴곡 확산부(115, 135)가 둘러싸는 형태로 배치되도록 형성될 수 있다. 다시 말해, 확산 플레이트(110, 110’, 130)의 일면상에 형성되는 굴곡 확산부(115, 135)는 2차원 육방 밀집형 구조(또는 3점 중심의 삼각형 타입 어레이)로 형성됨으로써, 최대한 많은 굴곡 확산부(115, 135)가 형성되어 광 확산 효율을 보다 높일 수 있다.
이하의 설명에서는 구분하기 쉽도록 음각 형태의 굴곡 확산부는 오목 확산부(115), 양각 형태의 굴곡 확산부는 볼록 확산부(135)로 표기한다.
도 1을 참조하면, 확산 플레이트(110)에는 오목 확산부(115)가 상호 이격되어 복수 개 형성될 수 있다. 예시적으로 도 1의 (a) 및 (b)에 나타난 바와 같이, 오목 확산부(115)는 확산 플레이트(110)의 상측면(111)에 형성되고, 도 1의 (c)에 따르면, 오목 확산부(115)는 확산 플레이트(110)의 하측면(113)에 형성된다. 한편, 도면에 작성되진 않았지만, 도 1의 (c)에 도시된 바와 같은 확산 플레이트(110)는, 오목 확산부(115)가 확산 플레이트(110)의 하측면(113)에 형성되는 것이 아니라, 확산 플레이트(110)의 상측면(111)에 형성된 것일 수 있다.
예시적으로 도 1의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 확산 플레이트(110)의 상측면(111)에 오목 확산부(115)가 형성된 후, 확산 플레이트(110)의 상측면(111)과 하측면(113)의 위치가 반대가 되도록 확산 플레이트(110)를 뒤집으면 도 1의 (c)에 도시된 확산 플레이트(110)와 같이 형성될 수 있다.
한편, 굴곡 확산부가 오목 확산부(135)로 형성되는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 상측면(111) 또는 하측면(113)과 도면에 도시된 가상의 축(X)이 이루는 각(θ)은 10˚ ~ 170˚ 사이의 값으로 이루어질 수 있다. 여기서 가상의 축(X)은, 도 2에서 보는 바와 같이, 오목 확산부(115)와 상측면(111) 또는 하측면(113)이 접하는 지점(A)에서 오목 확산부(115)의 중심(C)과 교차하는 축이 된다. 따라서 오목 확산부(115)는 상측면(111) 또는 하측면(113)과 가상의 축(X)이 이루는 각(θ)의 값이 커질수록 깊이가 깊어지고, 상측면(111) 또는 하측면(113)과 가상의 축(X)이 이루는 각(θ)의 값이 작아질수록 깊이가 얕아진다.
도 3을 참조하면, 확산 플레이트(130)에는 볼록 확산부(135)가 상호 이격되어 복수 개 형성된다. 도 3의(a) 및 (b)에 따르면, 볼록 확산부(135)는 확산 플레이트(130)의 상측면(131)에 형성되고, 도 3의 (c)에 따르면, 볼록 확산부(135)는 확산 플레이트(130)의 하측면(133)에 형성된다. 한편, 도면에 도시되진 않았지만, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같은 확산 플레이트(130)는, 볼록 확산부(135)가 확산 플레이트(130)의 하측면(133)에 형성되는 것이 아니라, 확산 플레이트(130)의 상측면에 형성된 것일 수 있다. 예시적으로 도 3의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 확산 플레이트(130)의 상측면(131)에 볼록 확산부(135)가 형성된 후, 확산 플레이트(130)의 상측면(131)과 하측면(133)의 위치가 반대가 되도록 확산 플레이트(130)를 뒤집으면 도 3의 (c)에 도시된 확산 플레이트(130)와 같이 형성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 확산 플레이트(110’)에는 오목 확산부(115)가 상호 이격되어 복수 개 형성되고, 각각의 오목 확산부(115)에는 비드(117)가 구비될 수 있다. 비드(117)는 오목 확산부(115)를 통과하는 빛을 더 산란시키기 위해 형성되는 것이다. 비드(117)는 확산 플레이트(110’)와 동일한 물질로 이루어지는 것이 바람직하지만, 도 1에 도시된 확산 플레이트(110)와 동일하게 확산 플레이트(110’)를 제작한 후, 각각의 오목 확산부(115)의 오목한 면에 별도로 제작된 비드(117)를 구비할 수도 있다. 따라서 도 4의 (a) 및 (b)에 따르면 비드(117)가 구비된 오목 확산부(115)는 확산 플레이트(110’)의 상측면(111)에 형성될 수 있고, 도 4의 (c)에 따르면 비드(117)가 구비된 오목 확산부(115)는 확산 플레이트(110’)의 하측면(113)에 형성될 수 있다.
한편, 도면에 도시되지는 않았지만, 전술한 바와 같이 굴곡 확산부는 상측면(111, 131) 및 하측면(113, 133) 중 하나 이상의 면에 양각 또는 음각 형태로 형성되는 것과 달리, 상측면(111, 131)과 하측면(113, 133)의 사이에 다양한 형태로 형성될 수 있다.
한편, 확산 플레이트(110, 110’, 130)는 점착성을 갖는 레진으로 형성된다. 여기서 점착성이란, 끈끈하게 달라붙어서 점착력이 반영구적으로 유지되는 상태를 의미하고, 공정 중에만 접착력이 존재하고 완성된 후에는 접착력이 상실되는 부착 및 접착과는 다른 개념이다.
그리고 확산 플레이트(110, 110’, 130)는 빛이 투과할 수 있도록 투명하며 광 조사에 의해 경화될 수 있는 광 경화성 레진으로 형성될 수 있다. 예시적으로 광 경화성 레진은 자외선을 조사하면 경화되는 자외선 경화성 레진 및 적외선을 조사하면 경화되는 적외선 경화성 레진 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
확산 플레이트(110, 110’, 130)는 전술한 바와 같이 점착성을 갖는 광 경화성 레진 이외에도 점착성을 갖되 열에 의해 경화가 이루어지는 열 경화성 레진으로도 이루어질 수 있는데, 예시적으로 열은 열건조기(Dryer)를 통해 공급될 수 있다. 또한, 점착성을 갖는 레진 이외에도 접착성을 갖은 레진으로도 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재는 전술한 바와 같은 확산 플레이트(110, 110’, 130)가 하나 이상 적층되어 구비된다. 예시적으로, 광학부재는 전술한 바와 같은 3가지 형태의 확산 플레이트(110, 110’, 130) 중 하나의 확산 플레이트만 구비될 수 있거나, 3가지 형태의 확산 플레이트(110, 110’, 130) 중 선택된 서로 다른 형태의 확산 플레이트가 복수 개 적층되어 구비될 수 있다.
한편, 확산 플레이트가 복수 개 적층되어 구비되는 광학부재는 상층부(100)와 하층부(200)를 포함할 수 있다. 상층부(100) 및 하층부(200)에 각각 하나 이상의 확산 플레이트가 적층됨으로써, 광학부재는 복수 개의 확산 플레이트를 포함할 수 있다. (도 5a 내지 5n참조) 그리고 상층부(100) 및 하층부(200) 각각에는 확산 플레이트(110, 110’, 130)가 복수 개 적층될 수 있다.
이때, 예시적으로 상층부(100)의 확산 플레이트(110, 110’, 130)에 형성된 굴곡 확산부(115, 135)와 하층부(200)의 확산 플레이트(110, 110’, 130)에 형성된 굴곡 확산부(115, 135)는 서로 동일하거나(도 5a, 도 5b, 도 5f, 도 5g, 도 5h 참조) 서로 상이할 수 있다(도 5c, 도 5d, 도 5e, 도 5i, 도 5j, 도 5j, 도 5k, 도 5l, 도 5m, 도 5n 참조). 또한, 상층부(100)의 확산 플레이트(110, 110’, 13)에 형성된 굴곡 확산부(115, 135)와 하층부(200)의 확산 플레이트(110, 110’, 130)에 형성된 굴곡 확산부(115, 135)가 서로 동일할 경우에는 굴곡 확산부(115, 135)가 형성된 방향이 서로 동일하거나(도 5f, 도 5g 참조) 서로 상이할 수 있다(도 5a, 도 5b, 도 5h 참조).
한편, 상층부(100) 및 하층부(200)는 적층된 복수의 확산 플레이트(110, 110’, 130)의 점착성에 의해 일체로 형성될 수 있다. 여기서, 일체로 형성된다는 것은, 적층된 복수의 확산 플레이트(110, 110’, 130)가 외력에 의해 쉽게 분리되지 않는 하나의 몸체로 형성되는 것을 뜻한다.
한편, 복수의 확산 플레이트(110, 110’, 130)가 적층되어 일체로 형성된 경우라도 강한 외력에 의해 분리되는 경우가 발생될 수 있다. 이때, 전술한 바와 같이 확산 플레이트(110, 110’, 130)가 점착성을 갖는 레진으로 형성되면, 적층되어 접합된 복수의 확산 플레이트(110, 110’, 130)가 분리되는 경우라도 각각의 확산 플레이트(110, 110’, 130)에 의해 점착력이 유지되고 있으므로, 약간의 압력을 가하거나 광 조사 또는 열을 가함으로써 복수의 확산 플레이트(110, 110’, 130)가 쉽게 다시 접합될 수 있어, 반영구적인 수명이 유지될 수 있다.
도 5a 내지 도 5n은 전술한 바와 같은 복수의 확산 플레이트(110, 110’, 130)를 적층 구비시킨 상층부(100) 및 하층부(200)의 다양한 실시예가 도시된 것이다. 이하에서는 각각의 도면을 참조하여 복수의 확산 플레이트(110, 110’, 130)의 적층 구조에 따른 상층부(100) 및 하층부(200)의 다양한 실시예를 간략히 설명하기로 한다. 한편, 도 5a 내지 도 5n에 도시된 단면도는 도 1, 도 3 및 도 4에 도시된 각각의 확산 플레이트에 기반한 단면도를 도시한 것이다.
도 5a를 참조하면, 상층부(100)는 상측면(111)에 오목 확산부(115)가 형성된 확산 플레이트(110)가 하나 이상 적층 구비되고, 하층부(200)에는 하측면(113)에 오목 확산부(115)가 형성된 확산 플레이트(110)가 하나 이상 적층 구비될 수 있다.
도 5b를 참조하면, 상층부(100)는 상측면(131)에 볼록 확산부(135)가 형성된 확산 플레이트(130)가 하나 이상 적층 구비되고, 하층부(200)는 하측면(133)에 볼록 확산부(135)가 형성된 확산 플레이트(130)가 하나 이상 적층 구비될 수 있다.
도 5c를 참조하면, 상층부(100)는 상측면(111)에 오목 확산부(115)가 형성된 확산 플레이트(110)가 하나 이상 적층 구비되고, 하층부(200)는 상측면(131)에 볼록 확산부(135)가 형성된 확산 플레이트(130)가 하나 이상 적층 구비될 수 있다.
도 5d를 참조하면, 상층부(100)는 상측면(111)에 오목 확산부(115)가 형성된 확산 플레이트(110)가 하나 이상 적층 구비되고, 하층부(200)는 하측면(133)에 볼록 확산부(135)가 형성된 확산 플레이트(130)가 하나 이상 적층 구비될 수 있다.
도 5e를 참조하면, 상층부(100)는 상측면(131)에 볼록 확산부(135)가 형성된 확산 플레이트(130)가 하나 이상 적층 구비되고, 하층부(200)는 상측면(111)에 오목 확산부(115)가 형성된 확산 플레이트(130)가 하나 이상 적층 구비될 수 있다.
도 5f 를 참조하면, 상층부(100)는 상측면(131)에 볼록 확산부(135)가 형성된 확산 플레이트(130)가 하나 이상 적층 구비되고, 하층부(200)는 상측면(131)에 볼록 확산부(135)가 형성된 확산 플레이트(130)가 하나 이상 적층 구비될 수 있다.
도 5g 를 참조하면, 상층부(100)는 상측면(111)에 오목 확산부(115)가 형성된 확산 플레이트(110)가 하나 이상 적층 구비되고, 하층부(200)는 상측면(111)에 오목 확산부(115)가 형성된 확산 플레이트(110)가 하나 이상 적층 구비될 수 있다.
도 5h 를 참조하면, 상층부(100)는 상측면(111)에 비드(117)를 구비하는 오목 확산부(115)가 형성된 확산 플레이트(110)가 하나 이상 적층 구비되고, 하층부(200)는 하측면(113)에 비드(117)를 구비하는 오목 확산부(115)가 형성된 확산 플레이트(110)가 하나 이상 적층 구비될 수 있다.
도 5i 를 참조하면, 상층부(100)는 상측면(111)에 비드(117)를 구비하는 오목 확산부(115)가 형성된 확산 플레이트(110)가 하나 이상 적층 구비되고, 하층부(200)는 하측면(133)에 볼록 확산부(135)가 형성된 확산 플레이트(130)가 하나 이상 적층 구비될 수 있다.
도 5j 를 참조하면, 상층부(100)는 상측면(111)에 비드(117)를 구비하는 오목 확산부(115)가 형성된 확산 플레이트(110)가 하나 이상 적층 구비되고, 하층부(200)는 상측면(131)에 볼록 확산부(135)가 형성된 확산 플레이트(130)가 하나 이상 적층 구비될 수 있다.
도 5k 를 참조하면, 상층부(100)는 상측면(131)에 볼록 확산부(135)가 형성된 확산 플레이트(130)가 하나 이상 적층 구비되고, 하층부(200)는 상측면(111)에 비드(117)를 구비하는 오목 확산부(115)가 형성된 확산 플레이트(110)가 하나 이상 적층 구비될 수 있다.
도 5l을 참조하면, 상층부(100)는 상측면(131)에 볼록 확산부(135)가 형성된 확산 플레이트(110)가 하나 이상 적층 구비되고, 하층부(200)는 하측면(113)에 비드(117)를 구비하는 오목 확산부(115)가 형성된 확산 플레이트(110)가 하나 이상 적층 구비될 수 있다.
도 5m을 참조하면, 상층부(100)는 하측면(133)에 볼록 확산부(135)가 형성된 확산 플레이트(130)가 하나 이상 적층 구비되고, 하층부(200)는 하측면(113)에 비드(117)를 구비하는 오목 확산부(115)가 형성된 확산 플레이트(110)가 하나 이상 적층 구비될 수 있다.
도 5n을 참조하면, 상층부(100)는 하측면(113)에 비드(117)를 구비하는 오목 확산부(115)가 형성된 확산 플레이트(110)가 하나 이상 적층 구비되고, 하층부(200)는 하측면(133)에 볼록 확산부(135)가 형성된 확산 플레이트(130)가 하나 이상 적층 구비될 수 있다.
이와 같이 복수 개의 확산 플레이트(110, 110’, 130)가 적층 구비되어 상층부(100) 및 하층부(200)가 이루어지면 복수 개의 확산 플레이트(110, 110’, 130)가 세트(set)화되어 광학부재의 제작이 용이해질 수 있으며, 복수 개의 확산 플레이트(110, 110’, 130)가 적층되므로 빛의 확산 효율이 향상될 수 있다. 또한 도면을 참조하는 바와 같이 상층부(100)와 하층부(200)를 각각 서로 다른 형태의 확산 플레이트(110,110’, 130)로 구비할 수 있어 이들의 조합을 통해 확산 플레이트(110, 110’, 130)를 통과하는 빛의 확산 효율이 더욱 크게 향상될 수 있다.
또한, 도 5a 내지 도 5n을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재는 베이스 플레이트(140)를 포함한다. 베이스 플레이트 (140)는 적층 구조인 복수의 확산 플레이트(110)의 상층부(100)와 하층부(200) 사이에 구비된다. 이러한 베이스 플레이트(140)는 본 광학부재의 제조 과정에 있어서 상층부(100) 및 하층부(200)를 각각 지지하는 역할을 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재의 제조 방법을 예시적으로 간략히 살펴보면, 베이스 플레이트(140)의 일면 상에 하나 이상의 확산 플레이트(110, 110’, 130)를 차례로 적층하여 상층부(100)를 형성(베이스 플레이트(140)는 적층 형성되는 상층부(100)를 지지하는 역할)한 후 이러한 상층부(100)와 베이스 플레이트(140)를 일체화한 다음에, 베이스 플레이트(140)를 뒤집고 베이스 플레이트(140)의 타면 상에 하나 이상의 확산 플레이트(110, 110’, 130)를 차례로 적층하여 하층부(200)를 형성(베이스 플레이트(140)는 적층 형성되는 하층부(200)를 지지하는 역할)한 후 이러한 하층부(200)와 베이스 플레이트(140)를 일체화함으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재가 구비될 수 있다.
아울러, 베이스 플레이트(140)는 아크릴 수지인 PMMA(polymethymethacrylate), PET, PE 등을 통해 제작될 수 있다.
또한 도면에는 도시되지 않았으나, 하층부(200)의 최하측에는 광원으로부터 입사된 빛을 균일한 평면광으로 변환시켜주는 도광판이 구비될 수 있다. 그리고 광원은 도광판의 측면에 구비될 수 있거나, 도광판 뒷 부분에 직하타입(Direct type)으로 구비될 수 있다. 여기서, 도광판에 장착되는 광원은 예시적으로 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), LED(Light Emitting Diode), EL(Electro Luminescent) 등 일 수 있다.
한편, 이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학부재에 대해 설명한다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재의 구성과 동일하거나 유사한 구성에 대하여는 동일한 도면 부호를 사용하고, 중복되는 구성, 작용, 기능, 효과, 제조 방법 등에 대한 설명은 간략히 하거나 생략하기로 한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학부재가 도시된 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 광학부재를 설명하기에 앞서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학부재는 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재와 같은 확산 플레이트(110, 110’, 130)를 포함하고, 확산 플레이트(110, 110’, 130)가 각각 하나 이상씩 적층되어 구비되는 상층부(100) 및 하층부(200)를 포함한다. 이에 대한 설명은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재에서 설명하였기에 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 광학부재는 굴절 플레이트(300)를 포함할 수 있다. 도 6을 참조하면, 광학부재는 예시적으로 굴절 플레이트(300)가 적층 구조인 복수의 확산 플레이트(110)의 최상측에 적층되어 구비될 수 있으며, 도면에는 도시되지 않았지만, 굴절 플레이트(300)도 확산 플레이트(110)와 마찬가지로 두 개 이상 적층되어 구비될 수 있다.
굴절 플레이트(300)는 확산 플레이트(110)와 같이 빛이 투과할 수 있어야 하므로 투명한 합성수지로 이루어질 수 있다. 예시적으로 합성 수지는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 메타크릴 수지, 아크릴 수지, 폴리 카보네이트(PC) 수지, 폴리에스테르 수지, 염화비닐 수지 등 일 수 있다.
그리고, 굴절 플레이트(300)는 확산 플레이트(110)로부터 전달된 빛이 디스플레이 패널로 전달되도록 빛을 굴절시키는 역할을 하는 것으로, 굴절 플레이트(300)의 상측면에는 빛을 굴절시킬 수 있는 복수 개의 프리즘부(310)가 형성될 수 있다.
프리즘부(310)는 굴절 플레이트(300)가 적층되는 방향과 교차하는 방향으로 복수 개 구비될 수 있다. 또한, 굴절 플레이트(300)가 복수 개 적층 구비될 때에는 프리즘부(310)의 배열 방향이 서로 교차되도록 적층 구비될 수 있다.
도면에 도시되진 않았지만, 프리즘부(310)의 표면에는 휘도 또는 투과율을 조절할 수 있는 미세한 요철부가 구비될 수 있다.
통상적인 프리즘부(310)의 정점각이 90˚인 점을 감안할 때, 복수 개의 프리즘부(310)는 90˚보다 작은 정점각을 가지며, 예시적으로는 80˚ 이하의 정점각을 갖도록 설계할 수 있다. 다만, 지나치게 작은 정점각은 제조에 어려움이 있으므로, 복수 개의 프리즘부(310)의 정점각은 30˚ 이상이 되도록 형성할 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 광학부재는 베이스 플레이트(140)를 포함할 수 있다. 베이스 플레이트 (140)는 적층 구조인 복수의 확산 플레이트(110)의 상층부(100)와 하층부(200) 사이에 구비될 수 있다. 아울러, 베이스 플레이트(140)는 일반적으로 아크릴 수지인 PMMA(polymethymethacrylate), PET, PE 등으로 제작될 수 있다.
또한 도면에는 도시되지 않았으나, 하층부(200)의 최하측에는 광원으로부터 입사된 빛을 균일한 평면광으로 변환시켜주는 도광판이 구비될 수 있다. 그리고 광원은 도광판의 측면에 구비될 수 있거나, 도광판 뒷 부분에 직하타입(Direct type)으로 구비될 수 있다. 여기서, 도광판에 장착되는 광원은 예시적으로 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), LED(Light Emitting Diode), EL(Electro Luminescent) 등 일 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이 복수의 확산 플레이트(110)가 점착성을 갖는 확산 플레이트(110)로 이루어지기 때문에, 복수의 확산 플레이트(110)의 최상측에 적층되는 굴절 플레이트(300) 및 복수의 확산 플레이트(110)의 최하측에 적층되게 구비되는 베이스 플레이트(400)가 확산 플레이트(110)의 점착성에 의해 접합되어 일체로 형성될 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 광학부재가 사용 중에 분리가 된다 하더라도 점착성을 유지하고 있는 확산 플레이트(110)의 성질에 의해 복수의 확산 플레이트(110)가 서로 재접합 될 수 있다. 이와 같이 복수의 확산 플레이트(110)와 굴절 플레이트(300) 또는 베이스 플레이트(400)는 점착성을 갖는 재질로 인해 서로 재접합 될 수 있으므로 광학부재의 수명이 종래에 비해 반영구적으로 연장될 수 있다.
한편, 도 6에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 확산 플레이트(110)의 적층 구조가 도 5a에 도시된 바와 같은 적층 구조로 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것일 뿐이며 도면에는 도시하지 않았지만, 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 확산 플레이트의 적층 구조도 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 확산 플레이트의 적층 구조와 같이 다양하게 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재는 구성하는 복수의 확산 플레이트가 점착성을 갖는 레진으로 형성되기 때문에 확산 플레이트가 제조가 완료된 후에도 점착성을 유지할 수 있다. 이와 같이 점착성이 유지되면 복수의 확산 플레이트가 적층되는 광학부재가 사용 도중 분리되더라도 확산 플레이트에 점착성이 유지되고 있으므로 소정의 압력을 가해 확산 플레이트를 다시 접합시킬 수 있어 광학부재의 수명을 반 영구적으로 연장시키는 효과를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재는 복수 개의 확산 플레이트가 적층되어 구비되기 때문에 확산 플레이트를 통과하는 빛의 확산 영역이 넓어지므로 굴절 플레이트를 생략할 수도 있고, 굴절 플레이트가 생략됨으로써 광학부재를 컴팩트하게 구비할 수 이고, 이에 따라 액정표시장치도 보다 슬림하게 구비할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학부재는 복수의 확산 플레이트와 굴절 플레이트 또는 베이스 플레이트가 구비되는 경우에는 확산 플레이트의 점착성에 의해 복수의 확산 플레이트와 굴절 플레이트 또는 베이스 플레이트가 일체로 제작되기 때문에 액정표시장치의 빛샘 현상이 일어나는 것을 방지할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 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.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 레진 100: 상층부
200: 하층부
110, 110’, 130: 확산 플레이트
111, 131: 상측면 113, 133: 하측면
115: 오목 확산부 117: 비드
135: 볼록 확산부 300: 굴절 플레이트
140: 베이스 플레이트

Claims (11)

  1. 광학부재에 있어서,
    베이스 플레이트;
    상기 베이스 플레이트의 상측에 구비되는 상층부; 및
    상기 베이스 플레이트의 하측에 구비되는 하층부를 포함하되,
    상기 상층부 및 상기 하층부 각각은 빛을 확산시키기 위해 상측면 및 하측면 중 하나 이상의 면에 굴곡 형성되는 복수 개의 굴곡 확산부가 구비된 확산 플레이트를 포함하고,
    상기 베이스 플레이트, 상기 상층부, 및 상기 하층부는 일체로 형성되며,
    상기 복수 개의 굴곡 확산부는 음각의 형태로 굴곡 형성되고,
    상기 음각의 형태의 상기 굴곡 확산부의 굴곡면에는 상기 굴곡 확산부를 통과하는 빛을 산란시키는 비드가 구비되는 것인 광학부재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 확산 플레이트는 상기 상층부 및 상기 하층부에 각각 하나 이상 적층되는 것인 광학부재.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상층부의 상측에 적층되는 하나 이상의 굴절 플레이트를 더 포함하는 광학부재.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 확산 플레이트는 점착성을 갖는 레진으로 형성되고,
    상기 베이스 플레이트, 상기 상층부, 및 상기 하층부는 상기 점착성에 의해 일체로 형성되는 것인 광학부재.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 레진은 경화된 상태에서도 점착성을 갖는 광 경화성 레진 또는 열 경화성 레진인 것인 광학부재.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 확산 플레이트의 상측면 및 하측면 중 어느 한 면에 형성되는 복수 개의 굴곡 확산부는 서로 동일하게 굴곡 형성되는 것인 광학부재.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 하층부에 적층된 확산 플레이트의 굴곡 확산부는 상기 상측면 및 하측면 중 한 면에 형성되고,
    상기 상층부에 적층된 확산 플레이트의 굴곡 확산부는 상기 상측면 및 하측면 중 다른 한 면에 형성되는 것인 광학부재.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 굴절 플레이트는 상측면에 복수 개의 프리즘부가 형성된 것이되,
    상기 굴절 플레이트가 복수 개 적층된 경우, 상측의 상기 굴절 플레이트의 복수 개의 프리즘부와 하측의 상기 굴절 플레이트의 복수 개의 프리즘부는 상호 교차하게 형성되는 것인 광학부재.
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