KR100905284B1 - Light collecting sheets and back light unit having the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치 백라이트 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 특정방향의 빛을 효율적으로 집광하여 보다 높은 정면 휘도를 제공하는 집광시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display backlight unit, and more particularly, to a light collecting sheet and a backlight unit including the same to efficiently collect light in a specific direction to provide higher front brightness.

본 발명은 빛을 발산하는 광원; 상기 광원의 상부에 적층되며, 빛이 입사되는 배면과 빛이 출사되는 전면을 포함하고, 상기 전면에 복수개의 수평방향으로 형성된 프리즘이 배열되는 제 1 집광시트;및 상기 광원의 상부에 적층되며, 빛이 입사되는 배면과 빛이 출사되는 전면을 포함하고, 상기 전면에 복수개의 수평방향으로 형성된 프리즘이 배열되고, 상기 배면에 수직방향으로 프리즘 또는 렌티큘러 렌즈가 배열되는 제 2 집광시트를 포함하는 액정표시장치용 백라이트 유닛을 제공한다.The present invention is a light source for emitting light; A first condensing sheet stacked on an upper part of the light source and including a back surface on which light is incident and a front surface from which light is emitted, and a plurality of prism formed in a plurality of horizontal directions on the front surface thereof; A liquid crystal comprising a second light collecting sheet including a back surface on which light is incident and a front surface on which light is emitted, and a plurality of prism formed in a plurality of horizontal directions on the front surface, and a prism or a lenticular lens arranged on a vertical direction on the back surface Provided is a backlight unit for a display device.

본 발명에 따른 백라이트 유닛은 특정방향의 빛을 집광하여 고휘도향상시트를 사용한 것과 같은 정면휘도를 제공하는 백라이트 유닛의 제조가 가능해 지는 효과가 있다.The backlight unit according to the present invention has the effect that it is possible to manufacture a backlight unit that provides a front brightness such as using a high brightness enhancement sheet by collecting light in a specific direction.

액정표시장치, 백라이트 유닛, 집광시트 LCD, Backlight Unit, Condensing Sheet

Description

집광시트를 포함하는 액정표시장치용 백라이트 유닛 {LIGHT COLLECTING SHEETS AND BACK LIGHT UNIT HAVING THE SAME}LIGHT COLLECTING SHEETS AND BACK LIGHT UNIT HAVING THE SAME}

본 발명은 액정표시장치 백라이트 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 특정방향의 빛을 효율적으로 집광하여 보다 높은 정면 휘도를 제공하는 집광시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display backlight unit, and more particularly, to a light collecting sheet and a backlight unit including the same to efficiently collect light in a specific direction to provide higher front brightness.

일반적으로 액정표시장치(Liquid crystal display device)는 액체와 고체 중간상태의 물질인 액정이 전극으로 형성된 두 장의 유리기판 사이에 주입되어 전계를 가하여 숫자나 영상을 표시하는 기기를 말한다.In general, a liquid crystal display device refers to a device in which a liquid crystal, which is a liquid and a solid intermediate material, is injected between two glass substrates formed of electrodes to display a number or an image by applying an electric field.

이러한 액정표시장치는 자체발광소자가 아니므로 빛을 발생시키는 광원(light source)으로서 백라이트 유닛(back light unit)을 구비하여야 하며, 이러한 백라이트 유닛에서 발생한 빛을 액정이 일정하게 배열되어 있는 패널부에서 빛의 투과량을 조절하면서 영상 등을 표시하게 된다.Since the liquid crystal display device is not a self-luminous device, it must have a back light unit as a light source for generating light, and the light generated from the backlight unit is used in a panel unit in which liquid crystals are constantly arranged. An image or the like is displayed while adjusting the amount of light transmitted.

도 11은 종래의 백라이트 유닛의 구조를 나타낸 도면이다.11 is a view showing the structure of a conventional backlight unit.

다만, 액정표시장치의 백라이트 유닛(10)은 빛을 발산시키는 광원의 위치에 따라 액정표시장치의 패널(미도시)의 바로 아래 광원이 위치하는 직하형과 액정표시장치 패널(미도시)의 측면부에 광원이 위치하는 에지형(edge type)으로 구분될 수 있는데, 도 11은 직하형을 나타낸 것이다.However, the backlight unit 10 of the liquid crystal display device has a direct type in which a light source is positioned directly below a panel (not shown) of the liquid crystal display device and a side portion of the liquid crystal display panel (not shown) according to the position of the light source for emitting light. It can be divided into an edge type (edge type) in which the light source is located, Figure 11 shows a direct type.

도 11에 도시된 바와 같이 종래의 백라이트유닛은 광원(105), 반사시트(110), 확산판(120), 확산시트(130)를 포함하며 경우에 따라서 높은 휘도를 제공하기 위해 고휘도향상필름(DBEF, 미도시)을 사용하기도 한다.As shown in FIG. 11, the conventional backlight unit includes a light source 105, a reflection sheet 110, a diffusion plate 120, and a diffusion sheet 130. In some cases, a high brightness enhancement film ( DBEF (not shown) may be used.

광원(105)은 액정표시장치에 있어서 최초로 빛을 발산하는 부분으로서 사용될 수 있는 광원(105)은 여러 종류가 있으나 일반적으로 액정표시장치에 사용되는 광원은 전력소모가 적고 매우 밝은 백색광을 발산시키는 CCFL(Cold Cathode Fluorescence Lamp; 냉음극 형광램프)를 사용한다.Although the light source 105 has various kinds of light sources 105 that can be used as the first light emitting part in the liquid crystal display device, in general, the light source used in the liquid crystal display device has a low power consumption and emits very bright white light. (Cold Cathode Fluorescence Lamp) is used.

반사시트는 (reflector sheet; 110)은 백라이트 유닛의 하부에 형성되며 광원(105)에서 발생한 빛을 백라이트 유닛 전면(前面)으로 투사시켜주는 역할을 한다.The reflective sheet 110 is formed under the backlight unit and serves to project the light generated from the light source 105 to the front of the backlight unit.

확산판(diffuser plate; 120)은 광원(105)으로부터 나오는 빛을 백라이트 유닛 전면에 균일한 밝기로 빛을 확산시키는 역할을 한다.A diffuser plate 120 serves to diffuse light emitted from the light source 105 to the front of the backlight unit with uniform brightness.

확산시트(Diffuser sheet; 130)는 확산판(115)의 상면에 위치되며 확산판(115)을 통해 나온 빛을 더욱 균일(uniform)하게 해주며 전방향에 걸쳐 집광하는 역할을 하는 것으로 도시된 바와 같이 동일한 확산시트 3매를 겹쳐서 사용하고 있었다.Diffuser sheet 130 is located on the upper surface of the diffuser plate 115 and is shown to serve to make the light emitted through the diffuser plate 115 more uniform and to condense in all directions. Similarly, three identical diffusion sheets were used.

고휘도향상시트(BEF 혹은 DBEF sheet; 미도시)은 확산시트(130)를 지나 수평 및 수직 양방향으로 확산되어 있는 빛을 편광 및 집광시켜 정면휘도(brightness)를 높이기 위해서 사용된다.The high brightness enhancement sheet (BEF or DBEF sheet; not shown) is used to increase the front brightness by polarizing and condensing the light diffused through the diffusion sheet 130 in both horizontal and vertical directions.

그리고, 도 9에는 도시되지 않았지만 종래의 백라이트유닛(10)은 백라이트유닛(10)을 구성하는 각 부품을 고정하여 일체형 부품인 백라이트유닛(10)으로 만들어주는 케이스의 역할을 하는 프레임(mold frame, housing) 및 백라이트유닛(10)을 보호하며 강도유지 및 지지의 역할을 하는 커버(back cover, lamp cover)를 더 포함한다.And, although not shown in Figure 9, the conventional backlight unit 10 is a frame (mold frame, which serves as a case for fixing each component constituting the backlight unit 10 to form a backlight unit 10 as an integral part, It further includes a cover (back cover, lamp cover) to protect the housing and the backlight unit 10 and to serve as strength maintenance and support.

이중 고휘도향상시트는 백라이트 유닛의 휘도를 크게 상승시키며, 확산시트보다 가격이 몇 배 이상 고가이기 때문에 백라이트 유닛의 제조원가를 높이고 경쟁력을 떨어뜨리는 중요한 요인이 되고 있다. 따라서 이러한 고휘도향상시트를 사용하지 않고 높은 정면휘도를 제공하기 위한 기술의 개발이 활발히 연구되고 있다.The high brightness enhancement sheet greatly increases the brightness of the backlight unit, and since the price is several times higher than that of the diffusion sheet, it has become an important factor to increase the manufacturing cost and reduce the competitiveness of the backlight unit. Therefore, the development of a technology for providing a high front brightness without using such a high brightness enhancement sheet has been actively studied.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 균일한 출사 시야각 분포를 갖는 백라이트 유닛에서 특정 방향의 빛을 효율적으로 집광하여 고휘도향상시트를 사용한 것과 동등한 정면휘도를 제공하는 백라이트 유닛을 제공하는 것에 있다.An object of the present invention is to provide a backlight unit that provides a front luminance equivalent to that of using a high brightness enhancement sheet by efficiently collecting light in a specific direction in a backlight unit having a uniform emission viewing angle distribution.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 빛을 발산하는 광원; 상기 광원의 상부에 적층되며, 빛이 입사되는 배면과 빛이 출사되는 전면을 포함하고, 상기 전면에 복수개의 수평방향으로 형성된 프리즘이 배열되는 제 1 집광시트;및 상기 광원의 상부에 적층되며, 빛이 입사되는 배면과 빛이 출사되는 전면을 포함하고, 상기 전면에 복수개의 수평방향으로 형성된 프리즘이 배열되고, 상기 배면에 수직방향으로 프리즘 또는 렌티큘러 렌즈가 배열되는 제 2 집광시트를 포함하는 액정표시장치용 백라이트 유닛을 제공한다.The present invention for achieving this object is a light source for emitting light; A first condensing sheet stacked on an upper part of the light source and including a back surface on which light is incident and a front surface from which light is emitted, and a plurality of prism formed in a plurality of horizontal directions on the front surface thereof; A liquid crystal comprising a second light collecting sheet including a back surface on which light is incident and a front surface on which light is emitted, and a plurality of prism formed in a plurality of horizontal directions on the front surface, and a prism or a lenticular lens arranged on a vertical direction on the back surface Provided is a backlight unit for a display device.

상기에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 특정방향의 빛을 집광하여 고휘도향상시트를 사용한 것과 같은 정면휘도를 제공하는 백라이트 유닛의 제조가 가능해 지는 효과가 있다.As described above, the backlight unit according to the present invention has the effect that it is possible to manufacture a backlight unit that provides a front brightness such as using a high brightness enhancement sheet by collecting light in a specific direction.

이와 더불어, 본 발명의 백라이트 유닛은 높은 정면휘도를 제공하기 때문에 필요에 따라 램프 구동부의 부하를 낮춰 전력의 소모량을 줄일 수 있으며, 이에 따라 백라이트 유닛의 수명을 연장할 수 있다.In addition, since the backlight unit of the present invention provides high front luminance, the load of the lamp driver may be reduced as needed to reduce power consumption, thereby extending the life of the backlight unit.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 집광시트를 포함하는 액정표시장치용 백라이트 유닛의 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of a backlight unit for a liquid crystal display device including a light collecting sheet according to the present invention.

이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to a user's or operator's intention or custom.

그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.

한편, 설명의 편의상 종래 발명과 구성 및 작용이 동일한 부분은 동일한 부호 또는 명칭을 사용한다.On the other hand, for convenience of description, the same parts or structures as the conventional invention and the same parts use the same reference numerals or names.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 집광시트를 포함하는 액정표시장치용 백라이트 유닛의 구조를 나타낸 도면이다.1 is a view showing the structure of a backlight unit for a liquid crystal display device including a light collecting sheet according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 집광시트를 포함하는 백라이트 유닛(10)은 하부에 배치되는 복수개의 광원(105)과, 광원(105)의 하부에 형성되며 광원(105)에서 발생한 빛을 백라이트 유닛 전면(前面)으로 투사시켜주는 역할을 하는 반사시트(110)와, 광원(105)으로부터 나오는 빛을 균일하게 확산시키는 확산 판(120)과, 확산판(120)의 상부에 배치되어 균일한 외관과 시야각을 제공하는 확산시트(130)와, 확산시트(130)의 상부에 배치되어 출사되는 빛을 사이드 로브(side lobe) 없이 특정방향으로 집광하는 제 1 집광시트(140)와, 제 1 집광시트(140)의 상부에 배치되어 출사되는 빛을 동일한 방향으로 더욱 집광하는 동시에 그에 수직한 방향으로 동일한 시야각 특성을 제공하는 제 2 집광시트(150)를 포함한다.As shown, the backlight unit 10 including the light collecting sheet according to the embodiment of the present invention includes a plurality of light sources 105 disposed below and formed under the light source 105 and generated from the light sources 105. A reflective sheet 110 that projects light onto the front surface of the backlight unit, a diffusion plate 120 that uniformly diffuses the light emitted from the light source 105, and an upper portion of the diffusion plate 120. And a diffusion sheet 130 for providing a uniform appearance and a viewing angle, and a first condensing sheet 140 for condensing the light emitted from the upper portion of the diffusion sheet 130 in a specific direction without a side lobe. The second light collecting sheet 150 includes a second light collecting sheet 150 disposed on the first light collecting sheet 140 to further collect light emitted in the same direction and provide the same viewing angle characteristic in a direction perpendicular thereto.

제 1 집광시트(140)는 빛이 출사되는 면에 일정한 방향으로 배열된 프리즘을 구비하여, 특정방향으로 빛을 집광하여 사이드 로브 없이 정면 휘도를 높이는 역할을 수행한다.The first light collecting sheet 140 includes prisms arranged in a predetermined direction on a surface from which light is emitted, and collects light in a specific direction to increase front luminance without side lobes.

제 2 집광시트(150)는 제 1 집광시트(140)와 마차가지로 빛이 출사되는 면에 일정한 방향으로 배열된 프리즘을 구비하며, 빛이 입사되는 면에는 집광 방향과 수직방향으로 배열된 프리즘 또는 렌티큘러 렌즈를 구비하여, 특정방향으로 빛을 더욱 집광하는 동시에 다른 방향으로는 빛을 확산하여 기존과 동일한 시야각 휘도 분포를 제공한다.The second condensing sheet 150 has prisms arranged in a predetermined direction on a surface on which light is emitted, similar to the first condensing sheet 140, and a prism arranged in a direction perpendicular to the condensing direction on a surface on which light is incident. Alternatively, a lenticular lens is provided to further condense light in a specific direction and to diffuse light in another direction, thereby providing the same viewing angle luminance distribution as before.

이러한 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 종래의 확산시트 3매와 고휘도향상시트(DBEF)를 대신하여, 확산시트 1매와 제 1, 제 2 집광시트로 대체하여 고휘도향상시트를 사용하지 않고 높은 정면휘도를 제공하게 된다.The backlight unit according to the present invention replaces the conventional three diffusion sheets and the high brightness enhancement sheet (DBEF), and replaces one diffusion sheet and the first and second light condensing sheets without using a high brightness enhancement sheet and thus high front luminance. Will be provided.

도시된 실시예의 경우에는 제 1 집광시트(140)의 상부에 제 2 집광시트(150)가 적층되어 있으나, 경우에 따라서 제 2 집광시트(150)의 상부에 제 1 집광시트(140)가 적층되도록 배치할 수도 있다.In the illustrated embodiment, the second light collecting sheet 150 is stacked on the first light collecting sheet 140, but in some cases, the first light collecting sheet 140 is stacked on the second light collecting sheet 150. It may be arranged as possible.

도 2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 1 집광시트의 구조를 나타낸 사시 도이고, 도 2b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 제 1 집광시트의 구조를 나타낸 사시도이다.2A is a perspective view illustrating a structure of a first light collecting sheet according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a perspective view showing a structure of a first light collecting sheet according to a second embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제 1 집광시트(140)는 빛이 입사되는 배면(141)과 빛이 출사되는 전면(142)을 포함한다.As shown, the first light collecting sheet 140 according to the embodiment of the present invention includes a rear surface 141 through which light is incident and a front surface 142 through which light is emitted.

상기 전면(142)에는 출사되는 빛을 수직방향으로 집광할 수 있도록 프리즘(143)이 수평방향으로 배열되어 있다.The prism 143 is arranged in the horizontal direction on the front surface 142 so as to focus the emitted light in the vertical direction.

도 2a에 도시된 제 1 실시예는 프리즘(143)이 이격거리 없이 연속으로 배치된 형태를 나타낸 것이고, 도 2b에 도시된 제 2 실시예는 프리즘(143)이 이격거리(d1)를 가지고 배치된 형태를 나타낸 것이다. 도 2b에 도시된 바와 같이 이격거리(d1)를 두게 되면, 이격거리(d1)에 해당되는 이격평면(145)이 형성된다.In the first embodiment shown in FIG. 2A, the prisms 143 are continuously arranged without a spacing distance, and in the second embodiment shown in FIG. 2B, the prism 143 is disposed with the spacing d1. It shows the form. As shown in FIG. 2B, when the separation distance d1 is provided, a separation plane 145 corresponding to the separation distance d1 is formed.

이격평면(145)은 빛을 집광하지 않기 때문에, 이격평면(145)과 프리즘(143)이 차지하는 면적의 비율을 조절함으로써 집광 정도를 제어할 수 있다.Since the separation plane 145 does not collect light, the degree of condensation may be controlled by adjusting the ratio of the area occupied by the separation plane 145 and the prism 143.

종래의 디스플레이 장치들은 동일한 수직, 수평 시야각을 가지고 있다. 넓은 시야각에 걸쳐 높은 휘도를 갖는 백라이트 유닛이 가장 바람직하기는 하겠지만 TV나 모니터 등에 사용되는 직하형 백라이트 유닛의 경우에는 요구되는 것보다 필요 이상으로 넓은 수직 방향 시야각 분포를 갖는다.Conventional display devices have the same vertical and horizontal viewing angle. Although a backlight unit having a high luminance over a wide viewing angle is most preferable, a direct backlight unit used for a TV or a monitor has a wider vertical viewing angle distribution than necessary than required.

본 발명은 이러한 불필요한 수직방향의 빛을 효율적으로 집광함으로서, 고가의 고휘도향상시트를 사용하지 않고, 정면휘도를 높이고 동시에 수평방향으로는 동일한 시야각 휘도 분포를 갖는 백라이트 유닛을 제공한다.The present invention provides a backlight unit that efficiently condenses such unnecessary vertical light, thereby increasing the front luminance and having the same viewing angle luminance distribution in the horizontal direction without using an expensive high luminance enhancement sheet.

일반적인 백라이트 유닛에서 출사되는 빛은 램버시안(Lambertian) 분포를 갖 는다. 이러한 광원 위에 일반적인 휘도향상시트(BEF)를 사용하게 되면 집광이 되어 정면휘도가 높아지는 효과가 있으나, 시트의 구조상 사이드 로브(SIDE LOBE)가 발생하게 되며 이는 특정 시야각에서의 빛샘을 유발하기 때문에 바람직하지 않다.Light emitted from a general backlight unit has a Lambertian distribution. If a general brightness enhancement sheet (BEF) is used on such a light source, it is condensed to increase the front luminance, but the side lobe of the sheet is generated, which is not preferable because it causes light leakage at a specific viewing angle. not.

램버시안 분포를 갖는 광원이 사이드 로브 없이 프리즘 시트를 통과하기 위한 프리즘의 최소 꼭지각은 현재 보편적으로 사용하는 프리즘 시트의 경우 시트의 재질이 PET(Poly Ethylene Terephthalate), 프리즘의 재질이 UV resin이라고 가정할 시 약 100도 정도이며, 이보다 프리즘의 꼭지각이 크면 사이드 로브 없이 집광이 가능하다.The minimum vertex angle of the prism for a light source with a Lambertian distribution to pass through the prism sheet without side lobes assumes that the sheet material is PET (Poly Ethylene Terephthalate) and the prism material is UV resin. It is about 100 degrees, and if the vertex angle of the prism is larger than this, it is possible to collect light without side lobes.

따라서, 제 1 집광시트(140)의 전면에 수평방향으로 형성된 프리즘(143)의 꼭지각(α)은 95°~120°범위인 것이 바람직하다.Accordingly, the vertex angle α of the prism 143 formed in the horizontal direction on the front surface of the first light collecting sheet 140 is preferably in the range of 95 ° to 120 °.

도 3a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 2 집광시트의 구조를 나타낸 사시도이고, 도 3b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 제 2 집광시트의 구조를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 2 집광시트의 구조를 나타낸 측면도이다.3A is a perspective view showing the structure of a second light collecting sheet according to the first embodiment of the present invention, FIG. 3B is a perspective view showing the structure of a second light collecting sheet according to a second embodiment of the present invention, and FIG. A side view showing the structure of a second light collecting sheet according to the first embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제 2 집광시트는 빛이 입사되는 배면(151)과 빛이 출사되는 전면(152)을 포함한다.As shown, the second light collecting sheet according to the embodiment of the present invention includes a back surface 151 through which light is incident and a front surface 152 through which light is emitted.

전면(152)에는 빛을 수직방향으로 집광하기 위한 프리즘(153)이 배열되며, 배면(151)에는 빛을 수평방향으로 분산시키기 위한 프리즘 또는 렌티큘러 렌즈(154)가 구비된다.The front surface 152 is arranged with a prism 153 for condensing light in the vertical direction, and the rear surface 151 is provided with a prism or lenticular lens 154 for dispersing the light in the horizontal direction.

도 3a에 도시된 제 1 실시예는 전면(152)에 배열된 프리즘(153)과 배면(151) 에 배열된 렌티큘러 렌즈(154)가 이격거리 없이 연속적으로 배열된 상태를 나타낸 것이고, 도 3b에 도시된 제 2 실시예는 전면(152)에 배열된 프리즘(153)과 배면(151)에 배열된 렌티큘러 렌즈(154)가 모두 소정의 이격거리(d2,d3)를 가지도록 배열된 상태를 나타낸 것이다. 전면(152)에 배열된 프리즘(153)의 이격거리(d2)를 조절하여 수직방향의 집광도를 제어할 수 있으며, 배면에 배열된 렌티큘런 렌즈(154)의 이격거리를 조절하여 수평방향의 분산도를 제어할 수 있다.3A illustrates a state in which the prism 153 arranged on the front surface 152 and the lenticular lens 154 arranged on the rear surface 151 are continuously arranged without a distance. The illustrated second embodiment shows a state in which the prism 153 arranged on the front surface 152 and the lenticular lens 154 arranged on the rear surface 151 are all arranged to have a predetermined distance d2 and d3. will be. It is possible to control the condensing degree in the vertical direction by adjusting the separation distance d2 of the prism 153 arranged on the front surface 152, and by adjusting the separation distance of the lenticular lens 154 arranged on the rear surface of the prism 153. The degree of dispersion can be controlled.

전면(152)에 배열되는 프리즘(153)은 제 1 집광시트와 마찬가지로 사이드 로브 없이 집광하기 위하여 95°~120°범위의 꼭지각(α)과 20㎛ ~ 200㎛의 피치를 가지는 것이 바람직하다.The prism 153 arranged on the front surface 152 has a vertex angle α in the range of 95 ° to 120 ° for condensing without side lobes like the first condensing sheet. It is preferable to have a pitch of 20 micrometers-200 micrometers.

배면(153)에 배열되는 프리즘 또는 렌티큘러 렌즈(154)는 그 끼인각(β)은 30°~120°범위인 것이, 피치는 20㎛ ~ 200㎛인 것이 바람직하다. 꼭지각과 끼인각은 동일한 각도가 되지만 렌티큘러 렌즈의 경우에는 곡선 단면을 가지므로 끼인각을 정의하는 것이 더 명확하기 때문에, 프리즘과 렌티큘러 렌즈 모두에 대하여 사용할 수 있는 패턴과 패턴 사이의 끼인각(β)으로 프리즘과 렌티큘러 렌즈의 형상을 한정하였다.The prism or lenticular lens 154 arranged on the rear surface 153 preferably has an included angle β of 30 ° to 120 ° and a pitch of 20 μm to 200 μm. The vertex angle and the included angle are the same, but in the case of lenticular lenses, they have a curved cross section, so it is clearer to define the included angle, so the angle between the prism and the pattern (β) that can be used for both prismatic and lenticular lenses is The shape of the lenticular lens was defined.

도 5는 종래의 액정표시장치용 백라이트 유닛의 수직시야각 분포를 나타낸 그래프이고, 도 6은 종래의 액정표시장치용 백라이트 유닛의 수평시야각 분포를 나타낸 그래프이다.5 is a graph illustrating a vertical viewing angle distribution of a conventional backlight unit for a liquid crystal display, and FIG. 6 is a graph illustrating a horizontal viewing angle distribution of a conventional backlight unit for a liquid crystal display.

확산판과 확산시트를 사용하여 수평과 수직방향으로 집광하여 보다 높은 정 면 휘도를 제공하는 것을 볼 수 있고, 고휘도향상시트(DBEF)를 사용하면 확산판만 사용했을 때보다 약 1.8배 이상 정면휘도가 상승하는 것을 볼 수 있다.It can be seen that the diffuser plate and the diffuser sheet are used to condense in the horizontal and vertical directions to provide higher front luminance, and when the DBEF is used, the front luminance is about 1.8 times higher than that of the diffuser plate alone. You can see the rise.

고휘도향상시트는 편광성분을 이용하기 때문에 패널 통과시 휘도 향상폭이 매우 크며, 이를 고려하여 보정한 값을 사용하였다. 다만 고휘도향상시트가 고가이기 때문에 본 발명은 고휘도향상시트를 사용하지 않고, 동일한 수준의 정면휘도를 유지할 수 있는 액정표시장치용 백라이트 유닛을 제공하기 위한 것이다.Since the high brightness enhancement sheet uses a polarization component, the luminance improvement range is very large when passing through the panel, and a value corrected in consideration of this is used. However, since the high brightness enhancement sheet is expensive, the present invention is to provide a backlight unit for a liquid crystal display device capable of maintaining the same level of front brightness without using the high brightness enhancement sheet.

도 7은 본 발명에 따른 집광시트를 포함하는 백라이트 유닛의 수직시야각 분포를 나타낸 그래프이고, 도 8은 본 발명에 따른 집광시트를 포함하는 백라이트 유닛의 수직시야각 분포를 나타낸 그래프이다.7 is a graph illustrating a vertical viewing angle distribution of a backlight unit including a light collecting sheet according to the present invention, and FIG. 8 is a graph illustrating a vertical viewing angle distribution of a backlight unit including a light collecting sheet according to the present invention.

도 7과 도 8에 도시된 시야각 분포는 제 1 집광시트와 제 2 집광시트의 전면에 배열되는 프리즘이 105°의 꼭지각을 가지고, 제 2 집광시트 배면에 배열되는 프리즘은 60°의 끼인각을 가지는 타입을 사용하였다.7 and 8 show that the prism arranged on the front surface of the first light collecting sheet and the second light collecting sheet has a vertex angle of 105 °, and the prism arranged on the back surface of the second light collecting sheet has an included angle of 60 °. Type was used.

기존의 확산시트만 사용하는 경우에 비하여 수직방향의 시야각 분포가 좁아지고 수평방향의 시야각 분포가 넓어졌으며, 정면휘도가 높아지는 것을 볼 수 있다. 확산판 대비 휘도가 중앙휘도가 1.8배 높아진 것을 볼 때 고휘도확산시트를 대체할 수 있다는 것을 알 수 있다.Compared with the conventional diffusion sheet only, the vertical viewing angle distribution is narrower, the horizontal viewing angle distribution is wider, and the front luminance is increased. When the luminance of the center is 1.8 times higher than that of the diffuser plate, it can be seen that it can replace the high luminance diffusion sheet.

따라서 본 발명에 따르면 불필요한 시야각의 빛을 집광하여 고휘도향상시트를 사용하지 않고도 동등한 정면휘도를 제공하는 액정표시장치용 백라이트 유닛을 제공할 수 있다.Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a backlight unit for a liquid crystal display device which collects light having an unnecessary viewing angle and provides an equivalent front luminance without using a high luminance enhancement sheet.

도 9는 종래의 액정표시장치용 백라이트 유닛의 출사 시야각 휘도 분포를 나타낸 그래프이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 집광시트를 포함하는 백라이트 유닛의 출사 시야각 휘도 분포를 나타낸 그래프이다.9 is a graph illustrating an emission viewing angle luminance distribution of a conventional backlight unit for a liquid crystal display, and FIG. 10 is a graph illustrating an emission viewing angle luminance distribution of a backlight unit including a light collecting sheet according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 9에 도시된 바와 같이, 종래의 액정표시장치용 백라이트 유닛의 출사 시야각 휘도 분포는 동심원 형태로 나타나고 있다. 이러한 분포는 상술한 바와 같이 TV나 모니터로 사용되는 경우에는 수직 시야각이 불필요하게 넓다.As shown in FIG. 9, the emission viewing angle luminance distribution of the conventional backlight unit for a liquid crystal display is shown in the form of concentric circles. This distribution is unnecessarily wide in the vertical viewing angle when used as a TV or a monitor as described above.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 집광시트를 포함하는 백라이트 유닛의 출사 시야각 휘도 분포는 수직 시야각은 좁고, 대신 수평 시야각의 분포가 넓게 분포되는 것을 알 수 있다. 따라서, 수직 방향의 빛을 집광하여 수평 방향으로 확산시킴으로써 보다 효율적인 출사 시야각 휘도 분포를 나타내는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 10, it can be seen that the emission viewing angle luminance distribution of the backlight unit including the light collecting sheet according to the embodiment of the present invention has a narrow vertical viewing angle and a wide distribution of the horizontal viewing angle. Therefore, it can be seen that the light emitted from the vertical direction is focused and diffused in the horizontal direction, thereby exhibiting a more efficient emission viewing angle luminance distribution.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art to which the art belongs can make various modifications and other equivalent embodiments therefrom. Will understand.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the claims below.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 집광시트를 포함하는 액정표시장치용 백라이트 유닛의 구조를 나타낸 도면,1 is a view showing the structure of a backlight unit for a liquid crystal display device including a light collecting sheet according to an embodiment of the present invention;

도 2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 1 집광시트의 구조를 나타낸 사시도,Figure 2a is a perspective view showing the structure of a first light collecting sheet according to a first embodiment of the present invention,

도 2b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 제 1 집광시트의 구조를 나타낸 사시도,Figure 2b is a perspective view showing the structure of a first light collecting sheet according to a second embodiment of the present invention,

도 3a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 2 집광시트의 구조를 나타낸 사시도,3A is a perspective view showing the structure of a second light collecting sheet according to a first embodiment of the present invention;

도 3b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 제 2 집광시트의 구조를 나타낸 사시도,3B is a perspective view showing the structure of a second light collecting sheet according to a second embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 2 집광시트의 구조를 나타낸 측면도,4 is a side view showing the structure of a second light collecting sheet according to a first embodiment of the present invention;

도 5는 종래의 액정표시장치용 백라이트 유닛의 수직시야각 분포를 나타낸 그래프,5 is a graph showing a vertical viewing angle distribution of a conventional backlight unit for a liquid crystal display device;

도 6은 종래의 액정표시장치용 백라이트 유닛의 수평시야각 분포를 나타낸 그래프,6 is a graph showing a horizontal viewing angle distribution of a conventional backlight unit for a liquid crystal display device;

도 7은 본 발명에 따른 집광시트를 포함하는 백라이트 유닛의 수직시야각 분포를 나타낸 그래프,7 is a graph showing a vertical viewing angle distribution of a backlight unit including a light collecting sheet according to the present invention;

도 8은 본 발명에 따른 집광시트를 포함하는 백라이트 유닛의 수직시야각 분 포를 나타낸 그래프,8 is a graph showing a vertical viewing angle distribution of a backlight unit including a light collecting sheet according to the present invention;

도 9는 종래의 액정표시장치용 백라이트 유닛의 출사 시야각 휘도 분포를 나타낸 그래프,9 is a graph illustrating an emission viewing angle luminance distribution of a conventional backlight unit for a liquid crystal display device;

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 집광시트를 포함하는 백라이트 유닛의 출사 시야각 휘도 분포를 나타낸 그래프임.10 is a graph showing an emission viewing angle luminance distribution of a backlight unit including a light collecting sheet according to an embodiment of the present invention.

도 11은 종래의 백라이트 유닛의 구조를 나타낸 도면임.11 is a view showing the structure of a conventional backlight unit.

Claims (8)

빛을 발산하는 광원;A light source emitting light; 상기 광원의 상부에 적층되며, 빛이 입사되는 배면과 빛이 출사되는 전면을 포함하고, 상기 전면에 복수개의 수평방향으로 형성된 프리즘이 배열되는 제 1 집광시트;및A first condensing sheet stacked on an upper part of the light source and including a rear surface on which light is incident and a front surface on which light is emitted, and a plurality of prism formed in a plurality of horizontal directions on the front surface; 상기 광원의 상부에 적층되며, 빛이 입사되는 배면과 빛이 출사되는 전면을 포함하고, 상기 전면에 복수개의 수평방향으로 형성된 프리즘이 배열되고, 상기 배면에 수직방향으로 프리즘 또는 렌티큘러 렌즈가 배열되는 제 2 집광시트를 포함하여, 수직방향으로 2회 집광하고 수평방향으로 1회 집광하여 수평시야각을 향상시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 백라이트 유닛.Stacked on top of the light source, and includes a rear surface to which light is incident and a front surface from which light is emitted, a plurality of horizontal prisms are arranged on the front surface, and a prism or lenticular lens is arranged vertically on the back surface. Including a second light collecting sheet, the light collecting unit for the liquid crystal display device, characterized in that to focus twice in the vertical direction and once in the horizontal direction to improve the horizontal viewing angle. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 집광시트 또는 상기 제 2 집광시트의 전면에 배열되는 프리즘은 꼭지각이 95°~120°범위인 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 백라이트 유닛.The prism arranged on the front surface of the first light collecting sheet or the second light collecting sheet has a vertex angle of 95 ° ~ 120 ° backlight unit for a liquid crystal display device. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제 1 집광시트 또는 상기 제 2 집광시트의 전면에 배열되는 프리즘의 피치는 20㎛~200㎛ 범위인 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 백라이트 유닛.The pitch of the prism arranged on the front surface of the first light collecting sheet or the second light collecting sheet is a backlight unit for a liquid crystal display device, characterized in that the range of 20㎛ ~ 200㎛. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 집광시트의 배면에 배열되는 프리즘 또는 렌티큘러 렌즈의 끼인각은 30°~120°범위인 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 백라이트 유닛.And a pinching angle of the prism or the lenticular lens arranged on the rear surface of the second light collecting sheet is in a range of 30 ° to 120 °. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제 2 집광시트의 배면에 배열되는 프리즘 또는 렌티큘러 렌즈의 피치는 20㎛~200㎛ 범위인 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 백라이트 유닛.The pitch of the prism or lenticular lens arranged on the back of the second light collecting sheet is in the range of 20㎛ ~ 200㎛ Backlight unit for a liquid crystal display device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 집광시트 또는 상기 제 2 집광시트의 전면에 배열되는 프리즘은 이격 거리를 갖고 배열되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 백라이트 유닛.The prism arranged on the front surface of the first light collecting sheet or the second light collecting sheet is arranged with a separation distance, the backlight unit for a liquid crystal display device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 집광시트의 배면에 배열되는 프리즘 또는 렌티큘러 렌즈는 이격 거리를 갖고 배열되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 백라이트 유닛.The prism or the lenticular lens arranged on the rear surface of the second light collecting sheet is arranged with a separation distance, the backlight unit for a liquid crystal display device. 제 1 항의 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치.A liquid crystal display device comprising the backlight unit of claim 1.
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