KR100919973B1 - Prism sheet with light diffusing function, back light unit having the prism sheet, and liquid crystal display device having the back light unit - Google Patents
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Abstract
광확산 기능을 갖는 프리즘 시트, 이를 채용한 백라이트 유니트, 및 상기 백라이트 유니트를 구비한 액정표시장치가 개시된다. 개시된 프리즘 시트는, 투명기판 및 상기 투명기판 상에 배치된 것으로 길이방향 웨이브 패턴의 프리즘 산을 구비하고, 상기 길이방향 웨이브 패턴은 상기 프리즘 산의 높이가 그 길이에 따라 연속적으로 또는 불연속적으로 변화하도록 형상화되고, 상기 프리즘 산의 높이 변화 폭(최대높이-최소높이)은 상기 길이방향 웨이브 패턴의 반복 주기의 0.01~1배인 것을 특징으로 한다.A prism sheet having a light diffusion function, a backlight unit employing the same, and a liquid crystal display device having the backlight unit are disclosed. The disclosed prism sheet is disposed on a transparent substrate and the transparent substrate, the prism sheet having a longitudinal wave pattern, wherein the longitudinal wave pattern changes the height of the prism acid continuously or discontinuously along its length. And a height variation width (maximum height-minimum height) of the prism acid is 0.01 to 1 times the repetition period of the longitudinal wave pattern.
따라서, 개시된 프리즘 시트는 광확산 기능을 가지며 그 생산 수율을 향상시킬 수 있고, 이를 채용한 백라이트 유니트와 액정표시장치는 높은 정면 휘도를 유지하면서도 넓은 시야각을 확보할 수 있으며 침윤 현상과 모아레 현상을 방지할 수 있다.Therefore, the disclosed prism sheet has a light diffusing function and can improve its production yield, and the backlight unit and the liquid crystal display device employing the same can secure a wide viewing angle while maintaining high front brightness and prevent infiltration and moiré phenomena. can do.
Description
본 발명은 프리즘 시트, 상기 프리즘 시트를 채용한 백라이트 유니트, 및 상기 백라이트 유니트를 구비하는 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광확산 기능을 갖는 프리즘 산을 구비함으로써 확산시트나 보호시트의 사용을 줄이거나 배제할 수 있고 생산 수율을 증가시킬 수 있는 프리즘 시트와, 상기 프리즘 시트를 채용함으로써 정면 휘도가 개선되고 침윤 현상과 모아레 현상을 방지할 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a prism sheet, a backlight unit employing the prism sheet, and a liquid crystal display device having the backlight unit, and more particularly, the use of a diffusion sheet or a protective sheet by having a prism acid having a light diffusing function. The present invention relates to a prism sheet capable of reducing or eliminating and increasing a production yield, and a liquid crystal display capable of improving front luminance and preventing infiltration and moiré by employing the prism sheet.
최근, 박형화, 소형화 및 저소비전력화 등이 요망되는 노트북 컴퓨터, 텔레비전 또는 휴대전화 등에 사용되는 평판 표시장치(Flat panel display device)로서, 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel: PDP), 전계방출 디스플레이 장치(field emission display device: FED), 박막 트랜지스터 액정표시장치(thin film transistor liquid crystal display device: TFT-LCD) 등이 개발되었고, 이들 중 색 재현성이 우수하고 박형인 액정표시장치가 가장 활발히 연구되고 있다.Recently, as a flat panel display device used in a notebook computer, a television, or a mobile phone that requires thinning, miniaturization, and low power consumption, a plasma display panel (PDP), a field emission display device (field) An emission display device (FED), a thin film transistor liquid crystal display device (TFT-LCD), and the like have been developed, and among these, a liquid crystal display device having excellent color reproducibility and thinness is being actively researched.
상기 평판 표시장치 중 PDP 및 FED는 자체적으로 발광할 수 있으나, 액정표시장치는 그 자체로는 발광체가 아니기 때문에, 보조광원인 백라이트 유니트를 이용하여 광을 조사함으로써 화상 표시가 가능하도록 되어 있다. 상기 백라이트 유니트는 광을 조사하되, 화면 전체를 균일하게 조사해야 한다는 요구에 부응하도록, 엣지형 또는 직하형이라고 불리는 면광원의 구조를 가진다. Among the flat panel display devices, the PDP and the FED can emit light by themselves, but since the liquid crystal display device is not a light emitter by itself, image display is possible by irradiating light using a backlight unit which is an auxiliary light source. The backlight unit has a structure of a surface light source called an edge type or a direct type so as to meet the requirement of irradiating light but irradiating the entire screen uniformly.
도 1은 엣지형 광원을 갖는 종래기술에 따른 백라이트 유니트를 도시한 분리 사시도이다.1 is an exploded perspective view showing a backlight unit according to the prior art having an edge-type light source.
도 1을 참조하면, 엣지형 광원을 갖는 종래기술에 따른 백라이트 유니트(10)는, 광원(11), 상기 광원(11)으로부터 발광되는 광을 안내하는 도광판(12), 도광판(12)의 하부에 배치되는 반사시트(13), 도광판(12)의 상부에 배치되는 확산시트(14), 확산시트(14)의 상부에 배치되는 프리즘 시트(15), 및 프리즘 시트(15)의 상부에 배치되는 보호시트(16)를 포함한다. 또한, 백라이트 유니트의 광원(11) 외부에는 광원 커버(11a)가 배치되어 있다. 또한, 여기에서는 비록 도시되지 않았지만, 상기 백라이트 유니트(10) 상에 액정표시패널과 반사방지층이 차례로 적층되어 액정표시장치를 구성하게 된다. 또한, 상기 액정표시패널의 상하 양면에 각 1장씩 2장의 편광판이 더 배치되게 된다.Referring to FIG. 1, the
광원(11)은 광을 발생시키는 것으로, 선광원 램프 또는 면광원 램프, CCFL 또는 LED 등 다양한 광원들이 사용될 수 있다.The
도광판(12)은 광원(11)에서 발생된 광을 확산시트(14)로 가이드하는 것으로 서, 직하형 광원을 채택하는 경우에는 생략 가능하다.The
반사시트(13)는 광원(11)에서 발생된 광을 반사시켜 확산시트(14)의 방향으로 공급하는 역할을 수행한다. The
확산시트(14)는 도광판(12)을 통해 입사되는 광을 확산 및 산란시켜 프리즘 시트(15)로 공급하는 역할을 수행한다.The
프리즘 시트(15)는 확산시트(14)를 통해 입사되는 광을 굴절시켜 액정표시패널(미도시)의 평면에 집광시키는 역할을 수행한다. 프리즘 시트는 높은 집광 효율, 넓은 시야각, 모아레 현상 방지, 다른 필름과의 광학적 결합(wet out) 방지 등 다양한 설계 목표에 따라 프리즘 산의 형태 및 산 경사면의 각도 등 다양한 설계치의 변형 및 조합들이 가능하며, 상업적으로 적용되고 있다. 도 1은, 그 중, 각각 상부면에 스트라이프 형태로 배열된 삼각형 모양의 프리즘 산이 형성되어 있는 2장의 프리즘 시트(15a, 15b)가 서로 직각으로 교차되게 배치된 형태로 사용된 경우를 예시한 것이다. The
상기와 같이 프리즘 시트 사용시, 2장의 프리즘 시트를 프리즘 산의 배열 방향이 서로 90˚의 각도로 교차되도록 중첩되게 배치하는 이유는 모든 방향에서 들어오는 입사광을 중심방향으로 더욱 집중시키기 위한 것이다. 그러나, 이와 같이 2장의 프리즘 시트를 사용함으로써, 중심방향의 정면 휘도는 증가하지만, 1장의 프리즘을 사용한 경우보다 시야각이 정면을 기준으로 약±10˚씩 감소하여 결과적으로 약 20˚만큼 시야각이 줄어드는 문제점이 있다.When using the prism sheet as described above, the reason for arranging the two prism sheets so that the arrangement directions of the prism mountains cross each other at an angle of 90 degrees is to further concentrate the incident light coming from all directions in the center direction. However, by using the two prism sheets in this way, the front luminance in the center direction increases, but the viewing angle decreases by about ± 10 degrees relative to the front side when using one prism, and as a result, the viewing angle decreases by about 20 degrees. There is a problem.
상기와 같이 프리즘 시트(15)에 의한 시야각 축소의 문제를 해결하고 프리즘 시트(15)를 보호하기 위한 방안으로서, 보호시트(16)가 프리즘 시트(15)의 상부에 배치되는 것이 필수적이다. 즉, 이러한 보호시트(16)는 프리즘 시트(15)를 보호하고 아울러 프리즘 시트(15)에 의해 집광된 광을 다시 확산시켜 시야각을 넓혀주는 역할을 수행한다. 이와 같이 보호시트(16)를 필수적으로 추가함으로써 백라이트 유니트의 제조시 박층화가 곤란하고, 제조공정이 복잡해지며, 제조비용이 증가하는 등의 문제점이 발생하게 된다.As a way to solve the problem of viewing angle reduction by the
또한, 상기와 같은 구성을 갖는 프리즘 시트(15)는 제조시 표면이 손상되거나 그 내외부에 이물질이 혼입되는 등의 이유로 인해 불량이 되는 경우가 많다. 이와 같이 프리즘 시트(15)에 불량이 발생할 경우에, 사용자는 액정표시장치의 화질이 나쁘다는 느낌을 받게 되기 때문에 불량이 발생한 프리즘 시트(15)는 확인후 폐기되어야 한다. 이는 결국, 프리즘 시트(15)의 생산 수율을 낮추는 원인이 된다.In addition, the
또한, 상기와 같은 구성을 갖는 종래기술에 따른 백라이트 유니트는, 프리즘 산이 일정한 방향의 스트라이프 형상으로 배치되어 프리즘 산 패턴이 액정표시패널의 RGB 패턴과 중첩됨으로써 모아레 현상이 발생하는 문제점이 있다. In addition, the backlight unit according to the related art having the above configuration has a problem in that the moire phenomenon occurs because the prism acid is arranged in a stripe shape in a predetermined direction and the prism acid pattern overlaps the RGB pattern of the liquid crystal display panel.
또한 이 경우, 프리즘 시트(15)의 프리즘 산의 모양이 스트라이프 형상으로 패턴화되어 있어서 각각의 프리즘 시트(15a, 15b)가 인접한 시트(15b, 16)와 접촉하는 표면적이 증가하게 되고, 이로 인해 침윤(wet-out) 현상이 발생하는 문제점이 있다. 여기서, 침윤 현상이란 두개의 표면이 서로 광학적으로 접촉하여 하나의 필름으로부터 다음 필름으로 광이 전달될 때 굴절율에 있어서의 변화가 제거되는 경우에 일어나는 현상으로서, 관찰자가 스크린 화상이 얼룩덜룩하며 수시로 변화하는 외관을 갖는 것으로 인식하게 되는 현상을 말한다. 이러한 침윤 현상은 특히, 프리즘 시트(15)와 같이 광학적 효과를 위해 입체화된 표면(즉, 프리즘 산)을 갖는 필름을 사용하는 경우에 문제가 된다. Also, in this case, the shape of the prism acid of the
본 발명은 소정의 반복주기를 가지며 상기 반복주기 대비 소정 비율의 프리즘 산의 높이 변화 폭(즉, 최대높이-최소높이)을 갖는 길이방향 웨이브 패턴의 프리즘 산을 구비함으로써 광확산 기능을 가지며 그 생산 수율을 증가시킬 수 있는 프리즘 시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has a light diffusing function by providing a prism acid of a longitudinal wave pattern having a predetermined repetition period and having a width (i.e., maximum height-minimum height) of the height change width of the prism acid at a predetermined ratio with respect to the repetition period. It is an object to provide a prism sheet capable of increasing the yield.
본 발명의 다른 목적은 상기 프리즘 시트를 채용한 백라이트 유니트를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a backlight unit employing the prism sheet.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 백라이트 유니트를 구비함으로써 높은 정면 휘도를 유지하면서도 넓은 시야각을 확보할 수 있으며 침윤 현상과 모아레 현상이 방지된 액정표시장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having the above-mentioned backlight unit to secure a wide viewing angle while maintaining high front brightness and to prevent infiltration and moiré phenomena.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,The present invention to solve the above problems,
투명기판; 및Transparent substrate; And
상기 투명기판 상에 배치된 것으로 길이방향 웨이브 패턴의 프리즘 산을 구비하고,A prism acid having a longitudinal wave pattern disposed on the transparent substrate,
상기 길이방향 웨이브 패턴은 상기 프리즘 산의 높이가 그 길이에 따라 연속적으로 또는 불연속적으로 변화하도록 형상화되고,The longitudinal wave pattern is shaped such that the height of the prism peak varies continuously or discontinuously along its length,
상기 프리즘 산의 높이 변화 폭(최대높이-최소높이)은 상기 길이방향 웨이브 패턴의 반복 주기의 0.01~1배인 프리즘 시트를 제공한다.The height variation width (maximum height-minimum height) of the prism mountain provides a prism sheet that is 0.01-1 times the repetition period of the longitudinal wave pattern.
본 발명의 한 구현예에 따르면, 상기 길이방향 웨이브 패턴은 상기 프리즘 산의 밑변의 폭이 그 길이에 따라 연속적으로 또는 불연속적으로 변화하도록 형상화된다.According to one embodiment of the invention, the longitudinal wave pattern is shaped such that the width of the base of the prism acid varies continuously or discontinuously along its length.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 프리즘 산의 밑변의 폭은 프리즘 산의 높이에 비례하여 그 크기가 변화한다.According to another embodiment of the present invention, the width of the base of the prism mountain varies in size in proportion to the height of the prism mountain.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 프리즘 산의 길이방향과 직교하는 방향의 단면이 삼각형, 아치 또는 반원 형상이다.According to another embodiment of the invention, the cross section in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the prism mountain is triangular, arched or semicircular in shape.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 프리즘 산은 밑변의 길이가 0㎛ 초과 1mm이하이고, 높이가 0㎛ 초과 900㎛이하이다.According to another embodiment of the present invention, the prism acid has a base length of more than 0 μm and less than 1 mm, and a height of more than 0 μm and less than 900 μm.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 프리즘 산은 모든 위치에서 동일한 크기의 꼭지각을 갖는다.According to another embodiment of the invention, the prism acid has a vertex angle of the same size at all positions.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 프리즘 산은 꼭지각이 60 내지 120˚이다.According to another embodiment of the present invention, the prism acid has a vertex angle of 60 to 120 °.
또한 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 상기 구현예들 중 어느 한 구현예에 따른 프리즘 시트를 구비하는 백라이트 유니트를 제공한다.In addition, to solve the above problems, the present invention provides a backlight unit having a prism sheet according to any one of the embodiments.
또한 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 상기 구현예들 중 어느 한 구현예에 따른 백라이트 유니트를 구비하는 액정표시장치를 제공한다.In addition, to solve the above problems, the present invention provides a liquid crystal display device having a backlight unit according to any one of the above embodiments.
본 발명에 의하면, 소정의 반복주기를 가지며 상기 반복주기 대비 소정 비율의 프리즘 산의 높이 변화 폭(즉, 최대높이-최소높이)을 갖는 길이방향 웨이브 패 턴의 프리즘 산을 구비함으로써 광확산 기능을 가지며 생산 수율을 증가시킬 수 있는 프리즘 시트가 제공될 수 있다.According to the present invention, the light diffusing function is provided by providing a prism peak of a longitudinal wave pattern having a predetermined repetition period and having a width of change of the prism acid at a predetermined ratio with respect to the repetition period (ie, maximum height-minimum height). And prism sheet can be provided which can increase the production yield.
또한 본 발명에 의하면, 상기 프리즘 시트를 채용한 백라이트 유니트가 제공될 수 있다.In addition, according to the present invention, a backlight unit employing the prism sheet may be provided.
또한 본 발명에 의하면, 상기 백라이트 유니트를 구비함으로써 높은 정면 휘도를 유지하면서도 넓은 시야각을 확보할 수 있으며 침윤 현상과 모아레 현상이 방지된 액정표시장치가 제공될 수 있다.In addition, according to the present invention, by providing the backlight unit, a wide viewing angle can be secured while maintaining high front brightness, and a liquid crystal display device in which infiltration phenomenon and moiré phenomenon are prevented can be provided.
이어서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 프리즘 시트에 관하여 상세히 설명한다. Next, a prism sheet according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 한 구현예에 따른 프리즘 시트와 이에 적층된 다른 광학필름을 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 한 구현예에 따른 프리즘 시트의 평면도이다.2 is a cross-sectional view showing a prism sheet and another optical film laminated thereto according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a plan view of a prism sheet according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 구현예에 따른 프리즘 시트(25)는 투명기판(25a) 및 프리즘 산(25b)을 구비한다.Referring to FIG. 2, the
투명기판(25a)은 폴리에스테르 수지 등의 재질로 형성되어 이에 입사되는 광을 투과시키는 역할을 수행한다.The
프리즘 산(25b)은 투명기판(25a)상에 배치되어 투명기판(25a)을 통해 입사되는 광을 액정표시패널(미도시)의 평면으로 집광시키는 역할과 함께, 입사되는 광 중 일부를 확산시키는 역할을 수행한다. 프리즘 산(25b)은 투명기판(25a)과 같은 재질로 형성되는 것이 바람직하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 구현예에서, 프리즘 산(25b)은 길이방향 웨이브 패턴(lengthwise wave pattern)을 갖도록 형상화된다. 구체적으로, 상기 길이방향 웨이브 패턴은 프리즘 산(25b)의 높이가 길이에 따라 연속적으로 또는 불연속적으로 변화하도록 형상화된다. 이때, 프리즘 산(25b)의 높이가 길이에 따라 변화함에 따라 프리즘 산(25b)의 측면부(산비탈 부분)가 길이에 따라 곡면을 이루게 되어 마이크로 렌즈와 동일한 원리로 확산 효과를 갖게 된다. 이와 같이 프리즘 산(25b)을 형상화함으로써, 정면 휘도의 큰 손실 없이 광확산 효과를 갖는 프리즘 시트(25)를 얻을 수 있다. 여기서, 프리즘 산(25b)의 측면부란 프리즘 산(25b)의 정상부와 골짜기부를 제외한 부분으로서, 모든 방향의 산비탈 부분을 가리킨다. 또한 프리즘 시트(25)가 상기와 같이 광확산 기능을 구비함으로써, 확산시트나 보호시트의 사용을 줄이거나 배제할 수 있다. 또한 상기와 같이 프리즘 산(25b)을 형상화함으로써, 프리즘 시트(25)상에 적층되는 다른 광학필름(30)과 프리즘 산(25b)과의 접촉 표면적을 줄여 이물질의 혼입, 접촉에 의한 스크래치(scratch), 및 사용자의 불량 시인성을 감소시켜 제품의 불량률을 낮출 수 있을 뿐만 아니라 침윤 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이에 관하여는 뒤에서 보다 상세히 설명하기로 한다.The
그러나, 프리즘 산(25b)의 높이를 변화시킴에 있어, 상기 높이의 변화 폭(Δh)이 지나치게 작거나 상기 길이방향 웨이브 패턴의 반복 주기(RP)가 지나치게 길 경우, 프리즘 산(25b)의 측면부가 광학산에 유효할 만큼 충분한 곡면을 갖지 못하게 되어 광확산 효과를 갖는 프리즘 시트를 얻을 수 없다.However, in changing the height of the
이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로서, 프리즘 산(25b)은, 그 높이 변화 폭(Δh=최대높이(hmax)-최소높이(hmin))이 상기 길이방향 웨이브 패턴의 반복 주기(RP)의 0.01~1배가 되도록 형성된다. 이와 같이 길이방향 웨이브 패턴의 반복 주기(RP) 대비 프리즘 산(25b)의 높이 변화 폭(△h)의 비율(△h/RP)을 한정하게 되면, 프리즘 산 높이의 변화 폭(△h)이 지나치게 작아지거나 길이방향 웨이브 패턴의 반복 주기(RP)가 지나치게 길어짐으로 인해 발생하는 전술한 광확산 효과의 감소를 어느 정도 줄일 수 있다. 즉, 길이방향 웨이브 패턴의 반복 주기(RP) 대비 프리즘 산(25b)의 높이 변화 폭(△h)의 비율(△h/RP)이 0.01 보다 크게 되면 그렇지 않은 경우에 비해 출광되는 광이 효과적으로 확산하게 되므로 이러한 프리즘 시트(25)를 백라이트 유니트 또는 액정표시장치에 적용함으로써 본 발명에서 목적한 바와 같이 광확산 기능과 정면 휘도 향상 기능을 동시에 갖는 광학 필름을 얻을 수 있게 된다. 그러나, 상기 비율(△h/RP)이 1보다 크게 되면 만족스러운 광확산 효과는 얻을 수 있으나, 이 경우 프리즘 산(25b)의 측면부가 과도한 곡면을 이루게 되므로 확산 효과에 비해 집광 효과가 약화되어 정면 휘도가 급격히 감소하게 되는 문제가 발생하므로 바람직하지 않다.In order to solve this problem, the
본 구현예에서 상기 길이방향 웨이브 패턴은, 도 3에 도시된 바와 같이, 프리즘 산(25b)의 높이뿐만 아니라 그 밑변의 폭(이하, 간단히 "폭"이라고도 함)도 그 길이에 따라 연속적으로 또는 불연속적으로 변화하도록 형상화된다. 이 경우, 프리즘 산(25b)의 폭은 프리즘 산(25b)의 높이에 비례하여 그 크기가 변화하도록 형상화된다. 이에 따라, 프리즘 산(25b)은 그 최대높이(hmax)를 갖는 위치에서 최대폭(Lmax)을 가지며, 그 최소높이(hmin)를 갖는 위치에서 최소폭(Lmin)을 갖는다. 아울러, 이러한 프리즘 산(25b)은 길이방향에 수직한 방향으로는 삼각형, 아치 또는 반원 형상의 단면을 가지며, 프리즘 산(25b)의 능선부(프리즘 산을 따라 프리즘 산의 정상부들을 최단 거리로 연결한 선)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 사인 곡선(Sine curve 또는 Sinusoid)을 형성하게 되어, 결국 이러한 능선부에 속하거나 이에 인접한 측면부가 곡면을 이루게 된다. 즉, 이러한 곡면에서 광확산 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 본 구현예에서 프리즘 산(25b)은 그 길이방향에 수직한 방향의 단면에 대하여 모든 위치에서 동일한 크기의 꼭지각을 갖는다. 이와 같이 모든 위치에서 프리즘 산(25b)이 동일한 크기의 꼭지각을 가짐으로써 꼭지각의 크기 및 프리즘 산(25b)의 높이가 결정되면 프리즘 산의 밑변의 폭(25b)이 자동적으로 결정되게 된다. 여기서, "꼭지각이 동일하다"는 것은 완전 동일만을 의미하는 것이 아니라, 당해 기술분야에서 제조기술 상의 한계를 감안하여 동일한 것으로 인정될 수 있는 정도의 오차 범위를 포함하는 개념이다(예를 들어, 기준 꼭지각±1~5%). 또한 여기서, 프리즘 산(25b)의 폭이란 후술하는 프리즘 산(25b)의 밑변의 길이를 의미한다. 도 3에 표시된 "산"이란 프리즘 산(25b)의 능선부를 의미하고, "골"이란 프리즘 산(25b)과 인접한 다른 프리즘 산(25b) 사이의 움푹 패인 곳을 의미한다.In the present embodiment, the longitudinal wave pattern, as shown in FIG. 3, not only the height of the
상기와 같은 구조를 갖는 프리즘 산(25b)을 형성함으로써, 프리즘 산(25b)의 높이가 높아질 경우 집광 효과는 커지고 광확산 효과는 감소하는 문제점을 해결할 수 있다. 마찬가지로, 프리즘 산(25b)의 높이가 낮아질 경우 집광 효과는 작아지고 광확산 효과는 커지는 문제점도 해결할 수 있다. 즉, 프리즘 산(25b)의 높이가 증가할수록 집광효과는 증가하는 반면, 광확산 효과는 줄어들게 되므로 프리즘 산(25b)의 높이에 비례하여 프리즘 산(25b)의 폭을 조절하고 프리즘 산(25b)의 길이방향에 수직한 방향의 단면을 삼각형, 아치 또는 반원형으로 형성함으로써 광확산 효과를 부여하여 집광효과와 광확산 효과의 상대적인 크기를 거의 일정하게 유지할 수 있다. 아울러, 침윤 현상과 모아레 현상을 방지할 수 있다. By forming the
또한, 상기 프리즘 산(25b)은, 그 밑변의 길이가 0㎛ 초과 1mm이하이고, 높이가 0㎛ 초과 900㎛이하이며, 꼭지각이 60 내지 120˚이다. 여기서, 밑변이란 프리즘 산(25b)의 두께방향 단면에 있어서 웨이브 패턴 방향(길이방향)과 직교하며 투명기판(25a)의 평면과 접하는 프리즘 산(25b)의 한 변을 의미하고, 꼭지각이란 프리즘 산(25b)의 길이방향에 수직한 방향의 단면에 있어서 상기 밑변의 각 단부와 상기 밑변으로부터의 최대 이격 지점(즉, 프리즘 산의 최대 높이)을 각각 연결하여 삼각형을 그릴 때 상기 밑변과 마주보는 프리즘 산(25b)의 각을 의미한다. 프리즘 산(25)의 단면 형상, 크기 및 꼭지각이 상기 범위를 벗어나면 정면 휘도가 저하되고 시야각이 좁아져서 바람직하지 않다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 프리즘 산(25b)은 그 산비탈이 곡면을 구비하는 한 다른 다양한 형상의 단면을 가질 수 있다.The
이하, 도 2를 참조하여 길이방향 웨이브 패턴의 프리즘 산(25b)이 광확산 효과 및 생산 수율을 증가시키고 침윤 현상을 방지하는 원리에 관하여 상세히 설명한 다.Hereinafter, referring to FIG. 2, the principle of the
도 2를 참조하면, 프리즘 산(25b)의 표면(S)은 표면 접촉부(C)에서 광학필름(30)과 광학적으로 접촉한다. 여기서, 광학필름(30)은 편광판(미도시)에 포함된 필름일 수 있다. Referring to FIG. 2, the surface S of the
본 구현예에서는 프리즘 산(25b)이 전술한 바와 같이 길이에 따라 높이가 연속적으로 또는 불연속적으로 변화하도록 길이방향 웨이브 패턴으로 형상화되어 있어서 프리즘 산(25b)의 표면(S) 중 표면 접촉부(C)가 비접촉부(즉, C를 제외한 S부)에 비해 매우 작다. 따라서, 대부분의 광(L1)은 상기 비접촉부로부터 출광된 후 프리즘 시트(25)와 공기층(A) 사이의 계면에서 굴절되어 공기층(A)을 거쳐 광학필름(30)으로 입사된다. 반면에, 나머지 소량의 광(L2)은 거의 굴절되지 않은 상태로 표면 접촉부(C)를 통과하여 광학필름(30)으로 입사되지만, 그 양이 매우 적어서 관찰자들이 표면 접촉부(C)의 투과특성이 주위영역(즉, 공기층(A))과 다른 것으로 인식하지 않게 되고, 결과적으로 그 부분(C)을 비정상 또는 결함이 있는 부분으로 인식하지 않게 된다. 또한, 프리즘 산(25b)이 길이방향 웨이브 패턴으로 형상화됨으로써 액정표시패널(미도시)의 RGB 패턴과의 광학적 중첩이 감소하거나 배제되어 모아레 현상이 감소하거나 방지되는 효과도 얻을 수 있다.In the present embodiment, the
아울러, 표면 접촉부(C)가 비접촉부에 비해 매우 적기 때문에 표면 접촉부(C)로의 이물질의 혼입량이 감소할 뿐만 아니라 표면 접촉부(C)에서 발생하는 스크래치도 감소하여 제품 불량률이 전체적으로 감소하게 된다. 또한, 프리즘 산(25b)의 높이가 다양하게 변화하기 때문에 출광 위치가 다변화되어 사용자는 제 품 불량이 있더라도 이를 명확하게 시인하지 못하게 되고, 이는 결과적으로 제품에 어느 정도의 불량이 발생하더라도 이를 폐기 처분하지 않고 그대로 사용할 수 있게 하여 제품 불량률을 낮추는 요인이 된다. In addition, since the surface contact portion (C) is very small compared to the non-contact portion, the amount of foreign matter mixed into the surface contact portion (C) is reduced, as well as the scratches generated at the surface contact portion (C) to reduce the overall product defect rate. In addition, since the height of the
다음에, 광확산 효과에 관하여 설명한다. 프리즘 산(25b)의 표면(S) 중 일 측면부(즉, 능선부 및 이에 인접한 부분)로 입사된 광(L3, L4)은 그 표면에서 굴절되어 도면에서와 같이 확산되게 된다. 이로 인해 프리즘 산(25b)에 의한 집광효과 증가시 광확산 효과도 함께 증가함으로써, 프리즘 산(25b)에 의해 시야각이 지나치게 좁아지는 현상을 방지할 수 있게 된다. 또한, 여기에서는 비록 도시되지 않았지만 프리즘 산(25b)의 폭방향 등에 위치한 산비탈, 즉 다른 측면부에서도 동일한 원리에 의해 광확산 효과가 발휘될 수 있다. 이와 같이 프리즘 시트(25)가 광확산 효과를 발휘함으로써 도 1의 확산시트(14) 및/또는 보호시트(16)가 가지는 확산 기능을 대신할 수 있으므로, 이를 채용하는 백라이트 유니트(미도시)는 확산시트(14) 및 보호시트(16) 중 적어도 하나를 구비하지 않아도 무방하다. 따라서, 이러한 프리즘 시트(25)를 채용한 백라이트 유니트 및 액정표시장치(미도시)는 박형화가 가능하고 제조공정이 단순화됨으로써 제조비용을 절감할 수 있다. 다만 이 경우, 프리즘 시트(25)를 보호하기 위한 방안으로서, 보호 기능만을 갖는 보호시트를 운반이나 보관 중에 백라이트 유니트의 프리즘 시트상에 부착하였다가 상기 백라이트 유니트를 액정표시장치에 장착할 때 제거할 수는 있을 것이다. Next, the light diffusion effect will be described. Light L3 and L4 incident on one side of the surface S of the
이하 실시예를 들어 본 발명을 상세히 설명하지만, 본 발명이 하기 구현예로만 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited only to the following Examples.
실시예Example
도 2 및 도 3의 구성과 유사한 구성을 갖는 프리즘 시트를 하기와 같은 방법으로 제조한 후, 이의 SEM 사진을 촬영하여 도 4(사시도)에 나타내었다. A prism sheet having a configuration similar to that of FIGS. 2 and 3 was prepared in the following manner, and then SEM images thereof were taken and shown in FIG. 4 (perspective view).
(투명필름의 선택)(Selection of transparent film)
투명필름으로서 두께 188㎛의 PET 필름(Toyobo社, A4300)을 사용하였다.As a transparent film, a PET film (Toyobo, A4300) having a thickness of 188 μm was used.
(프리즘 산의 형성)(Formation of prism acid)
상기 투명필름의 일면에 본 발명에서 의도하는 길이방향 웨이브 패턴을 형성하기 위해 상기 패턴의 음각 형상을 갖는 패턴 롤을 제작하여 사용하였다. 이와 같은 방법으로 제조한 광확산 프리즘 시트에 있어서, 프리즘 산의 길이방향 웨이브 패턴의 반복 주기(RP)는 300㎛이고, 프리즘 산의 최대 높이(hmax)는 25㎛이고, 최소 높이(hmin)는 10㎛이고, 프리즘 산의 길이방향과 직교하는 단면의 형상은 꼭지각이 90˚인 이등변삼각형 형상이고, 프리즘 산의 밑변의 최대 폭(Lmax)은 50㎛이고, 최소 폭(Lmin)은 20㎛이었다.In order to form a longitudinal wave pattern intended in the present invention on one surface of the transparent film, a pattern roll having an intaglio shape of the pattern was used. In the light diffusing prism sheet manufactured by the above method, the repetition period RP of the longitudinal wave pattern of the prism acid is 300 µm, the maximum height h max of the prism acid is 25 µm, and the minimum height (h min). ) Is 10 μm, the shape of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the prism acid is an isosceles triangle shape having a vertex angle of 90 °, the maximum width (L max ) of the base of the prism acid is 50 μm, and the minimum width (L min ) Was 20 µm.
제조된 광확산 프리즘 시트의 광학적 특성을, 이에 대비되는 종래의 광학필름(보호시트(SKC사의 JS153H)와 프리즘 시트(3M사의 BEFⅡ)의 2매 구조)의 광학적 특성과 비교하여 분석한 결과, 종래의 프리즘 시트 대비 정면 휘도는 101% 수준, 시야각은 동등 수준인 것으로 나타났다. 이때, 정면 휘도 및 시야각 측정은 TOPCON社의 SR-3을 사용하였다.The optical characteristics of the prepared light diffusing prism sheet were compared with the optical characteristics of the conventional optical film (two structures of the protective sheet (JS153H of SKC) and the prism sheet (BEFII of 3M) as a result of analysis. Compared with the prism sheet, the front luminance was 101% and the viewing angle was the same. At this time, the front luminance and viewing angle measurement was used TOP-3 SR-3.
이상에서 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 구현예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 구현예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다. Although the preferred embodiment according to the present invention has been described above with reference to the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art can understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. There will be. Therefore, the protection scope of the present invention should be defined by the appended claims.
도 1은 엣지형의 광원을 갖는 종래기술에 따른 백라이트 유니트를 도시한 분리 사시도이다.1 is an exploded perspective view showing a backlight unit according to the prior art having an edge-type light source.
도 2는 본 발명의 한 구현예에 따른 프리즘 시트와 이에 적층된 다른 광학필름을 도시한 단면도로서, 프리즘 산의 길이방향의 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a prism sheet and another optical film laminated thereto according to an embodiment of the present invention, which is a longitudinal cross-sectional view of a prism mountain.
도 3은 본 발명의 한 구현예에 따른 프리즘 시트의 평면도이다.3 is a plan view of a prism sheet according to one embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 한 구현예에 따른 프리즘 시트의 SEM 사진이다(사시도).4 is a SEM photograph of a prism sheet according to one embodiment of the present invention (perspective view).
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10: 백라이트 유니트 11: 광원10: backlight unit 11: light source
12: 도광판 13: 반사시트12: Light guide plate 13: Reflective sheet
14: 확산시트 15, 25: 프리즘 시트14:
16: 보호시트 25a: 투명기판16:
25b: 프리즘 산 25c: 확산부25b: prism acid 25c: diffuser
30: 광학필름 L1, L2: 광30: optical film L1, L2: light
RP: 프리즘 산 웨이브 패턴의 반복 주기 hmax: 프리즘 산의 최대높이RP: Repetition period of prism acid wave pattern h max : Maximum height of prism acid
hmin: 프리즘 산의 최소 높이 A: 공기층 h min : Minimum height of prism mountain A: Air layer
Claims (9)
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