KR20100092757A

KR20100092757A - 백라이트 어셈블리 및 도광판의 제조 방법

Info

Publication number: KR20100092757A
Application number: KR1020090012037A
Authority: KR
Inventors: 김형주; 권재중; 심성규
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2009-02-13
Filing date: 2009-02-13
Publication date: 2010-08-23
Also published as: US20100208496A1; US8277105B2

Abstract

백라이트 어셈블리 및 도광판의 제조 방법에서, 도광판은 광원에 인접하여 구비되어 광을 입력받는 입사면, 광이 출사되는 출사면, 출사면과 마주하는 반사면을 포함한다. 반사면에는 출사면 측으로 함몰되도록 형성되어 입사 광을 산란시키고, 0.2 내지 0.33의 깊이/폭 비율을 갖는 음각 산란 패턴이 제공된다. 따라서, 도광판으로부터 출사되는 출사 광의 출사각을 25° 내지 30°로 조절할 수 있어 도광판 상부에 2 매의 프리즘 시트를 구비하는 백라이트 어셈블리의 전체 휘도를 향상시킬 수 있다.

Description

백라이트 어셈블리 및 도광판의 제조 방법{BACKLIGHT ASSEMBLY AND METHOD OF MANUFACRUTING LIGHT GUIDING PLATE}

본 발명은 백라이트 어셈블리 및 도광판의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휘도를 향상시킬 수 있고, 시트 수를 절감할 수 있는 백라이트 어셈블리 및 도광판의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치(LCD)의 백라이트 유닛은 액정표시패널 전체에 고르게 광을 전달하는 조광장치로 사용되며, 액정표시패널은 백라이트 유닛으로부터 공급된 광의 양을 조절하여 영상을 표시한다.

CRT, PDP, FED와 같은 표시장치와는 달리 액정표시장치는 비발광성을 가지므로 빛이 없는 곳에서는 사용이 불가능하다. 따라서, 백라이트 유닛은 액정표시장치의 이러한 단점을 보완하고자, 액정표시패널에 광을 공급함으로써 어두운 곳에서도 액정표시장치의 사용이 가능하도록 한다.

일반적으로, 백라이트 유닛은 광을 발생하는 광원, 발생된 광을 입력받아서 액정표시패널 측으로 가이드하는 도광판, 도광판으로부터 누설된 광을 반사시키는 반사시트, 및 도광판으로부터 출사된 광을 확산 및 집광시키는 광학 시트로 이루어 진다.

최근 휴대용 LCD가 슬림 및 경량화됨에 따라서 광원에는 냉음극관 형광 램프 대신 발광 다이오드의 적용이 확대되고 있다. 그러나, 발광 다이오드는 점광원이므로 냉음극관 형광 램프보다는 조광 범위가 좁다. 따라서, 도광판의 입광부 측에는 발광 다이오드에 대응하는 영역(즉, 명부)과 발광 다이오드들 사이에 대응하는 영역(즉, 암부) 사이에 휘도 차이가 발생한다. 이러한 현상은 핫 스팟(hot spot)으로 정의되고, 핫 스팟에 의해서 LCD의 외관 품질이 저하된다.

핫 스팟에 의해 저하된 LCD의 외관 품질을 개선하기 위하여 종래의 LCD는 도광판 상에 확산 시트, 편광 기능이 추가된 휘도 강화 필름 등을 추가적으로 구비하였다. 그러나, 이러한 광학 시트의 추가는 LCD의 두께를 증가시킬 뿐만 아니라 제조 원가를 상승시키는 요인으로 작용하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 휘도를 향상시킬 수 있고, 시트 수를 절감할 수 있는 백라이트 어셈블리를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 백라이트 어셈블리의 휘도를 향상시킬 수 있고, 시트 수를 절감할 수 있는 도광판을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 백라이트 어셈블리는 광을 발생하는 광원 및 상기 발생된 광을 입력받아 상기 광의 경로를 변경하여 출사시키는 도광판을 포함한다. 상기 도광 판은 상기 광원에 인접하여 구비되어 상기 광이 입사되는 입사면, 상기 입사면의 제1 단부로부터 연장되고 상기 광이 출사되는 출사면, 상기 입사면의 제2 단부로부터 연장되어 상기 출사면과 마주하는 반사면, 및 상기 반사면으로부터 상기 출사면 측으로 함몰되도록 형성되어 상기 입사 광을 산란시키는 음각 산란 패턴을 포함한다. 여기서, 상기 음각 산란 패턴의 깊이/폭의 비율은 0.2 내지 0.33으로 설정되고, 상기 음각 산란 패턴은 불균일한 표면 거칠기를 갖는다.

본 발명에 따른 도광판의 제조 방법에서, 광이 입사되는 입사면, 상기 입사면의 제1 단부로부터 연장되고 상기 광이 출사되는 출사면, 및 상기 입사면의 제2 단부로부터 연장되어 상기 출사면과 마주하는 반사면을 갖는 도광판이 준비된다. 준비된 상기 도광판의 상기 반사면에 레이저를 조사하여 상기 반사면으로부터 상기 출사면 측으로 함몰된 음각 산란 패턴 및 상기 음각 산란 패턴의 주변 영역에 상기 반사면으로부터 돌출된 양각 패턴을 형성한다. 여기서, 상기 음각 산란 패턴의 깊이/폭의 비율이 0.2 내지 0.33으로 설정된다.

이와 같은 백라이트 어셈블리 및 도광판의 제조 방법에 따르면, 도광판의 반사면에는 출사면 측으로 함몰되도록 형성되어 입사 광을 산란시키는 음각 산란 패턴이 형성되고, 상기 음각 산란 패턴은 0.2 내지 0.33의 깊이/폭 비율을 갖는다.

따라서, 도광판으로부터 출사되는 출사 광의 출사각을 25° 내지 30°로 조절할 수 있어, 도광판 상부에 구비된 2 매의 프리즘 시트는 출사면에 대해서 실질적으로 수직한 광을 출력할 수 있다. 그 결과, 백라이트 어셈블리의 전체 휘도를 향상시킬 수 있고, 시트 수를 절감할 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 광원 및 도광판을 나타낸 배면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 백라이트 어셈블리(100)는 광원 유닛(110), 도광판(120), 반사시트(140), 제1 및 제2 프리즘 시트(131, 132)를 포함한다.

상기 광원 유닛(110)은 광을 발생하는 광원(111) 및 상기 광원(111)을 커버하는 광원 커버(112)로 이루어진다. 상기 광원(111)은 하나 이상의 발광 다이오드(light emitting diode: LED)를 포함한다. 상기 광원 커버(112)는 상기 LED를 커버하고, 일측이 개구된 구조를 갖는다. 상기 광원 커버(112)는 상기 LED로부터 출사된 광을 상기 개구된 부분으로 반사한다. 상기 개구된 부분에는 상기 도광판(120)의 일단부가 결합되므로, 상기 광원 커버(112)는 상기 도광판(120)으로 제공되는 광량을 증가시킬 수 있다.

상기 도광판(120)은 사각 플레이트 형상으로 이루어지며, 상기 광원 유닛(110)으로부터 상기 광을 입력받아 상기 광의 경로를 변경한다. 구체적으로, 상기 도광판(120)은 상기 광이 입사되는 입사면(121), 상기 입사면(121)과 마주하는 대광면(122), 상기 입사면(121)과 대광면(122)을 연결하고 상기 광이 출사되는 출사면(123), 및 상기 입사면(121)과 대광면(122)을 연결하고 상기 출사면(123)과 마 주하는 반사면(124)을 포함한다.

본 발명의 일 예로, 상기 도광판(120)의 압출 성형법을 통해 형성될 수 있다. 상기 압출 성형(extrusion molding)법은 압출기(extrusion press)를 사용하여 대상 물질을 가열 용융하여 유동 상태로 만든 후, T-다이(die)에서 얇은 판(또는 시트) 상으로 압출하는 가공법이다.

상기 입사면(121)은 상기 도광판(120)의 측면들 중 하나로 정의되며, 상기 광원 유닛(110)에 인접하여 구비되어 상기 광원 유닛(110)으로부터 출사된 상기 광을 입력받는다. 상기 반사면(124)은 상기 입사된 광을 상기 출사면(123) 측으로 반사하고, 상기 출사면(123)은 반사된 광을 상기 제1 및 제2 프리즘 시트(131, 132) 측으로 출사시킨다.

상기 제1 프리즘 시트(131)는 제1 방향으로 연장된 제1 삼각 프리즘 패턴들을 구비하고, 상기 제2 프리즘 시트(132)는 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 연장된 제2 삼각 프리즘 패턴들을 구비한다. 상기 제2 프리즘 시트(132)는 상기 제1 프리즘 시트(131) 상에 배치된다.

상기 제1 및 제2 프리즘 시트(131, 132)는 상기 도광판(120)으로부터 출사된 광을 입력받아서 상기 도광판(120)의 출사면(123)에 대해서 실질적으로 수직한 방향으로 진행하도록 집광하는 역할을 수행한다. 이때, 상기 제1 및 제2 프리즘 시트(131, 132)를 통과한 광이 상기 출사면(123)에 대해서 실질적으로 수직한 방향으로 진행하기 위해서는 상기 도광판(120)으로부터 출사된 광이 상기 출사면(123)에 수직한 직선(123a)에 대해서 25° 내지 30°의 각도(이하, 출사각(θ)이라 함)를 갖는 것이 적절하다.

상기 제1 및 제2 프리즘 시트(131, 132)의 수평면에 대해서 수직한 백색평행광을 상기 제1 및 제2 프리즘 시트(131, 132)로 역입사시킨 후, 분석 장치(예를 들어, ExContrast system)를 사용하여 상기 제1 및 제2 프리즘 시트(131, 132)로부터 출사된 광의 휘도 분포를 측정하면, 25° 내지 30°의 각도에서 가장 높은 휘도를 나타내었다.

따라서, 상기 도광판(120)이 25° 내지 30°의 출사각(θ)을 갖는 광을 출력하면, 상기 제1 및 제2 프리즘 시트(131, 132)를 통과한 광은 상기 출사면(123)에 대해서 실질적으로 수직한 방향으로 진행할 수 있고, 그 결과 상기 백라이트 어셈블리(100)의 전체적인 휘도가 상승할 수 있다.

이처럼 상기 도광판(120)으로부터 출사된 광의 출사각(θ)을 조절하기 위하여 상기 도광판(120)의 반사면(124)에는 다수의 음각 산란 패턴(125)이 제공된다. 구체적으로, 상기 음각 산란 패턴들(125)은 상기 반사면(124)으로부터 상기 출사면(123) 측으로 함몰되도록 형성되어 상기 도광판(120)으로 입사된 광을 산란시킨다. 본 발명의 일 예로, 상기 도광판(120)은 0.6mm 내지 1.2mm의 두께를 갖고, 상기 음각 산란 패턴(125)은 5㎛ 내지 30㎛의 깊이를 갖는다.

도 3a 내지 도 3d는 반사면에 형성되는 음각 산란 패턴들의 구조에 따라 출사각에 대한 휘도 분포를 나타낸 도면들이다. 특히, 도 3a에 도시된 제1 음각 산란 패턴(P1)은 60㎛의 폭과 12㎛의 깊이를 갖고, 도 3b에 도시된 제2 음각 산란 패턴(P2)은 상기 제1 음각 산란 패턴(P1)과 동일한 형상을 갖는 두 개의 음각 산란 패턴이 135°로 서로 오버랩된 구조를 나타낸다. 한편, 도 3c에 도시된 제3 음각 산란 패턴(P3)은 상기 제1 음각 산란 패턴(P1)과 동일한 형상을 갖는 두 개의 음각 산란 패턴이 90°로 서로 오버랩된 구조를 갖고, 30㎛의 깊이를 갖는다. 도 3d에 도시된 제4 음각 산란 패턴(P4)은 60㎛의 폭과 30㎛의 깊이를 갖는다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 반사면(124)에 제1 및 제2 음각 산란 패턴들(P1, P2)이 형성된 경우, 출사각(θ)이 대략 28°를 가질 때 최고 휘도를 나타내었다. 즉, 제1 및 제2 음각 산란 패턴들(P1, P2)과 같이 깊이/폭의 비율이 0.2로 설정되면, 28°의 출사각을 갖는 광이 도광판(120)으로부터 출사된다. 그러나, 도 3c 및 도 3d를 참조하면, 반사면(124)에 제3 및 제4 음각 산란 패턴들이 형성된 경우, 28°보다 큰 출사 각도에서 최고 휘도를 나타내었다. 즉, 제3 및 제4 음각 산란 패턴들(P3, P4)과 같이 깊이/폭의 비율이 0.5로 설정되면, 30°보다 큰 출사 각도를 갖는 광이 도광판(120)으로부터 출사된다.

즉, 깊이/폭의 비율이 0.5 이상으로 증가하면 도광판(120)으로부터 출사된 광의 정면 시야각 및 정면 휘도가 저하된다. 따라서, 깊이/폭의 비율이 0.5보다 작아야 하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 음각 산란 패턴(125)은 0.2 내지 0.33의 깊이/폭의 비율을 가질 수 있다.

또한, 도 3a 내지 도 3d에서, 제1 그래프(G1)는 상기 출사면(123)의 입광부 측의 휘도 분포를 나타내며, 제2 그래프(G2)는 상기 출사면(123)의 중앙부 측의 휘도 분포를 나타내며, 제3 그래프(G3)는 상기 출사면(124)의 대광부 측의 휘도 분포를 나타낸다.

도 3a 내지 도 3d에 도시된 바와 같이, 상기 반사면(124)에 상기 음각 산란 패턴(125)이 형성된 구조에서는 상기 음각 산란 패턴(125)의 형상에 무관하게 상기 입광부, 중앙부 및 대광부의 사이에 휘도 차이가 거의 발생하지 않는 것으로 나타났다.

도 4a 내지 도 4d는 반사면에 형성되는 양각 산란 패턴들의 구조에 따라 출사각에 대한 휘도 분포를 나타낸 도면들이다. 특히, 도 4a에 도시된 제1 양각 산란 패턴(P5)은 60㎛의 폭과 12㎛의 높이를 갖고, 도 4b에 도시된 제2 양각 산란 패턴(P6)은 상기 제1 양각 산란 패턴(P5)과 동일한 형상을 갖는 두 개의 양각 산란 패턴이 135°로 서로 오버랩된 구조를 나타낸다. 한편, 도 4c에 도시된 제3 양각 산란 패턴(P7)은 상기 제1 양각 산란 패턴(P5)과 동일한 형상을 갖는 두 개의 양각 산란 패턴이 90°로 서로 오버랩된 구조를 갖고, 30㎛의 높이를 갖는다. 도 4d에 도시된 제4 양각 산란 패턴(P8)은 60㎛의 폭과 30㎛의 높이를 갖는다.

또한 도 4a 내지 도 4d에서, 제1 그래프(G1)는 상기 출사면(123)의 입광부 측의 휘도 분포를 나타내며, 제2 그래프(G2)는 상기 출사면(123)의 중앙부 측의 휘도 분포를 나타내며, 제3 그래프(G3)는 상기 출사면(123)의 대광부 측의 휘도 분포를 나타낸다.

도 4a 내지 도 4d를 참조하면, 양각 형태로 산란 패턴을 형성하는 경우, 산란 패턴의 형상에 따라서 28°부근에서 측정된 휘도 사이에 차이가 크게 발생하였고, 음각 형태로 형성되었을 때보다 휘도가 낮게 측정되었다.

뿐만 아니라, 양각 형태로 산란 패턴이 형성된 구조에서는 입광부, 중앙부 및 대광부의 사이에 휘도 차이가 크게 발생하였다. 그러나, 이러한 휘도 차이는 백라이트 어셈블리(100)의 휘도 균일성을 저하시키는 요인이 될 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 예로, 상기 도광판(120)의 반사면(124)에 형성되는 산란 패턴은 양각 형태보다 음각 형태로 형성되는 것이 더 적절하다.

도 5는 깊이/폭의 비율에 따른 도광판의 수직 출광율을 나타낸 그래프이다. 단, 도 5에서, 깊이/폭의 비율이 0.45일 때 100%의 수직 출광율을 가진다고 가정하고, 깊이/폭의 비율의 변화에 따른 수직 출광율을 나타내었다.

도 5를 참조하면, 음각 산란 패턴(125, 도 2에 도시됨)의 깊이/폭의 비율이 대략 0.26일 때 백라이트 어셈블리(100, 도 1에 도시됨)가 최고의 수직 출광율(%)을 갖는 것으로 측정되었다. 그러나, 깊이/폭의 비율이 0.26보다 증가 또는 감소하면 수직 출광율(%)은 감소하지만 출사각이 넓어져서 핫 스팟이 시인되는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 최대 수직 출광율 및 핫 스팟이 시인되지 않는 수직 출광율을 포함할 수 있는 깊이/폭의 비율을 적정 범위로 설정할 수 있다. 본 발명의 일 예로, 113% 이상의 수직 출광율을 갖는 0.2 내지 0.33을 깊이/폭의 비율의 적정 범위로 설정할 수 있다.

한편, 상기 음각 산란 패턴(125)은 리플로우(reflow), 에칭(etching), 샌드블라스팅(sandblasting) 및 레이저 가공 공정 중 어느 하나를 이용하여 상기 반사면(124)에 형성될 수 있다. 그러나, 이들 중에서 레이저 가공 공정이 음각 산란 패턴(125)의 사이즈 제어가 가장 용이하므로, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 음각 산란 패턴(125)을 형성하는데 레이저 가공 공정을 이용할 수 있다. 레이저 가공 공정에서는 레이저로 인가되는 펄스 신호의 펄스 레이트(rate) 및 구동 전류의 크기를 조절하여 상기 음각 산란 패턴(125)의 깊이/폭의 비율을 미세하게 제어할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 반사시트(140)는 상기 도광판(120)의 반사면(124) 아래에 위치하고, 상기 반사면(124)으로부터 누설된 광을 반사하여 상기 도광판(120)으로 재입사시키는 역할을 수행한다.

한편, 상기 도광판(120)은 상기 음각 산란 패턴(125)의 주변 영역에 제공되며, 상기 반사면(124)으로부터 상기 반사시트(140) 방향으로 돌출된 양각 패턴(126)을 더 구비한다.

상기 양각 패턴(126)은 상기 도광판(120)의 반사면(124)과 상기 반사시트(140)를 소정 간격으로 이격시켜, 상기 도광판(120)과 반사시트(140)가 밀착되는 것을 방지한다. 상기 도광판(120)과 반사시트(140)가 밀착되어 상기 도광판(120)과 반사시트(140) 사이에 에어 갭(air gap)이 사라지면, 도광판(120) 내에서 도광하던 광이 밀착된 부분에서 상기 반사시트(140)에 의해서 산란되거나 또는 출광되어 이 부분에서 휘도가 저하된다.

상기 양각 패턴(126)은 상기 도광판(120)과 상기 반사시트(140) 사이에 에어 갭을 형성하기 위하여 제공되며, 상기 양각 패턴(126)은 1.65㎛ 이상의 높이를 갖는다.

본 발명의 일 예로, 상기 양각 패턴(126)은 레이저 가공 공정을 통해 상기 음각 산란 패턴(125)을 형성하는 과정에서 상기 음각 산란 패턴(125)의 주변에 자연적으로 형성되는 버(burr)로 이루어질 수 있다.

도 6은 가공 방식에 따른 음각 산란 패턴의 형상을 나타낸 그래프이다. 도 6에서, 제1 그래프(A1)는 리플로우 공정에 의해 형성된 음각 산란 패턴의 형상을 나타내고, 제2 그래프(A2)는 샌드블라스팅 공정에 의해서 형성된 음각 산란 패턴의 형상을 나타내며, 제3 그래프(A3)는 에칭 공정에 의해서 형성된 음각 산란 패턴의 형상을 나타내고, 제4 그래프(A4)는 레이저 가공 공정에 의해서 형성된 음각 산란 패턴의 형상을 나타낸다.

도 6을 참조하면, 샌드블라스팅 공정의 경우 패턴의 사이즈를 증가시키는데에는 한계가 있고, 또한 깊이 조절이 어렵다. 에칭 공정의 경우 상대적으로 패턴 사이즈가 크며, 여전히 깊이 조절이 어렵다. 따라서, 샌드블라스팅 및 에칭 공정을 이용하면, 패턴의 깊이/폭의 비율을 0.2 내지 0.33으로 설정하기는 실질적으로 어렵다.

한편, 리플로우 공정 및 레이저 가공 공정은 패턴의 깊이/폭의 비율을 0.2 내지 0.33으로 조절하기가 상대적으로 용이하므로, 도광판(120)에 음각 산란 패턴(125)을 형성하는데 두 공정을 이용할 수 있다. 특히, 레이저 가공 공정은 음각 산란 패턴(125)을 형성하는 과정에서 주변에 버가 자연적으로 형성되므로, 양각 패턴(126)을 형성하기 위한 별도의 공정이 불필요하다. 그러나, 음각 산란 패턴(125)을 형성하기 위하여 리플로우 공정을 이용하는 경우에는 양각 패턴(126)을 형성하기 위한 별도의 공정이 추가적으로 수행되어야 한다. 따라서, 본 발명의 일 실시예 에서는 압출 성형법으로 형성된 도광판의 반사면에 레이저 가공 공정을 수행하여 음각 산란 패턴(125) 및 양각 패턴(126)을 동시에 형성할 수 있다.

도 7은 도 1에 도시된 도광판의 반사면에 형성된 음각 산란 패턴을 나타낸 부분 사시도이고, 도 8은 도 7에 도시된 패턴을 절단선 Ⅰ-Ⅰ'로 절단했을 때의 폭과 깊이를 나타낸 그래프이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 레이저 가공 공정을 통해 도광판(120)의 반사면에는 음각 산란 패턴(125) 및 양각 패턴(126)이 동시에 형성된다. 여기서, 레이저 가공 공정을 통해 형성된 음각 산란 패턴(125) 및 양각 패턴(126)을 통칭하여 레이저 패턴(127)이라고 한다. 레이저 가공 공정은 레이저를 상기 반사면(124)에 조사하는 방식으로 이루어지므로, 상기 음각 산란 패턴(125)의 표면은 매끈하지 않고 거칠게 형성된다.

또한, 상기 음각 산란 패턴(125)은 상기 반사면(124)에 도트 형태로 제공되며, 반원 또는 반타원 형태의 단면 구조를 가질 수 있다.

레이저 가공 공정 시 음각 산란 패턴(125) 주변에 자연적으로 형성되는 버(Burr)가 양각 패턴(126)이 된다. 버는 레이저 가공 공정에 의해서 자연적으로 형성되므로, 불균일한 높이를 갖는다. 본 발명의 일 실시예로, 도광판(120)과 반사시트(140, 도 1에 도시됨)가 밀착되는 것을 방지하기 위하여 버는 1.65㎛ 이상의 높이를 가질 수 있다. 이때, 상기 버의 높이는 조사되는 레이저의 크기에 따라서 조절될 수 있다.

본 발명의 일 예로, 레이저 가공 공정을 통해 형성된 음각 산란 패턴(125)은 7.2㎛의 깊이(d1)를 갖고, 30㎛의 폭(w1)을 갖는다. 따라서, 상기 음각 산란 패턴(125)은 0.24의 깊이(d1)/폭(w1)의 비율을 가질 수 있다.

또한, 양각 패턴(126)은 2㎛의 높이(h1)를 갖고, 8㎛의 폭(w2)을 갖는다. 따라서, 음각 산란 패턴(125)의 폭(w1)과 양각 패턴(126)의 폭(w2)의 합(w3)은 46㎛로 설정되지만, 여기에 한정되지 않으며, 음각 산란 패턴(125)의 폭(w1)과 양각 패턴(126)의 폭(w2)의 합(w3)은 100㎛ 이하로 설정되면 족하다.

도 7 및 도 8에서는 반사면(124)에 레이저를 한 번 조사한 경우에 형성될 수 있는 레이저 패턴(127)의 구조를 도시하였으나, 레이저를 두 번 이상 조사하여 레이저 패턴(127)의 형상을 다양하게 변경할 수도 있다.

도 9는 레이저 패턴의 밀도를 나타내는 그래프이다. 도 9에서 x축은 광원과의 거리(mm)를 나타내고, y축은 단위 면적당 레이저 패턴의 개수를 나타낸다.

도 9를 참조하면, 레이저 패턴(127)의 단위 면적당 개수는 광원(111, 도 2에 도시됨)으로부터의 거리가 멀어질수록 증가한다. 즉, 광원(122)으로부터의 거리가 가까운 입광부는 광원(111)으로부터 거리가 먼 대광부에 비하여 상대적으로 높은 휘도를 가지므로, 레이저 패턴(127)는 입광부보다 대광부에서 단위 면적당 더 많이 형성된다. 이처럼 레이저 패턴(127)의 밀도를 조절함으로써 입광부와 대광부 사이의 휘도 차이를 감소시킬 수 있다.

또한, 상기 도광판(120)의 두께가 감소하면 상기 입광부 측에 형성되는 상기 레이저 패턴(127)의 단위 면적당 개수가 증가한다. 즉, 상기 도광판(120)의 두께가 증가하면, 상기 입사면(121)의 폭이 증가하여 광 입사량이 전체적으로 증가한다. 반면에, 상기 도광판(120)의 두께가 얇아지면, 상기 입사면(121)의 폭이 감소하여 광 입사량이 상대적으로 감소한다. 따라서, 본 발명의 일 예로 도광판(120)의 두께가 두꺼울 때보다 얇을 때 상기 입광부 측에 형성되는 상기 레이저 패턴(127)의 단위 면적당 개수가 증가할 수 있다.

도 10은 도광판의 휘도 분포를 나타낸 그래프이다. 도 10에서, 제1 그래프(B1)는 종래 도광판의 휘도 분포를 나타내고, 제2 그래프(B2)는 본 발명에 따른 도광판의 휘도 분포를 나타낸다.

도 10을 참조하면, 종래 도광판과 본 발명에 따른 도광판에 동일한 세기의 광을 공급하고, 종래 도광판과 본 발명에 따른 도광판의 휘도를 측정한 결과, 종래 도광판의 평균 휘도는 337nit로 나타났고, 본 발명에 따른 도광판의 평균 휘도는 371nit로 나타났다. 또한, 종래 도광판의 휘도 균일도는 75%로 나타난 반면 본 발명에 따른 도광판의 휘도 균일도는 85%로 나타났다.

위 결과에 나타난 바와 같이, 도광판(120)의 반사면(124)에 0.2 내지 0.33의 깊이/폭의 비율을 갖는 음각 산란 패턴(125)을 형성한 경우, 휘도는 대략 10.5% 만큼 상승하였고, 균일도는 대략 10% 만큼 상승하였다. 따라서, 음각 산란 패턴(125)이 형성됨에 따라서 백라이트 어셈블리(100)의 휘도를 향상시킬 수 있고, 핫 스팟을 제거하여 외관 품질을 개선할 수 있다.

또한, 위와 같이 음각 산란 패턴(125)에 의해서 도광판(120)의 휘도 및 휘도 균일도가 상승하면 백라이트 어셈블리(100)는 도광판(120) 상에 구비되는 확산 시트 또는 휘도 강화 필름 등을 제거할 수 있다. 따라서, 시트 수가 감소하여 백라이 트 어셈블리(100)의 원가를 절감할 수 있고, 두께를 감소시킬 수 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 단면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 광원 및 도광판을 나타낸 배면도이다.

도 3a 내지 도 3d는 반사면에 형성되는 음각 산란 패턴들의 구조에 따라 출사각에 대한 휘도 분포를 나타낸 도면들이다.

도 4a 내지 도 4d는 반사면에 형성되는 양각 산란 패턴들의 구조에 따라 출사각에 대한 휘도 분포를 나타낸 도면들이다.

도 5는 깊이/폭의 비율에 따른 도광판의 수직 출광율을 나타낸 그래프이다.

도 6은 가공 방식에 따른 음각 산란 패턴의 형상을 나타낸 그래프이다.

도 7은 도 1에 도시된 도광판의 반사면을 촬영한 사진이다.

도 8은 도 7에 도시된 패턴을 절단선 Ⅰ-Ⅰ'로 절단했을 때의 폭과 깊이를 나타낸 그래프이다.

도 9는 레이저 패턴의 밀도를 나타내는 그래프이다.

도 10은 도광판의 휘도 분포를 나타낸 그래프이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : 백라이트 어셈블리 110 : 광원 유닛

120 : 도광판 124 : 반사면

125 : 음각 산란 패턴 126 : 양각 패턴

131, 132 : 제1 및 제2 프리즘 시트 140 : 반사시트

Claims

광을 발생하는 광원; 및

상기 발생된 광을 입력받아 상기 광의 경로를 변경하여 출사시키는 도광판을 포함하고,

상기 도광판은,

상기 광원에 인접하여 구비되어 상기 광이 입사되는 입사면;

상기 입사면의 제1 단부로부터 연장되고, 상기 광이 출사되는 출사면;

상기 입사면의 제2 단부로부터 연장되어 상기 출사면과 마주하는 반사면; 및

상기 반사면으로부터 상기 출사면 측으로 함몰되도록 형성되어 상기 입사 광을 산란시키는 음각 산란 패턴을 포함하고,

상기 음각 산란 패턴의 깊이/폭의 비율은 0.2 내지 0.33으로 설정되고, 상기 음각 산란 패턴은 불균일한 표면 거칠기를 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 음각 산란 패턴은 상기 출사 광이 상기 출사면에 수직한 직선에 대해서 25° 내지 30°의 각도로 진행하도록 상기 입사 광을 산란시키는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제2항에 있어서, 상기 반사면을 정면에서 봤을 때 상기 음각 산란 패턴은 상 기 반사면에 도트 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제3항에 있어서, 상기 음각 산란 패턴의 단위 면적당 개수는 상기 입사면으로부터 멀어질수록 증가하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제4항에 있어서, 상기 도광판의 두께가 감소하면 상기 입사면 측에 형성되는 상기 음각 산란 패턴의 단위 면적당 개수가 증가하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 반사면의 하부에 구비되어 상기 도광판으로부터 누설된 광을 반사하여 상기 도광판으로 재입사시키는 반사시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제6항에 있어서, 상기 도광판은 상기 음각 산란 패턴의 주변 영역에 제공되고, 상기 반사면으로부터 돌출되어 상기 반사시트와 상기 반사면 사이에 이격 공간을 제공하는 양각 패턴을 더 포함하는 백라이트 어셈블리.
제7항에 있어서, 상기 음각 산란 패턴의 폭과 상기 양각 패턴의 폭을 합한 값은 100㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제8항에 있어서, 상기 도광판은 0.6mm 내지 1.2mm의 두께를 갖고,

상기 음각 산란 패턴은 5㎛ 내지 30㎛의 깊이를 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제7항에 있어서, 상기 양각 패턴은 불균일한 높이를 갖고,

상기 양각 패턴의 높이는 1.65㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 출사면 상에 구비되어 상기 출사 광을 집광하는 하나 이상의 프리즘 시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제11항에 있어서, 상기 프리즘 시트는,

제1 방향으로 연장된 다수의 제1 프리즘을 포함하는 제1 프리즘 시트; 및

상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 연장된 다수의 제2 프리즘을 포함하는 제2 프리즘 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 광원은 다수의 발광 다이오드로 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 광원은 상기 도광판의 하나 이상의 측면에 구비되고, 상기 광원이 구비된 측면이 상기 입사면으로 정의되는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
광이 입사되는 입사면, 상기 입사면의 제1 단부로부터 연장되고, 상기 광이 출사되는 출사면, 및 상기 입사면의 제2 단부로부터 연장되어 상기 출사면과 마주하는 반사면을 갖는 도광판을 준비하는 단계;

상기 반사면에 레이저를 조사하여 상기 반사면으로부터 상기 출사면 측으로 함몰된 음각 산란 패턴 및 상기 음각 산란 패턴의 주변영역에 양각 패턴을 형성하는 단계를 포함하고,

상기 음각 산란 패턴의 깊이/폭의 비율이 0.2 내지 0.33으로 설정된 것을 특징으로 하는 도광판 제조 방법.
제15항에 있어서, 상기 음각 산란 패턴은 상기 출사 광이 상기 출사면에 수직한 직선에 대해서 25° 내지 30°의 각도로 진행하도록 상기 입사 광을 산란시키는 것을 특징으로 하는 도광판 제조 방법.
제15항에 있어서, 상기 음각 산란 패턴의 폭과 상기 양각 패턴의 폭을 합한 값은 100㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 도광판 제조 방법.
제17항에 있어서, 상기 도광판은 0.6mm 내지 1.2mm의 두께를 갖고,

상기 음각 산란 패턴은 5㎛ 내지 30㎛의 깊이를 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제15항에 있어서, 상기 양각 패턴은 불균일한 높이를 갖고,

상기 양각 패턴의 높이는 1.65㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 도광판 제조 방법.
제15항에 있어서, 상기 도광판은 압출 성형법을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 도광판의 제조 방법.