KR101803942B1 - 벤딩 저감이 가능한 반사편광모듈 및 이를 구비한 백라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 굴절률이 서로 다른 복수 개의 스택이 적층되어 광을 선택적으로 투과시키며 가열된 상태에서 별도의 냉각롤에 접촉하여 냉각되는 냉각면 및 상기 냉각면의 상부에서 적층 형태로 배치되며 공기에 노출되어 서서히 냉각되는 외부노출면을 포함하고, 온도 상승에 의한 상기 냉각면의 수축률이 상기 외부노출면보다 상대적으로 크게 형성되는 반사편광시트 및 상기 냉각면 또는 상기 외부노출면 중 적어도 어느 하나에 구비되어 별도의 광학모듈과 상기 반사편광시트를 접합시키며, 상기 냉각면 및 상기 외부노출면의 수축률 차이에 의해 상기 반사편광시트가 온도 상승에 따라 수축하여 휘어지는 것을 저감시키는 접착층을 포함하는 벤딩 저감이 가능한 반사편광모듈이 제공된다.

Description

벤딩 저감이 가능한 반사편광모듈 및 이를 구비한 백라이트 유닛{Reflective Polarizing Module for Banding Reduction and Back Light Unit Having the Same}
본 발명은 벤딩 저감이 가능한 반사편광모듈 및 이를 구비한 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 좀 더 자세하게는 특정 편광의 광만을 투과시키는 반사편광시트의 제조 시 발생되는 수축률 차이에 의해 반사편광시트가 휘어지는 것을 방지할 수 있는 벤딩 저감이 가능한 반사편광모듈 및 이를 구비한 백라이트 유닛에 관한 것이다.
근래에 들어 평판 디스플레이 패널의 사용이 확대되고 있으며, 그 중 대표적으로 액정표시장치가 있다.
일반적으로, 상기 액정표시장치(LCD)는 종래의 브라운관 방식(CRT)와는 달리 화면 전체에 균일한 광을 제공하는 백라이트 유닛이 필요하다.
구체적으로 백라이트 유닛은, 액정표시장치의 후면에서 균일한 광을 제공하는 구성으로써, 광원인 LED가 도광판의 한 측면에 배치되어 있고, 도광판은 하면에 반사시트가 구비되어 광원에서 출사된 광을 상부로 전달시키도록 구성된다.
그리고 이와 같이 구성된 상태에서 광원에 의해 발생된 광은 도광판 및반사시트에 의해 상부로 전달되고, 전달된 광은 다시 집광시트를 거치며 균일하게 상부로 전달된다.
이와 함께 집광시트의 상부에는 별도의 반사편광시트가 구비되어 특정 편광의 광만을 상부로 투과시킴으로써 안정적으로 집광된 광을 외부로 전달하게 된다.
여기서 상기 집광시트는 일반적인 프리즘시트가 적용될 수 있다.
이와 같이, 백라이트 유닛은 측면에 구비된 광원에서 발생된 광은 도광판 및 반사시트에 의해 상부로 전달되고, 반사된 광은 다시 집광시트를 거치며 균일하게 집광되도록 구성된다.
한편, 백라이트 유닛에서 반사편광시트를 구비함에 따라 상부로 전달되는 광이 고르게 집광된 상태로 전달되기 때문에 많이 사용되고 있으나, 반사편광시트의 경우 백라이트 유닛의 오랜 사용으로 인해 온도가 상승하면 휘어짐이 발생하는 문제점이 있다.
일반적으로 반사편광시트는 복수 개의 스택이 팽창된 상태로 경화되어 형성되며, 온도가 상승하면 다시 수축하도록 구성된다. 이때, 반사편광시트의 제조 시 별도의 냉각롤을 이용하여 냉각과 경화를 진행하게 되는데 냉각롤과 접촉한 일면과 그렇지 않은 일면의 냉각 속도 차이에 의해 서로 다른 수축률을 가지게 된다.
이에 따라 반사편광시트의 온도가 상승하는 경우 수축률 차이에 의해 일면이 볼록해 지도록 휘어짐이 발생하게 된다.
물론, 반사편광시트의 온도가 상승하지 않는다면 문제가 되지 않겠지만, 일반적인 액정표시장치에 적용되어 사용될 때 액정표시장치에 의해 열이 발생되고 이에 따라 반사편광시트의 온도가 상승하여 수축을 하게 된다.
이때, 반사편광시트에 휘어짐이 발생하고 이에 따라 하부에서 전달되는 광을 고르게 외부로 전달하지 못하는 문제가 발생된다.
뿐만 아니라, 반사편광시트에 휘어짐이 발생한 상태에서 지속적으로 액정표시장치를 사용하는 경우 습기나 열에 의해 박리되는 문제점이 발생한다.
본 발명의 기술적 과제는, 배경기술에서 언급한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 반사편광시트에 별도의 접착층을 구비하고, 접착층과 반사편광시트의 수축률 차이에 의해 반사편광시트의 온도 상승에 따라 발생하는 휘어짐을 저감시킬 수 있는 벤딩 저감이 가능한 반사편광모듈 및 이를 구비한 백라이트 유닛을 제공함에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일측면에 따른 반사편광모듈은, 굴절률이 서로 다른 복수 개의 스택이 적층되어 광을 선택적으로 투과시키며 가열된 상태에서 별도의 냉각롤에 접촉하여 냉각되는 냉각면 및 상기 냉각면의 상부에서 적층 형태로 배치되며 공기에 노출되어 서서히 냉각되는 외부노출면을 포함하고, 온도 상승에 의한 상기 냉각면의 수축률이 상기 외부노출면보다 상대적으로 크게 형성되는 반사편광시트 및 상기 냉각면 또는 상기 외부노출면 중 적어도 어느 하나에 구비되어 별도의 광학모듈과 상기 반사편광시트를 접합시키며, 상기 냉각면 및 상기 외부노출면의 수축률 차이에 의해 상기 반사편광시트가 온도 상승에 따라 수축하여 휘어지는 것을 저감시키는 접착층을 포함한다.
또한, 상기 접착층은 상기 냉각면에 구비되며, 온도 상승에 의한 상기 냉각면의 수축률보다 상대적으로 더 작은 수축률을 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 접착층은 상기 외부노출면에 구비되며, 온도 상승에 의한 상기 외부노출면의 수축률보다 상대적으로 큰 수축률을 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 반사편광시트는 복수 개의 스택이 적층되어 형성되며, 상기 외부노출면에서 적층방향을 따라 상기 냉각면으로 갈수록 수축률이 증가하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 반사편광시트는 복수 개의 스택이 팽창된 상태로 경화되어 형성되며, 온도가 상승하면 다시 수축하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 반사편광시트는 상기 냉각롤을 통해 적층상태로 냉각되며 상기 냉각롤의 형상에 의해 상기 냉각면에서 상기 외부노출면 방향으로 벤딩된 상태로 제조되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 반사편광시트는 상기 냉각면 또는 상기 외부노출면 중 어느 하나의 일면에 패턴이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 접착층의 하부에 형성되며, 상부로 갈수록 횡단면적이 감소하는 제1단위집광체가 연속적으로 반복되는 제1구조화패턴을 가지며, 상기 제1단위집광체의 적어도 일부가 상기 접착층 내부로 매립되는 제1집광시트를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1집광시트는 상기 제1단위집광체의 최하단부에서 최상단부에 이르는 수직거리가 불균일하게 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 제1구조화패턴은 제1단위집광체가 길게 연장된 형태로 반복하여 형성되며 연장방향을 따라 높이가 변화되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 반사편광시트의 제조 시 발생되는 수축률 차이에 의해 반사편광시트의 온도 상승 시 발생되는 휘어짐을 저감시키도록 반사편광시트에 구비되는 접착층의 수축률을 조절하여 접합시킴으로써, 반사편광시트의 수축으로 발생되는 집광효과의 저하 및 내구성 감소를 줄일 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 효과들은 상기 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 반사편광모듈이 구비된 백라이트 유닛의 구성을 개략적으로 나타낸 분해 사시도;
도 2는 도 1의 백라이트 유닛에서 반사편광모듈과 광학모듈의 구성을 개략적으로 나타낸 도면;
도 3은 도 1의 백라이트 유닛에서 반사편광시트가 광의 일부만 투과시키는 것을 나타낸 도면;
도 4는 도 1의 백라이트 유닛에서 반사편광시트가 냉각면과 외부노출면의 수축률 차이에 의해 벤딩되는 상태를 나타낸 도면;
도 5는 도 4의 반사편광시트가 제조되는 상태를 나타낸 도면;
도 6은 도 1의 반사편광시트에 접착층이 구비된 상태에서 냉각면의 수축률보다 접착층의 수축률이 상대적으로 더 큰 상태에서 온도 상승에 의해 수축이 발생하는 것을 나타낸 도면;
도 7은 도 1의 반사편광시트에 제1집광시트가 접합된 상태에서 냉각면의 수축률보다 접착층의 수축률이 상대적으로 작은 상태에서 온도 상승에 의해 수축이 발생하는 것을 나타낸 도면;
도 8는 도 1의 백라이트 유닛에서 접착층이 외부노출면에 구비된 상태를 나타낸 도면;
도 9은 도 1의 반사편광모듈에서 제1단위집광체의 수직 높이가 불균일하게 형성된 상태를 나타낸 도면; 및
도 10은 도 1의 반사편광모듈에서 제1단위집광체의 연방방향에 따른 각각의 높이가 변화하는 형태에 대해서 나타낸 도면.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
이하의 설명에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사편광모듈을 구비한 백라이트 유닛은, LCD나 LED 패널 등의 평판 액정표시장치에 적용되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다. 허나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 광학시트 단독으로 사용될 수도 있으며, 또는, 액정표시장치에 적용되는 것이 아닌 다른 기구에 적용되는 백라이트 유닛일 수도 있으며, 또는 조명기구 등 광의 특성 및 경로를 변화시키는 장치라면 어느 것에도 적용될 수도 있다.
<구성>
먼저, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 반사편광모듈이 적용된 백라이트 유닛의 개략적인 구성에 대해서 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 반사편광모듈이 구비된 백라이트 유닛의 구성을 개략적으로 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 백라이트 유닛에서 반사편광모듈과 광학모듈의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 도 1의 백라이트 유닛에서 반사편광시트가 광의 일부만 투과시키는 것을 나타낸 도면이다.
그리고 도 4는 도 1의 백라이트 유닛에서 반사편광시트가 냉각면과 외부노출면의 수축률 차이에 의해 벤딩되는 상태를 나타낸 도면이며, 도 5는 도 4의 반사편광시트가 제조되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 액정표시장치를 구성함에 있어서, 액정패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛(BLU: Back Light Unit)이 필수적으로 구비되어야 한다. 이와 같은 백라이트 유닛은 크게 광원(100), 도광판(200), 광학모듈(300) 및 반사편광모듈(400)을 포함한다.
상기 광원(100)은 일반적으로 광을 발광하는 발광체로 구성되며 상기 도광판(200)의 측부에서 광을 발광하여 상기 도광판(200) 방향으로 광을 전달한다.
그리고 상기 도광판(200)은 상기 광원(100)으로부터 전달된 광을 상기 광학모듈(300) 방향으로 전달한다.
상기 광학모듈(300)은 상기 도광판(200)의 상부에 배치되어 상기 도광판(200)에서 전달되는 광을 확산시키고, 확산된 광을 다시 집광하여 상부로 전달하는 구성으로써, 확산시트(310) 및 제2집광시트(320)를 포함한다.
상기 확산시트(310)는 상기 도광판(200)의 상부에 배치되어 광을 확산시키며 상기 제2집광시트(320)로 고르게 전달되도록 한다.
구체적으로 상기 확산시트(310)는 하부에 구비된 상기 도광판(200)을 통해 상부로 전달되는 광을 고르게 확산하여 상부에 위치한 상기 제2집광시트(320)로 전달하는 구성으로써, 상면 또는 하면에 불균일한 확산 패턴이 형성되어 광을 확산시킨다.
상기 제2집광시트(320)는 상기 확산시트(310)의 상부에 결합되며 상부로 갈수록 횡단면적이 감소하는 제2단위집광체(322a)가 연속적으로 반복되는 제2구조화패턴(322)을 가진다.
본 발명에서 상기 제2집광시트(320)는 크게 제2베이스필름(324) 및 제2구조화패턴(322)을 포함한다.
상기 제2베이스필름(324)은 하부로부터 입사되는 광이 용이하게 투과할 수 있도록 광투과성 필름이 사용되는 것이 일반적이다. 상기 제2베이스필름(324)의 상면에는 입사된 광을 굴절 및 집광시키는 상기 제2구조화패턴(322)이 상기 제2베이스필름(324)과 일체화 되도록 형성된다.
상기 제2구조화패턴(322)은 상기 제2베이스필름(324)의 상면에서 연속적으로 반복되며 상부방향으로 돌출되어 상부로 갈수록 횡단면적이 작아지는 경사면이 형성된 복수 개의 상기 제2단위집광체(322a)로 구성된다.
상기 제2단위집광체(322a)는 상기 제2베이스필름(324)을 투과한 광을 굴절 및 집광시켜 상부로 전달한다.
여기서, 상기 제2구조화패턴(322)은 삼각형상의 상하단면이 일 방향을 따라 연장되도록 형성된 복수개의 프리즘 형상을 포함한다.
이때, 상기 제2단위집광체(322a)는 복수 개로 구성되어 각각이 동일한 크기 및 형상을 가질 수 있으며, 이와 달리 서로 다른 크기 및 경사면의 경사각도를 가지도록 구성될 수도 있다.
또한, 상기 제2단위집광체(322a)는 경사면이 이중으로 구성되어 각각이 서로 다른 경사각도를 가지도록 상하방향에 따른 단면 형상이 다각형 형태로 형성될 수도 있다.
본 실시예에서 상기 제2단위집광체(322a)는 상기 제2집광시트(320)의 상면을 따라 일방향으로 길게 연장되어 형성되며, 복수 개가 연속하여 배치된다.
이와 같이 상기 광학모듈(300)은 상기 도광판(200)을 통해 전달되는 광을 확산시키는 상기 확산시트(310) 및 상기 확산시트(310)의 상부에 배치되어 확산된 광을 상부로 집광시켜 전달하는 상기 제2집광시트(320)를 포함하여 하부로부터 전달되는 광을 상부로 집광시켜 전달한다.
한편, 상기 반사편광모듈(400)은 상술한 상기 광학모듈(300)의 상부에서 적층 형태로 배치되며 하부에서 전달되는 광을 집광 및 편광시켜 균일하게 광을 상부로 전달하는 구성으로써, 본 발명에서는 크게 반사편광시트(420) 및 접착층(430)을 포함한다.
상기 반사편광시트(420)는 상술한 상기 광학모듈(300)에서 집광되어 전달되는 광 중 특정 편광의 광 만을 투과시키고 나머지는 다시 하부로 반사시키는 구성으로써, 상기 광학모듈(300)의 상부에 적층되어 결합된다.
일반적으로, 반사편광시트는 적어도 두 개의 물질이 교대로 적층되는 다층 스택을 포함한다. 적어도 하나의 물질이 인장응력 유도 복굴절의 특성을 가지므로, 물질의 굴절률(n)은 신장 처리에 의해 영향을 받는다.
여기서, 동일한 스택이 신장되기 때문에, 신장되는 방향으로 물질의 굴절률이 증가하고, 두 층들간의 각각의 경계에서의 굴절률의 차로 인해 광선의 일부가 반사된다.
이와 같은 다층 스택은 반사 편광자 또는 미러로서 유용하게 제조될 수 있다.
여기서, 본 발명에 따른 상기 반사편광모듈(400)은 상기 반사편광시트(420)와 상기 접착층(430)뿐만 아니라, 이와 함께 별도의 제1집광시트(410)도 더 포함할 수 있다. 물론 이와 달리 본 발명에 따른 상기 반사편광모듈(400)은 상기 제1집광시트(410)을 구비하지 않고 상기 반사편광시트(420)와 상기 접착층(430)만 포함할 수도 있다.
이하 본 실시예를 설명함에 있어 상기 반사편광모듈(400)이 상기 제1집광시트(410)를 함께 포함한 구성으로 설명한다.
이와 같이 구성된 본 발명에서 상기 반사편광시트(420)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 반사편광시트(420)로 향하는 광은 서로 다른 편광의 광이 혼합된 상태로써 상기 반사편광시트(420)가 투과시키는 영역의 편광을 가진 P1의 광과 상기 반사편광시트(420)가 투과시키지 않는 영역의 편광을 가진 P2의 광으로 구성된다.
도시된 바와 같이, 상기 제1집광시트(410) 및 상기 제2집광시트(320)를 통과한 광은 P1 및 P2의 혼합상태이지만 상기 반사편광시트(420)는 P1 광만 투과시키고 P2의 광은 다시 하부방향으로 반사를 시킨다.
그래서 P1의 광은 외부로 방출되지만 P2의 광은 반사되어 하부로 되돌아가고 다시 상기 제1집광시트(410), 상기 제2집광시트(320) 및 상기 도광판(200) 등에 의해 반사되어 다시 상부로 이동한다. 이 과정을 통해서 P2의 광은 편광 상태가 변하게 되고 이와 같은 반복을 통해 상기 반사편광시트(420)가 투과시키기에 알맞은 상태로 변환된다.
이와 같은 특징을 가지는 본 발명에 따른 상기 반사편광시트(420)는 도 5에 도시된 바와 같이 가열된 상태에서 별도의 냉각롤(C)을 경유하며 냉각되는 냉각면(422) 및 상기 냉각면(422)의 상부에서 적층 형태로 배치되며 공기에 노출되어 서서히 냉각되는 외부노출면(424)을 포함한다.
본 실시예에서 상기 반사편광시트(420)는 굴절률이 서로 다른 복수 개의 스택을 반복하여 적층하는 형태로 형성되며, 고온 상태에서 상기 냉각롤(C)을 경유하며 냉각된다.
이때, 상기 반사편광시트(420)는 합성수지재의 스택이 팽창된 상태에서 적층되어 경화되며, 냉각과정에서 서서히 수축된다.
이에 따라 상기 냉각롤(C)과 접촉하여 급격히 냉각되는 상기 냉각면(422)의 경우 상대적으로 수축이 적게 발생한 생태에서 경화되고, 상기 냉각면(422)과 대향하는 상기 외부노출면(424)의 경우 공기와 접촉한 상태에서 서서히 냉각되기 때문에 수축이 많이 발생한 상태에서 경화된다.
이와 같이 제조되는 상기 반사편광시트(420)는 시트 형태로 제조되며 일측에 상기 냉각롤(C)과 접촉하여 빠르게 냉각되는 상기 냉각면(422)과 공기와 접촉하여 서서히 냉각되는 상기 외부노출면(424)을 각각 가지게 된다.
그리고 이에 따른 제조과정을 통해 제조되는 상기 반사편광시트(420)는 외부요인에 의해 온도가 상승하는 경우 수축이 발생하게 되며, 상기 냉각면(422)의 수축률(I1)이 상기 외부노출면(424)의 수축률(I2)보다 상대적으로 더 크게 된다.
즉, 상기 반사편광시트(420)는 복수 개의 스택이 팽창된 상태로 경화되어 형성되며, 온도가 상승하면 다시 수축하도록 구성된다. 그리고 상기 외부노출면(424)에서 적층방향을 따라 상기 냉각면(422)으로 갈수록 수축률이 증가하도록 구성된다.
이에 따라 상기 반사편광시트(420)의 온도가 상승하는 경우 상기 냉각면(422)과 상기 외부노출면(424)의 수축률 차이에 의해 상기 외부노출면(424)이 볼록해 지도록 휘어짐이 발생하게 된다.
이와 같이 상기 반사편광시트(420)는 각각 수축률이 다른 상기 냉각면(422)과 상기 외부노출면(424)을 가지도록 형성되며, 상기 제1집광시트(410)에서 집광되어 전달되는 광 중 일부만을 선택적으로 투과시킨다.
여기서, 상기 반사편광시트는 상기 냉각면 또는 상기 외부노출면 중 어느 하나의 일면에 패턴이 형성될 수도 있으며, 이 경우 상기 반사편광시트를 투과한 광을 확산시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 상기 접착층(430)은 상기 반사편광시트(420)의 일면에 구비되어 별도의 광학모듈(300)과 상기 반사편광시트(420)를 접합시키기 위한 구성으로써, 상기 접착층(430)이 구비됨으로써, 상기 광학모듈과 상기 반사편광시트(420)의 접착력이 증가하게 된다.
구체적으로 본 발명에 따른 상기 접착층(430)은 상기 냉각면(422) 또는 상기 외부노출면(424) 중 적어도 어느 하나에 구비되어 별도의 광학모듈(300)과 상기 반사편광시트(420)를 접합시키며, 상기 냉각면(422) 및 상기 외부노출면(424)의 수축률 차이에 의해 상기 반사편광시트(420)가 온도 상승에 따라 수축하여 휘어지는 것을 저감시킨다.
이때, 상기 접착층(430)은 상술한 상기 제2집광시트(320)의 일부가 매립되어 접합될 수도 있고, 이와 달리 후술하는 상기 제1집광시트(410)의 일부가 매립될 수도 있다.
본 실시예에서는 상술한 바와 같이 상기 반사편광시트(420)의 하부에 상기 제1집광시트(410)가 구비되며, 이에 따라 상기 제1집광시트(410)의 일부가 상기 접착층(430) 내부로 매립되어 상기 반사편광시트(420)와 접합된다.
이와 같이 상기 접착층(430)은 상기 반사편광시트(420)의 하부에 상기 광학모듈(300) 또는 상기 제1집광시트(410)가 안정적으로 접합시킬 수 있다. 또한 상기 접착층(430)은 상기 광학모듈(300)로부터 집광되어 상부로 전달되는 광이 투과될 수 있도록 광 투과도가 높은 재질로 구성될 수 있다.
본 실시예에서 상기 접착층(430)은 합성수지 소재로 상술한 상기 제2집광시트(320)와 동일한 소재로 구성될 수 있으며, 이와 달리 서로 다른 소재로 구성될 수도 있다.
이와 함께, 상기 접착층(430)은 상술한 바와 같이 상기 냉각면(422) 및 상기 외부노출면(424)의 수축률 차이에 의해 상기 반사편광시트(420)가 온도 상승에 따라 수축하여 휘어지는 것을 저감시키도록 구성된다.
본 실시예에서는 도시된 바와 같이 상기 접착층(430)이 상기 냉각면(422)에 접합되도록 구성되며, 이 경우, 상기 접착층(430)은 상기 냉각면(422)의 수축률(I1) 보다 상대적으로 더 작은 수축률을 가지도록 구성된다.
이에 따라 상기 냉각면(422)과 상기 접착층(430)을 동일한 온도로 가열한다 하더라도 상기 접착층(430)가 상대적으로 작게 수축함으로써 상기 반사편광시트(420)가 휘어지는 것을 저감시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 다른 상기 반사편광시트(420)는 상기 냉각롤(C)을 이용하여 적층상태로 냉각되는 제조과정에서 필연적으로 상기 냉각롤(C)의 형상에 의해 상기 냉각면(422)에서 상기 외부노출면(424) 방향으로 벤딩된 상태로 제조될 수도 있다.
물론, 상기 반사편광시트(420)의 벤딩 정도는 상온에서는 미미하지만 온도가 상승하여 수축이 발생하는 경우 벤딩된 방향으로 휘어짐이 발생할 수 있기 때문에 상기 접착층(430)의 수축률(I3)에 따라 상기 반사편광시트(420)가 온도 상승에 의해 벤딩되는 정도를 저감시킬 수도 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 상기 접착층은(430) 상기 반사편광시트(420)의 일면에 구비되어 상기 제1집광시트(410)와 상기 반사편광시트(420)의 접착력을 증가시킬 뿐만 아니라, 상기 반사편광시트(420)의 온도 상승에 의해 발생되는 휘어짐을 저감시킬 수 있다.
한편, 상기 제1집광시트(410)는 상부로 갈수록 횡단면적이 감소하는 제1단위집광체(412a)가 연속적으로 반복되는 상기 제1구조화패턴(412)을 가지도록 구성되어 상기 제2집광시트(320)의 상면에 배치된다.
그리고 상기 제2집광시트(320)에서 집광되어 전달되는 광을 다시 집광하여 상부로 전달하도록 구성된다.
이때, 상기 제1단위집광체(412a)는 상술한 상기 제2단위집광체(322a)와 동일하게 형성될 수도 있고 이와 다르게 형성될 수도 있다.
본 발명에서 상기 제1집광시트(410)는 상술한 상기 제2집광시트(320)와 유사하게 제1베이스필름(414) 및 상기 제1구조화패턴(412)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 제1구조화패턴(412)은 상기 반사편광시트(420)의 하부에 배치되며 상기 제1베이스필름(414)의 상면에 형성되어 있다.
이와 함께, 상기 제1베이스필름(414) 및 상기 제2베이스필름(324)은 아크릴이나 우레탄 등으로 구성될 수 있으며, 상기 확산시트(310)로부터 전달된 광을 투과시킬 수 있도록 광 투과도가 높은 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.
이와 같이 형성된 상기 제1집광시트(410)는 상기 반사편광시트(420)의 하부에 적층 형태로 배치되며, 상기 제1단위집광체(412a) 중 적어도 일부가 상기 접착층(430)내부에 매립되어 상기 반사편광시트(420)와 접합된다.
이에 따라 상기 제1집광시트(410)와 상기 반사편광시트(420)가 접합상태를 유지하며 안정적으로 접합된다.
한편, 본 실시예에서 각각의 상기 제1구조화패턴(412) 및 상기 제2구조화패턴(322)은 횡 방향을 따라 길게 연장되어 형성되며, 상기 제1구조화패턴(412)의 연장방향은 상기 제2구조화패턴(322)의 연장방향과 교차되는 방향으로 배치된다.
본 실시예에서 상기 제1구조화패턴(412)과 상기 제2구조화패턴(322)의 연장방향이 수직으로 교차되도록 배치되며, 이와 달리 수직이 아니라 단순히 교차되는 방향으로도 배치될 수도 있다.
이에 따라 상기 확산시트(310)에서 확산되어 상부로 전달되는 광은 상기 제1단위집광체(412a) 및 상기 제2단위집광체(322a)를 경유하며 안정적으로 집광될 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 상기 반사편광모듈(400)은 상기 반사편광시트(420), 상기 접착층(430) 및 상기 제1집광시트(410)를 포함하며, 상기 접착층(430)에 의해 상기 반사편광시트(420)의 상기 냉각면(422)과 상기 외부노출면(424)의 수축률 차이에 의해 휘어지는 것을 저감시킬 수 있도록 구성된다.
이에 따라 디스플레이장치의 지속적인 사용으로 인해 온도가 상승하더라도 상기 반사편광시트(420)가 휘어지는 것을 저감시켜 안정적으로 디스플레이장치를 사용할 수 있도록 한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 백라이트 유닛은 상술한 상기 도광판(200), 상기 광학모듈(300) 및 상기 반사편광모듈(400) 순으로 각각 적층되어 결합되며, 상기 광원(100)으로부터 발생된 광을 안정적으로 확산 및 집광시켜 전달할 수 있다.
<효과>
이어서, 도 6 및 도 7을 참조하여 상기 접착층(430)의 수축률(I3)에 따라 상기 반사편광시트(420)의 벤딩을 저감시키는 것을 살펴보면 다음과 같다.
도 6은 도 1의 반사편광시트에 접착층이 구비된 상태에서 냉각면의 수축률(I1)보다 접착층의 수축률(I3)이 상대적으로 더 큰 상태에서 온도 상승에 의해 수축이 발생하는 것을 나타낸 도면이고, 도 7은 도 1의 반사편광시트에 제1집광시트가 접합된 상태에서 냉각면의 수축률(I1)보다 접착층의 수축률(I3)이 상대적으로 작은 상태에서 온도 상승에 의해 수축이 발생하는 것을 나타낸 도면이다.
먼저, 도 6을 살펴보면 상기 반사편광시트(420)에서 상기 냉각면(422)에 상기 접착층(430)이 구비된 상태를 나타낸 것으로서, 상기 냉각면(422)의 수축률(I1)이 상기 접착층(430)의 수축률(I3)보다 상대적으로 작거나 같도록 구성되어 있다.
여기서, 상기 반사편광시트(420)는 상기 냉각면(422)의 수축률(I1)이 상술한 바와 같이 상기 외부노출면(424)의 수축률(I2)보다 크게 구성된다. 이는 상술한 바와 같이 상기 반사편광시트(420)의 제조 시 상기 냉각롤(C)에 의해 냉각속도의 차이가 발생하기 때문이다.
이와 같이 상기 접착층(430)의 수축률(I3)이 상기 냉각면(422)의 수축률(I1)보다 큰 경우, 상기 반사편광시트(420)의 온도가 상승하면 도시된 바와 같이 많은 휘어짐이 발생하게 된다.
이와 같이 상기 반사편광시트(420)에 벤딩이 발생하면 상기 반사편광모듈(400)의 효율이 저감되며 백라이트 유닛 자체의 내구성이 저하된다.
그러나, 도 7을 살펴보면 본 발명의 실시예와 같이 상기 냉각면(422)에 상기 접착층(430)이 접합되어 있지만, 상기 냉각면(422)의 수축률(I1)보다 상기 접착층(430)의 수축률(I3)이 상대적으로 작게 구성되어 있다.
그리고 상기 반사편광시트(420)의 온도가 상승하는 경우 상기 냉각면(422)이 수축하여 상기 외부노출면(424) 부분이 볼록해 지도록 벤딩하게 된다. 하지만, 상기 냉각면(422)에 구비된 상기 접착층(430)의 수축률(I3)이 상기 냉각면(422)의 수축률(I1) 보다 작기 때문에 상대적으로 더 적게 수축되고, 이에 따라 상기 반사편광시트(420)가 벤딩되는 것을 지지하여 저감시킨다.
이와 같이 상기 반사편광시트(420)의 상기 냉각면(422)에 상기 접착층(430)이 구비되는 경우 상기 접착층(430)의 수축률(I3)이 상기 냉각면(422)보다 상대적으로 작게 형성됨으로써, 상기 반사편광시트(420)의 온도 상승에 따라 발생되는 휘어짐을 저감시킬 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 반사편광모듈(400)은 상기 반사편광시트(420)의 제조 시 발생되는 수축률 차이에 의해 상기 반사편광시트(420)의 온도 상승에 따라 발생되는 휘어짐을 저감시키도록 구비되는 상기 접착층(430)의 수축률(I3)을 조절함으로써, 상기 반사편광시트(420)의 수축으로 발생되는 집광효과의 저하 및 내구성 감소를 줄일 수 있는 이점이 있다.
< 변형예 >
다음으로, 도 8를 참조하여 상술한 상기 접착층(430) 상기 냉각면(422)이 아니라 상기 외부노출면(424)과 접촉된 상태에 대해서 살펴보면 다음과 같다.
도 8는 도 1의 백라이트 유닛에서 접착층(430)이 외부노출면(424)에 구비된 상태를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 상기 냉각면(422)이 아니라 상기 외부노출면(424)에 상기 접착층(430)이 구비될 수도 있다.
이와 같은 경우, 상기 냉각면(422)과 상기 접착층(430)의 수축률이 비교되는 것이 아니라, 상기 외부노출면(424)과 상기 접착층(430)의 수축률을 비교하여 상기 접착층(430)의 수축률(I3)이 상대적으로 더 크도록 구성된다.
구체적으로 상기 외부노출면(424)의 경우 상기 냉각면(422)보다 상대적으로 수축률이 작기 때문에 상기 반사편광시트(420)의 온도가 상승하는 경우 수축이 발생하며 수축률의 차이에 의해 하부방향으로 볼록해지도록 휘어짐이 발생한다.
이때, 도시된 바와 같이 상기 접착층(430)의 수축률(I3)이 상기 외부노출면(424)의 수축률(I2)보다 상대적으로 큰 경우 상기 반사편광시트(420)가 휘어지는 것을 반대방향으로 당겨줄 수 있기 때문에 전체적인 휘어짐이 저감되도록 한다.
이에 따라 상기 접착층(430)이 상기 외부노출면(424)과 접합되는 경우 상기 접착층(430)의 수축률(I3)을 상기 외부노출면(424)의 수축률(I2)보다 상대적으로 크게 구성함으로써 상기 반사편광시트(420)의 휘어짐을 저감시킬 수 있다.
물론, 이와 달리 상기 접착층(430)가 상기 냉각면(422)과 접합되는 경우에는 상술한 바와 같이 상기 접착층(430)의 수축률(I3)이 상기 냉각면(422)의 수축률(I1)보다 상대적으로 작게 되도록 구성하는 것이 바람직하다.
즉, 상기 접착층(430)이 상기 냉각면(422)과 접합되는 경우에는 상기 냉각면(422)보다 작은 수축률을 가지도록 구성하고, 상기 접착층(430)이 상기 외부노출면(424)과 접합되는 경우 상기 외부노출면(424)보다 큰 수축률을 가지도록 구성함으로써, 상기 반사편광시트(420)가 온도 상승에 의해 휘어지는 것을 저감시킬 수 있다.
다음으로, 도 9 및 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 상기 반사편광모듈(400)에서 상기 제1구조화패턴(412)의 변형된 형태에 대해서 살펴보면 다음과 같다.
도 9은 도 1의 반사편광모듈에서 제1단위집광체의 수직 높이가 불균일하게 형성된 상태를 나타낸 도면이고, 도 10은 도 1의 반사편광모듈에서 제1단위집광체의 연방방향에 따른 각각의 높이가 변화하는 형태에 대해서 나타낸 도면이다.
먼저, 도 9을 살펴보면 상기 제1단위집광체(412a)는 상술한 바와 달리 복수 개가 상기 제1베이스필름(414)의 상면을 따라 복수 개가 이격되어 배치된다. 여기서, 도시되지는 않았지만 복수 개의 상기 제1단위집광체(412a)는 각각은 상기 제1베이스필름(414)의 상면을 따라 길게 연장되어 형성되며 서로 이격되어 배치된다.
이때, 도시된 바와 같이 복수 개의 상기 제1단위집광체(412a)는 최하단부에서 최상단부에 이르는 수직거리가 불균일하게 구성된다.
이와 같이 복수 개의 상기 제1단위집광체(412a)가 균일하지 않은 상하방향 높이를 가지도록 구성됨으로써, 상기 제1베이스필름(414)과 상기 반사편광시트(420)의 접합 시 복수 개의 상기 제1단위집광체(412a) 중 일부만 상기 접착층(430) 내부로 매립되고, 나머지는 매립되지 않는다.
여기서, 복수 개의 상기 제1단위집광체(412a) 중 일부만 상기 접착층(430)에 매립됨에 따라 상기 반사편광시트(420)와 상기 제1베이스필름(414)이 수축 또는 팽창하더라도 상기 반사편광시트(420)에 움이 발생하지 않고 접합상태를 유지할 수 있다.
또한, 상기 제1단위집광체(412a)의 일부만 상기 접착층(430)내부로 매립됨에 따라, 상기 제1집광시트(410)에서 경사면의 소실이 적어지므로, 상기 광학모듈(300)에서부터 전달되는 광의 집광효과 감소를 최소화 시킬 수 있다.
다음으로 도 10을 살펴보면, 상기 제1베이스필름(414)의 상면에 상기 제1단위집광체(412a)가 변형된 행태를 나타낸 것으로서, 복수 개의 상기 제1단위집광체(412a)가 상기 제1베이스필름(414)의 상면을 따라 길게 연장되어 형성되며 각각이 횡 방향을 따라 반복하여 배치된다.
이때, 복수 개의 상기 제1단위집광체(412a)는 연장방향을 따라 높이가 불균일하게 형성되어 일부만 상기 반사편광시트(420)의 하면에 접합되도록 구성된다.
즉, 복수 개의 상기 제1단위집광체(412a)는 일정한 패턴을 가지며 균일하게 이격되어 배치되며, 각각의 상기 제1단위집광체(412a)는 연장방향을 따라 불균일한 높이를 가지도록 형성됨으로써, 하나의 상기 제1단위집광체(412a)에서 일부만 상기 반사편광시트(420)의 하면에 구비된 상기 접착층(430)에 매립되어 접합되는 형태가 된다.
이때 각각의 상기 제1단위집광체(412a)의 높이는 일정한 주기(P)를 가지면서 변화될 수 있으나, 높이가 연장방향을 따라서 불규칙하게 변화될 수도 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
100: 광원 200: 도광판
300: 광학모듈 310: 확산시트
320: 제2집광시트 322: 제2구조화패턴
324: 제2베이스필름 400: 반사편광모듈
410: 제1집광시트 412: 제1구조화패턴
414: 제1베이스필름 420: 반사편광시트
430: 접착층 C: 냉각롤

Claims (11)

  1. 굴절률이 서로 다른 복수 개의 스택이 적층되어 광을 선택적으로 투과시키며, 상기 복수 개의 스택이 팽창된 상태로 경화되어 형성되고, 온도가 상승하면 다시 수축하며, 가열된 상태에서 별도의 냉각롤에 접촉하여 냉각되는 냉각면 및 상기 냉각면의 상부에서 적층 형태로 배치되며 공기에 노출되어 서서히 냉각되는 외부노출면을 포함하고, 상기 냉각면 또는 상기 외부노출면 중 어느 하나의 일면에 패턴이 형성되며, 온도 상승에 의한 상기 냉각면의 수축률이 상기 외부노출면보다 상대적으로 크게 형성되어 상기 외부노출면이 볼록해 지도록 휘어짐이 발생하는 반사편광시트; 및
    상기 냉각면 또는 상기 외부노출면 중 적어도 어느 하나에 구비되어 별도의 광학모듈과 상기 반사편광시트를 접합시키며, 상기 냉각면 및 상기 외부노출면의 수축률 차이에 의해 상기 반사편광시트가 온도 상승에 따라 수축하여 휘어지는 것을 저감시키는 접착층;
    을 포함하며,
    상기 접착층은
    상기 냉각면 또는 상기 외부노출면에 구비되며,
    상기 냉각면에 구비된 경우, 온도 상승에 의한 상기 냉각면의 수축률보다 상대적으로 더 작은 수축률을 가지며,
    상기 외부노출면에 구비된 경우, 온도 상승에 의한 상기 외부노출면의 수축률보다 상대적으로 큰 수축률을 가지는 것을 특징으로 하는 벤딩 저감이 가능한 반사편광모듈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 반사편광시트는,
    복수 개의 스택이 적층되어 형성되며, 상기 외부노출면에서 적층방향을 따라 상기 냉각면으로 갈수록 수축률이 증가하는 것을 특징으로 하는 벤딩 저감이 가능한 반사편광모듈.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 반사편광시트는,
    상기 냉각롤을 통해 적층상태로 냉각되며 상기 냉각롤의 형상에 의해 상기 냉각면에서 상기 외부노출면 방향으로 벤딩된 상태로 제조되는 것을 특징으로 하는 벤딩 저감이 가능한 반사편광모듈.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 접착층의 하부에 형성되며,
    상부로 갈수록 횡단면적이 감소하는 제1단위집광체가 연속적으로 반복되는 제1구조화패턴을 가지며 상기 제1단위집광체의 적어도 일부가 상기 접착층 내부로 매립되는 제1집광시트를 더 포함하는 벤딩 저감이 가능한 반사편광모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1집광시트는,
    상기 제1단위집광체의 최하단부에서 최상단부에 이르는 수직거리가 불균일하게 구성되는 것을 특징으로 하는 벤딩 저감이 가능한 반사편광모듈.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1구조화패턴은,
    제1단위집광체가 길게 연장된 형태로 반복하여 형성되며 연장방향을 따라 높이가 변화되는 것을 특징으로 하는 벤딩 저감이 가능한 반사편광모듈.
  11. 제1항, 제4항, 제6항 및 제8항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 따른 반사편광모듈을 구비한 백라이트 유닛.
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