KR100793091B1 - A brightness improving sheet and a backlight unit including the same - Google Patents
A brightness improving sheet and a backlight unit including the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR100793091B1 KR100793091B1 KR1020060116872A KR20060116872A KR100793091B1 KR 100793091 B1 KR100793091 B1 KR 100793091B1 KR 1020060116872 A KR1020060116872 A KR 1020060116872A KR 20060116872 A KR20060116872 A KR 20060116872A KR 100793091 B1 KR100793091 B1 KR 100793091B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light
- resin
- sheet
- refractive index
- diffusion
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/04—Prisms
- G02B5/045—Prism arrays
-
- 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
- G02B6/0053—Prismatic sheet or layer; Brightness enhancement element, sheet or layer
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133524—Light-guides, e.g. fibre-optic bundles, louvered or jalousie light-guides
Abstract
Description
도 1은 종래의 액정 표시 소자의 백라이트 장치를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a backlight device of a conventional liquid crystal display device.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 에지-라이트 방식의 백라이트 장치를 사용하는 액정 표시 소자를 도시한 사시도이다. 2 is a perspective view illustrating a liquid crystal display device using an edge-light backlight device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 액정 표시 패널을 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating the liquid crystal display panel of FIG. 2.
도 4a 및 도 4b는 도 2의 백라이트 장치에 사용되는 휘도 향상 시트의 구조를 도시한 사시도 및 단면도이다.4A and 4B are a perspective view and a cross-sectional view showing the structure of the brightness enhancement sheet used in the backlight device of FIG.
도 5a 및 도 5b는 도 4a 및 도 4b의 휘도 향상 시트의 제조과정을 설명하기 위한 단면도들이다. 5A and 5B are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of the brightness improving sheet of FIGS. 4A and 4B.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 직하 방식의 백라이트 장치를 도시한 단면도이다.6 is a cross-sectional view illustrating a backlight device of a direct type according to another embodiment of the present invention.
본 발명은 휘도 향상 시트 및 이를 포함하는 백라이트 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휘도 및 시야각을 향상시킬 수 있는 휘도 향상 시트에 관한 것이 다. The present invention relates to a brightness improving sheet and a backlight device including the same, and more particularly, to a brightness improving sheet capable of improving brightness and viewing angle.
일반적으로 액정 표시 소자(Liquid Crystal Display device, 이하 "LCD 소자"라 함)는, 인가 전압에 따른 액정 투과도의 변화를 이용하여 각종 장치에서 발생되는 여러가지 전기적인 정보를 시각정보로 변화시켜 전달하는 전자 소자이다. In general, a liquid crystal display device (hereinafter referred to as an "LCD device") is an electronic device that transmits various electrical information generated by various devices to visual information by using a change in liquid crystal transmittance according to an applied voltage. Element.
상기 LCD 소자는 이와 같이 각종 정보의 표시 소자이면서도 자체 발광원이 없기 때문에, 그 후면에 광원을 두어 상기 LCD 소자의 화면 전체를 균일하게 밝혀주는 별도의 장치가 필요한데, 이때 빛을 제공해 주는 장치가 백라이트 장치(Back Light Unit)이다.Since the LCD element is a display element of various information and does not have its own light emitting source, a separate device is required to lightly illuminate the entire screen of the LCD element by placing a light source on the rear thereof, wherein the device providing the light is a backlight. Back Light Unit.
백라이트 장치는 광원, 예를 들어, 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp, 이하 "CCFL"이라 함)의 설치 방법에 따라 램프가 액정패널의 아래에 위치하는 직하 방식과 램프가 도광판의 측면에 위치하는 에지-라이트 방식(edge-light method)이 있다.The backlight device is a direct method in which the lamp is positioned below the liquid crystal panel and the lamp is positioned on the side of the light guide plate according to a method of installing a light source, for example, a cold cathode fluorescent lamp (CCFL). There is an edge-light method.
도 1은 종래의 액정 표시 소자의 백라이트 장치를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a backlight device of a conventional liquid crystal display device.
도 1을 참조하면, 백라이트 장치(100)는 에지-라이트 방식(edge-light method)으로 구동되며, 광원부(110), 도광판(120), 반사 시트(130) 및 광학필름(140)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the
광원부(110)는 하나 이상의 광원(112) 및 광원 반사판(114)을 포함한다.The
광원(112)은 소정 파장을 가지는 빛을 발생시킨다.The
광원(112)에 의해 발생된 빛은 광원 반사판(114) 및 반사 시트(130)에 의해 반사되며, 그런 후 반사된 빛은 도 1에 도시된 바와 같이 도광판(120) 전체에 걸쳐서 균일하게 확산된다. Light generated by the
광학필름(140)은 확산시트(142), 프리즘 시트(144) 및 보호 시트(146)를 포함한다.The
도광판(120) 내에 균일하게 확산된 빛은 확산시트(142)를 통과한다. 확산시트(142)는 도광판(120)을 통과한 빛을 확산 또는 집광시켜 휘도를 균일하게 하고, 시야각을 넓혀준다. Light uniformly diffused in the
확산시트(142)를 통과한 빛은 휘도가 급격히 떨어지게 되는데, 이를 방지하기 위해 프리즘 시트(144)가 사용된다. 프리즘 시트(144)는 확산시트(142)에서 출사된 빛을 굴절시켜 낮은 각도로 입사되는 빛이 정면 쪽으로 집중되어 유효 시야각 범위에서 휘도가 높아진다. The light passing through the
보호 시트(146)는 프리즘 시트(144) 위에 위치하여 프리즘 시트(144)의 흠집을 방지하고, 또한 프리즘 시트(144)에 의해 좁아진 시야각을 넓혀주는 기능을 한다. The
한편, 광학필름(140)이 확산시트(142), 프리즘 시트(144) 및 보호 시트(146) 와 같이 여러 장으로 구성되므로 백라이트 장치(100)의 두께가 두꺼웠다.On the other hand, since the
본 발명의 목적은 프리즘들 사이에 확산입자들로 형성된 확산부를 이용하여 입사하는 빛의 집광 및 확산 기능을 모두 수행하여 휘도 및 시야각을 향상시킬 수 있는 휘도 향상 시트 및 이를 포함하는 백라이트 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a brightness enhancing sheet capable of improving both brightness and viewing angle by performing both a light converging function and a diffusing function of an incident light using a diffusion part formed of diffusion particles between prisms, and a backlight device including the same. will be.
또한 본 발명의 목적은 빛의 집광 및 확산 기능을 갖춘 휘도 향상 시트로 광학필름을 구성하여 확산시트 또는 보호시트를 사용하지 않을 수 있고, 광학필름의 두께 및 제조단가를 낮출 수 있는 백라이트 장치를 제공하는 것이다.In addition, an object of the present invention is to configure the optical film with a brightness enhancement sheet having a light condensing and diffusing function may not use a diffusion sheet or a protective sheet, to provide a backlight device that can reduce the thickness and manufacturing cost of the optical film It is.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 백라이트 장치는 소정 파장의 빛을 방출하는 광원, 상기 광원에서 발생된 빛을 균일하게 투과시키는 도광판 및 상기 도광판을 통해 나온 빛을 집광 및 확산시키는 휘도 향상 시트를 포함한다.In order to achieve the above object, a backlight device according to an embodiment of the present invention is a light source for emitting light of a predetermined wavelength, a light guide plate for uniformly transmitting the light generated by the light source and the light emitted through the light guide plate And a brightness improving sheet for collecting and diffusing the light.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 장치는 소정 파장의 빛을 방출하는 광원, 상기 광원에서 방출된 빛을 통과시키는 투명 플레이트 및 상기 투명 플레이트에서 방출된 빛을 집광 및 확산시키는 휘도 향상 시트를 포함한다.In addition, the backlight device according to another embodiment of the present invention includes a light source for emitting light of a predetermined wavelength, a transparent plate for passing the light emitted from the light source and a brightness enhancement sheet for condensing and diffusing the light emitted from the transparent plate do.
상기 휘도 향상 시트는 베이스 필름, 상기 베이스 필름상에 상호 나란히 배열된 복수의 프리즘으로 형성된 프리즘 형상부 및 복수의 확산입자와 레진을 포함하며 상기 프리즘 형상부의 상기 프리즘들 사이에 형성된 확산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The brightness enhancing sheet includes a base film, a prism shape formed of a plurality of prisms arranged side by side on the base film, and a plurality of diffusion particles and a resin, and a diffusion part formed between the prisms of the prism shape. It features.
상기 휘도 향상 시트 및 이를 포함하는 백라이트 장치는 프리즘들 사이에 확산입자들로 형성된 확산부를 이용하여 입사하는 빛의 집광 및 확산 기능을 모두 수행하여 휘도 및 시야각을 향상시킬 수 있다.The brightness improving sheet and the backlight device including the same may improve brightness and viewing angle by performing both a light converging function and a light diffusing function by using a diffusion part formed of diffusion particles between prisms.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 휘도 향상 시트 및 이 를 포함하는 백라이트 장치의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the brightness enhancement sheet and a backlight device including the same according to the present invention.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 에지-라이트 방식의 백라이트 장치를 사용하는 액정 표시 소자를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 액정 표시 패널을 도시한 단면도이다.FIG. 2 is a perspective view illustrating a liquid crystal display device using an edge-light backlight device according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the liquid crystal display panel of FIG. 2.
도 2 및 도 3을 참조하면, 액정 표시 소자(Liquid Crystal Display Device, 이하 "LCD 소자"라 함, 200)는 외부에서 인가되는 구동 신호와 데이터 신호에 따라 화상을 디스플레이하는 액정 패널(210) 및 액정 패널(210)을 조명하기 위해 액정 패널(210)의 후면에 배치된 백라이트 장치(220)를 포함한다.Referring to FIGS. 2 and 3, a liquid crystal display device (hereinafter referred to as an LCD device) 200 may include a
발명을 이해하고 이를 실시함에 있어서, 액정 패널(210)의 정확한 구조적 특성은 중요하지 않으며, LCD 소자에 통상적으로 사용되는 어떠한 구조의 액정 패널에도 본 발명의 사상이 광범위하게 적용될 수 있다. 따라서 이하에서 기술되는 액정 패널(210)의 구조는 단지 본 발명의 이해를 위한 예시로서 제공되는 것이다.In understanding and practicing the invention, the precise structural characteristics of the
액정 패널(210)은 상부 기판(211b) 및 하부 기판(211a), 컬러 필터(212), 블랙 매트릭스(217), 화소 전극(214), 공통 전극(215), 액정층(216) 및 TFT 어레이(213)를 포함하며, 액정 패널(210)의 양면에는 한 쌍의 편광 필름(218a, 218b)이 배치된다.The
컬러 필터(212)는 레드(R), 그린(G) 및 블루(B)에 해당하는 컬러 필터들을 포함하며, 빛이 인가되는 경우 레드, 그린 또는 블루의 색에 해당하는 이미지를 발생시킨다.The
TFT 어레이(213)는 스위칭 소자로서 화소 전극(214)을 스위칭한다.The
공통 전극(215) 및 화소 전극(214)은 외부에서 인가되는 소정 전압에 따라 액정층(216)의 분자들의 배열을 변환시킨다.The
액정층(216)은 복수의 액정 분자들로 이루어져 있고, 상기 액정 분자들은 화소 전극(214)과 공통 전극(215) 사이에 발생된 전압차에 상응하여 배열을 변화시키고, 이에 의해, 백라이트 장치(220)로부터 제공되는 빛은 액정층(216)의 분자 배열의 변화에 상응하여 컬러 필터(212)에 입사된다. The
백라이트 장치(220)는 액정 패널(210)의 후면에 위치하며, 액정 패널(210)에 빛, 예를 들어 백색광을 제공한다.The
백라이트 장치(220)는 광원, 예를 들어, 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp,이하 "CCFL"이라 함)의 설치 방법에 따라 램프가 액정패널의 아래에 위치하는 직하 방식과 램프가 도광판의 측면에 위치하는 에지-라이트 방식(edge-light method)이 있다.The
도 2를 다시 참조하면, 백라이트 장치(220)는 에지-라이트 방식(edge-light method)으로 구동되며, 광원부(222), 도광판(224), 반사 시트(226) 및 광학필름(Optical film, 228)을 포함한다.Referring back to FIG. 2, the
광원부(222)는 백라이트 장치(220)의 측면에 위치하며, 광원(222a) 및 광원 반사판(222b)을 포함한다.The
광원(222a)은 복수의 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL)가 집합체를 이루어 형성된다. 상기 CCFL은 매우 밝은 백색광을 제공하는 램프이다. The
한편, 광원(222a)은 상기 CCFL 외에, 발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED) 또는 외부전극형광램프(External Electrode Flourscent Lamp : EEFL)가 사용될 수 있다. In addition to the CCFL, the
상기 LED는 적색, 녹색 및 청색으로 구성되거나 백색광의 단일색으로 구성될 수 있다. 상기 LED를 광원으로 사용하는 백라이트 장치(220)의 경우, 백라이트 장치(220)의 소형화 및 빛의 효율성을 향상시킬 수 있으면서 빛의 균일성을 유지할 수 있다. The LED can be composed of red, green and blue or a single color of white light. In the case of the
상기 EEFL은 상기 CCFL에 비해 휘도가 뛰어나며, 전극이 외부에 있어 병렬로 작동하기에 유리하다. 특히, 상기 EEFL은 기존 광원에서 필요했던 인버터의 수를 줄일 수 있어 부품에 따른 원가절감 및 LCD 모듈의 무게를 줄일 수 있다.The EEFL has a higher luminance than the CCFL and is advantageous in that the electrode is external to operate in parallel. In particular, the EEFL can reduce the number of inverters required by the conventional light source, thereby reducing the cost of components and the weight of the LCD module.
광원 반사판(222b)은 광원(222a)을 실장하며, 광원(222a)에서 나온 빛이 도광판(224)의 측면으로 입사되도록 하여 광 효율을 향상시키기 위한 것이다. 이를 위해 광원 반사판(222b)은 반사성이 높은 물질로 구성되며, 그 표면에 은(Ag)을 코팅하기도 한다. The
반사 시트(226)는 도광판(224)의 하부에 위치하여 광원(222a)으로부터 오는 빛을 도광판(224)의 전면으로 반사시키는 역할을 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 반사 시트(226)는 SUS, Brass, 알루미늄, PET 등으로 이루어진 시트 위에 은(silver)을 입히고, 열이 미세하게 발생한다 해도 장시간 흡열로 인한 변형을 막기 위해 티타늄 코팅하여 제작될 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사 시트(226)는 PET와 같은 합성수지제의 시트에 광을 산란시키기 위한 기포를 분 산시켜 제작될 수 있다.The
도광판(224)은 측면으로 빛이 입사된 후 임계각 이하에서 연속적인 전반사가 일어나도록 설계된다. 광원(222a)은 백라이트 장치(220)의 측면에 위치하기 때문에, 광원(222a)에서 발생된 빛이 백라이트 장치(220) 전면에 걸쳐 균일하게 투과되지 않고 가장자리에 집중된다. 따라서, 빛을 전면으로 균일하게 투과시키기 위해 도광판(224)이 필요하다. 도광판(224)은 일반적으로 폴리메틸메타아크릴레이트(Poly Methyl Meta Acrylate, 이하 "PMMA"라 함)와 같은 투명 아크릴 수지로 구성된다. 상기 PMMA는 강도가 높아 깨지거나 변형이 적으며, 가볍고, 가시광선 투과율이 높은 것이 특징이다. The
또한 도광판(224)은 빛을 액정 패널(210) 방향으로 진행시킨다. In addition, the
광학필름(228)은 휘도 향상 시트(228a)를 포함하며, 선택적으로 보호 시트(228b)를 더 포함할 수 있다.The
도광판(224)으로부터 액정 패널(210) 쪽으로 출사되는 빛은 휘도 향상 시트(228a)를 통과하게 되는데, 휘도 향상 시트(228a)는 도광판(224)으로부터 입사된 빛을 집광시킬 뿐만 아니라 분산시켜 빛이 부분적으로 밀집되는 것을 방지하고 휘도를 균일하게 한다. Light emitted from the
이에 따라, 휘도 향상 시트(228a)를 통과하는 빛은 대부분 액정 패널(210)의 평면에 대하여 수직으로 진행되어 균일한 휘도 분포를 갖는다. 휘도 향상 시트(228a)의 상세한 구성에 대해서는 후술한다.Accordingly, the light passing through the
보호 시트(228b)는 휘도 향상 시트(228a) 위에 위치하여 휘도 향상 시 트(228a)의 흠집을 방지하고, 또한 휘도 향상 시트(228a)에 의해 좁아진 시야각을 넓혀주는 기능을 한다. The
한편, 본 실시예에서는 광학필름(228)이 휘도 향상 시트(228a) 및 보호 시트(228b)로 이루어진 것으로 상술하였으나, 보호 시트(228b) 대신 확산시트를 포함하여 구성할 수 있음에 제한이 없다.Meanwhile, in the present embodiment, the
이와 같이, 광학필름은 확산시트(미도시) 및 휘도 향상 시트(228a)를 포함할 수 있다.As such, the optical film may include a diffusion sheet (not shown) and a
이 경우, 도광판(224)으로부터 액정 패널(210) 쪽으로 출사되는 빛은 상기 확산시트를 통과하게 되는데, 상기 확산시트는 도광판(224)으로부터 입사된 빛을 분산시켜 빛이 부분적으로 밀집되는 것을 방지하고 휘도를 균일하게 한다. In this case, light emitted from the
상기 확산시트를 통과한 빛은 휘도가 급격히 떨어지게 되는데, 휘도 향상 시트(228a)가 빛의 휘도를 보상한다. The light passing through the diffusion sheet is rapidly lowered in brightness, and the
이하, 휘도 향상 시트(228a)의 구성에 대하여 상술한다.Hereinafter, the structure of the
도 4a 및 도 4b는 도 2의 백라이트 장치에 사용되는 휘도 향상 시트의 구조를 도시한 사시도 및 단면도이다.4A and 4B are a perspective view and a cross-sectional view showing the structure of the brightness enhancement sheet used in the backlight device of FIG.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 휘도 향상 시트(228a)는 베이스 필름(300)상에 형성된 프리즘 형상부(310) 및 확산부(320)를 포함한다.4A and 4B, the
프리즘 형상부(310)는 베이스 필름(300)상의 전면에 걸쳐 나란히 형성된 복수의 프리즘을 포함한다. 상기 프리즘은 대략 삼각형의 형상을 이룬다. 상기 프리즘의 형상은 정삼각형, 이등변 삼각형, 부등변 삼각형 등으로 구성되며, 상기 프리 즘의 꼭지각은 90°의 각도를 이루는 것이 일반적이지만 선택에 따라 달리 구성할 수도 있다. The
예를 들어, 상기 프리즘은 도 4b에 도시된 바와 같이, 밑변이 약 60μm이고, 높이가 약 30μm인 삼각형 형상으로 형성될 수 있다.For example, the prism may be formed in a triangular shape having a base of about 60 μm and a height of about 30 μm, as shown in FIG. 4B.
프리즘 형상부(310)는 복수의 프리즘이 연속하여 형성되어 골과 피크가 교대로 형성된다. 이렇게 구성된 프리즘 형상부(310)는 베이스 필름(300)을 통해 입사하는 빛을 굴절시킨다. 이에 따라 낮은 각도로 입사되는 빛이 정면 쪽으로 집중되어 유효 시야각 범위에서 휘도가 높아진다. The
확산부(320)는 프리즘 형상부(310)의 상기 프리즘들 사이에 형성된다.The
또한, 확산부(320)는 복수의 확산입자(324)를 포함하는 레진(322)을 이용하여 상기 프리즘들 사이를 메우기 때문에 휘도 향상 시트(228a)의 상면이 대체로 평탄하다.In addition, since the
프리즘 형상부(310)에서 집광된 빛은 확산부(320)를 통과하면서 확산입자(324)에 의해 산란되어 휘도 향상 시트(228a)의 전면으로 빛이 확산된다. 이에 따라, 빛이 부분적으로 밀집되는 것을 방지하고 휘도를 균일하게 하며, 시야각을 향상시킨다.The light collected by the
예를 들어, 확산입자(324)는 지름이 약 3μm인 비드로 구성되며, 폴리스티렌(Polystrene)으로 이루어진다.For example, the
상기 폴리스티렌은 투명한 수지로, 플라스틱 중에서 가장 가공하기 쉬운 것으로, 약 1.55의 높은 굴절률을 가진다. The polystyrene is a transparent resin, which is the most easily processed among plastics, and has a high refractive index of about 1.55.
이와 같이, 상기 폴리스티렌으로 확산입자(324)를 형성할 경우, 3μm의 크기로 확산입자(324)를 가공할 수 있다. As such, when the
레진(322)은 예를 들어 UV 경화 수지를 사용한다.
또한, 본 발명의 확산부(320)는 확산입자(324)의 굴절률(n2)과 레진(322)의 굴절률(n3)가 실질적으로 동일하다(n2≒n3). 확산입자(324)의 굴절률(n2)과 레진(322)의 굴절률(n3)이 비슷할수록 확산부(320)를 통과하는 빛의 손실이 없이 외부로 전달할 수 있다.In addition, in the
바람직하게는, 확산입자(324)의 굴절률(n2)과 레진(322)의 굴절률(n3) 차이는 0.1 이하이다(|n2-n3|≤0.1).Preferably, the difference between the refractive index n2 of the
또한, 상기 프리즘의 굴절률(n1)은 레진(322)의 굴절률(n3)보다 크다(n1>n3). In addition, the refractive index n1 of the prism is larger than the refractive index n3 of the resin 322 (n1> n3).
이는 프리즘 형상부(310)에서 출사되는 빛이 확산부(320)에 입사될 때, 레진(322)의 굴절률(n3)이 프리즘 형상부(310)의 프리즘 굴절률(n1)보다 작아야 휘도 향상 시트(228a)의 전면으로 빛이 굴절될 수 있기 때문이다. This is because when the light emitted from the
이와 같이, 확산입자(324)의 굴절률(n2)과 레진(322)의 굴절률(n3)의 차이가 레진(322)의 굴절률(n3)과 상기 프리즘의 굴절률(n1)의 차이보다 작다(|n2-n3|<|n3-n1|). As described above, the difference between the refractive index n2 of the
단위부피당 확산입자(324)의 개수가 많을수록 확산효과는 우수하다.The larger the number of
이하, 휘도 향상 시트(228a)의 제조방법에 대해 상술하겠다.Hereinafter, the manufacturing method of the
도 5a 및 도 5b는 도 4a 및 도 4b의 휘도 향상 시트의 제조과정을 설명하기 위한 단면도들이다. 5A and 5B are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of the brightness improving sheet of FIGS. 4A and 4B.
먼저, 도 5a에 도시된 바와 같이 프리즘 형상부(310)가 형성된 베이스 필름 (300)위에 확산입자들(324)이 포함된 레진(322)을 도포한다. First, as illustrated in FIG. 5A, a
이어서, 확산입자들(324)이 포함된 레진(322)을 롤러로 가압하여 프리즘 형상부(310)의 상기 프리즘들 사이에 확산입자들(324)이 포함된 레진(322)을 채워넣고, 표면을 평탄화한다.Subsequently, the
계속하여, 상기 확산입자들(324)이 포함된 레진(322)을 경화시킨다. 레진(322)이 UV 경화 수지일 경우, 자외선을 일정시간 조사하여 레진(322)을 경화시킨다. Subsequently, the
이에 따라, 도 5b에 도시된 바와 같은 휘도 향상 시트(228a)가 형성된다.As a result, the
이하, LCD 소자(200)의 발광 동작을 상술하겠다.Hereinafter, the light emission operation of the
도 2 및 도 3을 다시 참조하면, 백라이트 장치(220)는 백색광인 평면광을 액정 패널(210)에 제공한다.Referring to FIGS. 2 and 3 again, the
이어서, TFT 어레이(213)가 화소전극(214)을 스위칭한다.Subsequently, the
계속하여, 화소전극(214)과 공통전극(215) 사이에 소정 전압차가 인가되고, 그 결과 액정층(216)이 레드 칼라필터, 그린 칼라필터 및 블루 칼라필터에 각기 상응하여 배열된다.Subsequently, a predetermined voltage difference is applied between the
이 경우, 백라이트 장치(220)로부터 제공된 광은 액정층(216)을 통과하면서 광량이 조절되고, 광량이 조절된 광이 칼라필터(212)에 제공된다.In this case, the light provided from the
그 결과, 칼라필터(212)는 소정 계조를 가지고 이미지를 구현한다.As a result, the
상세하게는, 레드 칼라필터, 그린 칼라필터 및 블루 칼라필터가 한 개의 픽셀을 형성하며, 상기 픽셀은 상기 레드 칼라필터, 그린 칼라필터 및 블루 칼라필터를 통과한 빛의 조합에 의해 소정 이미지를 구현한다.In detail, the red color filter, the green color filter, and the blue color filter form one pixel, and the pixels implement a predetermined image by a combination of light passing through the red color filter, the green color filter, and the blue color filter. do.
한편, 상술한 에지-라이트 방식의 백라이트 장치(220) 외에 직하 방식의 백라이트 장치를 사용하여 액정 패널(210)에 빛을 제공할 수 있음은 물론이다. Meanwhile, the light may be provided to the
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 직하 방식의 백라이트 장치를 도시한 단면도이다.6 is a cross-sectional view illustrating a backlight device of a direct type according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 백라이트 장치(420)는 직하 방식(direct light method)으로 구동되며, 광원(422), 투명 플레이트(424), 반사 시트(426) 및 광학필름(Optical film, 428)을 포함한다.Referring to FIG. 6, the
광원(422)은 복수의 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL)가 집합체를 이루어 형성된다. 상기 CCFL은 매우 밝은 백색광을 제공하는 램프이다. The
한편, 광원(422)은 상기 CCFL 외에, 발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED) 또는 외부전극형광램프(External Electrode Flourscent Lamp : EEFL)가 사용될 수 있다. In addition to the CCFL, the
상기 LED는 적색, 녹색 및 청색으로 구성되거나 백색광의 단일색으로 구성될 수 있다. 상기 LED를 광원으로 사용하는 백라이트 장치(420)의 경우, 백라이트 장치(420)의 소형화 및 빛의 효율성을 향상시킬 수 있으면서 빛의 균일성을 유지할 수 있다. The LED can be composed of red, green and blue or a single color of white light. In the case of the
상기 EEFL은 상기 CCFL에 비해 휘도가 뛰어나며, 전극이 외부에 있어 병렬로 작동하기에 유리하다. 특히, 상기 EEFL은 기존 광원에서 필요했던 인버터의 수를 줄일 수 있어 부품에 따른 원가절감 및 LCD 모듈의 무게를 줄일 수 있다.The EEFL has a higher luminance than the CCFL and is advantageous in that the electrode is external to operate in parallel. In particular, the EEFL can reduce the number of inverters required by the conventional light source, thereby reducing the cost of components and the weight of the LCD module.
반사 시트(426)는 광원(422)의 하부에 위치하여 광원(422)으로부터 오는 빛을 투명 플레이트(424)의 전면으로 반사시키는 역할을 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 반사 시트(426)는 SUS, Brass, 알루미늄, PET 등으로 이루어진 시트 위에 은(silver)을 입히고, 열이 미세하게 발생한다 해도 장시간 흡열로 인한 변형을 막기 위해 티타늄 코팅하여 제작될 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사 시트(426)는 PET와 같은 합성수지제의 시트에 광을 산란시키기 위한 기포를 분산시켜 제작될 수 있다.The
한편, 반사 시트(426) 대신 광원(422)의 하부에 광원 반사판(미도시)을 위치시켜 광원(422)을 실장하고, 광원(422)에서 나온 빛을 휘도 향상 시트(428a)로 입사시켜 광 효율을 향상시키도록 구성할 수도 있다. 상기 광원 반사판은 반사성이 높은 물질로 구성되며, 그 표면에 은(Ag)을 코팅하기도 한다. On the other hand, the
투명 플레이트(424)는 광원(422)에서 입사하는 빛을 통과시킨다. 투명 플레이트(424)는 투명 아크릴 플레이트가 사용될 수 있으며, 상기 투명 아크릴 플레이트로는 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA)를 사용하는 것이 바람직하다.The
직하 방식의 백라이트 장치(420)는 에지-라이트 방식과 달리, 복수의 광원(422)이 액정 패널(210)의 하부에 위치하므로 광원(422)에서 발생된 휘선이 액정 패널(210)의 상부에서 일정한 패턴으로 나타나게 된다. 투명 플레이트(424)는 패턴 이 형성되어 있어, 광원(422)에서 발생된 휘선을 제거하면서 빛을 통과시키는 역할을 한다. 그러나, 본 발명에 따른 백라이트 장치(420)는 패턴이 형성되어 있지 않은 투명 플레이트를 사용할 수 있음은 물론이다.Unlike the edge-lighting method of the
광학필름(428)은 휘도 향상 시트(428a)를 포함하며, 선택적으로 보호 시트(428b)를 더 포함할 수 있다.The
투명 플레이트(424)로부터 액정 패널(210) 쪽으로 출사되는 빛은 휘도 향상 시트(428a)를 통과하게 되는데, 휘도 향상 시트(428a)는 투명 플레이트(424)으로부터 입사된 빛을 집광시킬 뿐만 아니라 분산시켜 빛이 부분적으로 밀집되는 것을 방지하고 휘도를 균일하게 한다. Light emitted from the
이에 따라, 휘도 향상 시트(428a)를 통과하는 빛은 대부분 액정 패널(210)의 평면에 대하여 수직으로 진행되어 균일한 휘도 분포를 갖는다. 휘도 향상 시트(428a)의 상세한 구성은 상술한 바와 동일하므로 이하 설명을 생략한다.Accordingly, most of the light passing through the
보호 시트(428b)는 휘도 향상 시트(428a) 위에 위치하여 휘도 향상 시트(428a)의 흠집을 방지하고, 또한 휘도 향상 시트(428a)에 의해 좁아진 시야각을 넓혀주는 기능을 한다. The
한편, 본 실시예에서는 광학필름(428)이 휘도 향상 시트(428a) 및 보호 시트(428b)로 이루어진 것으로 상술하였으나, 보호 시트(428b) 대신 확산시트를 포함하여 구성할 수 있음에 제한이 없다.Meanwhile, in the present exemplary embodiment, the
이와 같이, 광학필름은 확산시트(미도시) 및 휘도 향상 시트(428a)를 포함할 수 있다.As such, the optical film may include a diffusion sheet (not shown) and a
이 경우, 투명 플레이트(424)로부터 액정 패널(210) 쪽으로 출사되는 빛은 상기 확산시트를 통과하게 되는데, 상기 확산시트는 투명 플레이트(424)로부터 입사된 빛을 분산시켜 빛이 부분적으로 밀집되는 것을 방지하고 휘도를 균일하게 한다. In this case, the light emitted from the
상기 확산시트를 통과한 빛은 휘도가 급격히 떨어지게 되는데, 휘도 향상 시트(428a)가 빛의 휘도를 보상한다. The light passing through the diffusion sheet is suddenly lowered in brightness, and the
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. Preferred embodiments of the present invention described above are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art having various ordinary knowledge of the present invention may make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention. Additions should be considered to be within the scope of the following claims.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 휘도 향상 시트 및 이를 포함하는 백라이트 장치는 프리즘들 사이에 확산입자들로 형성된 확산부를 이용하여 입사하는 빛의 집광 및 확산 기능을 모두 수행하여 휘도 및 시야각을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.As described above, the brightness enhancing sheet and the backlight device including the same improve the brightness and the viewing angle by performing both the light condensing and the diffusing functions of the incident light by using the diffuser formed of the diffuser particles between the prisms. The advantage is that you can.
또한 본 발명에 따른 백라이트 장치는 빛의 집광 및 확산 기능을 갖춘 휘도 향상 시트로 광학필름을 구성하여 확산시트 또는 보호시트를 사용하지 않을 수 있고, 광학필름의 두께 및 제조단가를 낮출 수 있다는 장점이 있다.In addition, the backlight device according to the present invention may not use a diffusion sheet or a protective sheet by configuring an optical film as a brightness enhancement sheet having a light condensing and diffusing function, and may reduce the thickness and manufacturing cost of the optical film. have.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060116872A KR100793091B1 (en) | 2006-11-24 | 2006-11-24 | A brightness improving sheet and a backlight unit including the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060116872A KR100793091B1 (en) | 2006-11-24 | 2006-11-24 | A brightness improving sheet and a backlight unit including the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR100793091B1 true KR100793091B1 (en) | 2008-01-10 |
Family
ID=39217292
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060116872A KR100793091B1 (en) | 2006-11-24 | 2006-11-24 | A brightness improving sheet and a backlight unit including the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100793091B1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010044619A2 (en) * | 2008-10-15 | 2010-04-22 | 주식회사 엘엠에스 | Optical element provided wth diffusion bead, backlight unit having same, and liquid crystal display |
KR101182108B1 (en) * | 2009-04-28 | 2012-09-12 | 삼성코닝정밀소재 주식회사 | Optical filter for display device and display device having the same |
KR101195850B1 (en) * | 2009-06-15 | 2012-11-05 | 삼성코닝정밀소재 주식회사 | Optical filter for display device and display device having the same |
KR101350590B1 (en) | 2006-12-29 | 2014-01-16 | 엘지디스플레이 주식회사 | Lenticular Lense Array Sheet and Back Light Unit using the same |
CN115712213A (en) * | 2022-10-18 | 2023-02-24 | 武汉华星光电技术有限公司 | Optical diaphragm and backlight module |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1096804A (en) | 1996-09-20 | 1998-04-14 | Keiwa Shoko Kk | Light diffusion sheet |
KR100432438B1 (en) | 2001-01-18 | 2004-05-22 | 주식회사 송산 | Prism Diffuser |
JP2004325728A (en) | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Dainippon Printing Co Ltd | Diffusing sheet, molding die for diffusing sheet and transmission type screen |
KR20060116068A (en) * | 2005-05-09 | 2006-11-14 | 삼성전자주식회사 | Liquid crystal display |
-
2006
- 2006-11-24 KR KR1020060116872A patent/KR100793091B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1096804A (en) | 1996-09-20 | 1998-04-14 | Keiwa Shoko Kk | Light diffusion sheet |
KR100432438B1 (en) | 2001-01-18 | 2004-05-22 | 주식회사 송산 | Prism Diffuser |
JP2004325728A (en) | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Dainippon Printing Co Ltd | Diffusing sheet, molding die for diffusing sheet and transmission type screen |
KR20060116068A (en) * | 2005-05-09 | 2006-11-14 | 삼성전자주식회사 | Liquid crystal display |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101350590B1 (en) | 2006-12-29 | 2014-01-16 | 엘지디스플레이 주식회사 | Lenticular Lense Array Sheet and Back Light Unit using the same |
WO2010044619A2 (en) * | 2008-10-15 | 2010-04-22 | 주식회사 엘엠에스 | Optical element provided wth diffusion bead, backlight unit having same, and liquid crystal display |
WO2010044619A3 (en) * | 2008-10-15 | 2010-07-29 | 주식회사 엘엠에스 | Optical element provided wth diffusion bead, backlight unit having same, and liquid crystal display |
KR101009709B1 (en) | 2008-10-15 | 2011-01-19 | 주식회사 엘엠에스 | Optical element backlight unit and liquid crystal including the same |
KR101182108B1 (en) * | 2009-04-28 | 2012-09-12 | 삼성코닝정밀소재 주식회사 | Optical filter for display device and display device having the same |
KR101195850B1 (en) * | 2009-06-15 | 2012-11-05 | 삼성코닝정밀소재 주식회사 | Optical filter for display device and display device having the same |
CN115712213A (en) * | 2022-10-18 | 2023-02-24 | 武汉华星光电技术有限公司 | Optical diaphragm and backlight module |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100721009B1 (en) | Backlight unit including a plurality of diffusion sheet and liquid crystal display device including the same | |
KR100784551B1 (en) | A prism sheet employed in backlight unit | |
KR100634681B1 (en) | A polarizer, the backlight unit and manufacturing method of polarizer sheet employed in the same | |
KR100905241B1 (en) | Optical film having a plurality of structures and backlight unit including the same | |
JP2007304553A (en) | Prism sheet, backlight unit having same, and liquid crystal display | |
US8049837B2 (en) | Multilayer film, backlight unit and liquid crystal display having the same | |
KR100974078B1 (en) | Diffuser plate comprising optical sheet having optical member and optical sheet having bead particles | |
KR100673990B1 (en) | Backlight unit, liquid crystal display device and reverse prism sheet employed in the same | |
KR100862554B1 (en) | Optical film having a plurality of structures, backlight unit and liquid crystal display device including the same | |
US20070091642A1 (en) | Light guide plate and backlight unit having the same | |
KR100793091B1 (en) | A brightness improving sheet and a backlight unit including the same | |
JP2012243612A (en) | Light guide plate, surface light source device and display device | |
KR100838681B1 (en) | Optical sheet, backlight unit and liquid crystal display device using the same | |
KR100840572B1 (en) | Lens sheet, backlight unit and liquid crystal display device using the same | |
KR20010046582A (en) | Backlight device for display | |
KR20070024090A (en) | A prism sheet and the backlight unit employed in liquid crystal display device | |
KR20070040957A (en) | Prism sheet including reflection particles and backlight unit including the same | |
KR20060127609A (en) | A prism sheet employed in backlight unit | |
JP5434403B2 (en) | Illumination unit and display device | |
KR100877411B1 (en) | A brightness enhancing sheet, a backlight unit, an lcd device including the same, and a method of manufacturing the same | |
KR20060128320A (en) | A prism sheet | |
KR20070029392A (en) | Prism sheet having concave and convex portions and backlight unit including the same | |
KR101104259B1 (en) | A prism sheet employed in backlight unit | |
KR100793092B1 (en) | Optical film, backlight unit and liquid crystal display device using the same | |
KR20070040956A (en) | Prism sheet including light diffusion means and backlight unit including the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20121227 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131224 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141224 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151224 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161223 Year of fee payment: 10 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |