KR20090067015A

KR20090067015A - 광학 필름 및 이를 이용하는 백라이트 모듈

Info

Publication number: KR20090067015A
Application number: KR1020080049245A
Authority: KR
Inventors: 웨이-흐수안 첸; 쳉-이 라이
Original assignee: 레디언트 옵토-일렉트로닉스 코포레이션
Priority date: 2007-12-19
Filing date: 2008-05-27
Publication date: 2009-06-24
Also published as: TW200928452A; JP2009151262A; US20090161386A1

Abstract

광학 필름은 광집속구조의 밀집되고 교호적인 배열이 형성된 적어도 하나의 면을 구비한다. 상기 광집속구조는 장축과 단축을 가지는 피라미드 구성을 포함한다. 각 광집속구조는 서로 다른 방향으로 향하는 4개의 광출사면을 구비하여, 광집속구조는 광학 필름에 대하여 수직 방향 및 수평 방향으로 광을 동시에 집속하고 그 집속된 광을 출사한다. 이렇게 하여, 광학 필름이 백라이트 모듈에 적용될 때, 원하는 광의 집속을 실현하기 위해 백라이트 모듈에 필요한 광학 필름의 수를 감소시킬 수 있고, 백라이트 모듈의 제조 비용을 낮출 수 있다.

Description

광학 필름 및 이를 이용하는 백라이트 모듈{OPTICAL FILM AND BACKLIGHT MODULE USING SAME}

본 발명은 광학 필름 및 그 광학 필름은 이용하는 백라이트 모듈에 관한 것으로서, 특히 광집속구조의 밀집되고 교호(交互)적인 배열이 형성된 면을 구비하며 광학 필름으로부터 출사되는 광을 수직 및 수평 방향으로 동시에 집속하는 광학 필름에 관한 것이다.

액정 디스플레이 장치는 주로 백라이트 모듈에 의해 구현되는 광원이 필요하다. 백라이트 모듈은 프레임, 광원, 반사판, 도광판 및 광학 필름(확산 렌즈 필름과 프리즘 렌즈 필름을 포함함)으로 구성된다. 광이 출사되기 전에 광이 투과하는 백라이트 모듈의 최후의 구성요소는 확산 렌즈 필름 또는 프리즘 렌즈 필름 중 어느 하나이다. 확산 렌즈 필름은 광을 확산시켜 균일하게 하는 기능을 수행하고, 프리즘 렌즈 필름은 광을 집속시켜 광의 밝기를 향상시키는 기능을 수행한다. 이러한 두 요소는 백라이트 모듈에서 중요한 역할을 한다. 특히, 프리즘 렌즈 필름은 백라이트 모듈의 밝기 성능을 결정하는데 있어서 중요한 요소이며, 액정 디스플레이의 전체적인 성능에 관련된다.

첨부된 도 1은 종래의 백라이트 모듈을 나타내며, 백라이트 모듈은 도 1에서 1로 표시된다. 종래의 백라이트 모듈(1)은 프레임(11), 반사판(12), 도광판(13), 광학 필름(14) 및 광원(15)을 구비하고, 광원(15)은 예컨대 냉음극 형광 램프가 될 수 있다. 프레임(11)은 측벽(111)들을 구비하고, 그 내부에 반사판(12)과 도광판(13)을 차례로 수용하는 수용 공간(112)이 측벽(111)들의 사이에서 한정된다. 다수의 광학 필름(14)이 도광판(13)의 상측에 배치되는데, 광학 필름(14)은 확산 필름(141)과 프리즘 렌즈 필름(142)을 포함한다. 프리즘 렌즈 필름(142)은 출사되는 광의 방향을 바꿔서 원하는 방향으로 광을 집속시키는 기능을 수행한다. 확산 필름(141)은 출사되는 광을 확산시켜 균일하게 하고, 차폐 기능을 제공한다.

광학 필름(14)의 프리즘 렌즈 필름(142)은 다수의 프리즘 형상의 미세 리브(rib)(1421)들이 형성된 표면을 가진다. 프리즘 형상의 리브(1421)들은 프리즘 렌즈 필름(142)의 표면에 직선으로 배열된다. 백라이트 모듈(1)을 조립하는 과정에서, 서로 다른 방향으로 광집속 효과를 나타내기 위하여 프리즘 형상의 리브(1421)들이 상호 직교하도록 2개의 프리즘 렌즈 필름(142)이 배치된다.

종래의 백라이트 모듈(1)은 2개의 프리즘 렌즈 필름(142)을 사용하여 액정 디스플레이의 광집속 요구를 충족시킨다. 그러나 프리즘 렌즈 필름(142)은 비용이 많이 든다. 이러한 점은 백라이트 모듈의 전체 비용을 높게 하고, 또한 부품들의 재고 문제를 초래한다.

종래의 프리즘 렌즈 필름(142)에 대하여 상술한 문제점을 고려할 때, 이러한 문제점 없이 프리즘 렌즈 필름의 동일한 기능을 수행하는 개선된 광학 필름이 필요 하다.

본 발명의 주된 목적은 2개의 광학 필름을 동시에 사용해야 하는 종래 장치의 문제점을 극복하고, 백라이트 모듈의 제조 비용을 낮추는 광학 필름을 제공하는데 있다.

상술한 문제점을 극복하기 위한 본 발명의 해결안은 광학 필름이고, 상기 광학필름은 광집속구조의 밀집되고 교호적인 배열이 형성된 적어도 하나의 면을 구비한다. 각 광집속구조는 장축과 단축을 가지는 피라미드 구성이고, 각 광집속구조는 서로 다른 방향으로 향하는 4개의 광출사면을 구비하여, 광이 광학 필름으로부터 나오기 전에 광집속구조는 수직 방향 및 수평 방향으로 광집속구조를 통해 투과하는 광을 동시에 집속하여 전(全)방향성의 광집속을 구현한다.

본 발명의 두번째 해결안은 광집속구조의 밀집되고 교호적인 배열이 형성된 적어도 하나의 면을 구비하는 광학 필름을 제공한다. 광집속구조는 장축과 단축을 가지는 피라미드 구성이다. 각 광집속구조는 서로 다른 방향으로 향하는 4개의 광출사면을 구비하고, 각 광출사면은 볼록한 면으로 형성되어 시야각을 확장하고 광 출사의 균일성을 향상시킨다.

본 발명의 또다른 해결안은 적어도 하나의 프레임, 반사판, 도광판 및 광원을 구비하는 백라이트 모듈을 제공한다. 프레임은 반사판과 도광판을 차례로 수용한다. 확산 필름과 상술한 광학 필름들 중 하나가 도광판 상측에 배치된다. 광학 필름은 광집속구조를 가지는 프리즘 렌즈 필름을 구비하고, 광집속구조는 서로 다른 방향으로 향하는 4개의 광출사면을 가지며, 프리즘 렌즈 필름에 대하여 수직 방향 및 수평 방향으로 광을 동시에 집속하여 광을 출사한다.

그러므로, 백라이트 모듈에 프리즘 렌즈 필름을 적용함으로써, 필요한 프리즘 렌즈의 수를 감소시키고, 비용절감 및 조립공정의 단순화를 구현할 수 있다.

광학 필름(2)의 광출사면(21)에 의해 단일의 광학 필름(2)은, 도광판(32)에 의해 일정 방향으로 이미 집속된 광을 2개의 서로 다른 방향, 즉 수직 방향(장축)과 수평 방향(단축)으로 효과적으로 집속한다. 이렇게 하여, 백라이트 모듈(3)에서 원하는 광집속을 수행하는데 필요한 광학 필름(2)의 수는 감소할 수 있고, 조립공정이 단순화되고, 비용이 절감된다.

도면들 특히 도 2를 참조하면, 본 발명에 따라 구성된 광학 필름은 부재번호 2로 표시된다. 광학 필름(2)은 우수한 광투과성의 재질로 만들어진다. 광학 필름(2)은 제1면(21)과 제2면(22)을 구비한다. 이러한 2개의 면(21,22)들 중 적어도 하나에는 광집속구조(23)의 밀집되고 교호(交互)적인 배열이 형성되어 광학 필름(2)의 표면 상측으로 투영된다. 광집속구조(23)는 장축(긴 축)과 단축(짧은 축)을 가지는 피라미드 구성을 가진다. 각 광집속구조(23)에는 서로 다른 방향으로 향하는 4개의 광출사면(231)이 형성된다. 광집속구조(23)의 피라미드 구성에 의해, 광이 광출사면(231)으로부터 출사되기 전에 광집속구조(23)를 통해 투과한 광 은 수직 방향(장축) 및 수평 방향(단축)으로 동시에 집속될 수 있다.

도 3을 참조하면, 광학 필름(2)의 광집속구조(23)는 그 광집속구조(23)를 통한 광투과에 아래와 같은 영향을 미치게 된다. 표면을 통해 광학 필름(2)으로 입사한 광이 광집속구조(23)의 광출사면(231)으로부터 출사될 때, 피라미드의 수직 방향(장축)과 수평 방향(단축)에 대하여 형성되고 서로 다른 방향으로 향하도록 형성된 광출사면(231)은 광집속구조(23)를 통해 광을 굴절시켜서, 2개의 서로 다른 방향으로의 광 출사를 구현하고 광집속 기능을 가지는 광학 필름(2)을 제공한다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 광학 필름(2)을 다른 방법으로 구현하기 위하여, 광집속구조(23)의 광출사면(231)을 볼록하게 형성하면, 그로부터 출사되는 광은 확장된 출사각을 가지게 되어 시야각이 커지고 출사되는 광의 균일성이 향상된다.

도 5를 참조하여, 본 발명의 광학 필름을 백라이트 모듈(3)에 적용한 예를 설명한다. 백라이트 모듈(3)은 적어도 하나의 프레임(31), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA)와 같은 우수한 광투과성의 재질로 제작된 도광판(32), 반사판(33) 및 광원(34)을 구비한다. 도광판(32)은 광원(34)으로부터 광을 수광하고 도광판(32)으로 광의 투과를 안내하기 위한 적어도 하나의 광입사면(321)과 도광판(32)으로 입사한 광을 반사하기 위한 반사면(322)을 포함한다. 반사판(33)은 도광판(32)의 반사면(322)의 외측에 배치되고, 반사면(322)을 통과하여 누출된 광을 도광판(32)으로 다시 반사한다. 광출사면(323)은 도광판(32)으로부터 외부로 광을 출사시킨다. 확산 필름(35)은 광출사면(323) 상측에 배치되고 도광판(32)을 떠나는 광을 균일하게 한다. 본 발명의 광학 필름(2)은 도광판(32)의 광출사면(323)의 외측에 배치되고, 광학 필름(2)의 제2면(22)은 도광판(32)의 광출사면(323)과 마주보도록 배치되며, 광학 필름(2)의 광집속구조(23)의 장축은 백라이트 모듈(3)의 광원(34)의 배열 방향에 대하여 수직으로 배치된다. 단일의 광학 필름(2)은 광학 필름(2)의 광출사면(21)에 의하여, 도광판(32)에 의해 일정 방향으로 이미 집속된 광을 2개의 서로 다른 방향, 즉 수직 방향(장축)과 수평 방향(단축)으로 효과적으로 집속한다. 이렇게 하여, 백라이트 모듈(3)에서 원하는 광집속을 수행하는데 필요한 광학 필름(2)의 수는 감소할 수 있고, 조립공정이 단순화되고, 비용이 절감된다.

도 1은 종래의 백라이트 모듈의 분해도이고,

도 2는 본 발명에 따라 구성된 광학 필름의 사시도이고,

도 3은 본 발명에 따른 광학 필름의 광집속구조를 통해 광의 투과를 설명하기 위한 개략도이고,

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 구성된 광학 필름의 사시도이고,

도 5는 본 발명의 광학 필름이 적용된 백라이트 모듈의 분해도이다.

Claims

제1면과 제2면을 구비하고, 상기 제1면 및 제2면 중 적어도 하나에는 광집속구조의 밀집된 배열이 형성되며,

상기 광집속구조는 장축과 단축을 가지는 피라미드 구성을 포함하고, 각 광집속구조는 서로 다른 방향으로 향하는 4개의 광출사면을 가지며,

상기 광집속구조는 광학 필름에 대하여 수직 방향 및 수평 방향으로 광을 동시에 집속하여 그 집속된 광을 출사하는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제1항에 있어서,

상기 광집속구조는 교호(交互)적인 배열인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제1항에 있어서,

상기 광집속구조의 광출사면은 볼록한 곡선면으로 형성된 것을 특징으로 하는 광학 필름.
내부에 반사판과 도광판이 차례로 수용되는 프레임;

광입사면과, 확산 필름과 광학 필름에 마주보도록 마련되는 광출사면과, 반사면을 구비하는 도광판; 및

광원;을 포함하고,

상기 반사판은 상기 도광판의 반사면 측에 마련되며,

상기 광학 필름은 제1면과 제2면을 구비하고, 상기 제1면 및 제2면 중 적어도 하나에는 광집속구조의 밀집된 배열이 형성되며, 상기 광집속구조는 장축과 단축을 가지는 피라미드 구성을 포함하고, 각 광집속구조는 서로 다른 방향으로 향하는 4개의 광출사면을 가지며, 상기 광집속구조는 상기 광학 필름에 대하여 수직 방향 및 수평 방향으로 광을 동시에 집속하여 그 집속된 광을 출사하는 것을 특징으로 하는 백라이트 모듈.
제4항에 있어서,

상기 광집속구조는 교호(交互)적인 배열인 것을 특징으로 하는 백라이트 모듈.
제4항에 있어서,

상기 광집속구조의 광출사면은 볼록한 곡선면으로 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 모듈.