KR20030091901A - Mosaic type Prism sheet for LCD back-panel - Google Patents
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Abstract
Description
한 장의 프리즘 시트를 바둑판(Checker Board)의 패턴과 같이 구분하여, 각 단위패턴별로 자신과 수직이며 자신에 배열된 삼각프리즘을 수직으로 절단하는 평면내의 빛을 모으는 삼각프리즘이 수평 및 수직방향으로 배열된 프리즘 시트의 조각을 교대로 반복 배치하여 한쪽 또는 양방향 모두 모자익(Mosaic) 형태로 만든 프리즘 시트의 제작 방법에 관한 것이다.A prism sheet is divided like a checker board pattern, and a triangular prism that collects light in a plane that vertically cuts a triangular prism arranged vertically with itself for each unit pattern is arranged in a horizontal and vertical direction. The present invention relates to a method of fabricating a prism sheet, in which a piece of a prism sheet is alternately repeatedly arranged to form a mosaic in one or both directions.
LCD에서 가장 중요한 부분의 하나는 LCD가 표시장치로써의 역할이 가능하도록 하는 Back Light Panel이다. 액정장치는 수동형장치여서 자체적인 발광이 현재로써는 불가능하므로 뒷면에서 빛의 조사가 필요하다. 이 것 때문에 Back-Light 패널이 중요하며, 이 Back-light의 핵심 구성부품 중의 하나가 바로 프리즘 시트(Prism Sheet)이다. 이 프리즘 시트는 밑면의 광 도광판(Light Guide Plate)과 확산판(Diffuser)을 통해 -90°에서 +90°사이의 입사각으로 입사하는 광을 중심방향으로 모아주는 역할을 한다. 일반적으로 통용되는 중심방향의 각도 범위는 대략 -35°에서 +35°로 개인용 노트북 컴퓨터에서 특히 중요하다. 프리즘 시트가 중심방향으로 입사빔을 모아 주기 위해서는 중심방향 이외에는 빛이 최소한도로 분포되도록 중심방향에서 벗어나는 광선의 진행방향을 아래 방향으로 되돌려, 재입사하도록 하는 것이다. 이 목적을 위해, 일반적으로 많이 쓰이는 노트북 컴퓨터용 프리즘 시트는 피치(Pitch)가 50㎛이고 꼭지각(Vortex Angle)이 90°인 삼각 프리즘 (Triangle Prism)이 평행 배열된 형태를 취하고 있다. 각 프리즘 시트는 자신의 시트 평면에 수직이며, 자신의 삼각프리즘을 직각으로 가로지는 평면 방향의 빛만 모으는 것이 가능하므로, Back-light Panel에는 두 장의 프리즘 시트를 프리즘의 방향이 90°각도로 교차되도록 중첩시켜 사용함에 의해 모든 방향에서 들어오는 입사빔을 상기의 각도범위 내로 집중시킨다. 두 장의 프리즘 시트를 사용함에 의한 문제점은 프리즘 시트의 재료의 투과도에 의해, 일부 밝기가 감소된다는 것이다. 특히 밑에 위치하는 프리즘시트의 방향과 90°인 방향으로 진행하는 빛의 경우는 밑 방향으로 다시 되돌아 갈 확률이 크므로 빛의 손실이 동일 방향의 빛보다는 더 많아진다. 이 밝기를 보상하는 방법중의 하나는 프리즘 시트 한 장으로 양 평면모두의 방향으로 진행하는 빛을 모으는 것이다.One of the most important parts of the LCD is the Back Light Panel, which enables the LCD to function as a display device. Since the liquid crystal device is a passive device, its own light emission is not possible at present, so it is necessary to irradiate light from the rear side. This is why the back-light panel is important, and one of the key components of this back-light is the prism sheet. The prism sheet collects light incident at an angle of incidence between -90 ° and + 90 ° through a light guide plate and a diffuser plate at the bottom in the center direction. The commonly used central angular range is approximately -35 ° to + 35 °, which is particularly important for personal notebook computers. In order to collect the incident beam in the center direction, the prism sheet returns to the downward direction and reenters the traveling direction of the light beam that is out of the center direction so that light is distributed to the minimum other than the center direction. For this purpose, a commonly used notebook prism sheet has a form in which a triangular prism having a pitch of 50 μm and a vertex angle of 90 ° is arranged in parallel. Since each prism sheet is perpendicular to its sheet plane, it is possible to collect only light in a plane direction that crosses its triangular prism at right angles. By overlapping use, incident beams coming from all directions are concentrated within the above angular range. The problem with using two prism sheets is that some brightness is reduced due to the permeability of the material of the prism sheet. In particular, in the case of the light traveling in the direction of 90 ° to the direction of the prism sheet located below, there is a high probability of returning downward again, so the loss of light is more than that of light in the same direction. One way to compensate for this brightness is to collect light traveling in both directions in one prism sheet.
본 발명은 한 장의 프리즘 시트를 바둑판(Checker Board)의 패턴과 같이 구분하여, 각 단위패턴별로 자신과 수직이며 자신에 배열된 삼각프리즘을 수직으로 절단하는 평면내의 빛을 모으는 삼각프리즘이 수평 및 수직방향으로 배열된 프리즘 시트의 조각을 교대로 반복 배치하여 한쪽 또는 양방향 모두 모자익(Mosaic) 형태로 만든 프리즘 시트의 제작 방법에 관한 것이다. 단위패턴의 사이즈와 수평과 수직 평면 방향의 빛을 모으는 프리즘 시트 조각내의 삼각 프리즘 높이를 달리하거나 또는 꼭지각을 달리함에 의해 여러 가지 다른 특성을 가진 프리즘 시트를 만들 수가 있다.According to the present invention, a prism sheet is divided like a checker board pattern, and a triangular prism that collects light in a plane that vertically cuts a triangular prism arranged vertically with itself for each unit pattern is horizontal and vertical. The present invention relates to a method of manufacturing a prism sheet made of mosaics in one or both directions by alternately arranging pieces of prism sheets arranged in directions. By changing the size of the unit pattern and the height of the triangular prism in the pieces of prism sheet that collect light in the horizontal and vertical plane directions, or by changing the angle of the vertices, a prism sheet having various characteristics can be produced.
도 1은 현재 가장 많이 사용되고 있는 미국 3M사의 프리즘 시트의 구조 및 치수를 도시한 그림이다1 is a diagram showing the structure and dimensions of the prism sheet of the US 3M, which is currently used the most
도 2은 일반적으로 Back-light 패널에 사용되는 두 장의 삼각 프리즘 시트를 서로 90°각도로 중첩시킨 형태 도시2 is a view showing two triangular prism sheets, which are generally used in a back-light panel, superimposed at 90 ° with each other.
도 3은 본 발명의 기본 구조 중의 하나인 양방향 모자익 형태의 프리즘 시트를 위에서 쳐다본 그림Figure 3 is a view from above of a prism sheet in the form of a bidirectional wing which is one of the basic structures of the present invention;
도 4은 본 발명의 다른 기본 구조인 한 방향 모자익 형태의 프리즘 시트를 위에서 쳐다본 그림Figure 4 is a view from above of a prism sheet in one direction of the blade structure, which is another basic structure of the present invention
도 5은 도 3으로 주어진 본 발명 프리즘 시트의 수직 및 수평 단면Figure 5 is a vertical and horizontal cross section of the prism sheet of the present invention given in figure 3
도 5(a)은 도 3의 홀수 열의 경우 프리즘 시트 단면Figure 5 (a) is a cross section of the prism sheet for the odd rows of Figure 3
도 5(b)은 도 3의 짝수 열의 경우 프리즘 시트 단면Figure 5 (b) is a cross section of the prism sheet for the even row of Figure 3
도 6은 일반적인 삼각 프리즘에 의한 입사광의 굴절방향 도시.Fig. 6 shows the refraction direction of incident light caused by a general triangular prism.
도 6(a)은 삼각 프리즘의 프리즘 면에 입사빔의 입사각이 큰 경우 굴절 방향을 도시FIG. 6 (a) shows the direction of refraction when the incident angle of the incident beam is large on the prism face of the triangular prism
도 6(b)은 삼각 프리즘의 프리즘 면에 입사빔의 입사각이 작은 경우 굴절 방향을 도시6 (b) shows the direction of refraction when the incident angle of the incident beam is small on the prism face of the triangular prism
도 7은 효율 향상을 위해 높이가 다른 삼각 프리즘의 띠나 조각을 이용하여 만든, 모자익 형태의 프리즘 시트의 단면FIG. 7 is a cross-section of a monofoam-shaped prism sheet made using strips or pieces of triangular prisms with different heights for improved efficiency.
도 7(a)은 도 5(a)에 대응하는 단면으로 높이가 높은 삼각프리즘 조각이나 띠가 시트의 좌우 및 상하 양단 근처에만 배열되어 있는 경우 도시FIG. 7 (a) is a cross-sectional view corresponding to FIG. 5 (a), in which a high triangular prism piece or strip is arranged only near the left, right, and top and bottom ends of the sheet.
도 7(b)은 도 5(b)에 대응하는 단면으로 높이가 높은 삼각프리즘 조각이나 띠가 시트의 좌우 및 상하 양단 근처에만 배열되어 있는 경우 도시FIG. 7 (b) is a cross-sectional view corresponding to FIG. 5 (b) when a high triangular prism piece or strip is arranged only near the left, right, and top and bottom ends of the sheet.
도 7(c)은 도 5(a)에 대응하는 단면으로 높이가 높은 삼각프리즘과 낮은 삼각프리즘이 교대로 반복 배치된 경우FIG. 7 (c) is a cross section corresponding to FIG. 5 (a) when the high triangular prism and the low triangular prism are alternately arranged.
도 7(d)은 도 5(b)에 대응하는 단면으로 높이가 높은 삼각프리즘과 낮은 삼각프리즘이 교대로 반복 배치된 경우FIG. 7 (d) is a cross section corresponding to FIG. 5 (b) when the high triangular prism and the low triangular prism are alternately arranged.
도 7(e)은 도 5(a)에 대응하는 단면으로 높은 삼각프리즘, 낮은 삼각프리즘, 중간 높이 삼각프리즘, 낮은 삼각프리즘, 그리고 다시 높은 삼각프리즘의 순으로 반복되는 형태의 순으로 배열된 경우FIG. 7 (e) is a cross section corresponding to FIG. 5 (a) when arranged in the order of being repeated in the order of high triangular prism, low triangular prism, medium height triangular prism, low triangular prism, and again high triangular prism
도 7(f)은 도 5(b)에 대응하는 단면으로 높은 삼각프리즘, 낮은 삼각프리즘, 중간 높이 삼각프리즘, 낮은 삼각프리즘, 그리고 다시 높은 삼각프리즘의 순으로 반복되는 형태의 순으로 배열된 경우FIG. 7 (f) is a cross section corresponding to FIG. 5 (b) when arranged in the order of repeating the order of high triangular prism, low triangular prism, middle height triangular prism, low triangular prism, and again high triangular prism
도 8은 도 5와 7의 각 삼각프리즘 조각이나 띠의 양단에 있는 삼각프리즘의 형태를 톱니 날 과 같도록 만든 형태8 is a shape in which the shape of the triangular prism at both ends of the triangular prism pieces or strips of FIGS.
도 8(a)은 벌집형 형태로 6각형의 셀로 구성된 띠형 배열Fig. 8 (a) shows a band arrangement consisting of hexagonal cells in a honeycomb form.
도 8(b)은 마름모 형태의 삼각프리즘 조각배열8 (b) shows a triangular prism fragment array having a rhombus shape
도 9은 가능한 삼각프리즘 조각 및 띠의 형태를 예시9 illustrates the shape of a possible triangular prism piece and strip
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ** Explanation of Signs of Major Parts of Drawings *
1: 프리즘 시트 2: 삼각프리즘1: prism sheet 2: triangular prism
3: 삼각프리즘의 배열방향과 90° 방향 4: 절단단면3: Triangular prism alignment direction and 90 ° direction 4: Cutting section
5: 전체 높이 6: 삼각프리즘 폭 7: 삼각프리즘 높이5: overall height 6: triangle prism width 7: triangle prism height
8: 삼각 형태 9: 삼각 형태를 구성하는 한 직선8: triangular shape 9: a straight line that forms a triangular shape
10: 삼각 형태를 구성하는 다른 직선 11, 12: 프리즘 시트10: another straight line constituting the triangular shape 11, 12: prism sheet
13, 14: 프리즘 시트 배열방향 15: 수직13, 14: prism sheet arrangement direction 15: vertical
16: 프리즘 시트 밑면 17: 수평배열 삼각프리즘 조각16: Prism sheet base 17: Horizontally arranged triangular prism pieces
18: 수직배열 삼각프리즘 조각 19: 수평 프리즘 띠18: Vertical array triangular prism piece 19: Horizontal prism strip
20: 수직 프리즘 띠 21, 23: 프리즘 시트의 홀수 열20: vertical prism strip 21, 23: odd rows of prism sheets
22, 24: 프리즘 시트의 짝수 열 25: 꼭지각22, 24: Even columns of prism sheet 25: Vertex angle
26: 입사각 27: 프리즘 시트 밑면26: incident angle 27: bottom of the prism sheet
28: 입사광 29: 프리즘 면28: incident light 29: prism face
30: 입사각 31: 굴절광30: incident angle 31: refractive light
32: 수직방향 표시선 33: 투과광32: vertical display line 33: transmitted light
34: 굴절각 35: 프리즘 면 36: 프리즘 면34: refraction angle 35: prism face 36: prism face
37: 전반사광 38: 입사광 39: 꼭지각37: total reflection light 38: incident light 39: vertex angle
40: 프리즘 면 41: 투과광 42: 밑면40: prism face 41: transmitted light 42: bottom
43,44: 삼각프리즘 45,46, 47: h1높이의 삼각프리즘에 의해 투과되는 빛43, 44: the triangular prism 45, 46, 47: light that is transmitted by the triangular prism of height h 1
48: 프리즘 면 49: 높은 삼각프리즘48: prism face 49: high triangular prism
50: 점선 51: 중간 높이 삼각프리즘50: dotted line 51: medium height triangular prism
52: 낮은 삼각프리즘 53: 다른 방향 삼각프리즘52: low triangular prism 53: other direction triangular prism
54: 벌집형 형태 55, 56, 57: 서로 60°방향씩 간격을 가진 3 방향54: honeycomb type 55, 56, 57: three directions with a distance of 60 ° to each other
58: 수직 방향배열 59,60: 수직 방향배열 을 따른 벌집형 형태의 배열58: vertical arrangement 59,60: honeycomb arrangement along the vertical alignment
61: 마름모형 삼각프리즘 조각 62, 63: 마름모의 변61: rhombic triangular prism piece 62, 63: rhombus edge
64:서로 이웃하는 4개의 마름모 65, 66: 서로 마주보는 마름모64: 4 diamonds next to each other 65, 66: diamonds facing each other
67,68: 서로 마주보는 마름모 69,70: 서로 마주보는 마름모67,68: Rhombus facing each other 69,70: Rhombus facing each other
71, 72: 서로 마주보는 마름모71, 72: diamonds facing each other
73,74: 삼각프리즘을 직각으로 가로지르는 평면 75: 육각형 셀73,74: Plane 75 perpendicular to triangular prism: hexagonal cell
76, 77: 서로 이웃 하는 수직선 78: 모임각76, 77: vertical lines next to each other 78: meeting angle
79,80: 각 삼각프리즘 조각의 양단79,80: Both ends of each triangle prism piece
도 1은 현재 가장 많이 사용되고 있는 미국 3M사의 프리즘 시트의 구조 및 치수를 도시한 그림이다. 도 1(a)는 프리즘 시트의 구조를 도시한 그림이며, 도 1(b)는 프리즘 시트의 가로 단면을 도시한 그림이다. 프리즘 시트(1)는 삼각 프리즘(2)이 평행으로 배열되어 있다. 프리즘 시트(1)를 삼각프리즘(2)의 배열방향과 90°방향(3)으로 절단한 단면(4)을 보면 전체 높이(5)가 155㎛이며, 위쪽에 삼각프리즘(2)이 폭(6)이 50㎛이며 높이(7)가 25㎛인 삼각 형태(8)로 양각되어 있다. 이삼각 형태(8)는 서로 길이가 35.4㎛로 동일한 두 직선(9, 10)이 꼭지각(11)이 90°로 하여 교차하고 있다. 도 2는 일반적으로 Back-light 패널에 사용되는 두 장의 삼각 프리즘 시트를 서로 90°각도로 중첩시킨 형태를 도시한 그림이다. 두 장의 프리즘 시트(11, 12)내의 삼각프리즘(2)의 배열방향(13, 14)이 서로 수직(15)으로 교차하도록 하며 동시에 위쪽 프리즘 시트(12)의 밑면(16)이 아래쪽 프리즘 시트(11)의 삼각프리즘(2)과 접촉하도록 하여 중첩시킨다. 아래쪽 프리즘 시트(11)은 자신과 수직이며, 삼각 프리즘을 직각으로 가로지르는 평면(73) 내를 진행하는 빛에만 효과를 발휘하며, 프리즘 시트(12)는 자신과 수직이며, 삼각 프리즘을 직각으로 가로지르는 평면(74) 내를 진행하는 빛에만 효과를 발휘한다. 도 3은 본 발명의 기본 구조 중의 하나인 양방향 모자익 형태의 프리즘 시트를 위에서 쳐다본 그림이다. 동일한 크기의 사각형 형태의 수평배열 삼각프리즘 조각(17)과 수직배열 삼각 프리즘조각(18)이 접촉하여 교대로 배열되어 있는 구조를 가지고 있다. 도 4는 본 발명의 다른 기본 구조인 한 방향 모자익 형태의 프리즘 시트를 위에서 쳐다본 그림이다. 수평 프리즘 띠(Strip)(19)와 수직 프리즘 띠(20)가 교대로 배열되어 있다. 도 5는 도 3으로 주어진 본 발명 프리즘 시트의 수직 및 수평 단면을 도시한 그림이다. 프리즘시트의 단면을 정면에서 쳐다보는 경우, 단면의 위치가 도 3의 홀수 열(21, 23))의 경우는 도 5(a)와 같은 형태를 가지며, 단면의 위치가 짝수 열(22, 24)인 경우는 도 5(b)의 형태를 가진다. 도 5(a)와 5(b)에서 점선(50)은 수평 단면의 경우는 수평배열 삼각 프리즘 조각, 수직 단면의 경우는 수직배열 삼각프리즘 조각을 나타낸다. 도 6은 일반적인 삼각 프리즘에 의한 입사광의 굴절방향을 도시한 그림이다. 도 6(a)는 삼각 프리즘의 프리즘 면에 입사하는 입사광의 입사각이 큰 경우의 굴절방향을 , 도 6(b)는 삼각 프리즘의 프리즘 면에 입사하는 입사광의 입사각이 작은 경우의 굴절 방향을 도시했다. 도 6(a)에서 삼각 프리즘의 꼭지각(25)이2θ라고 하면, 입사각(26) α로 프리즘 시트의 밑면(27)에 입사하는 광(28)은 프리즘 시트의 굴절률 n에 의해 굴절되어 프리즘 면(29)에 입사각(30) β로 입사한다. 이 경우 굴절광(31)의 굴절각(Refraction Angle)은 900-(β+θ)로 주어진다. 프리즘 면(29)를 투과한 광(33)이 수직방향 표시선(32)과 ±γ(모임각)(78)의 각도 내의 방향으로 진행하기 위해서는 그 굴절각(34)φ는 900-(γ+θ)보다 커야 한다. 이 조건들은 은 다음과 같이 표시된다.Figure 1 is a view showing the structure and dimensions of the prism sheet of the US 3M, which is currently used the most. Fig. 1 (a) is a diagram showing the structure of a prism sheet, and Fig. 1 (b) is a diagram showing a horizontal cross section of the prism sheet. In the prism sheet 1, triangular prisms 2 are arranged in parallel. When the prism sheet 1 is cut in the arrangement direction of the triangular prism 2 and the cross section 4 in the 90 ° direction (3), the overall height 5 is 155 µm, and the triangular prism 2 is the width ( 6) is embossed into a triangular shape 8 having a thickness of 50 mu m and a height 7 of 25 mu m. In the triangular shape 8, two straight lines 9 and 10 having the same length of 35.4 mu m intersect with the vertex angle 11 at 90 degrees. FIG. 2 is a diagram illustrating a form in which two triangular prism sheets, which are generally used for a back-light panel, are superimposed at 90 ° on each other. The arrangement directions 13 and 14 of the triangular prism 2 in the two prism sheets 11 and 12 intersect each other at right angles 15, and at the same time, the bottom 16 of the upper prism sheet 12 has a lower prism sheet ( It overlaps with the triangular prism 2 of 11). The lower prism sheet 11 is perpendicular to itself and only exerts light that travels in the plane 73 crossing the triangular prism at right angles, while the prism sheet 12 is perpendicular to itself and perpendicular to the triangular prism. It only works with light traveling through the transverse plane 74. Figure 3 is a view from above of a prism sheet in the form of a bidirectional wing which is one of the basic structures of the present invention. The horizontally arranged triangular prism pieces 17 and the vertically arranged triangular prism pieces 18 of the same size have a structure in which they are alternately arranged. Figure 4 is a view from above of the prism sheet in one direction of the other wing structure which is another basic structure of the present invention. Horizontal prism strips 19 and vertical prism strips 20 are alternately arranged. FIG. 5 is a view showing vertical and horizontal cross sections of the prism sheet of the present invention given in FIG. 3. When looking at the cross section of the prism sheet from the front, the position of the cross section is the same as that of FIG. 5 (a) in the case of the odd columns 21 and 23 of FIG. 3, and the position of the cross section is the even rows 22 and 24. ) Has the form of FIG. 5 (b). 5 (a) and 5 (b), the dotted line 50 represents a horizontally arranged triangular prism piece in the case of a horizontal cross section, and a vertically arranged triangular prism piece in the case of a vertical cross section. 6 is a diagram showing the refraction direction of incident light by a general triangular prism. Fig. 6 (a) shows the refraction direction when the incident angle of incident light incident on the prism face of the triangular prism is large, and Fig. 6 (b) shows the refraction direction when the incident angle of incident light incident on the prism face of the triangular prism is small. did. If the vertex angle 25 of the triangular prism in Fig. 6 (a) is 2θ, the light 28 incident on the underside 27 of the prism sheet at the incident angle 26 α is refracted by the refractive index n of the prism sheet, and thus the prism face It enters into 29 at the incident angle 30 (beta). In this case, the refractive angle of the refracted light 31 is given by 90 0- (β + θ). In order for the light 33 transmitted through the prism face 29 to travel in the direction within the angle between the vertical display line 32 and the ± γ (collecting angle) 78, the refractive angle 34φ is 90 0- (γ +). θ). These conditions are denoted by
식 (1)에서 φ는 항상 0보다 적지 않아야 하므로θ≥γ의 조건이 성립해야 한다. 그렇지 않으면 원하는 중심부분으로 모여서 진행되어질 부분의 광이 프리즘 면(29)내부에서 전반사 되어 밑면(42)으로 다시 되돌아 가므로 효율이 떨어지게 된다. 만약 θ≥900-γ 크게 되는 경우에는 좌측의 프리즘 면(35)를 통하여 아래쪽으로 빛이 진행하므로, 이 것도 효율을 줄이는 결과를 가져온다. 그러므로, 삼각 프리즘의 꼭지각 2θ는 2γ에서 180°-2γ 사이에 있어야 한다. 만약 γ값이 상기에 주어진 35°로 주어진다면 이 값은 70°와 110°사이에 있어야 한다. 도 6(b)에서 꼭지각(39)이 2θ'인 삼각프리즘의 프리즘 면(36)에 입사각 δ로 입사하는 입사하는 광(38)은 수직방향 표시선(32)의 왼쪽에서 입사하므로 δ는 θ'항상 크다. 이 입사각으로 입사하는 광이 프리즘 면(36)을 투과시는 그 투과광은 거의 대다수 γ값보다 큰 값으로 굴절되게 되어 손실될 확률이 아주 크다. 이 것을 방지하기 위해서는 프리즘 시트의 굴절률이 θ'각도 이상으로 입사하는 광은 전반사가 되도록 하는 것이 효율적이다. 프리즘 면(36)에서 전 반사가 된 광(37)는 삼각 프리즘의 다른 프리즘 면(40)에 입사하여 그 투과광(41)은 프리즘 시트의 다른 삼각프리즘의 프리즘면(48)에 입사하여, 프리즘 시트의 밑면(42)으로 되돌아가게 된다. 만약 프리즘 시트 내에 높이가 h1삼각프리즘(43)과 높이가h2인 삼각프리즘(44)의 두 종류로 구성되어 있는 경우, h1높이의 삼각프리즘(43)에 의해 투과되는 빛들(45, 46, 47) 중 빛 (46) 과 (47)은 h2높이를 가진 삼각프리즘(44)에 의해 밑면(42)으로 되돌아 가게 되어, 빛(45)와 같이 유실이 되지 않으므로, 전체적인 빛의 집중 효율을 증가시킬 수가 있다. 도 7은 효율 향상을 위해 높이가 다른 삼각 프리즘의 띠나 조각을 이용하여 만든, 모자익 형태의 프리즘 시트의 단면을 나타낸다. 도 7(a), (c)와 (e)의 경우는 도 5(a)에 대응하며, 도 7(b), (d)와 (f)는 도 5(b)에 대응한다. 도 7(a)와 (b)는 높이가 높은 삼각프리즘(49) 조각이나 띠가 시트의 좌우 및 상하 양단 근처에만 배열되어 있는 경우이며, 도7(c)와 (d)는 높이가 높은 삼각프리즘 (49)과 낮은 삼각프리즘(52)가 방향이 다른 삼각프리즘(53)을 사이에 두고 교대로 반복 배치된 경우를 나타낸다. 도 7(e)와 (f)는 높은 삼각프리즘(49), 낮은 삼각프리즘(52), 중간 높이 삼각프리즘(51), 낮은 삼각프리즘(52), 그리고 다시 높은 삼각프리즘(49)의 순으로 반복되는 형태의 순으로 배열된 경우이다. 이들 그림에서 점선 부분의 방향이 다른 삼각프리즘 조각이나 띠도 각기 그림에서와 같은 배열을 따른다. 도 8은 도 5와 7의 각 삼각프리즘 조각이나 띠의 양단에 있는 삼각프리즘의 형태를 톱니 날 과 같도록 만든 형태를 도시한 것 이다. 도 8(a)와 (b)는 도 5(a)와 (b)에 해당하고 도 8(c), (d), (e), (f), (g)와 (h)는 도 7(a), (b), (c), (d), (e)와 (f)에 각기 대응한다. 각 삼각프리즘 조각의 양단(79, 80)이 수직선으로 깍여져 있다. 도 9은 가능한 삼각프리즘 조각 및 띠의 형태를 예시한 그림으로 바로 위에서 쳐다본 경우이다. 도 9(a)는 벌집형(Honeycomb Type)형태(54)로 6각형의 셀(Cell)(75)로 구성된 띠형 배열을 예시하고 있다. 이 벌집형 형태의 배열은 서로 60°방향씩 간격을 가진 3 방향(55, 56, 57)으로 배열이 가능하며, 수직 방향배열(58)의 경우, 서로 이웃 하는 수직선(76, 77)을 따른 벌집형 형태의 배열(59, 60)에 삼각프리즘이 수직 과 수평으로 배열되어 있다. 벌집형 형태의 배열방향에 따라 수직 방향배열(58)을 + 또는 - 60°회전시키게 되면 그 방향에 대응하는 삼각프리즘 배열이 얻어진다. 도 9(b)는 마름모 형태의 삼각프리즘 조각 배열 프리즘 예시하고 있다. 마름모 형태의 삼각프리즘 조각배열 프리즘 시트 내의 각 마름모형 삼각프리즘 조각(61) 내의 삼각프리즘 배열방향은 각 마름모의 변(62, 63)에 평행하게 배열되어 있고, 서로 이웃 하는 4개의 마름모(64)의 경우, 서로 마주보는 마름모(65와 66, 67과 68)에 동일방향의 삼각프리즘이 배열되도록 하고 있다. 서로 한 변을 서로 공유하는 마름모 사이에는 삼각 프리즘의 배열 방향이 서로 90°차이가 나도록 되어 있다. 서로 이웃하는 4개의 마름모(64)에 삼각프리즘을 배열하는또 다른 방법은 삼각프리즘을 마름모의 대각선에 평행하게 하여, 서로 마주보는 마름모(69와 70, 71과 72)에 동일방향의 삼각프리즘이 배열하고, 서로 한 변을 서로 공유하는 마름모 사이에는 삼각 프리즘의 배열 방향이 서로 90°차이가 나도록 한다. 마름모의 형태는 정 사각형을 45°회전시킨 것과 상하 또는 좌우의 낀각을 90°이상으로 한 여러 가지 형태가 있다.In Eq. (1), φ should not always be less than 0, so the condition θ≥γ should be established. Otherwise, the light of the portion to be collected and proceeded to the desired center portion is totally reflected inside the prism face 29 and returns to the bottom face 42, thereby reducing efficiency. If θ≥90 0 -γ becomes large, light travels downward through the prism face 35 on the left side, which also results in a decrease in efficiency. Therefore, the vertex angle 2θ of the triangular prism should be between 2γ and 180 ° -2γ. If the value of γ is given at 35 °, the value should be between 70 ° and 110 °. In FIG. 6B, incident light 38 incident on the prism face 36 of the triangular prism having a vertex angle of 2θ 'is incident on the left side of the vertical display line 32, and δ is θ'. Always big When light incident at this incidence angle passes through the prism face 36, the transmitted light is refracted to a value larger than most of the γ values, which is very likely to be lost. In order to prevent this, it is efficient to make the total reflection of light incident on the refractive index of the prism sheet more than the angle? '. The light 37 totally reflected from the prism face 36 is incident on the other prism face 40 of the triangular prism, and the transmitted light 41 is incident on the prism face 48 of the other triangular prism of the prism sheet. The bottom 42 of the seat is returned. If the prism sheet is composed of two kinds of height h 1 triangular prism 43 and height h 2 triangular prism 44, the light transmitted by the h 1 height triangular prism 43, 45, Among the lights 46 and 47, the light 46 and 47 are returned to the base 42 by a triangular prism 44 having a height of h 2 , and thus are not lost like the light 45, so that the overall light concentration is concentrated. The efficiency can be increased. 7 is a cross-sectional view of a hat-shaped prism sheet made by using strips or pieces of triangular prisms having different heights to improve efficiency. 7 (a), (c) and (e) correspond to Fig. 5 (a), and Figs. 7 (b), (d) and (f) correspond to Fig. 5 (b). 7 (a) and 7 (b) show high triangular prism 49 pieces or strips arranged only near the left, right, and top and bottom ends of the sheet. FIGS. 7 (c) and 7 (d) show high triangular heights. It shows the case where the prism 49 and the low triangular prism 52 are alternately arranged alternately with the triangular prism 53 which differs in direction. 7 (e) and 7 (f) show a high triangular prism 49, a low triangular prism 52, a medium high triangular prism 51, a low triangular prism 52, and then a high triangular prism 49 in that order. This is the case when arranged in repeating form. Triangular prism pieces or bands with different dotted lines in these figures follow the same arrangement as in the figure. 8 is a view showing the shape of the triangle prism on both ends of the triangular prism pieces or strips of FIGS. 8 (a) and (b) correspond to FIGS. 5 (a) and (b), and FIGS. 8 (c), (d), (e), (f), (g) and (h) are shown in FIG. Corresponds to (a), (b), (c), (d), (e) and (f), respectively. Both ends 79 and 80 of each triangular prism piece are cut in a vertical line. Figure 9 is a view illustrating the shape of possible triangular prism pieces and bands when viewed directly from above. FIG. 9 (a) illustrates a band arrangement consisting of hexagonal cells 75 in a honeycomb type 54. This honeycomb arrangement can be arranged in three directions (55, 56, 57) with a distance of 60 ° to each other. In the honeycomb arrays 59 and 60, triangular prisms are arranged vertically and horizontally. When the vertical direction 58 is rotated by + or-60 ° according to the honeycomb-like direction, a triangular prism array corresponding to the direction is obtained. 9 (b) illustrates a triangular prism fragment array prism in a rhombus shape. Triangular prism pieces arranged in a rhombus The triangular prism arrangement direction in each rhombic triangular prism piece 61 in the prism sheet is arranged parallel to the sides 62 and 63 of each rhombus, and the four rhombus 64 adjacent to each other are arranged. In this case, triangular prisms in the same direction are arranged in the rhombuses 65 and 66, 67 and 68 facing each other. Between the rhombuses sharing one side with each other, the arrangement direction of the triangular prism is 90 degrees different from each other. Another way of arranging triangular prisms on four neighboring rhombuses 64 is to make the triangular prism parallel to the diagonal of the rhombus, so that the triangular prisms in the same direction are placed on the opposite rhombuses 69, 70, 71 and 72. Arrange and arrange the triangular prisms in a 90 ° difference between the rhombuses that share one side with each other. There are various shapes of rhombus with the square rotated 45 ° and the angle of up and down or left and right more than 90 °.
단위패턴의 사이즈와 수평과 수직 평면 방향의 빛을 모으는 프리즘 시트 조각내의 삼각 프리즘 높이를 달리하거나 또는 꼭지각을 달리함에 의해 여러 가지 다른 특성을 가진 프리즘 시트를 만들 수가 있다.By changing the size of the unit pattern and the height of the triangular prism in the pieces of prism sheet that collect light in the horizontal and vertical plane directions, or by changing the angle of the vertices, a prism sheet having various characteristics can be produced.
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