KR101038428B1 - Prism sheet, backlight unit and liquid crystal display including the same - Google Patents
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Abstract
액정표시장치에 사용되는 프리즘시트를 다수의 구역으로 구분하고 서로 이웃한 구역의 미세광학패턴은 소정의 각도로 교차되게 배열되도록 한 프리즘시트가 제공된다.A prism sheet is provided which divides a prism sheet used in a liquid crystal display into a plurality of zones, and arranges the micro-optic patterns of adjacent zones to cross each other at a predetermined angle.
이러한 프리즘시트는,Such a prism sheet,
광 투과성을 갖는 베이스필름과, 상기 베이스필름의 일면에 형성되며 후방에서 입사되는 광을 집광하여 전방으로 출사시키기 위한 다수의 미세광학패턴이 형성된 광학패턴층을 포함하고,A base film having a light transmittance, and an optical pattern layer formed on one surface of the base film and having a plurality of fine optical patterns formed thereon for collecting the light incident from the rear and forwarding the light;
상기 광학패턴층은 적어도 2개 이상의 구역으로 구분되고, 상기 각 구역 내의 미세광학패턴은 소정의 단면을 가지며 일 방향으로 연속적으로 배열되어 있되, 각각 서로 이웃한 구역 간의 각 미세광학패턴은 소정의 각도로 교차되게 배열된 것을 특징으로 한다.The optical pattern layer is divided into at least two zones, and the micro-optical patterns in each zone have a predetermined cross-section and are continuously arranged in one direction, and each micro-optic pattern between neighboring zones has a predetermined angle. Characterized in that arranged to cross.
프리즘시트, 베이스필름, 미세광학패턴, 교차, 액정표시장치 Prism Sheet, Base Film, Micro Optical Pattern, Intersecting, Liquid Crystal Display
Description
본 발명은 액정표시장치(LCD)용 프리즘시트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정표시장치에 사용되는 프리즘시트를 다수의 구역으로 구분하고 서로 이웃한 구역의 미세광학패턴은 소정의 각도로 교차되게 배열되도록 한 프리즘시트와, 이러한 프리즘시트를 포함한 백라이트 유닛 및 액정표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a prism sheet for a liquid crystal display (LCD), and more particularly, to divide the prism sheet used in the liquid crystal display into a plurality of zones, and the micro-optical patterns of the adjacent areas to cross each other at a predetermined angle. A prism sheet arranged to be arranged, and a backlight unit and a liquid crystal display including the prism sheet.
일반적으로 액정표시장치(LCD:Liquid Crystal Display)는 외부에서 들어오는 빛의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 장치이므로, 액정표시패널에 빛을 조사하기 위한 별도의 광원, 즉 백라이트 유닛(BLU:Back Light Unit)을 필요로 한다. 이러한 백라이트 유닛은 액정표시패널의 정면휘도를 향상시키기 위한 광학시트층을 포함한다. 광학시트층은 도광판으로부터 입사되는 빛을 액정표시패널 방향으로 확산시키는 확산시트와, 확산시트의 전방에 배치되는 프리즘시트를 포함한다. 프리즘시트(prism sheet)는 도광판으로부터의 빛을 난반사하여 액정표시패널의 정면방향 으로 향하는 빛의 성분을 증가시키는 기능을 수행한다.In general, a liquid crystal display (LCD) is a light-receiving device that displays an image by controlling the amount of light coming from the outside, so a separate light source for irradiating light to the liquid crystal display panel, that is, a backlight unit (BLU) Back Light Unit). The backlight unit includes an optical sheet layer for improving front luminance of the liquid crystal display panel. The optical sheet layer includes a diffusion sheet for diffusing light incident from the light guide plate toward the liquid crystal display panel, and a prism sheet disposed in front of the diffusion sheet. The prism sheet diffuses light from the light guide plate to increase a component of light directed toward the front of the liquid crystal display panel.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 분해 사시도이다. 1 is an exploded perspective view of a general liquid crystal display device.
도 1을 참조하면, 액정표시장치는 백라이트 유닛(10)과 액정표시패널(20)로 이루어진다. 백라이트 유닛(10)은 통상적으로 광원(11), 반사판(12), 도광판(13), 확산판(14), 제1,2프리즘시트(15,16) 및 보호시트(17)로 구성된다. 광원(11)으로부터의 광은 도광판(13)으로 진행하고, 도광판(13)의 하면에는 광의 진행방향을 액정표시패널(20)로 향하도록 하기 위해 미세한 도트(dot) 패턴과 같은 각종 패턴이 인쇄되어 있다. 반사판(12)은 도광판(13)의 후방에 배치되어 도광판(13)의 후방으로 출사된 광을 도광판(13)을 향해 반사시켜 광의 손실을 최소화한다. 확산판(14)은 도광판(13)으로부터 입사된 광을 분산시키는 역할을 하며, 제1프리즘시트(15)로 진행하는 광의 입사 경사각을 줄이는 역할도 함께 수행한다. 제1프리즘시트(15) 및 제2프리즘시트(16)는 상부면에 입사광을 집광하여 상방의 액정표시패널(20)로 출사시키기 위한 다수의 미세광학패턴이 각각 형성된다. 이때, 제1프리즘시트(15)와 제2프리즘시트(16)의 각 미세광학패턴은 서로 수직으로 배열되도록 배치된다. 보호시트(17)는 제2프리즘시트(16)의 상부에 배치되어 그 프리즘시트(16)를 보호하는 역할을 한다.Referring to FIG. 1, the liquid crystal display device includes a
도 2는 종래의 프리즘시트의 구조이다.2 is a structure of a conventional prism sheet.
도 2를 참조하면, 종래의 프리즘시트(21)는 일반적으로 베이스필름(22)의 일 면에 단면이 이등변 삼각형 형상을 갖고 모든 산과 골이 일 향으로 길게 연장된 프리즘패턴(23)을 포함한다. 이에 따라 프리즘시트는 프리즘산들의 길이방향에 수직하여 입사되는 광은 프리즘시트의 법선방향으로 수렴시키지만 프리즘산들의 길이방향에 나란하게 입사되는 광은 집광시키지 못한다. 따라서, 프리즘시트의 상하 및 좌우 방향에서 입사되는 광을 최대한 집광시키기 위해 프리즘산들이 서로 직교하도록 배치된 상부 및 하부 프리즘시트를 배치한다. 하지만 이 경우 가격 및 경량화에 불리하고, 상부 및 하부 프리즘시트를 통과하면서 광의 손실이 발생한다는 문제점이 있다.Referring to FIG. 2, the
또한, 프리즘시트는 일측에 마련된 프리즘산의 정부가 그 전방에 배치되는 액정표시패널이나 다른 광학시트 등과의 마찰에 의해 손상되어 액정표시장치의 휘도, 무아레, 웨트아웃(wet-out) 등의 광 특성을 저해하는 요인으로 작용하는 문제점이 있다.In addition, the prism sheet is damaged by friction with a liquid crystal display panel or another optical sheet disposed in front of the prism acid provided on one side thereof, and thus light such as brightness, moire, and wet-out of the liquid crystal display device. There is a problem that acts as a factor that inhibits the characteristics.
따라서, 본 발명은 프리즘시트에 형성된 미세광학패턴의 배열구조를 개선시켜 광의 집광효과를 향상시킬 수 있는 프리즘시트를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a prism sheet capable of improving the light condensing effect of light by improving the arrangement of microscopic optical patterns formed on the prism sheet.
또한, 본 발명은 프리즘시트에 서로 다른 방향의 미세광학패턴을 형성함으로써 상하 및 좌우방향의 광에 대하여 수직 입사성을 향상시켜 정면 휘도를 향상시킬 수 있는 프리즘시트를 제공하는데 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a prism sheet capable of improving front luminance by forming vertical microscopic patterns in different directions on the prism sheet, thereby improving vertical incidence to light in up and down and left and right directions.
또한, 본 발명은 하나의 프리즘시트에 상호 교차 또는 직교하는 다수의 미세광학패턴을 형성함으로써 제조비용을 감소시키고 백라이트 유닛의 조립과정에서 다른 광학소자의 손상을 줄여 광 특성을 향상시킬 수 있도록 하는 프리즘시트를 제공하는데 목적이 있다.In addition, the present invention by forming a plurality of micro-optical patterns that cross or orthogonal to each other in one prism sheet to reduce the manufacturing cost and to reduce the damage of other optical elements during the assembly of the backlight unit to improve the optical properties of the prism The purpose is to provide a sheet.
또한, 본 발명은 프리즘시트에 형성되는 미세광학패턴의 영역 크기 및 패턴 수를 조절함으로써 상하 및 좌우 시야각을 넓힐 수 있도록 하는 프리즘시트를 제공하는데 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a prism sheet that can widen the vertical, horizontal and left and right viewing angles by adjusting the area size and the number of patterns of the micro-optic pattern formed on the prism sheet.
나아가, 본 발명은 이러한 프리즘시트를 포함하여 구성되는 백라이트 유닛 및 액정표시장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.Furthermore, another object of the present invention is to provide a backlight unit and a liquid crystal display device including the prism sheet.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예는,An embodiment of the present invention for achieving the above object,
광 투과성을 갖는 베이스필름; 및A base film having light transmittance; And
상기 베이스필름의 일면에 형성되며 후방에서 입사되는 광을 집광하여 전방으로 출사시키기 위한 다수의 미세광학패턴이 형성된 광학패턴층; 을 포함하고,An optical pattern layer formed on one surface of the base film and having a plurality of micro-optical patterns for condensing light incident from the rear and emitting the light toward the front; Including,
상기 광학패턴층은 적어도 2개 이상의 구역으로 구분되고, 상기 각 구역 내의 미세광학패턴은 소정의 단면을 가지며 일 방향으로 연속적으로 배열되어 있되, 각각 서로 이웃한 구역 간의 각 미세광학패턴은 소정의 각도로 교차되게 배열된 것을 특징으로 하는 프리즘시트에 관한 것이다.The optical pattern layer is divided into at least two zones, and the micro-optical patterns in each zone have a predetermined cross-section and are continuously arranged in one direction, and each micro-optic pattern between neighboring zones has a predetermined angle. It relates to a prism sheet, characterized in that arranged to cross.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 예는,In addition, another embodiment of the present invention for achieving the above object,
광 투과성의 제1베이스필름;A light transmitting first base film;
상기 제1베이스필름의 전면에 형성되며 후방에서 입사되는 광을 집광하여 전방으로 출사시키기 위한 다수의 제1미세광학패턴이 형성된 제1광학패턴층;A first optical pattern layer formed on the front surface of the first base film and having a plurality of first fine optical patterns formed thereon for collecting the light incident from the rear and emitting the light forward;
상기 제1광학패턴층의 전면에 형성된 광 투과성의 제2베이스필름; 및A light transmissive second base film formed on the entire surface of the first optical pattern layer; And
상기 제2베이스필름의 전면에 형성되며, 상기 제2베이스필름을 투과한 광을 집광하여 전방으로 출사시키기 위한 다수의 제2미세광학패턴이 형성된 제2광학패턴층; 을 포함하고,A second optical pattern layer formed on the front surface of the second base film and having a plurality of second fine optical patterns formed thereon for collecting the light passing through the second base film and outputting it forward; Including,
상기 제1 및 제2 광학패턴층은 각각 적어도 2개 이상의 구역으로 구분되고, 상기 각 구역 내의 미세광학패턴은 소정의 단면을 가지며 일 방향으로 연속적으로 배열되어 있되, 각각 서로 이웃한 구역 간의 각 미세광학패턴은 소정의 각도로 교차되게 배열되며,The first and second optical pattern layers are each divided into at least two or more zones, and the micro-optical patterns in each of the zones have a predetermined cross section and are continuously arranged in one direction, and each of the fine zones between adjacent zones is adjacent to each other. Optical patterns are arranged to cross at a predetermined angle,
상기 제1광학패턴층의 각 구역과 상기 제1광학패턴층의 각 구역에 각각 대응 되는 상기 제2광학패턴층의 각 구역 간에는 그 미세광학패턴이 상호 직교하도록 배열된 것을 특징으로 하는 프리즘시트에 관한 것이다.A prism sheet, wherein the microscopic optical patterns are arranged to be orthogonal to each other between the respective zones of the first optical pattern layer and the respective zones of the second optical pattern layer respectively corresponding to the respective zones of the first optical pattern layer. It is about.
본 발명에서, 상기 소정 각도는 45도 이상이고 90도 이하임이 바람직하다.In the present invention, the predetermined angle is preferably 45 degrees or more and 90 degrees or less.
본 발명에서, 상기 서로 이웃한 구역 간의 각 미세광학패턴은 상호 직교하도록 배열됨이 바람직하다.In the present invention, the micro-optic pattern between the adjacent areas are preferably arranged to be orthogonal to each other.
이때, 상기 적어도 하나의 구역의 미세광학패턴은 상기 베이스필름의 길이 방향을 따라 배열될 수 있고, 상기 베이스필름의 대각선 방향을 따라 배열될 수도 있다.In this case, the micro-optic pattern of the at least one zone may be arranged along the longitudinal direction of the base film, it may be arranged along the diagonal direction of the base film.
본 발명에서, 상기 각 미세광학패턴의 단면은 다각형 또는 원호형 중 어느 하나의 형상을 갖는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the cross section of each of the micro-optical patterns has a shape of any one of a polygon or an arc shape.
본 발명에서, 상기 적어도 하나 이상의 구역은 크기가 다를 수 있다.In the present invention, the at least one or more zones may vary in size.
본 발명에서, 상기 적어도 하나 이상의 구역은 그 미세광학패턴의 개수가 서로 다를 수도 있다.In the present invention, the at least one or more zones may have different numbers of microscopic optical patterns.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상기한 실시 예들 중 선택된 어느 하나의 프리즘시트를 포함하는 백라이트 유닛과, 이러한 백라이트 유닛을 포함하여 구성되는 액정표시장치에 관한 것이다.In addition, the present invention for achieving the above object relates to a backlight unit including any one prism sheet selected from the above embodiments, and a liquid crystal display device comprising such a backlight unit.
본 발명에 의하면 좌우 및 상하 방향의 광을 집광하여 상방 수직으로 출사시킴으로써 액정표시장치의 정면 휘도를 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the front luminance of the liquid crystal display can be improved by collecting light in the left and right and up and down directions and emitting the light vertically upward.
또한, 본 발명에 의하면 프리즘산에 의해 액정표시패널이나 다른 광학소자 등과의 마찰에 의한 손상을 방지하여 휘도 등의 광특성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to prevent the prism acid from being damaged by friction with the liquid crystal display panel, other optical elements, or the like, and to prevent optical properties such as luminance from being lowered.
나아가, 본 발명에 의하면 액정표시장치에서 좌우 및 상하 시야각을 확대시킬 수 있다.Further, according to the present invention, the left, right, and up and down viewing angles can be enlarged in the liquid crystal display.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프리즘시트의 구조이다.3 is a structure of a prism sheet according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 프리즘시트(100)는 광 투과성을 갖는 베이스필름(110)과, 이러한 베이스필름(110)의 일면에 형성되어 후방에서 입사되는 광을 집광하여 전방으로 출사시키기 위한 다수의 미세광학패턴(120)이 형성된 광학패턴층(130)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3, the prism sheet 100 according to an exemplary embodiment of the present invention collects a
베이스필름(110)은 후방에서 입사된 광을 실질적으로 투과시키는 재료로서, 예컨대, 폴리카보네이트(PC:Polycarbonate), 폴리에스테르(PET:Polyester), 폴리프로필렌(PP:Polypropylene), 폴리에틸렌(PE:Polyethylene), 폴리메틸 메타크릴레이 트(PMMA:Polymethly Methacrylate) 중에서 선택된 하나로 구현될 수 있다.The
광학패턴층(130)은 후방에서 입사되는 광을 집광시켜 전방으로 출사시키도록 구현된 다수의 미세광학패턴(120)을 포함한다. 이러한 미세광학패턴(120)은 소정의 단면을 가지며 베이스필름(110)의 어느 일 방향을 따라 연속적으로 배열되어 형성된다. 여기서, 광학패턴층(130)은 적어도 2개 이상의 구역으로 구분되고, 이때 서로 이웃한 각각의 구역들 간에는 그 미세광학패턴(120)이 소정 각도로 교차되도록 배열된다. 본 발명의 실시 예에서 소정 각도는 45도 이상이고 90도 이하인 것이 바람직하다. 이와 같이 서로 이웃한 구역의 미세광학패턴(120)이 소정의 각도로 교차되게 배열됨으로써 교차된 방향의 광을 집광하여 전방으로 출사시킬 수 있다. 이때, 더 바람직하게는 서로 이웃한 구역의 미세광학패턴(120)은 각각 상호 직교되도록 배열되는 것이 양호하다. 왜냐하면 서로 이웃한 구역의 미세광학패턴(120)이 상호 직교하는 경우, 상하 및 좌우 방향의 광을 집광하는데 유리하여 전면 휘도를 향상시킬 수 있기 때문이다.The
이하에서, 도 3의 (a) 및 (b)를 참조하여 본 발명의 일례로서 서로 이웃한 구역 간에 미세광학패턴이 상호 직교되도록 배열된 예를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 3A and 3B, an example in which the micro-optical patterns are arranged to be orthogonal to each other between adjacent areas as an example of the present invention will be described in detail.
도 3(a)에서는 일례로서 광학패턴층(130)이 가로방향으로 4개의 구역, 즉 제1~제4구역(31,32,33,34)으로 구분된 형태가 도시된다. 각 구역(31~34)마다 다수의 산과 골이 연속된 미세광학패턴(120)이 형성된다. 이때, 서로 이웃한 구역, 즉 제1구역(31)과 제2구역(32), 제2구역(32)과 제3구역(33), 제3구역(33)과 제4구역(34) 간에는 그 미세광학패턴(120)의 방향이 서로 직교된다.In FIG. 3A, the
도 3(b)에서는 다른 일례로서 광학패턴층(130)이 가로 및 세로방향으로 각각 5개로 구분되어 총 25개의 구역으로 구분된 형태가 도시된다. 각 구역마다 다수의 산과 골이 연속적으로 형성된 미세광학패턴(120)이 형성되며, 이때 서로 이웃하는 구역간에는 그 미세광학패턴(120)의 방향이 서로 직교하도록 형성된다.In FIG. 3B, as another example, the
도 3에는 적어도 하나의 구역의 미세광학패턴(120)이 베이스필름(110)의 길이방향으로 배열된 구조를 도시하고 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시 예에서는 적어도 하나의 구역의 미세광학패턴(120)이 베이스필름(110)의 대각선 방향으로 배열될 수도 있다. 나아가, 도면에는 도시되지 않았으나 본 발명의 또 다른 실시 예에서는 그 외 다른 방향으로도 배열될 수 있음은 당연하다. 이로써 배열된 방향에 따라 그 방향의 광을 집광하여 전방으로 배향시킴으로써 전체적인 정면휘도가 향상된다.3 illustrates a structure in which the micro
또한, 도 5(a-c)에 도시된 본 발명의 또 다른 실시 예에서와 같이, 각각의 구역(31~34)은 그 크기가 다르게 형성될 수 있고, 각 구역의 미세광학패턴(120)은 그 패턴의 개수와 단면형상이 다르게 형성될 수도 있다. 다시 말하면, 도 5(a) 및 도 5(b)에 나타난 바와 같이, 각각의 구역(31~34)별로 미세광학패턴(120)의 패턴 수를 다르게 형성함으로써 시야각 조절이 가능하다.In addition, as in another embodiment of the present invention shown in Figure 5 (ac), each of the zones (31 to 34) may be formed in a different size, the
예컨대, 도 5(a)에서는 수직패턴의 구역이 많아져 좌우 시야각은 좁아지고 상하 시야각이 넓어지게 되며, 도 5(b)에서는 수평패턴의 구역이 많아져 좌우 시야각은 좁아지고 상하 시야각은 좁아지게 된다. 이와 같이, 각 구역의 크기 및 패턴 의 개수를 조절함으로써 좌우,상하 시야각 분포 조절이 가능하다.For example, in FIG. 5 (a), the area of the vertical pattern increases, so that the left and right viewing angles become narrower, and the upper and lower viewing angles become wider. In FIG. do. In this way, by adjusting the size and number of patterns in each zone, it is possible to adjust the distribution of left and right, up and down viewing angle.
나아가, 도 5(c)에서와 같이, 각각의 구역(31~34)마다 미세광학패턴(120)의 단면형상을 다르게 형성할 수 있다. 도 5(c)에는 일례로서 미세광학패턴(120)의 단면을 삼각형과 원호형으로 형성되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다른 다각형 등 다양한 형상으로 형성할 수 있다. 이때, 삼각형인 경우 집광효율을 위해 그 꼭지각은 50~110도의 범위를 갖는 것이 바람직하다.In addition, as shown in FIG. 5C, the cross-sectional shape of the
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 프리즘시트의 사시도이다.6 is a perspective view of a prism sheet according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 프리즘시트는 광 투과성을 갖는 제1베이스필름(210), 제1베이스필름(210)의 일면에 형성되어 입사광을 집광하여 전방으로 출사시키기 위한 다수의 제1미세광학패턴(220)이 형성된 제1광학패턴층(230), 제1광학패턴층(230) 상면에 형성된 광 투과성을 갖는 제2베이스필름(240) 및 그 제2베이스필름(240)의 상면에 형성되어 입사광을 집광하여 전방으로 출사시키기 위한 다수의 제2미세광학패턴(250)이 형성된 제2광학패턴층(260)을 포함한다.Referring to FIG. 6, the prism sheet according to the present invention is formed on one surface of the
제1 및 제2베이스필름(210,240)은 후방에서 입사된 광을 투과시키는 재료로서, 예컨대, 폴리카보네이트(PC:Polycarbonate), 폴리에스테르(PET:Polyester), 폴리프로필렌(PP:Polypropylene), 폴리에틸렌(PE:Polyethylene), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA:Polymethly Methacrylate) 중에서 선택된 하나로 구현될 수 있다.The first and
제1 및 제2광학패턴층(230,260)은 입사광을 집광시켜 전방으로 출사시키도록 구현된 다수의 제1 및 제2미세광학패턴(220,250)을 각각 포함한다. 제1 및 제2미세 광학패턴(220,250)은 소정의 단면을 가지며 각각 제1 및 제2베이스필름(210,240)의 어느 일 방향을 따라 연속적으로 배열되어 형성된다. 여기서, 제1 및 제2광학패턴층(230,260)은 각각 적어도 2개 이상의 구역으로 구분되며, 이때, 동일한 광학패턴층에서 서로 이웃한 구역은 제1 및 제2미세광학패턴(220,250)은 소정의 각도로 교차되게 배열된다. 본 발명의 일례에서 이러한 소정의 각도는 45도 이상, 90도 이하임이 바람직하다. 더 바람직하게는 서로 이웃한 구역의 미세광학패턴(120,250)은 상호 직교되도록 배열됨이 양호하다.The first and second optical pattern layers 230 and 260 include a plurality of first and second micro
이때, 제1 및 제2 광학패턴층(230,260)은 서로 동일한 개수의 구역으로 구분되는 것이 바람직하며, 제1 광학패턴층(230)에서 구분된 각 구역과 이에 각각 대응되는 제2 광학패턴층(260)의 각 구역 간에는 그 미세광학패턴(220,250)은 상호 직교하도록 형성된다. 다시 말하면, 2개의 프리즘시트에서 상방에서 볼 때 제1광학패턴층(230)과 제2광학패턴층(260)에서 동일한 위치에 있는 구역끼리는 그 미세광학패턴의 방향이 서로 직교하도록 형성된다.In this case, the first and second optical pattern layers 230 and 260 are preferably divided into the same number of zones, and each of the zones divided by the first
이하에서, 도 6의 (a) 및 (b)를 참조하여 본 발명에서 동일한 광학패턴층에서 서로 이웃한 구역 간에 미세광학패턴이 상호 직교되도록 배열된 예를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 6A and 6B, an example in which the micro-optical patterns are arranged to be orthogonal to each other between regions adjacent to each other in the same optical pattern layer will be described in detail.
도 6(a)에는 일례로서 제1 및 제2광학패턴층(230,260)이 각각 4개의 구역으로 구분된 형태가 도시된다. 제1광학패턴층(230)의 각 구역(41~44)에는 다수의 산과 골이 연속으로 형성된 제1미세광학패턴(220)이 형성되며, 이때, 서로 이웃한 구 역, 즉 제1구역(41)과 제2구역(42), 제2구역(42)과 제3구역(43), 제3구역(43)과 제4구역(44) 간에는 그 미세광학패턴(220)의 방향이 서로 직교된다.6A illustrates an example in which the first and second optical pattern layers 230 and 260 are divided into four zones, respectively. In each
이와 동일하게, 제2광학패턴층(260)의 각 구역(45~48)에도 다수의 산과 골이 연속으로 형성된 제2미세광학패턴(250)이 형성되며, 이웃한 구역인 제5구역(45)과 제6구역(46), 제6구역(46)과 제7구역(47), 제7구역(47)과 제8구역(48)간에는 각 미세광학패턴(250)의 방향이 서로 직교된다.Similarly, the second microscopic
이때, 제1광학패턴층(230)의 제1구역(41)과, 이 제1구역(41)에 대응되는 제2광학패턴층(260)의 제5구역, 다시 말하면, 상부에서 볼 때 제1광학패턴층(230)의 제1구역(41)과 동일한 위치에 있는 제2광학패턴층(260)의 제5구역(45) 간에는 그 미세광학패턴(220,250)이 서로 직교된다. 이러한 관계는 다른 구역에도 동일하게 적용된다.At this time, the
도 6(b)에서는 다른 일례로서 제1 및 제2광학패턴층(230,260)이 25개의 구역으로 구분된 형태가 도시되어 있다. 각 구역마다 다수의 산과 골이 연속적으로 형성된 제1 및 제2 미세광학패턴(220,250)이 형성되며, 서로 이웃하는 구역간에는 그 미세광학패턴(220,250)의 방향이 서로 직교하도록 형성된다. 더 나아가 2개의 프리즘시트 간에는 상부에서 볼 때 동일한 위치에 있는 구역에서는 그 미세광학패턴이 서로 직교하도록 형성된다.In FIG. 6B, as another example, the first and second optical pattern layers 230 and 260 are divided into 25 zones. The first and second microscopic
도 6에는 적어도 하나의 구역의 미세광학패턴(120)이 베이스필름(110)의 길이방향으로 배열된 구조를 도시하고 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 따라서, 본 발명의 다른 실시 예에서는 적어도 하나의 구역의 미세광학패턴(120)이 베 이스필름(110)의 대각선 방향 또는 다른 방향으로 배열될 수도 있다. 이로써 배열된 방향의 광을 집광하여 전방으로 배향시킴으로써 전체적인 정면휘도가 향상된다.6 illustrates a structure in which the micro
한편, 도 3 내지 도 6에는 본 발명의 실시 예들로서 서로 이웃한 구역 간의 미세광학패턴이 서로 직교하도록 형성된 예를 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상기한 바와 같이 서로 이웃한 구역 간의 미세광학패턴은 소정의 각도(예:45~90도)로 교차되도록 배열될 수도 있다.On the other hand, Figures 3 to 6 shows an example in which the micro-optic pattern between the adjacent areas as the embodiments of the present invention formed to be orthogonal to each other, the present invention is not limited to this, as described above, The microscopic optical patterns may be arranged to intersect at a predetermined angle (eg, 45 to 90 degrees).
도 7은 본 발명에 따른 프리즘시트와 종래의 일반적인 프리즘시트의 휘도를 비교하기 위한 시뮬레이션 도면으로서, 도 7(a)는 종래의 일반적인 프리즘시트 2매를 상호 직교되도록 배치하여 확산시트 상에 위치한 후 휘도를 측정한 시뮬레이션 도면이고, 도 7(b)는 본 발명의 실시 예에 따라 서로 이웃한 구역 간의 미세광학패턴이 상호 직교되는 프리즘시트를 확산시트 상에 위치한 후 휘도를 측정한 시뮬레이션 도면이다.7 is a simulation diagram for comparing the brightness of the prism sheet and the conventional general prism sheet according to the present invention, Figure 7 (a) is placed on the diffusion sheet by arranging two conventional prism sheets to be orthogonal to each other after 7B is a simulation diagram of measuring luminance, and FIG. 7B is a simulation diagram of luminance after a prism sheet in which micro-optical patterns between neighboring regions are orthogonal to each other is placed on a diffusion sheet.
도면에 도시된 바와 같이, 종래의 휘도분포와 본 발명의 휘도분포를 서로 비교해보면, 본 발명의 경우 좌측과 우측은 그 휘도가 종래와 유사한 것으로 나타나며, 상부와 하부는 그 휘도가 종래에 비해 약간 떨어지는 것으로 나타난다. 이러한 양자의 전체적인 평균휘도를 살펴보면, 종래의 경우 평균휘도가 2,853nit이고 본 발명의 경우 2,786nit로 나타난다. 즉, 본 발명의 경우 종래에 비해 휘도가 약 98%로 나타난다. 이러한 휘도 저하를 감안하더라도 종래에 비해 한 장의 프리즘시트로 좌우 및 상하 방향의 광을 집광하여 상방 수직으로 출사시키고, 프리즘산이 액정표시패널이나 다른 광학소자 등과의 마찰에 의해 손상이 발생되는 것을 방지하여 휘도 등의 광특성이 저하되는 것을 방지하는 효과가 있다.As shown in the figure, when comparing the conventional luminance distribution and the luminance distribution of the present invention, the left and right in the case of the present invention appears that the brightness is similar to the conventional, the upper and lower portions of the brightness is slightly compared to the conventional It appears to be falling. Looking at the overall average brightness of both, the conventional brightness is 2,853 nit in the conventional case and 2,786 nit in the present invention. That is, in the case of the present invention, the luminance appears to be about 98% as compared with the prior art. Even in view of such a decrease in luminance, a single prism sheet condenses light in the right and left directions and emits it vertically upward, and prevents the prism acid from being damaged by friction with liquid crystal display panels or other optical elements. There is an effect of preventing deterioration of optical characteristics such as luminance.
한편, 본 발명의 발명자들은 본 발명의 프리즘시트에서 서로 이웃한 구역 간의 각 미세광학패턴의 교차각을 달리하면서 그 휘도를 측정하는 시뮬레이션을 반복하여 실시하였다. 이러한 시뮬레이션은 그 교차각에 따라 휘도가 어떻게 변화하는지를 판단하기 위한 것이다. 이를 구체적으로 설명하면, 도 7(b)에서 종래의 일반적인 프리즘시트의 휘도를 100%으로 간주하고, 본 발명의 실시 예에 따른 프리즘시트에서 서로 이웃한 구역 간의 각 미세광학패턴의 교차각을 90도에서 35도까지 5도 단위로 변경하면서 그때의 휘도를 각각 측정하였다. 이렇게 측정한 휘도는 하기 표1과 같이 나타난다.On the other hand, the inventors of the present invention repeatedly performed a simulation to measure the brightness while varying the crossing angle of each micro-optic pattern between the adjacent areas in the prism sheet of the present invention. This simulation is to determine how the luminance changes with the crossing angle. Specifically, in FIG. 7 (b), the luminance of the conventional general prism sheet is regarded as 100%, and in the prism sheet according to the embodiment of the present invention, the intersection angle of each micro-optic pattern between adjacent regions is 90 degrees. The luminance at that time was measured while changing from 5 degrees to 35 degrees in units of degrees. The measured brightness is shown in Table 1 below.
[표1]Table 1
위 표1에 나타난 휘도 결과에서, 종래의 일반적인 프리즘시트 2매를 수직교차하여 측정한 휘도를 100%로 가정한 경우, 이러한 종래의 휘도에 비해 80% 이상의 휘도가 유의하므로 본 발명의 각 구역별 미세광학패턴의 교차각을 45~90도로 유지하는 것이 바람직하다. 이때, 교차각이 90인 경우가 가장 양호함을 알 수 있다. 이러한 교차각은 액정표시장치에서 약간의 휘도 저하를 감안하더라도 상기한 효과들을 확보할 수 있다는 측면에서 접근할 때 본 발명의 실시형태로 구현할 수 있을 것이다. 만약, 본 발명의 다른 실시 예에서 휘도를 90% 이상으로 구현하기 위해서는 교차각을 70도로 구현함이 바람직할 것이다.In the luminance results shown in Table 1 above, when the luminance measured by vertically crossing two conventional prism sheets is assumed to be 100%, the luminance of 80% or more is significantly higher than that of the conventional luminance. It is preferable to maintain the crossing angle of the
도 8은 발명의 실시 예에 따른 프리즘시트를 포함하는 액정표시장치의 분해사시도이다.8 is an exploded perspective view of a liquid crystal display including a prism sheet according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치(300)는 화상이 표시되는 액정표시패널(310)과 액정표시패널(310)을 향해 광을 조명하는 백라이트 유닛(320)을 포함하여 구성된다. 이들 액정표시패널(310) 및 백라이트 유닛(320)은 도시되지 않은 프런트 케이싱과 리어 케이싱에 의해 수용될 수 있다.Referring to FIG. 8, the liquid
액정표시패널(310)은 백라이트 유닛(320)을 경유하여 입사된 광을 기초로 영상을 표시한다. 이러한 액정표시패널(310)은 서로 대향하는 2개의 기판 사이에 액정층을 게재하여 전극 간에 형성된 전기장에 의해 액정층의 배열이 변화되어 액정층을 투과하는 광량이 조절된다. 이로써 액정표시장치(300)는 액정표시패널(310)에 영상을 표시한다.The liquid
백라이트 유닛(320)은 광을 발생시키는 광원(321), 광원(321)으로부터의 광을 면광원으로 전환시키는 도광판(322), 도광판(322)의 후방으로 방출되는 광을 도광판(322) 내부로 반사시키는 반사판(323), 도광판(322)의 전방에 배치되는 광학시트층(324)을 포함하여 구성된다. 여기서, 선택적으로 광학시트층(324)의 전방에 광학시트층(324)을 보호하기 위한 보호시트(327)를 추가로 포함할 수도 있다.The
광원(321)은 실시 예로서 도광판(322)의 측면부에 배치되며, 광을 발생시켜 광판(322) 내로 향하도록 한다. 여기서, 광원(321)은 발광다이오드(LED)와 같은 점광원일 수 있고, 냉음극관과 같은 선광원일 수도 있다.The
도광판(322)은 액정표시패널(310)의 후방에 배치되며 광원(321)으로부터 발생된 광을 면광원으로 전환하여 액정표시패널(310)을 향해 출사시킨다. 이러한 도광판(322)은 아크릴과 같은 플라스틱 계열의 투명한 물질로 형성되어 광원(321)으로부터 발생한 광이 도광판(322)의 전방에 배치된 액정표시패널(310)을 향해 출사된다.The
반사판(323)은 도광판(322)의 후방에 배치되어 도광판(322)의 후방으로 출사된 광을 도광판(322)을 향해 반사시킨다. 이로써 광의 손실을 최소화할 수 있다.The
광학시트층(324)은 도광판(322)으로부터 입사된 광을 액정표시패널(310) 방향으로 확산시키는 확산시트(325) 및 이러한 확산시트(325)의 전방에 배치되어 확산시트(325)에 의해 확산된 광을 집광시켜 실질적으로 수직방향으로 출사시키는 프리즘시트(326)를 포함한다.The
프리즘시트(326)의 전면에 광학패턴층(326b)이 형성되어 있으며, 이때, 광학 패턴층(326b)은 다수의 구역으로 구분되어 각 구역마다 미세광학패턴(326a)이 어느 일 방향으로 배열되어 있으며, 서로 이웃한 구역 간의 미세광학패턴(326a)은 서로 소정 각도로 교차되게 배열된다(도 8에는 직교되게 배열된 예를 도시함). 이러한 광학패턴층(326b)은 후방에서 입사되는 광을 집광하여 전방의 액정표시패널(310)로 출사시키는 역할을 한다.An
한편, 선택적으로 사용될 수 있는 보호시트(327)는 프리즘시트(326)의 전방에 위치하여 프리즘시트(326)가 액정표시패널(310)과 접촉됨으로 인해 스크래치나 긁힘 등이 발생하지 않도록 한다.On the other hand, the
여기서, 도 8에는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프리즘시트를 포함하는 액정표시장치를 도시하고 있으나 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 액정표시장치는 앞서 설명한 모든 실시 예에 따른 프리즘시트를 포함할 수도 있다.8 illustrates a liquid crystal display device including a prism sheet according to an embodiment of the present invention, but the present invention is not limited thereto. The liquid crystal display device of the present invention may be a prism sheet according to all the embodiments described above. It may also include.
나아가, 도면에는 에지(edge) 방식의 백라이트 유닛에 대하여 설명하고 있으나, 이는 단지 설명의 편의를 위한 예시일 뿐이며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 직하 방식 또는 그 외의 방식에 따른 백라이트 유닛에도 본 발명은 적용이 가능함은 물론이다.Furthermore, although the edge type backlight unit is described in the drawings, this is merely an example for convenience of description and the present invention is not limited thereto. Therefore, the present invention can be applied to the backlight unit according to the direct method or the other method, of course.
따라서, 이상에서 설명 도면과 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그 러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시형태가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Accordingly, the above-described drawings and detailed description of the invention are merely exemplary of the present invention, which are used for the purpose of illustrating the present invention, and are used to limit the scope of the invention as defined in the claims or claims. It is not. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
최근 들어 액정표시장치(LCD)는 휴대폰, TV, 각종 모니터와 같은 디스플레이 장치에서 그 사용폭이 점점 넓어지고 있으며 향후에도 이러한 추세는 계속될 것으로 예상된다. 액정표시장치에서 휘도는 중요한 요소이므로 액정표시장치에 사용되는 각종 광학소자들에도 휘도 개선이나 내구성을 위한 기술개발이 진행되고 있다.Recently, the liquid crystal display (LCD) has been widely used in display devices such as mobile phones, TVs, and various monitors, and this trend is expected to continue in the future. Since the luminance is an important element in the liquid crystal display device, various optical elements used in the liquid crystal display device have been developed to improve the luminance or to improve the durability.
이러한 측면에서 볼 때, 본 발명에 따른 액정표시장치에 사용되는 프리즘시트는 광확산 효율을 향상시키면서 제품의 충격이나 취급 부주의로 인해 다른 부재와의 접촉시 손상을 최소화할 수 있기 때문에 최종적으로 제품의 품질향상에 기여할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 프리즘시트에 형성되는 미세광학패턴의 영역크기 및 패턴 수를 조절함으로써 액정표시장치에서 상하 및 좌우 시야각을 확대시킬 수 있다. 이러한 이유에서 본 발명의 프리즘시트는 향후 디스플레이 장치에서 널리 이용될 수 있을 것으로 판단된다.In view of this aspect, the prism sheet used in the liquid crystal display device according to the present invention can minimize damage upon contact with other members due to impact or carelessness of the product while improving light diffusion efficiency. It can contribute to quality improvement. In addition, in the present invention, the vertical and horizontal viewing angles can be enlarged in the liquid crystal display by adjusting the area size and the number of patterns of the micro-optic pattern formed on the prism sheet. For this reason, it is determined that the prism sheet of the present invention can be widely used in a display device in the future.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a general liquid crystal display device.
도 2는 종래의 프리즘시트의 구조이다.2 is a structure of a conventional prism sheet.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프리즘시트의 구조이다.3 is a structure of a prism sheet according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 프리즘시트의 사시도이다.4 is a perspective view of a prism sheet according to another embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 프리즘시트의 사시도이다.5 is a perspective view of a prism sheet according to another embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 프리즘시트와 종래의 일반적인 프리즘시트의 휘도를 비교하기 위한 시뮬레이션 도면이다.6 is a simulation diagram for comparing the brightness of the prism sheet according to the present invention and the conventional general prism sheet.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 프리즘시트를 포함하는 액정표시장치의 분해사시도이다.7 is an exploded perspective view of a liquid crystal display including a prism sheet according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols on the main parts of the drawings
110,210,240 : 베이스필름 120,220,250 : 미세광학패턴110,210,240: base film 120,220,250: fine optical pattern
130,230,260 : 광학패턴층 310 : 액정표시패널130, 230, 260: optical pattern layer 310: liquid crystal display panel
320 : 백라이트유닛 320: backlight unit
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