KR101173131B1 - 통합형 광학시트를 구비한 백라이트유닛 - Google Patents

통합형 광학시트를 구비한 백라이트유닛 Download PDF

Info

Publication number
KR101173131B1
KR101173131B1 KR20100015084A KR20100015084A KR101173131B1 KR 101173131 B1 KR101173131 B1 KR 101173131B1 KR 20100015084 A KR20100015084 A KR 20100015084A KR 20100015084 A KR20100015084 A KR 20100015084A KR 101173131 B1 KR101173131 B1 KR 101173131B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
pattern
lenticular
light guide
less
Prior art date
Application number
KR20100015084A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110095553A (ko
Inventor
박정호
신대식
남궁명
이동철
이정민
Original Assignee
주식회사 창강화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 창강화학 filed Critical 주식회사 창강화학
Priority to KR20100015084A priority Critical patent/KR101173131B1/ko
Priority to PCT/KR2011/001104 priority patent/WO2011102681A2/ko
Publication of KR20110095553A publication Critical patent/KR20110095553A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101173131B1 publication Critical patent/KR101173131B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0038—Linear indentations or grooves, e.g. arc-shaped grooves or meandering grooves, extending over the full length or width of the light guide
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0036—2-D arrangement of prisms, protrusions, indentations or roughened surfaces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0055—Reflecting element, sheet or layer

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

본 발명은 도광판에 관한 것으로, 도광판의 배면부에 구비된 광학패턴이 통합형 광학시트를 통해 전방에 표시되는 것을 방지할 수 있도록 한 통합형 광학시트를 구비한 백라이트유닛용 도광판 및 이를 포함하는 백라이트유닛을 제공하는 것에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도광판은, 배면부에 다수의 프리즘요소가 형성된 집광부가 구비되고 전면부에 다수의 확산요소가 형성된 이방성 확산부가 구비되어 빛을 집광 및 확산시키는 통합형 광학시트의 후방에 설치되는 도광판에 있어서, 반사판을 향하는 배면부에 빛을 분산시키도록 양각 또는 음각된 다수의 패턴요소가 소정 간격으로 배열된 하부패턴이 형성되어 도광판의 배면 패턴이 전방에 표시되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.

Description

통합형 광학시트를 구비한 백라이트유닛{BACK LIGHT UNIT HAVING UNIFIED OPTICAL SHEET}
본 발명은 통합형 광학시트를 구비한 백라이트유닛용 도광판 및 이를 포함하는 백라이트유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도광판의 배면부에 구비되는 패턴이 전방에 표시되는 것을 방지하여 액정디스플레이장치의 화질을 향상시킬 수 있는 도광판 및 이를 포함하는 백라이트유닛에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 무게가 가볍고 두께가 얇으며 전력소비가 적은 등의 장점이 있어 PC용 모니터, TV, 통신단말기 등 다양한 기기의 정보 표시수단으로 사용되고 있다. 액정표시장치는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 영상신호에 따라 액정패널의 광 투과량이 조절되어 소정의 화면을 표시한다.
상기 액정표시장치는 액정패널 자체가 발광을 하지 못하기 때문에 액정패널의 후방에서 빛을 제공하는 백라이트유닛을 필요로 한다. 통상의 백라이트유닛은 광원을 이루는 램프, 램프로부터 입사된 빛을 전방으로 분산 출사하는 도광판, 도광판의 후방에 설치되어 빛을 전방으로 반사하는 반사판, 도광판을 통해 출사된 빛을 확산시키는 확산시트, 확산시트를 통해 출사된 빛을 전방으로 집광하는 제1 및 제2프리즘시트 등으로 이루어진다. 상기 제1 및 제2프리즘시트는 서로 직교 또는 교차하는 방향으로 배열된 프리즘요소를 구비한다.
상기와 같이 확산시트와 2매의 프리즘시트가 별도로 구비된 종래의 백라이트유닛 구조는 확산시트와 각 프리즘시트를 정확하게 매칭시켜 조립해야 하기 때문에, 조립공정이 번거롭고, 작업성 및 수율 저하로 인해 생산성이 떨어지는 문제가 있었다. 또한, 다수의 시트를 구비함으로 인해 백라이트유닛의 두께가 증가되고, 제조비용도 많이 소요되어 제품 경쟁력이 떨어지게 되는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이 확산시트와 프리즘시트가 통합된 광학시트가 개발되고 있다.
도시된 통합형 광학시트는 도광판의 전방에 설치되는 것으로, 배면부에 프리즘요소(31)가 형성된 집광부(30)가 구비되고, 전면부에는 확산요소(12)가 형성된 이방성 확산부(10)가 구비되어 하나의 광학시트를 통해 기존의 확산시트와 프리즘시트의 기능을 행하도록 할 수 있다. 이에 따라, 종래에 비해 백라이트유닛의 조립공정을 단순화하여 생산성을 높이고, 백라이트유닛의 두께를 줄이고 제조비용을 절감하여 제품 경쟁력을 높일 수 있는 장점이 있다.
그런데, 통상적인 도광판의 배면부에는 광학 특성 향상을 위한 다양한 패턴이 형성된다. 별도의 확산시트를 포함하는 다매형 광학시트가 구비된 경우에는 상기 확산시트의 차폐 효과에 의해 도광판의 광학패턴이 전방에 비치는 현상이 방지될 수 있다.
그러나, 상기와 같은 통합형 광학시트가 구비된 경우에는 기존의 확산시트에 의한 것보다는 차폐 기능이 충분하지 못한 경우가 발생할 수 있으며, 이러한 경우 도광판의 광학패턴이 전방에 표시되는 현상이 발생하여 액정표시장치의 화질 향상을 저해하게 될 소지가 있는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 도광판의 배면부에 구비된 광학패턴이 통합형 광학시트를 통해 전방에 표시되는 것을 방지할 수 있도록 한 통합형 광학시트를 구비한 백라이트유닛용 도광판 및 이를 포함하는 백라이트유닛을 제공하는 것에 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 배면부에 다수의 프리즘요소가 형성된 집광부가 구비되고 전면부에 다수의 확산요소가 형성된 이방성 확산부가 구비되어 빛을 집광 및 확산시키는 통합형 광학시트의 후방에 설치되는 도광판에 있어서, 반사판을 향하는 배면부에 양각 또는 음각된 다수의 패턴요소가 소정 간격으로 배열되어 도광판의 배면 패턴이 전방에 표시되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 통합형 광학시트를 구비한 백라이트유닛용 도광판을 제공한다.
상기한 본 발명의 도광판에서, 상기 패턴요소는 원형, 타원형 등 곡선형 도형, 삼각형, 사각형, 육각형 등 다각형 도형 형태로 이루어질 수 있다.
상기 패턴요소는 5nm ~ 30㎛의 크기를 갖도록 형성된 것이 바람직하다.
또한, 상기 하부패턴을 이루는 각 패턴요소는 30㎛를 초과하고 43㎛ 이하인 크기를 갖도록 형성될 수 있고, 이러한 경우 각 패턴요소의 간격이 각 패턴요소의 크기의 3배 이하가 되도록 배치된 것이 바람직하다.
또한, 상기 하부패턴을 이루는 각 패턴요소는 43㎛를 초과하고 84㎛ 이하인 크기를 갖도록 형성될 수 있고, 이러한 경우에는 각 패턴요소의 간격이 각 패턴요소의 크기의 2배 이하가 되도록 배치된 것이 바람직하다.
이러한 경우에는, 상기 하부패턴이 도광판의 입광부로부터 대광부까지의 전체 길이에 대하여 입광부 측 1/3 이하의 부분에 구비된 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명은, 상기 도광판; 및 상기 도광판의 전방에 설치되며, 배면부에 다수의 프리즘요소가 형성된 집광부가 구비되고 전면부에 다수의 확산요소가 형성된 이방성 확산부가 구비되어 빛을 집광 및 확산시키는 통합형 광학시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합형 광학시트를 구비한 백라이트유닛을 제공한다.
상기한 본 발명의 백라이트유닛에서, 상기 통합형 광학시트는 상기 프리즘요소가 형성된 면 및 상기 확산요소가 형성된 면 중 적어도 일면에 빛을 분산시키는 복수의 광학렌즈패턴이 구비된 것이 바람직하다.
또한, 상기 통합형 광학시트의 이방성 확산부는 장축과 단축을 갖는 타원형의 출사광분포도를 갖으며, 상기 출사광분포도의 단축방향이 상기 확산요소를 이루는 렌티큘러의 연장방향으로 형성되고, 출사광분포도의 장단축비가 2:1 이상인 것이 바람직하다.
상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 도광판의 배면부에 하부패턴을 형성하여 통합형 광학시트를 구비함에 따른 도광판의 패턴 표시를 방지함으로써, 액정표시장치의 화질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 상기 하부패턴을 이루는 각 패턴요소의 크기, 간격, 위치에 대하여 하부패턴의 비침을 방지하기 위한 최적 조건을 제공함으로써, 액정표시장치의 화질을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 통합형 광학시트를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 통합형 광학시트를 구비한 백라이트유닛의 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 통합형 광학시트와 도광판의 사시도이다.
도 4는 도광판에 형성된 패턴요소의 크기와 간격에 따른 비침 상태를 촬영한 사진도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 백라이트유닛에 구비되는 광학시트의 다양한 형태를 예시한 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 백라이트유닛에서 통합형 광학시트에 구비된 이방성 확산부의 출사광을 표시한 사진도이다.
도 9는 도 8에 도시된 이방성 확산부의 출사광 분포도이다.
상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 통합형 광학시트를 구비한 백라이트유닛용 도광판의 일 실시예로서 상기 도광판이 설치된 액정표시장치의 전체 구조를 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2에서 통합형 광학시트와 도광판을 도시한 사시도이다.
도시된 바와 같이 본 발명이 적용되는 액정표시장치는 광원인 램프(110)의 측방에 도광판(130)이 배치되고, 이 도광판(130)의 후방에는 반사판(120)이, 전방에는 통합형 광학시트(140), 프리즘시트(150) 및 액정패널(160)이 순차적으로 설치된 구조를 갖는다.
상기 도광판(130)은 상기 램프(110)로부터 입사된 빛을 안내하여 전방으로 출사하는 것으로, PMMA(Poly Methyl Methaacrylate)나 PC(Poly Carbonate) 등을 소재로 한 두께가 균일한 평판 또는 외측단으로 갈수록 두께가 얇아지는 쐐기형 판으로 이루어지며, 배면부에 원하는 광 출사를 위한 광확산 또는 집광을 위한 광학패턴이 구비될 수 있다.
본 발명에서 상기 도광판(130)은 배면부에 다수의 패턴요소(131)가 배열된 하부패턴이 구비된다. 상기 하부패턴을 이루는 각 패턴요소(131)는 원형 돌기 형태로 양각 형성될 수 있고, 원형 홈 형태로 음각 형성될 수도 있으며, 다양한 크기로 이루어질 수 있으나 대략 10 ~ 100㎛의 크기를 갖는 것이 바람직하다. 도시된 실시예에서는 원호형 곡면을 이루도록 볼록하게 형성된 것을 예시하였다.
한편, 도시된 실시예에서는 상기 패턴요소(131)가 원형으로 형성된 것을 예시하였으나, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니며, 상기 패턴요소(131)는 삼각형, 사각형, 육각형 등을 비롯한 다각형 형상, 타원형 등의 곡선형 형상 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 또한, 본 명세서에서 각 패턴요소(131)의 “크기”는 원형으로 형성될 경우에는 직경, 기타 다각형이나 곡선형으로 형성될 경우에는 장방향 길이를 뜻하는 것으로 정의한다.
상기 하부패턴은 도광판(130) 내부를 통과하는 빛이 각 패턴요소(131)에 의해 분산 방출되어 광학패턴이 전방에 표시되지 않도록 구비된 것으로, 주로 램프(110)와 근접한 도광판(130)의 측단부에서 패턴 표시 현상이 발생하게 되므로, 도광판(130)의 입광부 측에 구비되는 것이 바람직하다. 바람직하게는 도광판(130)의 입광부에서 대광부를 향하는 방향의 전체 길이에 대하여 입광부 측 1/3 이하의 부분에 구비된다.
상기 통합형 광학시트(140)는 도광판(130)을 통해 입사된 빛을 균일하게 확산시키는 확산시트와 전방으로 집중시키는 프리즘시트의 기능을 함께 구비하도록 구성된 것으로, 배면부에 집광부(143)가 구비되고, 전면부에 이방성 확산부(141)가 구비된다.
상기 집광부(143)의 배면부, 즉 도광판(130)을 향하는 면에는 일방향으로 병렬 배치되어 경사진 경로로 입사되는 빛을 전방으로 굴절시키는 다수의 프리즘요소(144)가 구비된다.
상기 이방성 확산부(141)의 전면부, 즉 광학시트(140)를 향하는 면에는 상기 프리즘요소(144)와 직교 또는 교차하는 방향으로 배열된 다수의 확산요소(142)가 형성된다. 상기 확산요소(142)는 도시된 바와 같이 호형 요부 또는 돌부로 이루어질 수도 있고, 타원형 돌부 또는 요부로 이루어질 수도 있으며, 이러한 특정 형태 뿐 아니라 이방성을 나타낼 수 있는 나뭇잎 무늬, 스크래치 등 다양한 형태로 구비될 수 있다.
상기 집광부(143)와 이방성 확산부(141)에는 입사된 빛을 소정의 각도로 집광하여 산란시키는 다수의 광학렌즈패턴(147, 148)이 구비된다. 상기 광학렌즈패턴(147, 148)은 도시된 바와 같이 집광부(143)와 이방성 확산부(141) 양측에 모두 구비될 수도 있고, 집광부(143)와 이방성 확산부(141) 중 일측에 구비될 수도 있다.
또한, 상기 광학렌즈패턴(147, 148)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 원형으로 양각된 형태로 형성될 수 있을 뿐 아니라, 도 5에 도시된 바와 같은 타원형, 도 6에 도시된 바와 같은 사각형과 같은 다각형 등 다양한 형태로 형성될 수 있고, 도 7에 도시된 바와 같이 음각된 형태, 또는 음각과 양각의 조합된 형태로 형성될 수 있다.
상기 프리즘시트(150)는 후방에서 입사된 빛을 전방으로 집광하여 출사하는 통상의 것으로, 도시하지는 않았으나 전면부 또는 배면부에 상기 통합형 광학시트(140)의 프리즘요소(144)와 직교 또는 교차하는 방향으로 병렬 배치된 다수의 프리즘요소가 구비된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 도광판(130)은 배면부에 형성된 하부패턴이 도광판을 통해 출사되는 빛을 확산시키는 기능을 하게 되므로, 특히 도광판의 입광부 측에서 불균일하게 입사되는 램프의 빛을 고르게 분산 출사시키게 되므로, 도광판(130)의 배면부에 형성된 광학패턴이 전방에 표시되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
한편, 상기 하부패턴은 각 패턴요소(131)의 크기(D)와 간격(L)에 따라 전방 비침의 정도가 다르게 된다. 여기서 크기(D)는 전술한 바와 같이 직경 또는 장방향 길이를 의미하며, 간격(L)은 일측 패턴요소(131)의 최외각 라인에서 인접한 다른 패턴요소(131)의 최외각 라인까지의 거리를 의미한다. 패턴요소(131)의 크기(D)와 간격(L)을 달리하여 하부패턴의 비침 정도를 측정한 실험에 의하면, 패턴요소(131)의 크기가 작을수록, 또한 패턴요소(131)의 간격이 좁을수록 하부패턴의 비침 발생이 약해지는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 패턴요소(131)의 크기가 작을수록 패턴요소(131)에 의한 광 분산 강도가 약해지고, 패턴요소(131)의 간격이 조밀할수록 패턴요소(131)와 주변부의 광도 차이가 감소됨에 기인한다.
따라서, 하부패턴의 비침을 방지하기 위해서는 패턴요소(131)의 크기와 간격을 줄이는 것이 바람직한 것으로 볼 수 있다. 그러나, 패턴요소(131)의 크기와 간격은 도광판(130)의 광학적 특성에 영향을 미치게 되므로, 크기와 간격을 모두 작게만 할 수는 없다. 이에 따라, 도광판(130)의 요구되는 광학특성을 만족시키면서도 하부패턴의 비침을 방지할 수 있는 적절한 패턴요소(131)의 크기 및 간격 조건을 구하는 것이 중요하게 된다. 아래의 표 1에는 패턴요소(131)의 크기와 간격에 따른 하부패턴의 비침 정도에 대한 실험예가 표시되어 있다.
패턴요소 크기 패턴요소 간격 간격/크기 패턴 비침 정도

22㎛		 40㎛ 1.82 약
60㎛ 2.73 약
80㎛ 3.64 약
100㎛ 4.55 약

25㎛		 40㎛ 1.60 약
60㎛ 2.40 약
80㎛ 3.20 약
100㎛ 4.00 약

30㎛		 50㎛ 1.67 약
80㎛ 2.67 약
100㎛ 3.33 약
120㎛ 4.00 약

35㎛		 50㎛ 1.43 약
80㎛ 2.29 약
100㎛ 2.85 약
120㎛ 3.43 강

40㎛		 60㎛ 1.50 약
90㎛ 2.25 약
120㎛ 3.00 약
150㎛ 3.75 강

43㎛		 60㎛ 1.40 약
90㎛ 2.09 약
120㎛ 2.79 약
150㎛ 3.49 강

45㎛		 60㎛ 1.33 약
90㎛ 2.00 약
120㎛ 2.67 강
150㎛ 3.33 강

60㎛		 100㎛ 1.67 약
150㎛ 2.50 강
200㎛ 3.33 강
250㎛ 4.17 강

84㎛		 100㎛ 1.19 약
150㎛ 1.79 약
200㎛ 2.38 강
250㎛ 2.98 강
표 1에서와 같이, 상기 패턴요소(131)의 크기(D)가 30㎛ 이하일 경우에는, 각 패턴요소(131) 간의 거리(L)와 무관하게 하부패턴의 전방 비침이 미약하게 발생하여 광학시트(140)의 전방으로 도광판(130)의 패턴이 표시되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 패턴요소(131)의 간격(L)이 패턴요소(131) 크기(D)의 2배 이하일 경우에는, 패턴요소(131)의 크기와 무관하게 하부패턴의 전방 비침이 미약하여 도광판(130)의 패턴 표시를 방지할 수 있게 된다.
따라서, 상기 패턴요소(131)가 상기한 크기 조건과 거리 조건 중 하나를 만족하면 하부패턴의 전방 표시가 방지될 수 있으므로, 상기 패턴요소(131)는 5nm 이상, 30㎛ 이하의 크기를 갖도록 형성되거나 간격이 크기의 2배 이하가 되도록 배열된 것이 바람직하다.
또한, 상기 표 1에 나타난 바와 같이, 패턴요소(131)의 크기가 30㎛를 초과하는 경우에는 패턴요소(131)의 간격에 따라 하부패턴의 전방 비침이 강하게 나타날 수도 있고, 약하게 나타날 수도 있다.
특히, 패턴요소(131)의 크기가 43㎛를 초과하는 경우에는 상기와 같이 패턴요소(131)의 간격/크기의 비가 2 이하일 경우에만 하부패턴 비침이 약하게 발생하고, 간격/크기의 비가 2를 넘는 경우에는 하부패턴 비침이 강하게 발생한다. 따라서, 43㎛보다 큰 크기를 갖는 패턴요소(131)는 크기의 2배 이하의 간격으로 배열되어야만 하부패턴의 전방 표시를 방지할 수 있다.
패턴요소(131)의 크기가 30㎛를 초과하고 43㎛ 이하인 경우에는 하부패턴 비침 현상이 간격/크기의 비가 3 이하이면 약하게 발생하고, 3을 초과할 경우 강하게 발생하게 한다. 따라서, 이러한 범위의 크기를 갖는 패턴요소(131)는 크기의 3배 이하의 간격으로 배열되면 하부패턴의 전방 표시를 방지할 수 있다.
한편, 패턴요소(131)의 크기가 43㎛를 초과하는 경우에는 패턴요소(131)의 위치도 하부패턴의 비침에 보다 큰 영향을 미친다. 패턴요소(131)의 형성 위치에 따른 패턴 비침 정도가 아래의 표 2에 도시되어 있다. 표 2에서 "패턴요소 위치"는 도광판(130)의 입광부에서 대광부를 향하는 방향의 전체 길이에 대하여 입광부로부터 패턴요소 형성 위치까지의 거리 비율이다.
패턴요소 위치 패턴요소크기 간격/크기 패턴 비침 정도

입광부 측 1/6
 45㎛ 2.00 극약
60㎛ 1.67 극약
84㎛ 1.79 극약

입광부 측 1/3
 45㎛ 2.00 극약
60㎛ 1.67 극약
84㎛ 1.79 극약

입광부 측 1/2
 45㎛ 2.00 약
60㎛ 1.67 약
84㎛ 1.79 약

입광부 측 2/3
 45㎛ 2.00 약
60㎛ 1.67 약
84㎛ 1.79 약
표 2에서와 같이, 패턴요소(131)의 크기가 45, 60, 84㎛일 때, 도광판(130)의 입광부에서 대광부를 향하는 방향의 전체 길이에 대하여 입광부로부터 1/3 이하의 영역에 패턴요소(131)가 배치될 경우에는 도광판(130)에 패턴 비침 현상이 거의 발생하지 않게 된다. 표시하지는 않았으나, 패턴요소(131)의 크기가 43㎛인 경우에는 입광부 측 1/3 이하의 위치일 때 패턴 비침이 감소되는 정도가 그보다 크기가 큰 패턴요소(131)와 작은 패턴요소(131)의 중간 정도로 나타났다.
따라서, 패턴요소(131)의 크기가 43㎛를 초과하는 경우에는 도광판(130)의 입광부 측 1/3 이하의 영역에 패턴요소(131)를 형성함으로써 패턴 비침을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
이러한 각 조건에 따른 하부패턴 비침 현상을 나타내는 사진이 도 4에 도시되어 있다.
예를 들어, 상기 패턴요소(131)가 30㎛를 초과하는 크기를 갖고, 그 간격이 크기의 3배를 초과하는 경우에는 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 하부패턴의 형태가 광학시트(140)의 전방에 비쳐져 요구되는 화면 품질을 충족시킬 수 없게 된다.
이와 달리, 상기 패턴요소(131)를 30㎛ 이하의 크기로 형성하거나, 그 간격이 크기의 2배 이하가 되도록 형성할 경우에는 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 하부패턴의 비침 현상이 발생하지 않게 된다.
따라서, 본 발명의 도광판(130)을 구비하면, 통합형 광학시트(140)를 사용함에 따른 도광판의 배면 패턴 표시를 방지할 수 있어 생산성이 높고, 제조비용이 저렴하며, 두께가 얇은 장점을 구비할 뿐 아니라, 고품질의 화면을 구현할 수 있는 액정디스플레이장치를 제공할 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명의 도광판(130)은 전면부와 배면부 중 적어도 일측에 각 프리즘요소(144)의 사이 또는 각 확산요소(142)의 사이에 프리즘요소(144) 또는 확산요소(142)보다 작은 크기로 요철 형성되어 빛을 산란시키는 다수의 산란요소가 형성된 구조를 갖는 통합형 광학시트(140)에도 동일하게 적용될 수 있다.
그리고, 실제 도광판 제조공정에서 가공 오차가 발생하게 되므로, 전술한 실시예에서 제시된 패턴요소(131)의 크기 범위인 30~43um, 43~84 um 등은 해당 범위에 모든 패턴요소(131)이 크기 조건이 만족되어야 함을 의미하지는 않는다. 대략 해당 범위의 크기를 갖는 패턴요소(131)가 전체 패턴요소(131)의 개수 대비 80%이상, 바람직하게는 90%이상이 되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 하부패턴을 이루는 패턴요소(131)의 크기가 일정해야 하는 것은 아니며, 해당 범위 내에서 서로 다른 크기를 갖는 형태로 형성될 수도 있다.
상기한 본 발명의 도광판을 구비하는 백라이트유닛에서, 상기 통합시트(140)의 이방성 확산부(141)만을 별도로 분리하여 광을 투사하면 도 8과 같은 출사광이 표시된다. 이때, 입사광의 휘도에 대하여 50%이상의 휘도가 분포되는 지점을 연결하여 표시하면, 도 9와 같이 대략 타원형을 이루는 출사광 분포가 얻어진다. 상기 이방성 확산부(141)의 확산요소(142)를 이루는 렌티큘러의 R값(원호의 반경)을 변화시켜 상기 타원형의 장단축 비율을 측정해 보면 하기 표 3(렌티큘러 R값에 따른 출사광 분포)과 같다.
렌티큘러
R값(㎛)		 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25
장단축
비율		 1.4:1 1.45:1 1.7:1 2.04:1 2.21:1 2.3:1 2.4:1 2.84:1 3:1 3.4:1 3.6:1
상기와 같은 시험은 통상의 시야각 측정장비를 통하여 이루어지며, 상기 시야각 측정장비를 통하여 얻어진 출사광 분포도는 장축과 단축을 갖는 타원의 형상을 갖게 된다. 상기 단축의 방향은 상기 통합시트(140)의 렌티큘러 연장방향으로 형성되며, 장축의 방향은 상기 통합시트(140)의 렌티큘러 연장방향의 수직방향으로 형성된다. 특히, 이방성 확산부의 상기 장축과 단축의 비가 2:1 이상일 때 휘도 향상 효과가 두드러지게 된다. 상기 장단축비 2:1 은 렌티큘러의 R값이 32㎛에 해당되며, 이는 렌티큘러의 피치(50㎛ 기준)에 대비한 R값의 비가 0.65에 대응된다. 즉, 렌티큘러가 형성된 이방성 확산부의 피치에 대비한 R값의 비가 0.65 이하인 경우, 양호한 전면 휘도를 얻을 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
110 : 램프 120 : 반사판
130 : 도광판 131 : 패턴요소
140 : 통합형 광학시트 141 : 이방성 확산부
142 : 확산요소 143 : 집광부
144 : 프리즘요소 145 : 산란요소
150 : 프리즘시트 160 : 액정패널

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 반사판(120)을 향하는 배면부에 양각 또는 음각의 원형으로 형성된 다수의 패턴요소(131)가 입광부로부터 대광부까지의 전체 길이에 대하여 입광부 측 1/3 이하의 부분에 소정 간격(L)으로 배열되며, 상기 패턴요소(131)는 30㎛ 이하의 크기(D)를 갖도록 형성되거나 각 패턴요소(131)의 간격(L)이 패턴요소(131) 크기(D)의 2배 이하가 되도록 배열된 도광판(130);
    상기 도광판(130)의 전방에 설치되며, 배면부에 다수의 삼각 프리즘요소(144)가 형성된 집광부(143)가 구비되고 전면부에 다수의 렌티큘라 형상의 확산요소(142)가 형성된 이방성 확산부(141)가 구비되어 빛을 집광 및 확산시키는 통합형 광학시트(140);를 포함하고,
    상기 통합형 광학시트(140)의 이방성 확산부(141)는 장축과 단축을 갖는 타원형의 출사광분포도를 갖으며, 상기 출사광분포도의 단축방향이 상기 확산요소(142)를 이루는 렌티큘러의 연장방향으로 형성되고, 출사광분포도의 장단축비가 2:1 이상이며,
    상기 렌티큘러가 형성된 이방성 확산부(141)의 피치에 대비한 렌티큘러 R값(원호의 반경)의 비가 0.65 이하이며,
    상기 이방성 확산부(141)의 렌티귤러 길이방향과 상기 집광부(143)의 삼각 프리즘요소의 길이방향이 직교를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 통합형 광학시트를 구비한 백라이트유닛.
  4. 반사판(120)을 향하는 배면부에 양각 또는 음각의 원형으로 형성된 다수의 패턴요소(131)가 입광부로부터 대광부까지의 전체 길이에 대하여 입광부 측 1/3 이하의 부분에 소정 간격(L)으로 배열되며, 상기 패턴요소(131)는 30㎛를 초과하고 43㎛ 이하인 크기(D)를 갖으며, 간격(L)이 각 패턴요소(131)의 크기(D)의 3배 이하가 되도록 배치된 도광판(130);
    상기 도광판(130)의 전방에 설치되며, 배면부에 다수의 삼각 프리즘요소(144)가 형성된 집광부(143)가 구비되고 전면부에 다수의 렌티큘라 형상의 확산요소(142)가 형성된 이방성 확산부(141)가 구비되어 빛을 집광 및 확산시키는 통합형 광학시트(140);를 포함하고,
    상기 통합형 광학시트(140)의 이방성 확산부(141)는 장축과 단축을 갖는 타원형의 출사광분포도를 갖으며, 상기 출사광분포도의 단축방향이 상기 확산요소(142)를 이루는 렌티큘러의 연장방향으로 형성되고, 출사광분포도의 장단축비가 2:1 이상이며,
    상기 렌티큘러가 형성된 이방성 확산부(141)의 피치에 대비한 렌티큘러 R값(원호의 반경)의 비가 0.65 이하이며,
    상기 이방성 확산부(141)의 렌티귤러 길이방향과 상기 집광부(143)의 삼각 프리즘요소의 길이방향이 직교를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 통합형 광학시트를 구비한 백라이트유닛.
  5. 반사판(120)을 향하는 배면부에 양각 또는 음각의 원형으로 형성된 다수의 패턴요소(131)가 입광부로부터 대광부까지의 전체 길이에 대하여 입광부 측 1/3 이하의 부분에 소정 간격(L)으로 배열되며, 상기 패턴요소(131)는 43㎛를 초과하고 84㎛ 이하인 크기(D)를 갖으며, 간격(L)이 각 패턴요소(131)의 크기(D)의 2배 이하가 되도록 배치된 도광판(130);
    상기 도광판(130)의 전방에 설치되며, 배면부에 다수의 삼각 프리즘요소(144)가 형성된 집광부(143)가 구비되고 전면부에 다수의 렌티큘라 형상의 확산요소(142)가 형성된 이방성 확산부(141)가 구비되어 빛을 집광 및 확산시키는 통합형 광학시트(140);를 포함하고,
    상기 통합형 광학시트(140)의 이방성 확산부(141)는 장축과 단축을 갖는 타원형의 출사광분포도를 갖으며, 상기 출사광분포도의 단축방향이 상기 확산요소(142)를 이루는 렌티큘러의 연장방향으로 형성되고, 출사광분포도의 장단축비가 2:1 이상이며,
    상기 렌티큘러가 형성된 이방성 확산부(141)의 피치에 대비한 렌티큘러 R값(원호의 반경)의 비가 0.65 이하이며,
    상기 이방성 확산부(141)의 렌티귤러 길이방향과 상기 집광부(143)의 삼각 프리즘요소의 길이방향이 직교를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 통합형 광학시트를 구비한 백라이트유닛.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제3항 내지 제5항중 어느 한항에 있어서,
    상기 통합형 광학시트(140)는 상기 프리즘요소(144)가 형성된 면 및 상기 확산요소(142)가 형성된 면 중 적어도 일면에 빛을 분산시키는 복수의 광학렌즈패턴(147, 148)이 구비된 것을 특징으로 하는 통합형 광학시트를 구비한 백라이트유닛.
  9. 삭제
KR20100015084A 2010-02-19 2010-02-19 통합형 광학시트를 구비한 백라이트유닛 KR101173131B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20100015084A KR101173131B1 (ko) 2010-02-19 2010-02-19 통합형 광학시트를 구비한 백라이트유닛
PCT/KR2011/001104 WO2011102681A2 (ko) 2010-02-19 2011-02-19 통합형 광학시트를 구비한 백라이트유닛용 도광판 및 이를 포함하는 백라이트유닛

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20100015084A KR101173131B1 (ko) 2010-02-19 2010-02-19 통합형 광학시트를 구비한 백라이트유닛

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110095553A KR20110095553A (ko) 2011-08-25
KR101173131B1 true KR101173131B1 (ko) 2012-08-14

Family

ID=44483493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20100015084A KR101173131B1 (ko) 2010-02-19 2010-02-19 통합형 광학시트를 구비한 백라이트유닛

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101173131B1 (ko)
WO (1) WO2011102681A2 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102394030B1 (ko) 2015-03-31 2022-05-06 삼성디스플레이 주식회사 프리즘판, 이를 구비하는 표시장치, 및 프리즘판 제조방법
CN111487711A (zh) 2020-05-29 2020-08-04 北京小米移动软件有限公司 光学部件、背光模组、电子设备及光学部件的制作方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100841447B1 (ko) * 2007-11-06 2008-06-26 주식회사 엘지에스 광학필름 및 이를 갖는 조명장치

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100582926B1 (ko) * 1999-12-20 2006-05-24 삼성전자주식회사 액정표시장치용 백라이트 유니트
KR20010074133A (ko) * 2001-03-30 2001-08-04 고경진 백라이트용 도광판

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100841447B1 (ko) * 2007-11-06 2008-06-26 주식회사 엘지에스 광학필름 및 이를 갖는 조명장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110095553A (ko) 2011-08-25
WO2011102681A3 (ko) 2012-02-02
WO2011102681A2 (ko) 2011-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7568827B2 (en) Light guide member and backlight unit including light guide member
EP2075623B1 (en) Optical sheet and display device having the same
KR100963362B1 (ko) 광원 장치 및 광 편향 소자
KR100903028B1 (ko) 쐐기형 배면프리즘을 포함하는 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판
US20050094295A1 (en) Light deflection element and light source apparatus using the same
KR100662540B1 (ko) 스트라이프 패턴을 포함하는 액정표시 장치용 도광판, 액정표시장치 백라이트 유닛
US7470052B2 (en) Light source device, display device using same, and terminal device
KR20160138954A (ko) 면광원 장치 및 표시 장치
US7512310B2 (en) Backlight unit of a liquid crystal display device
KR100781328B1 (ko) 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판 및 이를 이용한액정표시장치용 백라이트 유닛
TWI428639B (zh) 擴散板、背光單元及其液晶顯示器
WO2016194716A1 (ja) エッジライト型バックライト装置及び液晶表示装置
KR101107828B1 (ko) 광 편향 소자 및 광원 장치
KR100881332B1 (ko) 도광판
EP1876480A1 (en) Backlight unit of a liquid crystal display device
US7819543B2 (en) Optical unit, backlight device, liquid crystal module and liquid crystal display apparatus
JP2009140905A (ja) 導光板及びバックライト
KR101173131B1 (ko) 통합형 광학시트를 구비한 백라이트유닛
JP4984512B2 (ja) 面発光装置及び液晶表示装置
KR101086255B1 (ko) 통합형 광학시트를 구비한 백라이트유닛용 도광판 및 이를 포함하는 백라이트유닛
JP2009158468A (ja) バックライト
US11320580B2 (en) Light directing sheet, backlight module, and display device
Lee et al. P‐79: New Light Collimation Film (LCF) for Direct‐lit BLU System
JP2009158467A (ja) 導光板及びバックライト
KR20100091613A (ko) 램프 은폐성이 개선된 광학 시트 및 그를 포함한 액정표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150805

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160805

Year of fee payment: 5