KR101234841B1 - Prism sheet having lengthwise wave patterned optical condensing portions and reflection portions, back light unit having the prism sheet and liquid crystal display device having the back light unit - Google Patents

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Abstract

길이방향 웨이브 패턴의 집광부 및 반사부를 갖는 프리즘시트, 이를 채용한 백라이트 유니트, 및 상기 백라이트 유니트를 구비한 액정표시장치가 개시된다. 개시된 프리즘시트는, 투명기판, 상기 투명기판 상에 배치되는 길이방향 웨이브 패턴의 집광부들, 및 상기 투명기판의 상기 집광부가 배치된 면과 반대쪽 면에 배치된 반사부들을 구비하고, 상기 길이방향 웨이브 패턴의 집광부는 상기 집광부의 높이 및 폭 중 적어도 하나가 길이에 따라 연속적으로 또는 불연속적으로 변화하도록 형상화된 것을 특징으로 한다.A prism sheet having a light collecting part and a reflecting part of a longitudinal wave pattern, a backlight unit employing the same, and a liquid crystal display device having the backlight unit are disclosed. The disclosed prism sheet includes a transparent substrate, light collecting portions of a longitudinal wave pattern disposed on the transparent substrate, and reflecting portions disposed on a surface opposite to a surface on which the light collecting portion of the transparent substrate is disposed, and in the longitudinal direction. The light collecting portion of the wave pattern is characterized in that at least one of the height and width of the light collecting portion is shaped to change continuously or discontinuously along the length.

따라서, 개시된 프리즘시트는 광효율 및 생산수율이 향상되고, 상기 프리즘시트를 채용한 백라이트 유니트는 제조공정이 단순화되고 제조비용이 절감되며, 상기 백라이트 유니트를 채용한 액정표시장치는 정면휘도와 시야각이 향상되고 침윤 현상과 모아레 현상이 방지될 수 있다.Therefore, the disclosed prism sheet has improved light efficiency and production yield, the backlight unit employing the prism sheet simplifies the manufacturing process and reduces the manufacturing cost, and the liquid crystal display device employing the backlight unit has improved front luminance and viewing angle. Infiltration phenomenon and moiré phenomenon can be prevented.

Description

길이방향 웨이브 패턴의 집광부 및 반사부를 갖는 프리즘시트, 이를 채용한 백라이트 유니트, 및 상기 백라이트 유니트를 구비한 액정표시장치{Prism sheet having lengthwise wave patterned optical condensing portions and reflection portions, back light unit having the prism sheet and liquid crystal display device having the back light unit}Prismatic sheet having a light collecting part and a reflecting part of a longitudinal wave pattern, a backlight unit employing the same, and a liquid crystal display device having the backlight unit having a backwise unit having the prism sheet and liquid crystal display device having the back light unit}

본 발명은 프리즘시트, 상기 프리즘시트를 채용한 백라이트 유니트, 및 상기 백라이트 유니트를 구비하는 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 길이방향 웨이브 패턴의 집광부와 반사부를 가짐으로써 광효율 및 생산수율이 향상될 수 있는 프리즘시트와, 상기 프리즘시트를 채용함으로써 제조공정이 단순화되고 제조비용이 절감될 수 있는 백라이트 유니트 및 상기 백라이트 유니트를 채용함으로써 정면휘도와 시야각이 향상되고 침윤 현상과 모아레 현상이 방지될 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a prism sheet, a backlight unit employing the prism sheet, and a liquid crystal display device including the backlight unit. More particularly, the light efficiency and the production yield are improved by having a light collecting part and a reflecting part of a longitudinal wave pattern. By adopting the prism sheet which can be improved, and the backlight unit which can simplify the manufacturing process and reduce the manufacturing cost by adopting the prism sheet and the backlight unit, the front brightness and the viewing angle can be improved, and the infiltration phenomenon and the moire phenomenon can be prevented. It relates to a liquid crystal display device that can be.

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, 보조적으로 보조광원인 백라이트 유니트를 이용하여 광을 조사함으로써 화상 표시가 가능하게 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 can be performed by irradiating light with 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, 종래기술에 따른 백라이트 유니트(10)는 광원(11), 상기 광원(11)으로부터 발광되는 빛을 안내하는 도광판(12), 도광판(12)의 하부에 배치되는 반사시트(13), 도광판(12)의 상부에 배치되는 확산시트(14), 확산시트(14)의 상부에 배치되는 프리즘시트(15), 및 프리즘시트(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.Referring to FIG. 1, the backlight unit 10 according to the related art includes a light source 11, a light guide plate 12 for guiding light emitted from the light source 11, and a reflective sheet disposed below the light guide plate 12. 13), the diffusion sheet 14 disposed on the light guide plate 12, the prism sheet 15 disposed on the diffusion sheet 14, and the protective sheet 16 disposed on the prism sheet 15. It includes. In addition, a light source cover 11a is disposed outside the light source 11 of the backlight unit. In addition, although not shown here, a liquid crystal display panel and an antireflection layer are sequentially stacked on the backlight unit 10 to form a liquid crystal display device.

광원(11)은 광을 발생시키는 것으로, 선광원 램프 또는 면광원 램프, CCFL 또는 LED 등 다양한 광원들이 사용될 수 있다.The light source 11 generates light, and various light sources such as a line light source lamp or a surface light source lamp, CCFL, or LED may be used.

도광판(12)은 광원(11)에서 발생된 광을 확산시트(14)로 가이드하는 것으로서, 직하형 광원을 채택하는 경우에는 생략된다.The light guide plate 12 guides the light generated by the light source 11 to the diffusion sheet 14 and is omitted when a direct light source is adopted.

반사시트(13)는 광원(11)에서 발생된 광을 반사시켜 확산시트(14)의 방향으로 공급하는 역할을 수행한다. The reflective sheet 13 serves to reflect the light generated from the light source 11 and to supply the light toward the diffusion sheet 14.

확산시트(14)는 도광판(12)을 통해 입사되는 광을 확산 및 산란시켜 프리즘시트(15)로 공급하는 역할을 수행한다.The diffusion sheet 14 diffuses and scatters light incident through the light guide plate 12 to supply the prism sheet 15.

프리즘시트(15)는 확산시트(14)를 통해 입사되는 광을 굴절시켜 액정표시패널(미도시)의 평면에 집광시키는 역할을 수행한다. 프리즘시트는 높은 집광효율, 넓은 시야각, 모아레 현상 방지, 다른 필름과의 광학적 결합(wet out) 방지 등 다양한 설계 목표에 따라 집광부의 형태 및 집광부 경사면의 각도 등 다양한 설계치의 변형 및 조합들이 가능하며, 상업적으로 적용되고 있다. 도 1은, 그들 중, 각각의 상부면에 스트라이프 형태로 배열된 삼각형 모양의 집광부가 형성되어 있는 2장의 프리즘시트(15a, 15b)가 서로 직각으로 교차되게 배치된 형태로 사용되는 경우를 예시한 것이다. The prism sheet 15 refracts light incident through the diffusion sheet 14 to condense light onto a plane of the liquid crystal display panel (not shown). The prism sheet can be modified and combined with various design values such as the shape of the light collector and the angle of the inclined surface of the light collector according to various design goals such as high light collection efficiency, wide viewing angle, prevention of moiré phenomenon, and prevention of optical wet with other films. And commercially. Fig. 1 illustrates a case where two prism sheets 15a and 15b each having a triangular condensing part arranged in a stripe shape on each upper surface thereof are used in a form in which they are arranged to cross at right angles to each other. will be.

도 2a는 구형의 Angularmeter를 사용하여 모사한 종래기술에 따른 한 쌍의 프리즘시트의 휘도 분포를 나타내는 도면이고, 도 2b는 Spatialmeter를 사용하여 모사한 상기 프리즘시트의 휘도 균일도를 나타내는 도면이다. 여기서, Angularmeter는 ORA사의 제품으로서 지름이 8.89mm이고, Spatialmeter는 역시 ORA사 제품으로서 각도가 45°이다. 또한 여기서, 휘도 분포란 정면, 즉 프리즘시트의 평활면에 대한 법선방향을 기준으로 좌,우로 빛이 퍼지는 정도를 의미하며, 휘도 균일도란 프리즘시트면 전체적으로 고르게 빛이 나오는 정도를 의미한다.FIG. 2A is a diagram showing a luminance distribution of a pair of prism sheets according to the prior art simulated using a spherical Angularmeter, and FIG. 2B is a diagram showing luminance uniformity of the prism sheet simulated using a spatial meter. Here, the Angularmeter is a product of ORA, 8.89 mm in diameter, and the Spatialmeter is also an ORA product, with an angle of 45 °. In this case, the luminance distribution means the degree of light spreading from the front, that is, to the left and the right with respect to the normal direction to the smooth surface of the prism sheet, and the luminance uniformity means the degree of light evenly spreading over the entire prism sheet surface.

도 2a를 참조하면, 종래기술에 따른 프리즘시트는 중심부에 매우 높은 집광도를 갖는 불연속적인 집광영역을 갖는 것으로 나타났다. 따라서, 이러한 프리즘시트를 채용한 액정표시장치는 시야각이 매우 좁아지는 문제점이 있다.Referring to FIG. 2A, the prism sheet according to the related art has a discontinuous condensing region having a very high condensing degree at the center. Therefore, the liquid crystal display device employing such a prism sheet has a problem that the viewing angle is very narrow.

도 2b의 왼쪽 도면은 휘도 균일도를 나타내고, 오른쪽 도면은 왼쪽 도면에서 나타난 휘도 값의 세기별 분포를 나타낸다. The left figure of FIG. 2B shows luminance uniformity, and the right figure shows intensity distribution of luminance values shown in the left figure.

도 2b를 참조하면 종래기술에 따른 프리즘시트는 전체적으로 휘도가 균일하지 못하고 휘도간 편차도 큰 것으로 나타났다.Referring to FIG. 2B, the prism sheet according to the related art was found to have a uniform luminance and a large variation in luminance.

도 3은 도 1의 프리즘시트에서 투과 및 반사하는 빛의 진행경로를 설명하기 위한 단면도이다. 3 is a cross-sectional view illustrating a path of light transmitted and reflected by the prism sheet of FIG. 1.

도 3 및 도 1을 참조하면, 투명기판(15a1)에 입사된 빛은 집광영역(A), 사이드 로브(Sidelobe)영역(B), 및 전반사영역(C)으로 나뉘어 진행될 수 있다. 이들 중 투명기판(15a1) 및 집광부(15a2)를 거쳐 집광영역(A)으로 진행하는 빛은 액정표시장치(미도시)의 정면휘도를 높이는 데에 기여하고, 전반사영역(C)으로 진행하는 빛은 백라이트 유니트(10)의 도광판(12) 하부에 배치된 반사시트(13)에서 반사되어 다시 투명기판(15a1)으로 재입사하는 과정을 반복한다. 그러나, 사이드로브 영역(B)으로 진행하는 빛은 액정표시패널(미도시)의 측면 방향으로 출사되어 정면휘도를 높이는 데에 기여하지 못하고 소실된다. 따라서, 사이드로브 영역(B)으로 진행하는 빛으로 인해 프리즘시트(15a)의 전체적인 광효율이 떨어지고 액정표시장치의 정면휘도가 낮아지게 된다. 3 and 1, light incident on the transparent substrate 15a 1 may be divided into a light condensing area A, a side lobe Sidelobe area B, and a total reflection area C. Among them, the light traveling through the transparent substrate 15a 1 and the light converging portion 15a 2 to the light converging region A contributes to increasing the front luminance of the liquid crystal display device (not shown), and thus to the total reflection region C. The advancing light is reflected from the reflective sheet 13 disposed below the light guide plate 12 of the backlight unit 10 and re-entered again into the transparent substrate 15a 1 . However, the light traveling to the side lobe region B is emitted in the lateral direction of the liquid crystal display panel (not shown) and does not contribute to increasing the front luminance and is lost. Therefore, the light traveling to the side lobe region B lowers the overall light efficiency of the prism sheet 15a and lowers the front luminance of the liquid crystal display.

따라서, 집광영역(A)으로 출사되는 빛의 비율을 최대화하면서 사이드로브 영역(B)으로 출사되는 빛의 재활용 비율을 최대화하여 광효율을 높이기 위한 방안이 요구된다.Therefore, there is a need for a method of increasing light efficiency by maximizing the recycling rate of light emitted to the side lobe region B while maximizing the ratio of light emitted to the condensing region A.

또한, 프리즘시트(15)에 구비된 집광부가 일정한 방향의 스트라이프 형상으로 배치되어 액정표시패널의 RGB 패턴과 중첩됨으로써 모아레 현상이 발생하는 문제점이 있다.In addition, the light collecting part provided in the prism sheet 15 is disposed in a stripe shape in a predetermined direction and overlaps the RGB pattern of the liquid crystal display panel, thereby causing a moiré phenomenon.

한편, 프리즘시트(15)를 보호하고 시야각을 넓히기 위한 방안으로서, 보호시트(16)가 프리즘시트(15)의 상부에 배치된다.On the other hand, as a method for protecting the prism sheet 15 and widening the viewing angle, the protective sheet 16 is disposed above the prism sheet 15.

본 발명은 길이방향 웨이브 패턴의 집광부 및 반사부를 가짐으로써 광효율 및 생산수율이 향상될 수 있는 프리즘시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a prism sheet which can improve light efficiency and production yield by having a light collecting portion and a reflecting portion of a longitudinal wave pattern.

본 발명의 다른 목적은 상기 프리즘시트를 채용함으로써 제조공정이 단순화되고 제조비용이 절감될 수 있는 백라이트 유니트를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a backlight unit that can simplify the manufacturing process and reduce the manufacturing cost by employing the prism sheet.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 백라이트 유니트를 구비함으로써 시야각과 정면휘도가 향상되고 침윤 현상과 모아레 현상이 방지될 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having the backlight unit to improve the viewing angle and front luminance and to prevent infiltration and moiré phenomena.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,According to an aspect of the present invention,

투명기판;Transparent substrate;

상기 투명기판 상에 배치되는 길이방향 웨이브 패턴의 집광부들; 및Light collecting parts of a longitudinal wave pattern disposed on the transparent substrate; And

상기 투명기판의 상기 집광부가 배치된 면과 반대쪽 면에 배치된 반사부들을 구비하고,Reflecting parts disposed on a surface opposite to a surface on which the light collecting part of the transparent substrate is disposed,

상기 길이방향 웨이브 패턴의 집광부는 상기 집광부의 높이 및 폭 중 적어도 하나가 길이에 따라 연속적으로 또는 불연속적으로 변화하도록 형상화된 프리즘시트를 제공한다.The light collecting portion of the longitudinal wave pattern provides a prism sheet shaped so that at least one of the height and width of the light collecting portion changes continuously or discontinuously along the length.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 프리즘시트에서, 높이가 서로 다른 2 종류 이상의 집광부들이 교대로 배치된다.According to one embodiment of the invention, in the prism sheet, two or more kinds of light collecting parts having different heights are alternately arranged.

본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 각 반사부는 그 중심이 상기 각 집광부의 중심에 대응되도록 배치된다.According to another embodiment of the present invention, the respective reflecting portions are disposed such that the center thereof corresponds to the center of each of the light collecting portions.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 각 반사부의 폭은 이에 대응되는 각 집광부의 폭의 50% 이하이다.According to another embodiment of the present invention, the width of each reflecting portion is 50% or less of the width of each condensing portion corresponding thereto.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 집광부의 높이:상기 투명기판의 두께의 비율은 4~5:16~18이다.According to another embodiment of the invention, the ratio of the height of the light collecting portion: the thickness of the transparent substrate is 4 ~ 5:16 ~ 18.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 집광부의 높이:상기 반사부의 폭의 비율은 5:2~4이다.According to another embodiment of the present invention, the ratio of the height of the condenser to the width of the reflector is 5: 2 to 4.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 집광부의 높이:상기 반사부의 높이의 비율은 5:0.1~3이다.According to another embodiment of the present invention, the ratio of the height of the light collecting portion to the height of the reflecting portion is 5: 0.1-3.

또한 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,In addition, the present invention to solve the above problems,

상기 구현예들 중 어느 한 구현예에 따른 프리즘시트를 구비하는 백라이트 유니트를 제공한다.Provided is a backlight unit having a prism sheet according to any one of the above embodiments.

또한 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,In addition, the present invention to solve the above problems,

상기 구현예들 중 어느 한 구현예에 따른 백라이트 유니트를 채용한 액정표시장치를 제공한다.A liquid crystal display device employing a backlight unit according to any one of the above embodiments is provided.

본 발명에 의하면, 길이방향 웨이브 패턴의 집광부 및 반사부를 가짐으로써 광효율과 생산수율이 향상될 수 있는 프리즘시트가 제공될 수 있다.According to the present invention, by having a light collecting part and a reflecting part of a longitudinal wave pattern, a prism sheet capable of improving light efficiency and production yield can be provided.

또한 본 발명에 의하면, 상기 프리즘시트를 채용함으로써 제조공정이 단순화 되고 제조비용이 절감될 수 있는 백라이트 유니트가 제공될 수 있다.In addition, according to the present invention, by employing the prism sheet can be provided a backlight unit that can simplify the manufacturing process and reduce the manufacturing cost.

또한 본 발명에 의하면, 상기 백라이트 유니트를 구비함으로써 시야각과 정면휘도가 향상되고 침윤 현상과 모아레 현상이 방지될 수 있는 액정표시장치가 제공될 수 있다.In addition, according to the present invention, by providing the backlight unit, a liquid crystal display device capable of improving a viewing angle and front luminance and preventing infiltration and moiré may be provided.

이어서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직일 실시예에 따른 프리즘시트 및 상기 프리즘시트를 구비한 백라이트 유니트에 관하여 상세히 설명한다. Next, a prism sheet and a backlight unit having the prism sheet according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리즘시트를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 프리즘시트의 일 단면도이고, 도 6은 도 4의 프리즘시트에 배치된 반사부의 위치와 구조를 설명하기 위한 단면도이고, 도 7은 도 4의 프리즘시트와 이에 적층된 다른 광학필름을 도시한 단면도이다.4 is a perspective view illustrating a prism sheet according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a cross-sectional view of the prism sheet of FIG. 4, and FIG. 6 illustrates the position and structure of the reflector disposed on the prism sheet of FIG. 4. 7 is a cross-sectional view illustrating the prism sheet of FIG. 4 and another optical film laminated thereto.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리즘시트(25)는 투명기판(25a), 복수개의 집광부(25b) 및 복수개의 반사부(25c)를 구비한다.4 and 5, the prism sheet 25 according to the exemplary embodiment of the present invention includes a transparent substrate 25a, a plurality of light collecting portions 25b, and a plurality of reflecting portions 25c.

투명기판(25a)은 폴리에스테르 수지 등의 재질로 형성되어 이에 입사되는 광을 투과시키는 역할을 수행한다.The transparent substrate 25a is formed of a material such as a polyester resin to serve to transmit light incident thereto.

집광부(25b)는 투명기판(25a)상에 배치되어 투명기판(25a)을 통해 입사되는 광을 액정표시패널(미도시)의 평면으로 집광시키는 역할을 수행한다. 집광부(25b)는 투명기판(25a)과 같은 재질로 형성되는 것이 바람직하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 실시예에서, 집광부(25b)는 길이방향 웨이브 패턴(lengthwise wave pattern)을 갖도록 형상화된다. 구체적으로, 상기 길이방향 웨 이브 패턴은 집광부(25b)의 높이 및/또는 폭이 길이에 따라 연속적으로 또는 불연속적으로 변화하도록 형상화된다. 이와 같이 집광부(25b)를 형상화함으로써, 도 7에 도시된 바와 같이, 프리즘시트(25)상에 적층되는 다른 광학필름(30)과 집광부(25b)와의 접촉 표면적을 줄임으로써 이물질의 혼입, 접촉에 의한 스크래치(scratch), 및 사용자의 불량 시인성을 줄여 제품의 불량률을 낮출 수 있을 뿐만 아니라 침윤 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이에 관하여는 뒤에서 보다 상세히 설명하기로 한다.The light concentrator 25b is disposed on the transparent substrate 25a to condense light incident through the transparent substrate 25a onto a plane of a liquid crystal display panel (not shown). The light collecting part 25b is preferably formed of the same material as the transparent substrate 25a, but the present invention is not limited thereto. In this embodiment, the light collecting portion 25b is shaped to have a lengthwise wave pattern. Specifically, the longitudinal web pattern is shaped such that the height and / or width of the light collecting portion 25b changes continuously or discontinuously along the length. As shown in FIG. 7, the condensing portion 25b is shaped to reduce the contact surface area between the other optical film 30 stacked on the prism sheet 25 and the condensing portion 25b. Scratch due to contact, and poor visibility of the user can be reduced to lower the defective rate of the product as well as to prevent the occurrence of infiltration. This will be described in more detail later.

본 발명에 따른 프리즘시트에서, 높이가 서로 다른 2 종류 이상의 집광부들이 교대로 배치되는 것이 바람직하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 실시예에 따른 프리즘시트(25)에서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 높이가 서로 다른 2 종류의 집광부들(25b)이 교대로 배치되어 있다. 이와 같이 높이가 서로 다른 집광부들을 교대로 배치함으로써 집광부의 정상부에서 퍼지거나 정면방향으로 진행하는 빛의 높낮이가 달라지므로, 빛의 확산효과를 얻을 수 있어서 이를 채용한 액정표시장치(미도시)의 시야각을 향상시킬 수 있다.In the prism sheet according to the present invention, it is preferable that two or more kinds of light collecting parts having different heights are alternately arranged, but the present invention is not limited thereto. In the prism sheet 25 according to the present embodiment, as shown in FIG. 4, two types of light collecting parts 25b having different heights are alternately arranged. By arranging the light condensers having different heights alternately, the height of the light spreading from the top of the light converging part or traveling in the front direction is changed, so that a light diffusion effect can be obtained, thereby employing the liquid crystal display device (not shown). Can improve the viewing angle.

또한, 상기 집광부(25b)는 삼각형 형상의 단면을 가지는 것이 바람직하며, 그 밑변의 길이가 25㎛ 내지 1mm이고, 높이가 5 내지 600㎛이며, 꼭지각이 60 내지 115°이다. 여기서, 밑변이란 집광부(25b)의 두께방향 단면에 있어서 투명기판(25a)의 평면과 접하는 집광부(25b)의 한 변을 의미하고, 꼭지각이란 집광부(25b)의 두께방향 단면에 있어서 상기 밑변과 마주보는 집광부(25b)의 각을 의미한다. 집광부(25b)의 단면 형상, 크기 및 꼭지각이 상기 범위를 벗어나면 정면휘도 가 저하되고 시야각이 좁아져서 바람직하지 않다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 집광부(25b)는 사각형, 오각형, 아치 형상 등 다른 다양한 형상의 단면을 가질 수 있다.In addition, it is preferable that the light collecting portion 25b has a triangular cross section, and the base has a length of 25 μm to 1 mm, a height of 5 to 600 μm, and a vertex angle of 60 to 115 °. Here, the bottom side means one side of the light collecting portion 25b in contact with the plane of the transparent substrate 25a in the thickness direction cross section of the light collecting portion 25b, and the apex angle means the above-mentioned in the thickness direction cross section of the light collecting portion 25b. It means the angle of the light converging portion 25b facing the bottom side. If the cross-sectional shape, size, and vertex angle of the light collecting portion 25b are out of the above ranges, the front luminance decreases and the viewing angle becomes narrow, which is not preferable. However, the present invention is not limited thereto, and the light collecting part 25b may have a cross section of various shapes, such as a quadrangle, a pentagon, and an arch shape.

반사부(25c)는 투명기판(25a)의 일면, 즉 집광부(25b)가 배치된 면과 반대쪽 면에 배치된다. 반사부(25c)는 빛이 투명기판(25a)의 특정 위치로 입사되기 전에 이를 미리 반사시킴으로써, 집광부(25b)를 거쳐 사이드로브(sidelobe) 영역으로 출사되는 빛의 양을 감소시키는 역할을 수행한다. 이와 같이 반사부(25c)를 배치함으로써, 반사부(25c)에 의해 반사된 빛이 이후 반사부(25c)가 배치되어 있지 않은 부분으로 재입사되도록 하여 프리즘시트(25)의 광효율을 증가시킬 수 있다. The reflecting portion 25c is disposed on one surface of the transparent substrate 25a, that is, the surface opposite to the surface on which the light collecting portion 25b is disposed. The reflector 25c reduces the amount of light exiting the sidelobe region through the light concentrator 25b by reflecting the light in advance before the light is incident to a specific position of the transparent substrate 25a. do. By arranging the reflecting portions 25c in this way, the light reflected by the reflecting portions 25c can be re-incident to the portion where the reflecting portions 25c are not disposed, thereby increasing the light efficiency of the prism sheet 25. have.

반사부(25c)는 산화티타늄(TiO2) 또는 산화마그네슘(MgO) 등 반사율이 높은 재질로 형성되는 것이 바람직하다. The reflector 25c is preferably formed of a material having high reflectance such as titanium oxide (TiO 2 ) or magnesium oxide (MgO).

이하, 도 6을 참조하여 프리즘시트에 구비된 반사부의 위치와 구조에 관하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the position and structure of the reflector provided in the prism sheet will be described in detail with reference to FIG. 6.

도 6을 참조하면, 각 반사부(25c)는 그 중심이 각 집광부(25b)의 중심에 대응되도록 배치되는 것이 바람직하다. 이와 같이 반사부의 배치 위치를 조절함으로써 이러한 프리즘시트(25)를 채용한 액정표시장치(미도시)는 높은 정면휘도를 얻을 수 있다.Referring to FIG. 6, it is preferable that each reflecting portion 25c is disposed such that its center corresponds to the center of each light collecting portion 25b. By adjusting the arrangement position of the reflector as described above, a liquid crystal display (not shown) employing the prism sheet 25 can obtain high front luminance.

또한, 상기 액정표시장치의 정면휘도는 집광부(25b)와 반사부(25c)의 상대적인 크기를 조절함으로써 더욱 향상될 수 있는데, 이에 관해서는 아래에서 보다 구 체적으로 설명하기로 한다.In addition, the front luminance of the liquid crystal display may be further improved by adjusting the relative sizes of the light concentrator 25b and the reflector 25c, which will be described in more detail below.

반사부(25c)의 폭(Rw)은 이에 대응되는 집광부(25b)의 폭(Pw)의 50% 이하인 것이 바람직하다. 반사부(25c)의 폭(Rw)이 상기 값을 초과하게 되면 사이드로브 영역(B)으로 진행하는 빛뿐만 아니라 집광영역(A)으로 진행하는 빛도 과도하게 반사시켜 프리즘시트의 전체적인 광 효율을 떨어뜨리게 되어 바람직하지 않다.The width Rw of the reflecting portion 25c is preferably 50% or less of the width Pw of the light converging portion 25b corresponding thereto. When the width Rw of the reflecting portion 25c exceeds the above value, not only the light traveling to the side lobe region B but also the light traveling to the condensing region A are excessively reflected to improve the overall light efficiency of the prism sheet. It is not desirable to drop.

집광부(25b)의 높이(Ph):투명기판(25a)의 두께(B)의 비율은 4~5:16~18인 것이 바람직하다. 상기 비율이 상기 범위를 벗어나게 되면 프리즘시트의 제작이 어려워서 바람직하지 않다.It is preferable that the ratio of the height Ph of the light converging part 25b: the thickness B of the transparent substrate 25a is 4-5: 16-18. If the ratio is out of the above range, it is not preferable because the production of the prism sheet is difficult.

집광부(25b)의 높이(Ph):반사부(25c)의 폭(Rw)의 비율은 5:2~4인 것이 바람직하다. 상기 비율이 상기 범위를 벗어나게 되면 프리즘시트의 집광효과가 낮아져서 바람직하지 않다.It is preferable that ratio of the height Ph of the light condensing part 25b: the width Rw of the reflecting part 25c is 5: 2-4. When the ratio is out of the range, the light collecting effect of the prism sheet is lowered, which is not preferable.

집광부(25b)의 높이(Ph):반사부(25c)의 높이(Rh)의 비율은 5:0.1~3인 것이 바람직하다. 상기 비율이 상기 범위를 벗어나게 되면 프리즘시트의 집광효과가 낮아져서 바람직하지 않다.It is preferable that the ratio of height Ph of the light converging part 25b: height Rh of the reflecting part 25c is 5: 0.1-3. When the ratio is out of the range, the light collecting effect of the prism sheet is lowered, which is not preferable.

이하, 도 7을 참조하여 길이방향 웨이브 패턴의 집광부(25b)가 생산 수율을 향상시키고 침윤 현상과 모아레 현상을 방지하는 원리에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, referring to FIG. 7, a principle in which the light collecting part 25b of the longitudinal wave pattern improves the production yield and prevents infiltration and moiré will be described in detail.

도 7을 참조하면, 프리즘시트(25)의 상부표면(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. 7, the upper surface S of the prism sheet 25 is in optical contact with the optical film 30 at the surface contact portion C. Here, the optical film 30 may be a film included in a polarizing plate (not shown).

본 실시예에서는 집광부(25b)가 전술한 바와 같이 길이에 따라 높이가 연속적으로 또는 불연속적으로 변화하도록 길이방향 웨이브 패턴으로 형상화되어 있어서 집광부(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 프리즘시트(25)와 공기층(AL) 사이의 계면에서 굴절되어 공기층(AL)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 관찰자들은 표면 접촉부(C)의 투과특성이 주위영역(즉, 공기층(AL))과 다른 것으로 인식하지 않게 되고, 결과적으로 그 부분(C)을 비정상 또는 결함이 있는 부분으로 인식하지 않게 된다. 또한, 집광부(25b)가 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 light collecting portion 25b is shaped into a longitudinal wave pattern such that the height varies continuously or discontinuously along the length as described above, so that the surface contact portion C of the surface S of the light collecting portion 25b is formed. ) Is very small compared to the non-contact part (i.e., S part except C). Therefore, most of the light L1 is emitted from the non-contact portion and then refracted at the interface between the prism sheet 25 and the air layer AL and enters the optical film 30 through the air layer AL. On the other hand, the remaining small amount of light (L2) is passed through the surface contact portion (C) in a state that is almost refracted, but enters the optical film 30, but the amount is so small that observers have a transmission characteristic of the surface contact portion (C) It is not recognized as different from the surrounding area (ie, the air layer AL), and as a result, the part C is not recognized as an abnormal or defective part. In addition, since the light collecting part 25b is shaped into a longitudinal wave pattern, optical overlap with an RGB pattern of a liquid crystal display panel (not shown) may be reduced or eliminated, thereby reducing or preventing a moiré phenomenon.

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, 집광부(25b)의 높이 및/또는 폭이 다양하게 변화하기 때문에 출광 위치가 다변화되어, 사용자는 제품 불량이 있더라도 이를 명확하게 시인하지 못하게 되고, 이는 결과적으로 불량 제품을 폐기 처분하지 않고도 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 and / or width of the light collecting part 25b varies in various ways, the light exiting position is diversified, so that the user cannot clearly recognize this even if there is a product defect. It can be used to reduce the product failure rate.

도 8a는 원통형의 측정 장치를 사용하여 측정한 본 발명의 일 실시예에 따른 프리즘시트의 휘도 분포를 나타내는 도면이고, 도 8b는 상기 프리즘시트의 휘도 균일도를 나타내는 도면이다. 여기서, Angularmeter는 ORA사 제품으로서 지름이 8.89mm이며 정면 기준으로 ±90°까지 측정하는 장치이고, Spatialmeter는 역시 ORA사 제품으로서 정면 균일도를 측정하는 장치이다.FIG. 8A illustrates a luminance distribution of a prism sheet according to an embodiment of the present invention measured using a cylindrical measuring device, and FIG. 8B illustrates luminance uniformity of the prism sheet. Here, Angularmeter is manufactured by ORA and measures 8.89mm in diameter and measures up to ± 90 ° on the front side, and Spatialmeter is also manufactured by ORA and measures the front uniformity.

도 8a를 참조하면, 본 실시예에 따른 프리즘시트는 도 2a와 비교해 볼 때 불연속적인 집광영역이 존재하지 않고 밝은 부분이 보다 넓은 영역에 걸쳐 나타나 있으므로, 종래기술에 따른 프리즘시트 보다 넓은 시야각을 갖는다.Referring to FIG. 8A, the prism sheet according to the present embodiment has a wider viewing angle than that of the prism sheet according to the related art, as compared with FIG. 2A, since there is no discontinuous condensing region and a bright portion is shown over a wider region. .

도 8b의 왼쪽 도면은 휘도 균일도를 나타내고, 오른쪽 도면은 왼쪽 도면에 나타난 휘도 값의 세기별 분포를 나타낸다. 도 8b를 참조하면, 본 실시예에 따른 프리즘시트는 도 2b와 비교해 볼 때 전체적으로 휘도 분포가 균일해지고 휘도간 편차가 줄어들었음을 알 수 있다. 구체적으로, 각 도면의 왼쪽 도면을 비교해보면 도 8b의 경우는 도 2b의 경우에 비해 고휘도가 고르게 분포되어 있음을 알 수 있으며, 각 도면의 오른쪽 도면을 비교해보면 도 8b는 도 2b와 유사한 휘도 값의 세기별 분포를 갖기 때문에, 본 실시예에 따른 프리즘시트는 상용화되기에 필요한 조건을 갖추고 있음을 알 수 있다. 요약하면, 도 8b와 도 2b로부터, 본 실시예에 따른 프리즘시트가 종래기술에 따른 프리즘 시트 보다 더 높은 정면휘도를 갖는다는 사실을 알 수 있다. The left figure of FIG. 8B shows luminance uniformity, and the right figure shows intensity distribution of luminance values shown in the left figure. Referring to FIG. 8B, as compared with FIG. 2B, the prism sheet according to the present embodiment may have a uniform luminance distribution and a reduction in luminance deviation. Specifically, when comparing the left view of each drawing it can be seen that the high brightness is evenly distributed in the case of FIG. 8b compared to the case of FIG. 2b, and when comparing the right view of each drawing FIG. Since it has a distribution by intensity, it can be seen that the prism sheet according to the present embodiment has the necessary conditions for commercialization. In summary, it can be seen from FIGS. 8B and 2B that the prism sheet according to this embodiment has a higher front luminance than the prism sheet according to the prior art.

상기와 같은 구성을 갖는 본 실시예에 따른 프리즘시트(25)는 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 다른 광학필름(30)과의 접촉 면적이 적어 불량 시인성이 감소되고 시야각을 증가시키기 때문에, 이를 채용한 액정표시장치는 별도의 보호필름을 구비하지 않아도 무방하다. 따라서, 이러한 프리즘시트(25)를 채용한 백라이트 유니트 및 액정표시장치는 제조공정이 단순화되어 제조비용이 절감될 수 있다. As shown in FIG. 7, the prism sheet 25 according to the present embodiment having the above-described configuration has a small contact area with another optical film 30, thereby reducing the poor visibility and increasing the viewing angle. One liquid crystal display device does not have to have a separate protective film. Accordingly, the backlight unit and the liquid crystal display device employing the prism sheet 25 may be simplified in manufacturing process, thereby reducing manufacturing cost.

이상에서 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 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 illustrative, and those skilled in the art can understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible. There will be. Accordingly, the scope of protection of the present invention should be determined by the appended claims.

도 1은 종래기술에 따른 엣지형 백라이트 유니트를 도시한 분리 사시도이다.1 is an exploded perspective view illustrating an edge type backlight unit according to the prior art.

도 2a는 원통형의 Angularmeter를 사용하여 측정한 종래기술에 따른 한 쌍의 프리즘시트의 휘도 분포를 나타내는 도면이고, 도 2b는 Spatialmeter를 사용하여 측정한 상기 프리즘시트의 휘도 균일도를 나타내는 도면이다.Figure 2a is a diagram showing the luminance distribution of a pair of prism sheets according to the prior art measured using a cylindrical Angularmeter, Figure 2b is a diagram showing the luminance uniformity of the prism sheet measured using a spatial meter.

도 3은 도 1의 프리즘시트에서 투과 및 반사하는 빛의 진행경로를 설명하기 위한 단면도이다. 3 is a cross-sectional view illustrating a path of light transmitted and reflected by the prism sheet of FIG. 1.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리즘시트를 도시한 사시도이다.4 is a perspective view showing a prism sheet according to an embodiment of the present invention.

도 5는 도 4의 프리즘시트의 일 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view of the prism sheet of FIG. 4.

도 6은 도 4의 프리즘시트에 배치된 반사부의 위치와 구조를 설명하기 위한 단면도이다.6 is a cross-sectional view for describing a position and a structure of a reflector disposed on the prism sheet of FIG. 4.

도 7은 도 4의 프리즘시트와 이에 적층된 다른 광학필름을 도시한 단면도이다.FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating the prism sheet of FIG. 4 and another optical film laminated thereto.

도 8a는 원통형의 측정 장치를 사용하여 측정한 본 발명의 일 실시예에 따른 프리즘시트의 휘도 분포를 나타내는 도면이고, 도 8b는 상기 프리즘시트의 휘도 균일도를 나타내는 도면이다.FIG. 8A illustrates a luminance distribution of a prism sheet according to an embodiment of the present invention measured using a cylindrical measuring device, and FIG. 8B illustrates luminance uniformity of the prism sheet.

<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: 프리즘시트14: diffusion sheet 15, 25: prism sheet

16: 보호시트 25a: 투명기판16: protective sheet 25a: transparent substrate

25b: 집광부 25c: 반사부25b: condenser 25c: reflector

30: 광학필름 A: 집광영역30: optical film A: condensing region

B: 사이드로브 영역 C: 전반사 영역B: side lobe area C: total reflection area

Pw: 집광부의 최대폭 Ph: 집광부의 최대높이Pw: Maximum Width of Condenser Ph: Maximum Height of Condenser

Rw: 반사부의 폭 Rh: 반사부의 높이 Rw: width of reflector Rh: height of reflector

투명기판의 두께: B L1, L2: 광Transparent substrate thickness: B L1, L2: Light

AL: 공기층 AL: air layer

Claims (9)

투명기판;Transparent substrate; 상기 투명기판 상에 배치되는 길이방향 웨이브 패턴의 집광부들; 및Light collecting parts of a longitudinal wave pattern disposed on the transparent substrate; And 상기 투명기판의 상기 집광부가 배치된 면과 반대쪽 면에 배치된 반사부들을 구비하고,Reflecting parts disposed on a surface opposite to a surface on which the light collecting part of the transparent substrate is disposed, 상기 길이방향 웨이브 패턴의 집광부는 상기 집광부의 높이 및 폭 중 적어도 하나가 길이에 따라 연속적으로 또는 불연속적으로 변화하도록 형상화되고, 상기 각 반사부는 그 중심이 상기 각 집광부의 중심에 대응되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 프리즘시트.The light collecting portion of the longitudinal wave pattern is shaped such that at least one of the height and width of the light collecting portion is continuously or discontinuously changed along the length, and each reflecting portion is disposed such that its center corresponds to the center of each light collecting portion. Prism sheet, characterized in that. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 높이가 서로 다른 2 종류 이상의 집광부들이 교대로 배치되는 것을 특징으로 하는 프리즘시트.A prism sheet, characterized in that two or more kinds of light collecting parts having different heights are alternately arranged. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 각 반사부의 폭은 이에 대응되는 각 집광부의 폭의 50% 이하인 것을 특 징으로 하는 프리즘시트.The width of each reflecting portion is a prism sheet, characterized in that less than 50% of the width of each light collecting portion corresponding thereto. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 집광부의 높이:상기 투명기판의 두께의 비율은 4~5:16~18인 것을 특징으로 하는 프리즘시트.The height of the light collecting portion: the ratio of the thickness of the transparent substrate is a prism sheet, characterized in that 4 ~ 5:16 ~ 18. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 집광부의 높이:상기 반사부의 폭의 비율은 5:2~4인 것을 특징으로 하는 프리즘시트.The ratio of the height of the light collecting part to the width of the reflecting part is 5: 2 to 4. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 집광부의 높이:상기 반사부의 높이의 비율은 5:0.1~3인 것을 특징으로 하는 프리즘시트.The height ratio of the height of the light converging portion: the reflecting portion is a prism sheet, characterized in that 5: 0.1 ~ 3. 제1항 내지 2항 및 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 프리즘시트를 구비하는 백라이트 유니트.A backlight unit comprising the prism sheet according to any one of claims 1 to 2 and 4 to 7. 제8항에 따른 백라이트 유니트를 채용한 액정표시장치.A liquid crystal display device employing the backlight unit according to claim 8.
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