KR100413163B1 - 광학시트 및 광학시트를 사용한 백라이트 유니트 - Google Patents

광학시트 및 광학시트를 사용한 백라이트 유니트 Download PDF

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KR100413163B1 KR10-2000-0052992A KR20000052992A KR100413163B1 KR 100413163 B1 KR100413163 B1 KR 100413163B1 KR 20000052992 A KR20000052992 A KR 20000052992A KR 100413163 B1 KR100413163 B1 KR 100413163B1
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Abstract

본 발명은 액정표시장치(Liquid Crystal Display)의 백라이트 유니트에 쓰이는 광학시트에 관한 것으로서, 본 발명의 광학시트는, 투명한 합성수지로 제조된 기재층(base layer)을 구비하고, 특정의 광학적 성질을 가지며, 상기 기재층은 교대로 배열된 이종 물질로 형성되어 있다.

Description

광학시트 및 광학시트를 사용한 백라이트 유니트{OPTICAL SHEET AND BACK LIGHT UNIT USING OPTICAL SHEET}
본 발명은 액정표시장치(LCD)의 백라이트 유니트(back light unit)에 조립되는 광확산판(light diffusing sheet)과 같은 것에 적합한 광학시트(optical sheet) 및 광학시트를 사용한 백라이트 유니트에 관한 것이다.
액정표시장치에는, 액정층의 배면으로 광선이 조사되어 정면을 밝히는 백라이트 방식이 널리 쓰이는데, 이러한 백라이트 유니트는 액정층의 밑면에 장치된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 일반적으로 백라이트 유니트(20)는, 광원(光源)으로서의 봉형 램프(bar-shaped lamp)(21)와 적층된 다수의 광학시트(22)를 구비하고 있다. 각각의 광학시트(22)는 굴절 및 확산 등의 특정한 광학적 성질을 갖는다. 특히, 이러한 광학시트(22)는, 상기 램프(21)에 단부가 연하여 있도록 배치된 도광판(導光板, Light Guiding Plate)(23)과, 상기 도광판(23)의 윗면에 배설된 광확산판(光擴散板, Light Diffusing Sheet)(24)과, 상기 광확산판(24)의 윗면에 배설된 프리즘판(Prism Sheet)(25)을 구비하고 있다.
상기 백라이트 유니트(20)의 기능을 설명하면, 먼저 램프(21)로부터 도광판(23)으로 입사한 광선(light rays)은 도광판(23)의 밑면에 구비된 반사 도트(reflection dots) 또는 반사판(reflection sheet)(미도시) 및 각 측면에서 반사되어, 도광판(23) 윗면으로 출사(出射)된다. 도광판(23)으로부터 출사된 광선은 광확산판(24)에 입사하여 광확산판(24)에서 확산되며, 광확산판(24)의 표면으로 출사된다. 광확산판(24)에서 출사된 광선은 다시 프리즘판(25)으로 입사되어, 프리즘판(25)의 표면에 형성된 프리즘부(25a)에 의해 실질적으로 수직인 방향에서 극대점을 갖는 분포를 보이는 광선으로서 출사된다. 그래서, 램프(21)로부터 출사된 광선은 광확산판(24)에 의하여 확산되고, 프리즘판(25)에 의하여 실질적으로 수직인 방향에서 극대점을 갖는 광선으로 굴절하여, 그 상부에 위치한 액정층(미도시)의 전체 면을 밝히게 된다.
또한, 백라이트 유니트에는, 비록 도시되지는 않았지만, 전술한 프리즘판(25)의 집광(集光) 특성을 고려하여, 광학시트(22)로서 광확산판 또는 프리즘판을 더 구비될 수 있다.
광선은 램프(21)가 구비된 단부로부터 도광판(23)에 입사하기 때문에, 그 밑면에 반사 수단이 구성되어 있더라도 광선은 도광판(23)으로부터 수직방향으로 출사될 수 없다. 그리고, 도광판(23)으로부터 출사된 광선의 극대점 방향은 램프(21)에 반대되는 측으로 소정 각도 경사지게 된다. 그러한 경사 방향은 도광판(23)의 종류에 따라 결정된다. 또한, 프리즘판(25)에 있어서, 출사 광선을 수직방향으로 굴절시키기에 적합한 입사광의 극대점 방향은 그 형상에 의하여 결정된다.
결국, 광확산판(24)은, 도광판(23)으로부터 출사된 광선의 소정 극대점 방향을 프리즘판(25)의 입사 광선에 적합한 극대점 방향으로 도광시킬 수 있는 것이 바람직하다.
한편, 종래 광확산판(24)으로는, 수지비드(resinous bead) 등의 광확산제가 그 표면에 분산된 광확산층, 또는 엠보싱(embossing) 가공 등에 의하여 표면에 미세한 요철을 갖는 광확산층이 있다. 이러한 광확산판(24)의 주된 기능은 투과되는 광선을 확산시키는 것이고, 출사 광선의 극대점 방향을 법선 방향으로 더 변화시키는 변각기능(變角幾能)은 광확산기능(光擴散幾能)에 의하여 증가된다. 이러한 이유로, 종래 광확산판(24)은 변각기능을 증가시켜 투과되는 광선을 법선 방향으로 향하게 하기 위하여, 광확산기능을 증가시킬 필요가 있다. 그러나, 실제로는, 광확산기능이 크게 증가된다면, 법선 방향에서의 출광량이 감소하게 되고, 백라이트 유니트(20)를 사용하는 액정표시장치의 휘도(luminance)가 그에 상응하게 감소한다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은, 광확산기능의 증가 없이 통과하는 광선의 극대점을 수직 방향으로 향하게 할 수 있는 광학시트를 제공하며, 또한 이러한 광학시트를 사용한 백라이트 유니트를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학시트를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광학시트를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 광학시트를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 광학시트를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 광학시트를 나타내는 단면도이다.
도 6은 일반적인 백라이트 유니트를 나타내는 개략 사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1, 11, 21, 31, 41 : 광학시트
2, 12, 22, 32, 42 : 기재층
3 : 광확산층
4 : 점착방지층
5 : 결합제
6 : 수지비드
7 : 결합제
8 : 수지비드
A : 합성수지
B : 합성수지
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는, 투명한 합성수지로 제작된 기재층(基材層)(base layer)을 구비하고 특정의 광학적 성질을 갖는 광학시트를 제공한다. 상기 기재층은 이종(異種) 소재가 교대로 배열되어 형성된다. 이러한 광학시트를 사용하면, 교대로 배열된 이종 소재 사이의 경계면에서 반사 및 굴절에 의해 기재판을 투과하는 광선을 법선 방향으로 향하게 하는 것이 가능하다. 그러므로,종래 광확산판과는 달리, 변각기능을 증가시키기 위하여 광확산기능을 증가시킬 필요가 없다. 결국, 법선 방향으로의 출광량을 감소시키지 않고 변각기능을 증가시킬 수 있는 것이다.
바람직하게는, 상이한 굴절률을 갖는 소재가 기재판에 사용되는 이종 소재로서 사용된다. 상이한 굴절률을 갖는 소재를 교대로 배열함으로써 교대로 배열된 이종 소재 사이의 경계면에서 반사 및 굴절이 효과적으로 일어나게 할 수 있다.
상이한 굴절률을 갖는 소재를 상기와 같이 이종 소재로서 사용할 때, 굴절률은 교대로 배열된 소재 사이의 경계면에서 연속적으로 변하게 된다. 그러한 교대로 배열된 이종 소재 사이의 경계면에서의 굴절률의 변화는, 교대로 배열된 합성수지 각각이 광선을 경계면 근처에서 휘게 하거나, 반사 및 굴절시키는 회절격자형(grated-type) 섬유가 되게 하는 효과를 제공한다. 결국, 출사되는 광선을 법선 방향으로 향하게 하는 것이 가능하다.
교대로 배열된 이종 소재 사이의 경계면은 판에 대하여 직각이 되는 것이 바람직하다. 그럼으로써, 광학시트가 용이하게 제작될 수 있고, 이종 소재들의 굴절률에 따른 투과 광선의 움직임 즉, 변각기능이 용이하게 예측되고 설계될 수 있다. 반면에, 이종 소재 사이의 경계면은 판의 면에 대하여 소정 방향으로 경사질 수도 있다. 그럼으로써, 경계면을 투과하는 광선은 위로 굴절될 수 있다.
이종 소재들은 줄무늬로 배열되는 것이 바람직하다. 기재층을 형성하도록 이종 소재들을 줄무늬로 배열하는 것은 줄무늬 방향과 수직 방향으로만 변각기능을 제공한다. 반면에, 도광판으로부터 출사된 광선의 극대점 방향은, 이미 언급한 바와 같이 상기 광선의 극대점이 램프와 반대되는 면을 향하여 소정 각도로 기울어지게 되는 출광 특성(light outgoing characteristic)을 갖기 때문에, 줄무늬 방향과 수직 방향으로만 변각기능을 갖는 광학시트를 이용하여 광선을 법선 방향으로 지향시킴으로써 상기 특성이 도광판으로부터 출사되는 광선의 특성에 적용될 수 있다.
이종 소재 각각의 배열 폭은 가시광선의 파장 보다 큰 것이 바람직하다. 그럼으로써, 상기 변각기능이 효과적으로 나타나게 된다. 반대로, 상기 배열 폭이 가시광선의 파장 보다 작게 설정되는 경우, 기재층을 통과하는 광선은 굴절에 의하여 분산된다. 그러므로, 광확산기능이 크게 증가되게 된다.
본 발명의 광학시트는 기재층 위에 광확산층을 더 구비하는 광확산판에도 적용 가능하다. 광확산층으로서, 수지비드가 분산된 결합제가 사용될 수 있다. 광학시트에서, 기재층은 변각기능을 갖고, 기재층 위에 구비된 광확산층은 광확산기능을 갖는다. 이러한 이유로, 종래 광확산판과는 다르게 더 큰 변각기능을 위하여 광확산기능을 증가시킬 필요가 없으며, 광확산기능과는 별개의 능력으로서 변각기능을 증가시키는 것이 가능하다. 그러므로, 법선 방향으로의 출광량은, 변각기능을 증가시키더라도 광확산기능에 의해 감소되지 않는다.
본 발명의 광학시트는 기재층의 밑면에 위치된 점착방지(sticking-proof)층을 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 기재층에는 수지비드가 결합제에 분산되어 있다. 기재층의 밑면에 점착방지층을 제공하는 것은, 광학층이 다른 판 위에 적층될 때 점착되는 것을 방지한다.
램프 및 램프로부터 출사된 광선을 전면으로 균일하게 도광하는 광학시트를포함하는 액정표시장치용 백라이트 유니트의 광학시트로서 본 발명의 광학시트를 사용하면, 광선을 수직 방향으로 지향하기 위해 필요한 광학시트의 수가 감소하고, 상기 언급한 높은 변각기능으로 인해 백라이트 유니트의 두께를 줄이는 것이 용이하다. 게다가, 도광판과 프리즘판 사이에 위치한 광확산판으로서 광학시트를 사용하면, 본 발명의 광학시트는 상대적으로 정확하고 쉽게 제어가 될 수 있는 변각기능을 갖고, 그럼으로써 도광판과 프리즘판의 출광 특성에 적합하게 될 수 있다. 더욱이, 종래 광확산판과는 다르게 변각기능을 조정하기 위하여 광확산기능을 변화시킬 필요가 없으며, 변각기능이 증가하더라도 법선 방향으로의 출광량을 감소시키지 않고 액정표시장치의 휘도가 향상될 수 있다.
본 발명의 이러한 목적, 특성 및 이점은, 하기 설명 및 첨부도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 더욱 분명해질 것이다.
이하, 첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 도 1 내지 도 5는 실시예 1 내지 실시예 5에 따른 본 발명의 광학시트를 나타내는 단면도이다.
도 1에 있어서, 광학시트(1)는 투명 합성수지로 제작된 기재층(2) 만을 구비한다. 기재층(2)은 판상으로 형성된다. 이 판의 평면 위에, 상이한 굴절률을 갖는 합성수지 A 및 합성수지 B가 줄무늬로 교대로 배열된다. 합성수지 A 및 합성수지 B의 각각의 경계면은 기재층(2)의 판상에 수직이며, 상호간에 평행하다.
합성수지 A 및 합성수지 B의 굴절률 차이는 0.001 내지 1 인 것이 바람직하다. 왜냐하면, 합성수지 A 및 합성수지 B의 굴절률의 차이가 0.001 보다 작으면,반사 광선의 양이 더 적어지고 굴절 효과가 감소한다. 반면에, 그 차이가 1 보다 크다면, 경계면에서의 광 손실이 커진다.
합성수지 A 및 합성수지 B의 각각의 폭 H1은 가시광선의 파장 보다 더 크고, 0.7㎛ 내지 3000㎛로 설정된다. 기재층(2)의 두께는 제한되지 않고, 예를 들어, 50㎛ 내지 250㎛로 설정된다. 왜냐하면, 기재층(2)의 두께가 50㎛ 보다 작으면, 하기와 같이 기재층(2) 위에 광확산층이 형성될 때, 광확산층을 형성하기 위하여 수지 조성물을 사용하면 컬링(curling)이 일어나기 쉽거나 또는 광학시트의 취급이 어렵게 된다. 반면에, 기재층(2)의 두께가 250㎛ 보다 크다면, 액정표시장치의 휘도가 감소하고, 백라이트 유니트의 두께가 증가한다. 그것은 더욱 얇은 액정표시장치를 요구하는 수요에 반한다.
기재층(2)에 사용되는 합성수지 A 및 합성수지 B의 소재에는 제한이 없다. 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 아크릴 수지, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리올레핀, 셀룰로오스 아세테이트, 방수 비닐 클로라이드 등과 같은 합성수지가 사용된다.
상기 광학시트(1)에 따르면, 도 1에 실선의 화살표로 도시된 바와 같이, 밑면에서 윗면으로 통과하는 광선의 움직임은 합성수지 A 및 합성수지 B의 경계면에서 반사 및 굴절에 의해 제어될 수 있다. 이러한 이유로, 출사 광선은 반사 및 굴절에 의하여 입사광의 순방향, 역방향 및 법선 방향으로 진행하는 광선을 포함한다. 그리고, 이러한 광선들의 조합의 결과로 출사 광선의 극대점 방향은 법선 방향으로 굴절된다.
다음에는, 광학시트(1)를 제조하는 방법을 설명한다. 두 개의 압출기(extruder)가 합성수지 A 및 합성수지 B를 각각 압출하는데 사용된다. 그 다음 다이(die) 앞에 놓여진 혼합기(mixer)가 합성수지 A 및 합성수지 B를 순차 이송하여 수지들을 다이에 주입함으로써 합성수지 A 및 합성수지 B가 교대로 배열되게 된다. 그리고, 그렇게 배열된 합성수지들은 다이로부터 판상으로 압출되고, 그럼으로써 합성수지 A 및 합성수지 B가 평면 내에 교대로 배열되는 광학시트(1)를 제조하게 된다.
도 2에 있어서, 광학시트(11)는 합성수지 A 및 B의 경계면의 상태를 제외하면 광학시트(1)와 동일하다. 광학시트(1)의 합성수지 A 및 B가 경계면에서 서로 분리되어 있으나, 광학시트(11)의 합성수지 A 및 B는 그들의 경계면에서 서로 혼합되어 있으며, 합성수지 A 및 합성수지 B의 조성 농도는 소정 간격에 따라 점진적으로 증가하거나 감소한다. 이러한 이유로, 광학시트(11)의 합성수지 A 및 B의 경계면에서, 굴절률은 합성수지 A의 굴절률에서 합성수지 B의 굴절률로 연속적으로 변화한다.
도 2에서 실선으로 도시된 바와 같이, 광학시트(11)에서 밑면으로부터 윗면으로 통과하는 광선의 움직임은, 합성수지 A 및 B의 경계면에서 휘거나 반사 및 굴절을 한다. 광선의 만곡(curvature), 반사 및 굴절은 모든 출사 광선의 극대점 방향을 법선 방향으로 지향시킬 수 있게 한다.
도 3에 있어서, 광학시트(21)는 교대로 배열된 합성수지 A 및 B의 각각의 폭 H2를 제외하면 광학시트(1)와 동일하다. 폭 H2는 가시광선의 파장 보다 크지 않으며, 구체적으로는 0.01㎛ 내지 0.7㎛로 설정된다. 광학시트(21)에서, 기재층(2)을 통과하는 광선은 회절(diffraction)에 의해 확산된다. 결국, 광학시트(21)의 광확산기능이 크게 증가하게 된다.
도 4에 있어서, 광학시트(31)는 합성수지 A 및 B의 경계면의 방향을 제외하면 광학시트(1)와 동일하다. 광학시트(31)의 경계면은, 판 평면에 수직인 광학시트(1)의 경계면과는 다르게, 판 표면에 대하여 소정 각도 및 소정 방향으로 기울어져 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 백라이트 유니트의 도광판은 출사 광선의 극대점 방향이 기울어지는 출광 특성을 갖는다. 그러나, 광학시트(31)의 합성수지 A 및 B의 경계면이 입사광선에 상반되는 방식으로 광학시트(31)가 백라이트 유니트 내에 배치된다면, 경사진 합성수지 A 및 B의 경계면을 통과하는 광선은 위로 굴절되게 된다. 이러한 이유로, 광학시트(31)는 투과 광선을 법선 방향으로 향하게 하는 향상된 변각기능을 갖는다.
도 5에 있어서, 광학시트(41)는 도 1의 광학시트와 동일하게 기재층(2)을 포함하고, 나아가 기재층(2)의 윗면에 위치한 광확산층(3)과 기재층(2)의 밑면에 위치한 점착방지층(4)을 더 포함한다.
광확산층(3)은 결합제(5)와 결합제(5)에 분산된 수지비드(6)로 구성된다. 광확산층(3) 내에 수지비드(6)를 분산시키는 것은 밑면으로부터 윗면으로 투과되는 광선이 균일하게 확산되도록 한다. 일부 수지비드(6)는 결합제(5)로부터 돌출 되는 상부 단부를 갖는다. 그래서, 수지비드(6)는 결합제(5)에 박혀있는 비드 및 그로부터 돌출된 상부 단부를 갖는 비드를 포함하여 광선을 크게 확산시킨다.
결합제(5)로 사용되는 중합체로서, 아크릴계 수지, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 불소계 수지, 실리콘계 수지, 폴리아미드, 에폭시 수지 등이 있다. 상기 중합체에 더하여, 가소제, 안정화제, 열화방지제, 분산제, 정전방지제(anti-static additive) 등이 상기 결합제(5) 속에 혼합될 수 있다. 결합제(5)는 광선을 통과시킬 필요가 있으므로 투명하며, 바람직하게는 무색 투명하다.
수지비드(6)는 실질적으로 구형이다. 수지비드(6)의 재료로는 아크릴 수지, 폴리우레탄, 폴리비닐 클로라이드, 폴리스티렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드 등이 있다. 수지비드(6)는 더 많은 광선이 광학시트(41)를 투과하도록 투명한 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 무색 투명한 것이 좋다.
수지비드(6)의 평균 입경은 1㎛ 내지 50㎛인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2㎛ 내지 20㎛인 것이 좋다. 평균 입경이 1㎛ 보다 작으면, 만족스럽지 못한 광확산기능이 얻어진다. 반면에, 평균 입경이 50㎛ 보다 크면, 광확산층(3)을 형성하기 위하여 수지 조성물을 사용하는 것이 어려워진다.
광확산층(3)에 혼합되는 수지비드(6)의 양은 결합제(5) 내의 중합체 100 중량부에 대하여 1 내지 500 중량부인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5 내지 300 중량부인 것이 좋다. 혼합된 비드의 양이 1 중량부보다 적으면, 불만족스러운 광확산기능이 얻어진다. 반면에, 혼합된 비드의 양이 500 중량부보다 많으면, 광확산판(3)을 형성하기 위하여 수지 조성물을 사용하는 것이 어려워진다.
점착방지층(4)은 결합제(7) 및 결합제(7)에 분산된 수지비드(8)로 구성된다.결합제(7) 및 수지비드(8)의 재료는 광확산층(3)에 사용된 것과 동일하다. 혼합되는 수지비드(8)의 양은 상대적으로 적고, 그리하여 수지비드(8)는 서로 이격하여 결합제(7) 내에 분산된다. 대부분의 수지비드(8)는 결합제(7)로부터 돌출된 하부 단부를 갖는다.
그러므로, 광학시트(41)가 도광판 등의 위에 설치될 때, 그 밑면으로부터 돌출한 수지비드(8)의 하부 단부는 도광판 등의 표면에 접하게 된다. 그러므로, 광학시트(41)의 밑면 전체가 도광판 등에 접하게 되지는 않는다. 그럼으로써, 광학시트(41)가 도광판 등에 점착되는 것이 방지되고, 액정표시장치의 스크린(screen)의 휘도 변화가 억제된다.
본 발명의 광학시트는 상기 실시예에 한정되지 않는다는 것을 유의하여야 한다. 실시예에 따라서는, 기재층(2) 내에 합성수지 A 및 B를 줄무늬로 교대로 배열하는 대신에, 합성수지 A 및 B는 판 평면 내에서 격자 모양으로 즉, 바둑판 형상으로 교대로 배열될 수도 있다. 더욱이, 광확산층(3)과 점착방지층(4)은, 도 2 내지 도 4에 도시된 광학시트의 각각의 기재층(12, 22, 32)에 제공된다. 또한, 광확산층(3) 만이 각각의 기재층(12, 22, 32)에 제공될 수 있다.
본 발명의 많은 변형예 및 대체 실시예가 상기 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 상기 설명은 단지 설명을 위한 것이고, 본 발명을 실시하기 위한 최상의 실시예를 당업자에게 교시하기 위하여 제공된 것임을 이해하여야 한다. 세부적인 구조 및 기능은, 본 발명의 사상의 범위를 벗어나지 않고 충분히 변경될 수 있다.
램프 및 램프로부터 출사된 광선을 전면으로 균일하게 도광하는 광학시트를 포함하는 액정표시장치용 백라이트 유니트의 광학시트로서 본 발명의 광학시트를 사용하면, 광선을 수직 방향으로 지향하기 위해 필요한 광학시트의 수가 감소하고, 상기 언급한 높은 변각기능으로 인해 백라이트 유니트의 두께를 줄이는 것이 용이하다. 게다가, 도광판과 프리즘판 사이에 위치한 광확산판으로서 광학시트를 사용하면, 본 발명의 광학시트는 상대적으로 정확하고 쉽게 제어될 수 있는 변각기능을 갖고, 그럼으로써 도광판과 프리즘판의 출광 특성에 적합하게 될 수 있다. 더욱이, 종래 광확산판과는 다르게 변각기능을 조정하기 위하여 광확산기능을 변화시킬 필요가 없으며, 변각기능이 증가하더라도 법선 방향으로의 출광량을 감소시키지 않고 액정표시장치의 휘도가 향상될 수 있다.

Claims (11)

  1. 투명한 합성수지제로 이루어진 기재층을 구비하고, 특정의 광학적 성질을 갖는 광학시트에 있어서,
    상기 기재층의 밑면에 점착방지층이 더 구비되고,
    상기 기재층은 광학시트의 표면을 따라 교대로 배열된 이종 소재로 형성되어 있으며,
    상기 교대로 배열된 이종 소재 각각의 폭은 가시광선의 파장보다 크고,
    상기 점착방지층은 결합제 중에 수지비드가 분산되어 형성되는 것을 특징으로 하는 광학시트.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 이종 소재는 상이한 굴절률을 갖는 소재인 것을 특징으로 하는 광학시트.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 교대로 배열된 이종 소재 사이의 경계면에서 굴절률이 연속적으로 변화하는 것을 특징으로 하는 광학시트.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 교대로 배열된 이종 소재 사이의 경계면은 광학시트의 표면에 수직인 것을 특징으로 하는 광학시트.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 교대로 배열된 이종 소재 사이의 경계면은 광학시트의 표면에 대하여 소정 방향으로 경사진 것을 특징으로 하는 광학시트.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 이종 소재는 줄무늬로 배열되는 것을 특징으로 하는광학시트.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 기재층의 표면에 광확산층이 더 구비되고, 상기 광확산층은 결합제 중에 수지비드가 분산되어 형성되는 것을 특징으로 하는 광학시트.
  10. 삭제
  11. 램프 및 램프로부터 출사된 광선을 윗면으로 균일하게 도광시키는 제 1 항의 광학시트를 구비한 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 백라이트 유니트.
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4950393B2 (ja) * 2001-07-13 2012-06-13 恵和株式会社 光学シート
JP4885380B2 (ja) * 2001-04-20 2012-02-29 セイコーインスツル株式会社 液晶表示装置
JP2002318311A (ja) * 2001-04-20 2002-10-31 Clariant (Japan) Kk 制御された散乱・透過特性を有する光学フィルム
JP4928693B2 (ja) * 2001-09-17 2012-05-09 株式会社巴川製紙所 制御された散乱・透過特性を有する光学積層体
JP4813705B2 (ja) * 2001-09-17 2011-11-09 セイコーインスツル株式会社 液晶表示装置
JP2003202415A (ja) * 2001-12-28 2003-07-18 Clariant Internatl Ltd 制御された散乱・透過特性を有する光学フィルムおよびそれを用いた液晶表示装置
KR100621863B1 (ko) * 2002-06-19 2006-09-13 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치의 백라이트 유닛
KR100883096B1 (ko) * 2002-10-05 2009-02-11 삼성전자주식회사 광학 부재, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 액정표시장치
TWI310471B (en) * 2004-05-25 2009-06-01 Au Optronics Corp Backlight module equipped with brightness convergence function
TWI289217B (en) * 2004-07-16 2007-11-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Light guide plate
JP4677244B2 (ja) * 2005-02-10 2011-04-27 富士フイルム株式会社 プリズムレンズフィルム及び平面型発光装置
KR100716143B1 (ko) * 2005-09-05 2007-05-10 도레이새한 주식회사 광확산 필름
US8009251B2 (en) 2006-06-13 2011-08-30 Au Optronics Corporation High brightness liquid crystal display
JP2007334298A (ja) * 2006-06-13 2007-12-27 Au Optronics Corp 液晶表示装置
KR100834649B1 (ko) * 2007-05-03 2008-06-02 삼성전자주식회사 흑백 액정표시패널을 구비한 액정표시장치
JP5194859B2 (ja) * 2008-02-12 2013-05-08 凸版印刷株式会社 光学シート及びバックライトユニット並びにディスプレイ装置
CN101970226B (zh) 2008-03-14 2014-07-02 东丽株式会社 层压膜
JP5435783B2 (ja) * 2008-10-15 2014-03-05 日東電工株式会社 光学素子、指向性拡散フィルムおよび光学素子の製造方法
CN102081177B (zh) * 2010-12-03 2012-07-04 中国乐凯胶片集团公司 一种光学扩散膜及使用该光学扩散膜的液晶显示背光源
CN104204868B (zh) * 2012-03-30 2016-11-02 木本股份有限公司 侧光型背光装置及光扩散性构件
KR102520111B1 (ko) * 2016-06-08 2023-04-11 삼성디스플레이 주식회사 편광 발광판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
JP7218876B2 (ja) * 2017-12-05 2023-02-07 大日本印刷株式会社 光学積層体及び画像表示装置
JP7201965B2 (ja) * 2017-12-05 2023-01-11 大日本印刷株式会社 光学積層体及び画像表示装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960015775B1 (en) * 1991-10-09 1996-11-21 Keiwa Shoko Kk Optical sheet
KR19990004687A (ko) * 1997-06-28 1999-01-25 성재갑 액정 표시 판넬용 광학 시트 및 그 제조 방법
KR100207135B1 (ko) * 1994-10-18 1999-07-15 니시무로 타이죠 반사형 액정표시소자 및 그 제조방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07270603A (ja) * 1994-03-29 1995-10-20 Enplas Corp 光制御部材
JPH10246805A (ja) * 1997-03-06 1998-09-14 Dainippon Printing Co Ltd 拡散光制御用光学シート、バックライト装置及び液晶表示装置
KR100271672B1 (ko) * 1998-05-20 2000-11-15 구본준 시이트 구조의 광학소자 및 그를 이용한 백라이트 유니트
TW586023B (en) * 1999-09-24 2004-05-01 Keiwa Inc Optical sheet

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960015775B1 (en) * 1991-10-09 1996-11-21 Keiwa Shoko Kk Optical sheet
KR100207135B1 (ko) * 1994-10-18 1999-07-15 니시무로 타이죠 반사형 액정표시소자 및 그 제조방법
KR19990004687A (ko) * 1997-06-28 1999-01-25 성재갑 액정 표시 판넬용 광학 시트 및 그 제조 방법

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Publication number Publication date
JP2001091708A (ja) 2001-04-06
KR20010030304A (ko) 2001-04-16
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KR20020083521A (ko) 2002-11-02
TW455698B (en) 2001-09-21

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