KR101167310B1 - Prism sheet and the backlight unit using it - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 프리즘 시트(prism sheet) 및 이를 이용한 백라이트 유닛(backlight unit)에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display, and more particularly, to a prism sheet and a backlight unit using the same.
본 발명에 따르면, 백라이트 유닛에서 프리즘 시트의 외곽부 패턴의 단면을 유선형으로 하고 중심부 패턴의 단면을 삼각형으로 함으로써 시야각 특성을 향상킨다.According to the present invention, the viewing angle characteristic is improved by making the cross section of the outer pattern of the prism sheet in the streamlined shape and making the cross section of the central pattern the triangle in the backlight unit.
프리즘 시트, 백라이트 유닛, 요철 패턴 Prism Sheet, Backlight Unit, Uneven Pattern
Description
도 1은 일반적인 백라이트 유닛의 구성을 나타낸 개략적인 구성도.1 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a general backlight unit.
도 2는 종래 삼각형 단면모양의 프리즘 시트를 이용한 백라이트 유닛에 따른 액정 패널의 시야각 특성을 보여주는 그래프.2 is a graph showing viewing angle characteristics of a liquid crystal panel according to a backlight unit using a prism sheet having a triangular cross-sectional shape.
도 3은 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 구성을 보여주는 구성도.3 is a block diagram showing a configuration of a backlight unit according to the present invention.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 프리즘 시트의 사시도 및 단면도.4A and 4B are perspective and cross-sectional views of the prism sheet according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>Description of the Related Art [0002]
111 : 제 1 패턴111: first pattern
112 : 제 2 패턴112: second pattern
140 : 프리즘 시트 140: Prism Sheet
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 프리즘 시트(prism sheet) 및 이를 이용한 백라이트 유닛(backlight unit)에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display, and more particularly, to a prism sheet and a backlight unit using the same.
통상적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display; 이하 'LCD'라 함)는 매 트릭스 형태로 배열되어진 다수의 액정셀들과 이들 액정셀들 각각에 공급될 비디오 신호를 절환하기 위한 다수의 제어용 스위치들로 구성된 액정패널에 의해 백라이트 유닛(Back Light Unit)에서 공급되는 광빔의 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.In general, a liquid crystal display (hereinafter referred to as an LCD) includes a plurality of liquid crystal cells arranged in a matrix and a plurality of control switches for switching a video signal to be supplied to each of the liquid crystal cells. The transmittance of the light beam supplied from the backlight unit is controlled by the liquid crystal panel configured to display a desired image on the screen.
한편, 이처럼 액정표시장치에서 디스플레이를 가능하도록 하기 위해서는 광이 충분히 고려되어야 한다. 이는 액정은 스스로 광을 발생하지 않고, 단지 외부에서 생성된 후 공급된 광의 투과도를 조절하는 역할만을 수행하는 수광소자이기 때문이다.On the other hand, in order to enable the display in such a liquid crystal display device, light must be sufficiently considered. This is because the liquid crystal does not generate light by itself, but is a light receiving element that only serves to adjust the transmittance of light supplied after being generated from the outside.
이때, 액정에 공급되는 광에 따라서 액정표시장치의 디스플레이 특성이 변경된다. 즉, 휘도가 매우 균일한 광이 액정표시장치에 공급될 경우, 디스플레이 특성은 매우 양호해지는 반면, 휘도가 균일하지 않은 광이 액정표시장치에 공급될 경우, 디스플레이 특성은 매우 불량해진다. 이와 같은 이유로 액정표시장치에서는 휘도가 매우 균일한 광이 사용되어야만 한다.At this time, the display characteristics of the liquid crystal display are changed according to the light supplied to the liquid crystal. In other words, when light with a very uniform brightness is supplied to the liquid crystal display device, the display characteristics are very good, whereas when light with a non-uniform brightness is supplied to the liquid crystal display device, the display characteristics are very poor. For this reason, light having a very uniform brightness should be used in the liquid crystal display.
그러나, 일반적으로 일정한 면적 내에 휘도가 균일한 광(이하, '면광원'이라 칭한다)을 구현하기는 매우 어렵다.However, in general, it is very difficult to implement a light having a uniform luminance (hereinafter, referred to as a 'plane light source') within a constant area.
도 1은 일반적인 백라이트 유닛의 구성을 나타낸 개략적인 구성도이다.1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a general backlight unit.
일반적인 액정표시장치에서는 도 1에 도시된 바와 같이 선광원 분포를 갖는 램프(10)등이 주로 사용된다.In a general liquid crystal display device, a
이때, 램프(10)는 구현이 용이한 반면 광원과의 거리에 따라 휘도 편차가 매우 큰 단점을 갖는다. 즉, 이는 램프(10)만으로는 균일한 휘도를 갖는 광을 형성하 기 어려움을 의미한다. At this time, while the
이와 같은 이유로 액정표시장치(100)에서는 도 1에 도시된 바와 같이 도광판(20)이라 불리는 광 분포 변경 장치가 사용된다.For this reason, in the liquid crystal display device 100, a light distribution changing device called the
구체적으로, 도광판(20)은 램프(10)에서 발생되어 입사된 선광원 분포를 갖는 광을 인가 받아 면광원 분포로 변경하는 역할을 한다.Specifically, the
이때, 도광판(20)에서 선광원 분포가 면광원 분포로 변경된 후, 출사된 광은 굴절의 법칙에 따라 도광판(20)의 광 출사면의 수직 방향 즉, 도광판(20)의 표면을 기준으로 도 1에 도시된 바와 같이 수직에 대하여 75°~ 83°각도로 크게 기울어진 상태로 출사된다. 이와 같은 현상은 도광판(20)의 굴절률이 일례로 1.49이고 공기의 굴절률은 1 이기 때문에 발생한다.At this time, after the line light source distribution is changed to the surface light source distribution in the
이와 같이 도광판(20)에서 출사된 광이 도광판(20)의 표면에 수직인 방향에 대하여 크게 기울어진 상태로 출사되기 때문에 정면 시야각에서의 휘도가 크게 떨어진다. 즉, 정면 시야각에서는 디스플레이 되는 영상의 휘도가 매우 낮음을 의미한다. 이는 결국, 디스플레이를 정상적으로 수행할 수 없게 됨을 의미한다.In this way, since the light emitted from the
따라서, 상기와 같이 크게 기울어진 상태로 상기 도광판으로부터 출사된 광은 도 1에 도시된 바와 같이 도광판(20)의 상면에 순서대로 확산 시트(30), 제 1 프리즘 시트(43), 제 2 프리즘 시트(46)로 구성된 프리즘 시트(40) 등에 의해 확산되고 정면 방향으로 변경시키게 된다.Therefore, the light emitted from the light guide plate in such a state as to be greatly inclined as described above is sequentially spread on the upper surface of the
상기 확산 시트(30), 제 1 프리즘 시트(43), 제 2 프리즘 시트(46)는 모두 도광판(20)의 정면에 대하여 75~°83°각도로 기울어진 광을 도광판(20)의 정면방 향으로 변경시킨다.The
상기 제 1 프리즘 시트와 제 2 프리즘 시트는 그 단면 모양이 삼각형의 산(山) 모양을 하고 있다.The cross section of the first prism sheet and the second prism sheet has a triangular mountain shape.
여기서, 미설명한 도면부호 15는 반사판, 50은 보호 시트이고, 도면부호 60은 액정을 제어하여 디스플레이를 수행하는 액정표시패널이다.Herein,
도 2는 종래 삼각형 단면모양의 프리즘 시트를 이용한 백라이트 유닛에 따른 액정 패널의 시야각 특성을 보여주는 그래프이다.2 is a graph showing viewing angle characteristics of a liquid crystal panel according to a backlight unit using a prism sheet having a triangular cross-sectional shape.
도 2의 그래프를 참조하면, X 축에서 0°는 정면 시야각으로 정의되며, X 축 방향으로 갈수록 정면 시야각이 저하되는 것이 도시되어 있다.Referring to the graph of FIG. 2, 0 ° in the X axis is defined as the front viewing angle, and the front viewing angle is lowered toward the X axis direction.
먼저, 도면부호 a로 도시된 그래프는 도광판(20)을 출사한 광의 시야각별 휘도이다. 도면부호 b로 도시된 그래프는 도광판(20)을 경유하여 확산 시트(30)까지 통과한 광의 시야각별 휘도이다.First, the graph indicated by reference numeral a is luminance for each viewing angle of light emitted from the
마지막으로, 도면부호 c로 도시된 그래프는 도광판(20), 확산시트(30) 및 제 1, 제 2 프리즘 시트(50,60)를 통과한 광의 시야각별 휘도이다.Lastly, the graph indicated by reference numeral c is luminance for each viewing angle of light passing through the
이때, a 그래프를 참조하면, 도광판(20)을 통과한 광의 경우, 정면 시야각에서의 휘도는 크게 저하되고, 시야각이 70°~80°부분에서의 휘도가 가장 높았다.At this time, referring to the graph a, in the case of the light passing through the
이와 같이 도광판(20)을 통과하면서 정면 시야각에서의 휘도가 취약한 광은 확산 시트(30)를 통과하면서, 그래프 b에 도시된 바와 같이 어느 한쪽으로 쏠렸던 휘도 분포가 전체적으로 균일하게 변경된다. 이어서, 제 1, 제 2 프리즘 시트(43,46)를 통과한 광은 그래프 c에 도시된 바와 같이 정면 시야각의 휘도가 가장 높게 나타난다.In this way, the light having weak luminance at the front viewing angle while passing through the
이처럼, 확산 시트(30) 및 제 1, 제 2 프리즘 시트(43,46)를 통과하면서 방향이 보정된 광은 도 1에 도시된 바와 같이 액정표시패널 어셈블리(60)에 의하여 원하는 영상의 디스플레이를 수행하게 된다.As such, the light whose direction is corrected while passing through the
이와 같이, 삼각형 단면모양의 프리즘 시트를 사용한 백라이트 유닛은 집광 효과는 극대화되어 정면 휘도는 상승시키지만, 상기와 같은 집광 효과에 의해 상대적으로 반치각이 좁아지며 특정 시야각에서의 휘도가 급격하게 저하되는 컷 오프(cut-off) 현상이 발생하는 등의 시야각 특성 저하가 발생하는 문제점이 있다.As described above, the backlight unit using the prism sheet having a triangular cross-sectional shape maximizes the condensing effect and increases the front brightness, but the half-angle is relatively narrowed by the condensing effect and the brightness at the specific viewing angle is sharply reduced. There is a problem in that the viewing angle characteristic deterioration such as a cut-off phenomenon occurs.
본 발명은 백라이트 유닛에서 프리즘 시트의 외곽부 패턴의 단면을 유선형으로 하고 중심부 패턴의 단면을 삼각형으로 하여 시야각 특성을 향상시키는 프리즘 시트 및 이를 이용한 백라이트 유닛을 제공하는 데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a prism sheet and a backlight unit using the same in which the cross section of the outer pattern of the prism sheet is streamlined and the cross section of the central pattern is triangular in the backlight unit.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 외곽부와 중심부에서의 요철 패턴이 서로 다르게 형성된 프리즘 시트에서, 상기 외곽부 요철패턴은 유선형의 단면구조를 가지고, 상기 중심부에서의 요철 패턴은 삼각형의 단면구조를 가지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a prism sheet in which an uneven pattern is formed at an outer portion and a center, and the outer uneven pattern has a streamlined cross-sectional structure, and the uneven pattern at the center has a triangular cross-sectional structure. Characterized in having a.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 백라이트 유닛은, 액정표시패널의 배면에 구성되어 균일한 광을 조사하는 도광판과; 상기 도광판의 하단부에서 액정 표시 패널로 광을 반사시켜 주는 반사판; 상기 도광판의 일측에 구 성되어 광을 발광하는 광원과; 상기 도광판의 상측에 배치되어 광을 확산시키는 확산판과; 상기 확산판의 상측에서 외곽부에는 단면이 유선형인 요철 패턴을 가지고 중심부에는 그 단면이 삼각형인 요철 패턴을 가지는 제 1, 2 프리즘 시트;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, in order to achieve the above object, a backlight unit according to the present invention comprises a light guide plate configured to irradiate uniform light on the rear surface of a liquid crystal display panel; A reflector reflecting light from the lower end of the light guide plate to the liquid crystal display panel; A light source configured at one side of the light guide plate to emit light; A diffusion plate disposed above the light guide plate to diffuse light; The first and second prism sheets having a concave-convex pattern having a streamlined cross section in the outer portion and a concave-convex pattern having a triangular cross section in the central portion thereof are formed at the outer side of the diffusion plate.
상기 제 1, 2 프리즘 시트는 서로 직교되게 배치된 것을 특징으로 한다.The first and second prism sheets are arranged to be perpendicular to each other.
상기 요철 패턴은 어느 한쪽에서 다른 한쪽으로 길게 형성된 것을 특징으로 한다. The uneven pattern is characterized in that formed long from one side to the other.
상기 유선형의 단면구조는 원형, 타원형, 꼭지점이 둥근 삼각형인 단면구조인 것을 특징으로 한다.The streamlined cross-sectional structure is a circular, oval, characterized in that the cross-sectional structure of the rounded triangle vertices.
상기 외곽부는 가장자리로부터 전체 폭의 1/4지점 이하인 것을 특징으로 한다.The outer portion is characterized in that less than 1/4 point of the full width from the edge.
이하, 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 백라이트 유닛에 대해서 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a backlight unit according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 구성을 보여주는 구성도이다.3 is a block diagram showing a configuration of a backlight unit according to the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 백라이트 유닛(130)은 액정표시패널(160)로 광을 공급하는 역할을 한다.As shown in FIG. 3, the
도시되지는 않았으나, 상기 액정 표시 패널(160)은 , 상부 및 하부에 각각 구비되는 상측 및 하측 편광판으로 이루어지며, 상기 액정표시패널(160)은 전극이 형성된 TFT 기판 및 컬러필터 기판과 상기 TFT 기판 및 컬러필터 기판의 사이에 주입된 액정층으로 이루어진다.Although not shown, the liquid
또한, 상기 백라이트 유닛(130)은 구현이 용이하며, 수명이 길고, 백색광을 발생시키는 등 다양한 장점을 갖는 선광원 분포를 갖는 램프(110) 또는 점광원 분포를 갖는 LED 등이 주로 사용된다.In addition, the
그리고, 상기 백라이트 유닛(130)은 상기 광원인 램프 또는 LED로부터 발생되는 광이 균일한 휘도를 가지도록 광 분포 변경 장치인 도광판(120)을 구비한다.In addition, the
구체적으로, 상기 도광판(120)은 램프(110)로부터 입사된 선광원 분포를 갖는 광 또는 점광원 분포를 갖는 광을 면광원 분포로 변경하는 역할을 한다.Specifically, the
이때, 도광판(120)에서 선광원 분포가 면광원 분포로 변경된 후, 출사된 광은 굴절의 법칙에 따라 도광판(120)의 광 출사면의 수직 방향 즉, 도광판(120)의 표면을 기준으로 수직에 대하여 75°~ 83°각도로 크게 기울어진 상태로 출사된다. 이와 같은 현상은 도광판(120)의 굴절률이 일례로 1.49이고 공기의 굴절률은 1 이기 때문에 발생한다.At this time, after the line light source distribution is changed to the surface light source distribution in the
상기와 같이 크게 기울어진 상태로 상기 도광판으로부터 출사된 광은 도광판(120)의 상면에 순서대로 확산 시트(125), 제 1 프리즘 시트(143), 제 2 프리즘 시트(146)로 구성된 프리즘 시트(140) 등에 의해 확산되고 정면 방향으로 변경시키게 된다.The light emitted from the light guide plate in a highly inclined state as described above is arranged on the upper surface of the
상기 확산 시트(125), 제 1 프리즘 시트(143), 제 2 프리즘 시트(146)는 모두 도광판(120)의 정면에 대하여 75~°83°각도로 기울어진 광을 도광판(120)의 정면방향으로 변경시킨다.The diffusion sheet 125, the
이때, 상기 제 1 프리즘 시트(143)와 제 2 프리즘 시트(146)의 일면은 요철 (凹凸)로 이루어져 있으며, 제 1,2 패턴(111, 112)을 가진다.In this case, one surface of the
상기 제 1 패턴(111)은 그 단면 모양이 삼각형의 산(山) 모양을 하고 있으며, 상기 제 2 패턴(112)은 그 단면 모양이 유선형으로 이루어진다.The cross-sectional shape of the
이때, 상기 제 1 패턴(111)은 상기 제 1, 2 프리즘 시트(143, 146)의 중앙부(A)에 배치되며, 상기 제 2 패턴(112)은 상기 제 1, 2 프리즘 시트(143, 146)의 외곽부(B)에 배치되는 것이 바람직하다.In this case, the
상기 제 1 패턴(111)은 광을 집광하여 정면 휘도를 높이는 역할을 하고, 상기 제 2 패턴(112)은 광을 집광 및 확산하여 측면 휘도를 높이는 역할을 하며, 이는 액정표시패널(160)의 전체적인 시야각 특성을 향상시키는 역할을 한다.The
한편, 상기 프리즘 시트(140)의 외곽부(B)는 전체 폭(m)에 대해서 가장자리에서 m/4이하의 지점을 지칭하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the outer portion (B) of the
그리고, 상기 제 1 프리즘 시트(143)와 상기 제 2 프리즘 시트(146)는 그 배치방향이 서로 직교하도록 형성된다.The
도 4a는 본 발명에 따른 프리즘 시트의 사시도이고, 도 4b는 도 4a에서 Ⅰ-Ⅰ'로 잘라서 보여주는 단면도이다.4A is a perspective view of a prism sheet according to the present invention, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 4A.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 프리즘 시트(140)는 그 일면에 요철 형상의 제 1, 2 패턴(111, 112)을 가진다.As shown in FIGS. 4A and 4B, the
상기 제 1 패턴(111)은 상기 프리즘 시트(140)의 중앙부(A)에 배치되며, 상기 제 2 패턴(112)은 상기 프리즘 시트(140)의 외곽부(B)에 배치되는 것이 바람직하다.The
상기 제 1 패턴(111)은 삼각형의 단면모양을 가지며 한쪽에서 다른 한쪽으로 길게 형성되어 있으며, 상기 제 2 패턴(112)은 유선형의 단면모양을 가지며 한쪽에서 다른 한쪽으로 길게 형성되어 있다.The
이때, 상기 제 2 패턴(112)은 그 단면모양이 원형, 타원형, 꼭지점이 유선형인 삼각형 등 다양하게 형성될 수 있다.In this case, the
상기 제 1 패턴(111)은 광을 집광하여 정면 휘도를 높이는 역할을 하고, 상기 제 2 패턴(112)은 광을 집광 및 확산하여 측면 휘도를 높이는 역할을 하며, 이는 액정표시패널의 전체 시야각에서의 휘도 특성을 향상시키는 역할을 한다.The
한편, 상기 프리즘 시트(140)의 외곽부(B)는 전체 폭(m)에 대해서 가장자리에서 m/4이하의 지점을 지칭하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the outer portion (B) of the
상기와 같은 제 1, 2 패턴(111, 112)을 가지는 프리즘 시트(140)는 제 1 프리즘 시트와 제 2 프리즘 시트로 이루어지며, 상기 제 1 프리즘 시트와 제 2 프리즘 시트는 배치 방향이 서로 직교하도록 배치된다.The
따라서, 상기 유선형의 제 2 패턴(112)은 제 1 프리즘 시트와 제 2 프리즘 시트에서 교차되는 위치에 형성되므로 상기 액정 표시 패널의 외곽 4면에 대해 광을 확산하고 집광하여 휘도를 향상시키는 효과가 있다.Therefore, since the streamlined
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이 다. Although the present invention has been described with reference to the embodiments illustrated in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
본 발명은 삼각형 및 유선형의 단면 패턴을 가지는 프리즘 시트를 이용하여 액정 표시 패널의 정면 및 측면에서도 균일하게 휘도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of uniformly improving the luminance even in the front and side of the liquid crystal display panel using a prism sheet having a triangular and streamlined cross-sectional pattern.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050057256A KR101167310B1 (en) | 2005-06-29 | 2005-06-29 | Prism sheet and the backlight unit using it |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020050057256A KR101167310B1 (en) | 2005-06-29 | 2005-06-29 | Prism sheet and the backlight unit using it |
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Citations (1)
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KR100489748B1 (en) * | 1998-12-28 | 2005-05-16 | 가부시키가이샤 엔프라스 | Guide plate, surface light source device of side light type and liquid crystal display |
-
2005
- 2005-06-29 KR KR1020050057256A patent/KR101167310B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100489748B1 (en) * | 1998-12-28 | 2005-05-16 | 가부시키가이샤 엔프라스 | Guide plate, surface light source device of side light type and liquid crystal display |
Also Published As
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