KR100978318B1 - 소형 백라이트 유닛용 프리즘시트 - Google Patents

소형 백라이트 유닛용 프리즘시트 Download PDF

Info

Publication number
KR100978318B1
KR100978318B1 KR1020080068091A KR20080068091A KR100978318B1 KR 100978318 B1 KR100978318 B1 KR 100978318B1 KR 1020080068091 A KR1020080068091 A KR 1020080068091A KR 20080068091 A KR20080068091 A KR 20080068091A KR 100978318 B1 KR100978318 B1 KR 100978318B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
prism
prism sheet
sheet
backlight unit
light
Prior art date
Application number
KR1020080068091A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100007451A (ko
Inventor
이상근
박용완
김영진
김용성
주영현
이순표
이재성
Original Assignee
주식회사 상보
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 상보 filed Critical 주식회사 상보
Priority to KR1020080068091A priority Critical patent/KR100978318B1/ko
Publication of KR20100007451A publication Critical patent/KR20100007451A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100978318B1 publication Critical patent/KR100978318B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/0236Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element
    • G02B5/0242Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element by means of dispersed particles
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/021Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures
    • G02B5/0215Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures the surface having a regular structure
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/021Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures
    • G02B5/0231Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures the surface having microprismatic or micropyramidal shape
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/04Prisms
    • G02B5/045Prism arrays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133611Direct backlight including means for improving the brightness uniformity
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133753Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

본 발명은 백라이트 유닛용 프리즘 시트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소형 LCD의 휘도 및 시야각을 향상시킬 수 있는 소형 백라이트 유닛용 프리즘시트에 관한 것이다.
본 발명에 따른 소형 백라이트 유닛용 프리즘시트는, 투광성 재료로 이루어지는 기저층과, 기저층의 상부에 적층되며 10~30㎛의 피치를 갖는 다수의 프리즘 패턴으로 이루어지는 집광층을 포함하는 것을 특징으로 하며, 다수의 프리즘 패턴은 꼭지각이 85~95°인 삼각형 단면을 갖도록 형성될 수 있다.
소형, 프리즘시트, 기저층, 집광층, 확산층, 프리즘 패턴, 비드

Description

소형 백라이트 유닛용 프리즘시트{PRISM SHEET FOR SMALL BACKLIGHT UNIT}
본 발명은 소형 백라이트 유닛에서 광을 집광시키는 기능을 하는 프리즘시트에 관한 것이다.
백라이트 유닛(BLU ; Backlight Unit)은 액정표시장치(LCD ; Liquid Crystal Display)의 후면에서 빛을 비춰주는 장치로서, 백라이트 유닛에 의해 공급되는 백색광에 의해 액정표시장치에 영상정보가 만들어진다.
이러한 백라이트 유닛의 일반적인 구조가 도 1에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛은 광원(4), 광원반사판(3), 도광판(5), 반사판(2), 광학시트(6, 7, 8), 몰드프레임(1)으로 구성되는데, 몰드프레임(1)에 반사판(2), 광원반사판(3), 도광판(5), 광학시트(6, 7, 8)가 순차적으로 적층형성된다.
여기서, 광원(4)은 빛을 발산하는 수단이고, 도광판(5)은 광원(4)으로부터 출사되는 광의 경로를 변경하여 디스플레이부(도시되지 않음)로 가이드하는 기능을 하며, 반사판(2)과 광원반사판(3)은 광원으로부터 발생되는 광의 외부 노출을 방지하는 기능을 한다. 그리고, 광학시트(6, 7, 8)는 도광판(5)과 디스플레이부의 사이에 배치되어 도광판(5)으로부터 출사되는 광의 효율을 향상시키는 기능을 한다.
광학시트(6, 7, 8)에 대하여 상세하게 살펴보면, 광학시트(6, 7, 8)는 확산시트(6), 프리즘시트(7), 보호시트(8)가 순차적으로 적층형성되는데, 확산시트(6)는 도광판(5)으로부터 출사되어 디스플레이부로 입사되는 광을 산란시켜 광의 휘도 분포를 균일하게 하는 기능을 하는 것이고, 프리즘시트(7)는 상부면에 삼각형 단면 형상의 프리즘이 반복적으로 형성되어 확산시트(6)에 의해 확산된 광을 디스플레이부의 평면에 수직한 방향으로 집광시켜 휘도를 높이는 기능을 하는 것이다. 이에 따라, 프리즘시트(7)를 통과하는 광은 거의 대부분 디스플레이부의 평면에 대하여 수직하게 진행되어 균일한 휘도 분포를 갖는다. 그리고, 보호시트(8)는 프리즘시트(7)의 상부에 적층되어 프리즘시트(7)의 표면을 보호함과 동시에 프리즘시트(7)를 통과하여 입사되는 광의 분포를 균일하게 하기 위하여 광을 확산시키는 역할을 한다.
이러한 백라이트 유닛은 TV나 모니터 등과 같은 대형 LCD에 사용되거나 휴대폰, 네비게이션, PMP 등과 같은 소형 LCD에 사용되고 있는데, 특히 소형 LCD에 사용되는 백라이트 유닛은 그 크기에 많은 제약이 따른다. 이에 따라 백라이트 유닛의 얇은 두께가 요구되고 있는 실정이며, 이를 위해 특히 요구되는 것이 광학시트의 두께가 얇아지도록 하는 것이다.
그러나, 종래 소형 백라이트 유닛에 사용되는 광학시트로는 시야각과 휘도를 요구되는 정도에 충족시키기 어렵기 때문에 소형 LCD의 시야각 및 휘도가 저하되는 문제점이 있다.
한편, 광학시트의 구조로 ⅰ)확산시트, 프리즘시트, 보호시트가 순차 적층된 구조, ⅱ) 확산시트, 프리즘시트, 프리즘시트, 보호시트가 순차 적층된 구조, ⅲ) 확산시트, 프리즘시트, 프리즘시트가 순차 적층된 구조가 사용되고 있다.
여기서, 상기 ⅱ)의 구조가 소형 백라이트 유닛에 사용되는 경우에는 최상층 프리즘시트의 하면과 그 하부에 적층되는 프리즘시트의 프리즘 피크부의 접촉이 발생하는데, 일반적인 백라이트 유닛보다 프리즘 패턴의 크기가 작은 소형 백라이트 유닛의 경우 단위면적당 피크의 접촉면적이 넓어져 wet-out 현상이나 무아레(moire) 현상이 발생하게 되며, 이에 따라 LCD의 화질이 저하된다는 문제점이 있다.
또한, 상기 ⅲ)과 같은 보호시트가 없는 구조의 경우에는 최상층 프리즘시트의 피크와 LCD의 편광필름과의 접촉에 의해 위와 같은 wet-out 현상이나 무아레 현상이 발생하게 된다.
또한, 기저필름의 두께가 얇아짐에 따라 시트의 모서리가 올라가는 Curl 현상이 심해지는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, wet-out 현상이나 무아레 현상 등이 발생되지 않도록 하여 소형 LCD의 화질을 개선하고 휘도 및 시야각을 향상시킬 수 있는 소형 백라이트 유닛용 프리즘시트를 제공하는데 목적이 있다.
전술한 본 발명의 목적은,
소형 백라이트 유닛에 사용되는 프리즘시트에 있어서, 투광성 재료로 이루어지는 기저층과, 상기 기저층의 상부에 적층되며 10~30㎛의 피치를 갖는 다수의 프리즘 패턴으로 이루어지는 집광층을 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 백라이트 유닛용 프리즘시트를 제공함에 의해 달성된다.
본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 다수의 프리즘 패턴은 꼭지각이 85~95°인 삼각형 단면을 갖도록 형성될 수 있다.
본 발명의 더욱 바람직한 특징에 의하면, 상기 다수의 프리즘 패턴의 내부에는 다수의 비드가 함유되어, 상기 프리즘 패턴에서 집광 및 광확산이 이루어지도록 할 수 있다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 의하면, 상기 기저층의 하부에 적층되는 확산층을 더 포함하며, 상기 확산층에는 다수의 비드가 함유되되 상기 확산층의 하부면으로부터 소정높이로 돌출될 수 있다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 의하면, 상기 확산층의 두께는 0보다 크고 10㎛이하이며, 상기 비드는 입경이 1~10㎛인 구형 비드로 이루어질 수 있다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 의하면, 상기 기저층의 하부에 적층되되 하부면이 마이크로 패터닝 가공된 확산층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 의하면, 상기 다수의 프리즘 패턴은 각각의 꼭지부가 상기 기저층의 일방향을 따라 높이가 변화되도록 형성될 수 있다.
또한, 전술한 본 발명의 목적은,
소형 백라이트 유닛에 사용되는 프리즘시트에 있어서, 제1프리즘시트와, 상기 제1프리즘시트의 상부에 적층되되 프리즘 축이 상기 제1프리즘시트의 프리즘 축과 소정의 각도로 교차되는 제2프리즘시트를 포함하며, 상기 제1 및 제2프리즘시트는 각각 투광성 재료로 이루어지는 기저층과, 상기 기저층의 상부에 적층되며 10~30㎛의 피치를 갖는 다수의 프리즘 패턴으로 이루어지는 집광층을 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 백라이트 유닛용 프리즘시트를 제공함에 의해 달성된다.
본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 제1 및 제2프리즘시트의 프리즘 패턴은 꼭지각이 85~95°인 삼각형 단면을 갖도록 형성될 수 있다.
본 발명의 더욱 바람직한 특징에 의하면, 상기 제1 및 제2프리즘시트의 프리즘 패턴 내부에는 다수의 비드가 함유되어, 상기 프리즘 패턴에서 집광 및 광확산이 이루어질 수 있다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 의하면, 상기 제1 및 제2프리즘시트는 각각 기저층의 하부에 적층되는 확산층을 더 포함하며, 상기 확산층에는 다수의 비드가 함유되되 상기 확산층의 하부면으로부터 소정높이로 돌출될 수 있다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 의하면, 상기 제1 및 제2프리즘시트는 각각 기저층의 하부에 적층되되 하부면이 마이크로 패터닝 가공된 확산층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 의하면, 상기 제1 및 제2프리즘시트의 프리즘 패턴은 각각의 꼭지부가 상기 기저층의 일방향을 따라 높이가 변화되도록 형성될 수 있다.
이상과 같은 본 발명에 따른 소형 백라이트 유닛용 프리즘시트에 의하면, 집광층을 이루는 다수의 프리즘 패턴이 최적화된 크기와 꼭지각을 가짐으로써, Curl 현상이 방지되고 휘도 및 시야각이 향상되는 효과가 있다.
또한, 프리즘 패턴의 내부에 비드가 함유됨으로써 프리즘 패턴에 의해 광이 집광됨과 동시에 확산되어 휘도 및 시야각이 향상되는 효과가 있다.
또한, 기저층의 하부에 비드를 함유하는 확산층이 형성됨으로써 프리즘시트에 집광기능 외에 광확산기능이 부가되어 광의 시야각이 확대되는 효과가 있다.
또한, 기저층 하부의 확산층에 함유되는 비드가 확산층으로부터 소정높이로 돌출됨에 따라 스티킹이 방지될 수 있으며, 아울러 2장의 프리즘시트를 적층시키는 경우에도 wet-out 이나 무아레 현상의 발생이 방지되는 효과가 있다.
또한, 프리즘 패턴의 꼭지부의 높이가 변화되어 웨이브 형상을 갖도록 함으 로써, 프리즘시트에 의해 광의 시야각이 더욱 확대될 수 있을 뿐만 아니라, 2장의 프리즘시트를 적층시키는 경우에도 웨이브 형상으로 인해 wet-out 이나 무아레 현상의 발생이 방지되는 효과가 있다.
또한, 2장의 프리즘시트를 적층시키되 상호 축이 교차되도록 함으로써, 광의 휘도가 더욱 향상되는 효과가 있다.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
먼저, 본 발명의 여러 실시예들을 설명함에 있어 기술적 특징이 동일한 구성에 대하여는 동일부호를 사용함을 미리 밝혀둔다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 소형 백라이트 유닛용 프리즘시트의 단면을 나타낸 개략도이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 프리즘시트(1)는 기저층(100), 집광층(200)을 포함하여 이루어지며, 이러한 프리즘시트(1)는 소형 백라이트 유닛의 확산시트(도시되지 않음)의 상부에 적층되어 도광판(도시되지 않음)에서 출사된 후 확산시트에 의해 확산된 광을 집광시키는 역할을 한다.
기저층(100)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 집광층(200)을 이루는 다수의 프리즘 패턴을 용이하게 형성하기 위해 마련되는 것이며, 확산시트에서 출사되어 입사되는 광이 투과될 수 있도록 투광성 재료로 이루어지며, 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름으로 이루어지는 것이 바람직하다.
집광층(200)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 기저층(100)의 상부에 적층되어 광을 직접적으로 집광시키는 역할을 하는 것으로, 다수의 프리즘 패턴(200)으로 이루어진다. 각각의 프리즘 패턴(200)은 기저층(100)의 일방향으로 길게 연장형성되며, 이러한 프리즘 패턴(200)은 일정한 피치(P)를 가지는데, 그 피치(P)는 10~30㎛인 것이 바람직하다.
프리즘 패턴(200)의 피치(P)가 10㎛미만인 경우에는 집광효율이 떨어져 휘도가 저하되는 문제가 있고, 피치(P)가 30㎛를 초과하는 경우에는 휘도는 향상되지만 이에 비례하여 무아레(moire) 현상이 발생하는 문제가 있다.
그러나, 프리즘 패턴(200)의 피치(P)가 10~30㎛인 경우에는 고휘도가 유지됨과 동시에 무아레 현상의 발생이 방지될 수 있으며, 특히 프리즘 패턴(200)은 20~25㎛인 것이 더욱 바람직하며, 20㎛인 것이 가장 바람직하다. 이와 같이 프리즘 패턴(200)의 크기를 줄이게 되면 Curl 현상의 발생확률이 감소하게 된다.
참고로, 도 9는 프리즘 패턴(200)의 피치(P)에 따른 휘도 및 시야각에 대한 시뮬레이션 결과를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 이상적인 프리즘 패턴은 피크의 면적이 0이 되어 프리즘 피치에 따른 휘도 변화가 없지만, 실제 가공되는 프리즘 패턴의 피크는 0이 아닌 작은 면적을 가지게 되며, 이와 같은 면적을 갖는 피크는 휘도 감소의 요인이 된다. 따라서, 동일한 면적에서 프리즘 패턴의 피치가 작아지게 되면 피크의 면적은 늘어나게 되어 중앙휘도가 떨어지게 된다.
한편, 프리즘 패턴(200)은 삼각형, 원형 등 다양한 형상의 단면을 갖도록 형 성될 수 있는데, 집광 효율면에서 삼각형 단면을 갖는 것이 바람직하며, 특히 프리즘 패턴(200)의 꼭지각(α)은 85~95°인 것이 바람직하다.
이것은 프리즘 패턴(200)의 꼭지각(α)이 85°미만인 경우에는 휘도 및 시야각이 저하되는 문제가 있고, 꼭지각(α)이 95°를 초과하는 경우에는 시야각은 어느 정도 향상되기는 하지만 휘도가 저하된다는 문제가 있기 때문이다.
그러나, 프리즘 패턴(200)의 꼭지각(α)이 85~95°사이인 경우에는 휘도 및 시야각이 모두 충족될 수 있으며, 특히 꼭지각(α)이 90°인 경우가 가장 바람직하다. 참고로, 도면부호 β, γ는 프리즘 패턴(200)의 양 밑각을 나타내는 것으로, 그 각도는 42°≤β=γ≤45°인 것이 바람직하다.
참고로, 이등변 삼각형 형상의 프리즘 패턴의 꼭지각(α)의 변화에 따른 휘도 및 시야각에 대한 시뮬레이션 결과가 도 10a 및 도 110b에 나타나 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 꼭지각이 90°를 기준으로 작아질수록 중앙휘도 및 시야각이 모두 감소하여 비효율적이지만, 90°이상으로 증가되면 중앙휘도는 감소하지만 시야각은 증가하게 된다. 이러한 특성을 이용하여 백라이트 유닛이 사용되는 용도에 따라 중앙휘도와 시야각을 보정할 수 있다.
아울러, 도 3에 도시된 바와 같이, 프리즘 패턴(200)의 내부에는 다수의 비드(210)가 함유되는 것이 바람직한데, 이것은 프리즘 패턴(200)으로 광이 수렴되면서 비드(210)에 의해 확산되도록 하여 더욱 균일하게 분포되도록 하기 위함이다.
따라서, 프리즘 패턴(200)에 의해 집광되는 광이 비드(210)에 의해 난반사되어 확산도 되기 때문에 프리즘 패턴(200)에서 집광과 확산이 동시에 이루어지며, 이로써 프리즘시트에 의해 휘도가 향상될 뿐만 아니라 최종적으로 시야각이 향상되는 이점이 있다. 이러한 비드(210)는 규칙적 또는 불규칙적으로 분산될 수 있으며, 휘도와 시야각 조절을 위해 비드(210) 함량은 적절히 조절될 수 있다.
한편, 집광층(200), 즉 프리즘 패턴(200)은 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate ; PMMA) 등의 아크릴 수지 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지 등으로 이루어질 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 소형 백라이트 유닛용 프리즘시트의 단면을 나타낸 개략도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 프리즘시트(2)는 기저층(100), 집광층(200), 확산층(300)을 포함하여 이루어진다.
여기서, 기저층(100) 및 집광층(200)은 전술한 본 발명의 제1실시예에 따른 소형 백라이트 유닛용 프리즘시트의 기저층(100) 및 집광층(200)과 기술적 특징이 실질적으로 동일한 구성에 해당하므로 별도의 설명은 생략하기로 하고, 이하에서는 확산층(300)에 대하여만 설명하기로 한다.
확산층(300)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 기저층(100)의 하부에 적층되며, 내부에 비드(310)를 함유하여 프리즘 패턴(200)으로 광이 수렴되기 전 광을 확산시키는 역할을 한다. 즉, 프리즘시트(2)가 백라이트 유닛에 적용된 경우 확산층(300)이 확산시트(도시되지 않음)의 상부에 적층이 되는데, 도광판(도시되지 않음)에서 출사되어 확산시트에 의해 확산된 광이 프리즘 패턴(200)으로 수렴되기 전 재차 광이 확산되도록 하는 것이다.
특히, 확산층(300)에 함유되는 비드(310)는 확산층(300)의 하부면으로부터 소정높이로 돌출되는 것이 바람직한데, 이처럼 비드(310)가 돌출되면 프리즘시트(2)와 그 하부의 확산시트의 접촉면적이 줄어들어 상호 들러붙음, 즉 스티킹(Sticking)이 방지될 수 있으며, 아울러 프리즘시트(2)와 확산시트의 밀착으로 인한 무아레 현상이 방지될 수 있다. 이러한 확산층(300)의 두께는 10㎛이하인 것이 바람직하다.
한편, 확산층(300)을 구성하는 수지로는 폴리카보네이트(Polycarbonate ; PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리아크릴레이트(polyacrylate ; PAR), 폴리에테르 이미드(polyetherimide ; PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethyelenen napthalate ; PEN), 폴리페닐렌 술파이드(polyphenylene sulfide ; PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide) 중 어느 하나일 수 있으며, 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)인 것이 바람직하다.
또한, 확산층(300)에 함유되는 비드(310)는 아크릴계, 나일론계 또는 실리콘계 화합물 등으로 이루어질 수 있으며, 마찰계수가 0.36 (MIU)이하인 메틸 실리콘 파우더(Methyl silicone powder) 또는 나일론 파우더(Nylon powder, 예를 들어 Nylon-12) 등이 이용될 수 있다. 메틸실리콘 파우더 또는 나일론 파우더의 경우에는 자체적으로 탄성이 있기 때문에 확산시트와의 마찰로 인한 비드(310) 자체의 스크래치도 방지될 수 있다는 이점이 있다. 이러한 비드(310)는 입경 1~10㎛ 사이의 구형 비드인 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 소형 백라이트 유닛용 프리즘시트의 단면을 나타낸 개략도이다. 도 5에 도시된 프리즘시트(3)는 전술한 본 발명의 제2실시예에 따른 소형 백라이트 유닛용 프리즘시트(2)와 확산층(300')에 있어서만 차이가 있을 뿐 그 외 기저층(100)과 집광층(200)은 기술적 특징이 실질적으로 동일하므로, 이하에서는 확산층(300')에 대하여만 설명하기로 한다.
확산층(300')은 기저층(100)의 하부에 적층되는데, 그 하부면이 마이크로 패터닝 가공된다. 여기서, 확산층(300')을 구성하는 수지는 전술한 본 발명의 제2실시예의 경우와 동일하다. 확산층(300') 하부를 마이크로 패터닝 가공하는 것은 패턴부에 의해 광이 굴절, 산란 또는 난반사되도록 하여 광확산효과를 얻기 위함이며, 아울러 전술한 본 발명의 제2실시예에서 비드가 돌출된 것과 마찬가지로 스티킹 현상과 무아레 현상의 발생이 방지될 수 있다.
마이크로 패터닝 가공은 샌드블라스트 가공이나 포토리소그라픽 등의 방법이 이용될 수 있으며, 이러한 방법에 의해 가공되는 패턴부(도면부호 표시되지 않음)는 오목한 형상이나 볼록한 형상 등 여러가지 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 패턴부는 규칙적으로 형성될 수도 있으나, 도 5에 도시된 바와 같이 불규칙적으로 형성되는 것이 바람직하며, 패턴부가 불규칙적으로 형성됨으로 인해 헤이즈(HAZE)가 조절되어 휘도, 확산, 시야각 또는 은폐력이 조절될 수 있다.
확산층(300')의 기타 기술적 특징은 전술한 본 발명의 제2실시예의 경우와 동일하다.
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 소형 백라이트 유닛용 프리즘시트의 개략적 사시도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 프리즘시트(4)는 기저층(100), 집광층(200')을 포함하여 이루어지며, 바람직하게는 확산층(300)을 더 포함할 수 있다. 기저층(100)과 확산층(300)은 전술한 본 발명의 제1실시예 내지 제4실시예에 따른 소형 백라이트 유닛용 프리즘시트의 경우와 기술적 특징이 동일하므로, 여기에서는 집광층(200')에 대하여만 설명하기로 한다.
집광층(200')은 전술한 본 발명의 제1실시예 내지 제3실시예에 따른 소형 백라이트 유닛용 프리즘시트와 마찬가지로 다수의 프리즘 패턴(200')으로 이루어지는데, 다수의 프리즘 패턴(200')의 꼭지부 높이가 일정하지 않고 변화하여 소정의 웨이브를 이룬다는 점에 차이가 있다.
즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 프리즘 패턴(200')은 꼭지부가 기저층(100)의 일방향을 따라 높이가 변화되도록 형성된다. 이처럼 프리즘 패턴(200')의 꼭지부의 높이가 변화가 되어 소정의 웨이브 형상을 갖도록 형성되면, 프리즘 패턴(200')에 집광기능 외에 확산기능을 부가된다. 즉, 프리즘 패턴(200')의 꼭지각이 웨이브 형상으로 이루어지면, 웨이브 형상이 아닌 일반적인 프리즘 패턴의 경우보다 더욱 큰 굴절각으로 광이 집광 및 굴절될 수 있으며, 이에 따라 시야각이 확대되는 이점이 있다.
도 7은 본 발명의 제5실시예에 따른 소형 백라이트 유닛용 프리즘시트의 개략적 사시도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 프리즘시트(5)는 제1프리즘시트(5a), 제2프리즘시트(5b)를 포함하여 이루어지며, 제1프리즘시트(5a) 및 제2프리즘시트(5b)는 각각 전술한 본 발명의 제1실시예 내지 제3실시예에 따른 프리즘시트와 기술적 특징이 동일하다.
여기서, 제1프리즘시트(5a)의 상부에 제2프리즘시트(5b)가 적층되고, 제1프리즘시트(5a)와 제2프리즘시트(5b)는 각각의 프리즘 축이 서로 소정의 각도로 교차된다. 이때, 제1프리즘시트(5a)와 제2프리즘시트(5b)의 프리즘 축은 광의 휘도 효율의 측면에서 90°의 각도로 교차되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 제1프리즘시트(5a)와 제2프리즘시트(5b)를 적층시키고 또한 각각의 프리즘 축이 교차되도록 함으로써 하나의 프리즘시트로 이루어진 경우보다 광의 휘도가 더욱 향상될 수 있다.
도 7에는 제1프리즘시트(5a)와 제2프리즘시트(5b)가 각각 기저층(100), 프리즘 패턴(200)으로 이루어지는 집광층(200)으로 구성된 것이 도시되어 있으며, 비록 도 7에 도시되지는 않았지만, 제1프리즘시트(5a)와 제2프리즘시트(5b)는 각각 전술한 본 발명의 제1실시예 내지 제4실시예에서 설명된 바와 같이 기저층의 하부에 적층되는 확산층을 더 포함할 수 있으며, 특히 확산층의 비드가 표면으로부터 돌출되면 제1프리즘시트(5a)의 프리즘 패턴의 꼭지부와 제2프리즘시트(5b)의 확산층 하부면의 접촉면적이 줄어들게 되며, 이에 따라 wet-out 현상이나 무아레 현상이 방지될 수 있다.
참고로, 도 11a 및 도 11b는 2장의 프리즘시트가 90°로 교차하도록 적층시키고 각 프리즘시트의 프리즘 패턴 꼭지각의 변화에 따른 휘도변화를 나타낸 것이 다. 도시된 바와 같이, 프리즘시트 2장이 90°로 교차한 경우 수평 프리즘시트와 수직 프리즘시트 모두 90°의 꼭지각을 가질 때 가장 우수한 중앙휘도를 보이며 90°로부터 커질수록 중앙휘도가 감소하며 시야각이 증가하게 된다.
도 8은 본 발명의 제6실시예에 따른 소형 백라이트 유닛용 프리즘시트의 개략적 사시도이다. 도 8에 도시된 프리즘시트(6)는 제1프리즘시트(6a)와 제2프리즘시트(6b)를 포함하여 이루어지는 것으로, 제1프리즘시트(6a)와 제2프리즘시트(6b)는 각각 전술한 본 발명의 제4실시예에 따른 프리즘시트와 기술적 특징이 동일하다.
즉, 본 발명의 제4실시예에 따른 프리즘시트 2장을 적층시키되, 각각의 프리즘 축이 교차하도록 한 것이다. 따라서, 프리즘 패턴(200')의 꼭지부의 높이가 변화됨으로 인해 프리즘 패턴(200')에 의해 광의 시야각이 확대될 수 있다.
아울러, 제1프리즘시트(6a)의 프리즘 패턴(200')이 웨이브 형상으로 이루어지기 때문에, 제2프리즘시트(6b)과의 접촉면적이 줄어들어 wet-out 현상이나 무아레 현상이 효과적으로 방지될 수 있다. 참고로, 도 8에는 제2프리즘시트(6b)의 기저층(100)의 하부에 확산층(300)이 형성된 것이 도시되어 있지만, 제1프리즘시트(6a)의 프리즘패턴이 웨이브 형상으로 이루어지는 경우에는 제외될 수 있으며, 그러한 경우에도 wet-out 현상이나 무아레 현상은 효과적으로 방지될 수 있다.
도 1은 종래 백라이트 유닛의 분해 사시도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 소형 백라이트 유닛용 프리즘시트의 단면을 나타낸 개략도.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 소형 백라이트 유닛용 프리즘시트의 단면을 나타낸 개략도.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 소형 백라이트 유닛용 프리즘시트의 단면을 나타낸 개략도.
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 소형 백라이트 유닛용 프리즘시트의 개략적 사시도.
도 7은 본 발명의 제5실시예에 따른 소형 백라이트 유닛용 프리즘시트의 개략적 사시도.
도 8은 본 발명의 제6실시예에 따른 소형 백라이트 유닛용 프리즘시트의 개략적 사시도.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 소형 백라이트 유닛용 프리즘시트에 대한 실험예를 나타낸 도.
※ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명
100 : 기저층 200, 200' : 집광층
210 : 비드 300, 300' : 확산층
310 : 비드

Claims (13)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 소형 백라이트 유닛에 사용되는 프리즘시트에 있어서,
    제1프리즘시트와, 상기 제1프리즘시트의 상부에 적층되되 프리즘 축이 상기 제1프리즘시트의 프리즘 축과 소정의 각도로 교차되는 제2프리즘시트를 포함하며,
    상기 제1 및 제2프리즘시트는 각각 투광성 재료로 이루어지는 기저층과, 상기 기저층의 상부에 적층되며 10~30㎛의 피치를 갖는 다수의 프리즘 패턴으로 이루어지는 집광층을 포함하고,
    상기 제1 및 제2프리즘시트의 프리즘 패턴 내부에는 다수의 비드가 함유되어, 상기 프리즘 패턴에서 집광 및 광확산이 이루어지도록 하며,
    상기 제1 및 제2프리즘시트는 각각 기저층의 하부에 적층되는 확산층을 더 포함하며, 상기 확산층에는 다수의 비드가 함유되되 상기 확산층의 하부면으로부터 소정높이로 돌출되고,
    상기 제1 및 제2프리즘시트의 프리즘 패턴은 꼭지각이 85~95°인 삼각형 단면을 갖도록 형성되며,
    상기 제1 및 제2프리즘시트의 프리즘 패턴은 각각의 꼭지부가 상기 기저층의 일방향을 따라 높이가 변화되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 소형 백라이트 유닛용 프리즘시트.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
KR1020080068091A 2008-07-14 2008-07-14 소형 백라이트 유닛용 프리즘시트 KR100978318B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080068091A KR100978318B1 (ko) 2008-07-14 2008-07-14 소형 백라이트 유닛용 프리즘시트

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080068091A KR100978318B1 (ko) 2008-07-14 2008-07-14 소형 백라이트 유닛용 프리즘시트

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100007451A KR20100007451A (ko) 2010-01-22
KR100978318B1 true KR100978318B1 (ko) 2010-08-26

Family

ID=41816436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080068091A KR100978318B1 (ko) 2008-07-14 2008-07-14 소형 백라이트 유닛용 프리즘시트

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100978318B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101188678B1 (ko) * 2010-01-26 2012-10-08 주식회사 에이앤피 테크 광학부재 및 그 제조방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060121361A (ko) * 2005-05-24 2006-11-29 엘지전자 주식회사 백라이트 유닛, 액정 표시 장치 및 이에 사용되는 역프리즘시트
KR20070040957A (ko) * 2005-10-13 2007-04-18 엘지전자 주식회사 반사 입자를 포함하는 프리즘 시트 및 이를 포함하는백라이트 유닛
KR20070108567A (ko) * 2005-03-09 2007-11-12 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 흠결-감소 표면을 갖는 미세복제된 물품
KR20080035419A (ko) * 2006-10-19 2008-04-23 이펀 테크놀러지 컴퍼니, 리미티드 매트를 포함하는 만곡 프리즘 휘도증강 필름

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070108567A (ko) * 2005-03-09 2007-11-12 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 흠결-감소 표면을 갖는 미세복제된 물품
KR20060121361A (ko) * 2005-05-24 2006-11-29 엘지전자 주식회사 백라이트 유닛, 액정 표시 장치 및 이에 사용되는 역프리즘시트
KR20070040957A (ko) * 2005-10-13 2007-04-18 엘지전자 주식회사 반사 입자를 포함하는 프리즘 시트 및 이를 포함하는백라이트 유닛
KR20080035419A (ko) * 2006-10-19 2008-04-23 이펀 테크놀러지 컴퍼니, 리미티드 매트를 포함하는 만곡 프리즘 휘도증강 필름

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100007451A (ko) 2010-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101022597B1 (ko) 광학 시트와 그것을 이용한 백라이트 유닛 및 디스플레이
CN112902111B (zh) 背光模块
JP5098413B2 (ja) ディスプレイ用光学シート及びバックライト・ユニット並びに表示装置
KR101096901B1 (ko) 광학 시트, 면 광원 장치, 투과형 표시 장치
KR101525535B1 (ko) 광학시트 조립체 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
JP2008046601A (ja) 光学板、及びこの光学板を用いる直下型バックライト
US20140104871A1 (en) Light management film
KR100438524B1 (ko) 백라이트 유닛
JPH06222207A (ja) 光学用シート、面光源及び表示装置
JP5736957B2 (ja) 導光板、面光源装置および表示装置
JP5003298B2 (ja) 光学シート、それを用いたバックライトユニット、およびディスプレイ装置
JP5228785B2 (ja) マイクロレンズシート、及びそれを用いたバックライトユニット・ディスプレイ装置
US8177377B2 (en) Optical plate and backlight module using the same
KR100380855B1 (ko) 액정표시장치용 백라이트 시스템
JP2008299071A (ja) 光学シート、それを用いたバックライトユニット、およびディスプレイ装置
KR100978318B1 (ko) 소형 백라이트 유닛용 프리즘시트
TWI327670B (en) Optical plate and backlight module using the same
US20090052036A1 (en) Prism sheet and liquid crystal display device using the same
US7993020B2 (en) Optical plate having triangular pyramidal depressions and backlight module using the same
JP2009294240A (ja) 光学シート、バックライトユニット、液晶表示装置及びディスプレイ装置
KR100387290B1 (ko) 액정표시장치용 백라이트 시스템 및 백라이트 방법 및 그를 이용한 액정표시장치
JP2015060173A (ja) プリズムシート、面光源装置、映像源ユニット、及び液晶表示装置
JP6277650B2 (ja) 導光板、面光源装置、映像源ユニット、及び液晶表示装置
JP2012089304A (ja) 面光源装置、および液晶表示装置
JP2012103290A (ja) 光学シート、バックライトユニット、および液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130705

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140820

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150820

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160822

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170821

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180820

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190521

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191217

Year of fee payment: 11