KR101677896B1 - 고효율 백라이트 유닛 - Google Patents

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KR101677896B1
KR101677896B1 KR1020150135295A KR20150135295A KR101677896B1 KR 101677896 B1 KR101677896 B1 KR 101677896B1 KR 1020150135295 A KR1020150135295 A KR 1020150135295A KR 20150135295 A KR20150135295 A KR 20150135295A KR 101677896 B1 KR101677896 B1 KR 101677896B1
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오태근
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희성전자 주식회사
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Abstract

고효율 백라이트 유닛이 제공된다. 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 일 실시예는 측면의 입광부로 입사된 빛을 상면으로 출사하는 도광판, 도광판의 입광부에 배치된 광원, 및 도광판의 상부에 배치되어 도광판으로부터 출사된 빛을 집광하는 역프리즘시트를 포함하고, 도광판의 하면에는 도트 패턴이 형성되어 있고, 도트 패턴의 내부에는 도광판의 입광부에 평행한 방향으로 연장된 제1 비대칭 프리즘산들이 도광판의 입광부에 수직인 방향을 따라 배열되어 있고, 역프리즘시트의 하면에는 도광판의 입광부에 평행한 방향으로 연장된 제2 비대칭 프리즘산들이 도광판의 입광부에 수직인 방향을 따라 배열되어 있다. 본 발명에 의하면, 역프리즘시트를 사용하는 종래의 백라이트 유닛이 가졌던 협소한 광시야각이 개선되고, 역프리즘시트에 형성된 프리즘 산의 각도가 종래에 비해 커짐으로 인하여 역프리즘시트의 프리즘산에 의해 도광판의 상면에 스크래치가 생기는 것을 완화할 수 있는 등 백라이트 유닛의 품질을 향상시킬 수 있고 역프리즘시트의 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

고효율 백라이트 유닛 {HIGH EFFICIENCY BACKLIGHT UNIT}
본 발명은 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: LCD)에서 액정패널의 뒤에 배치되어 액정패널을 향해 빛을 출사하는 백라이트 유닛(BackLight Unit: BLU)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광원이 측면에 배치된 측면형 백라이트 유닛에 관한 것이다.
도1은 종래의 백라이트 유닛의 일 실시예(100)의 수직단면도이다. 도1을 참조하면, 백라이트 유닛(100)은 광원(110), 도광판(120), 확산시트(130, 160), 프리즘시트(140, 150), 및 반사시트(170)를 포함한다.
백라이트 유닛(100)은 광원(110)이 측면에 설치된 측면형 백라이트 유닛이다. 광원(110)은 도광판(120)의 측면의 입광부(121)에 배치된다. 광원(110)으로부터 출사되는 빛은 점광원 또는 선광원이다. 이러한 점광원이나 선광원 형태의 빛은 도광판(120)의 입광부(121)를 통해 도광판(120) 내부로 입사하고, 도광판(120)은 입사한 빛을 면광원의 형태로 변환하여 상면으로 출사한다. 액정 표시 장치에서 도광판(120)의 상면 위에는 액정 패널이 위치한다. 따라서, 도광판(120)의 상면을 통해 출사되는 면광원 형태의 광은 액정 패널로 입사하게 된다.
실제로 빛의 경로는 매질의 변화가 있어야만 일어나기 때문에 단일 재질로 이루어진 도광판(120) 안에서는 경로 변경이 없다. 도광판(120)에서의 경로 변경은 도광판(120)의 하면에 형성된 패턴(122)에 의해 이루어진다.
도2는 도1의 도광판 하면에 형성된 패턴(122)의 실제 구현예들이다. 도2를 참조하면, 도광판(120)의 하면에는 도트 패턴(122-1 또는 122-2)이 형성된다. 이 패턴은 인쇄기법, 레이저기법 등을 통해 형성된다. 도광판(120) 내에서 하부를 향하는 광은 도광판(120) 하면에 형성된 패턴(122-1 또는 122-2)에 의해 산란되고, 산란된 광은 상면을 향해 도광판(120)을 지나게 된다.
다시 도1을 참조하면, 도광판(120)의 상부에는 확산시트(130)가 장착된다. 확산시트(130)는 도광판(120)으로부터 출사된 빛을 다시 한번 산란시켜서 빛이 전면에 걸쳐 골고루 퍼지게 하여 면광원화를 균일하게 한다.
확산시트(130)의 상부에는 프리즘시트(140, 150)가 장착된다. 프리즘시트(140, 150)는 수평 프리즘시트(0°)(140)와 수직 프리즘시트(90°)(150)로 구성된다. 광원(110)으로부터 출사된 빛은 도광판(120)과 확산시트(130)를 거치면서 휘도가 급격히 떨어지게 되는데, 프리즘시트(140, 150)는 이러한 빛을 다시 포커싱(focusing)하여 휘도를 상승시킨다.
프리즘시트(140, 150)의 상부에는 확산시트(160)가 장착된다. 확산시트(160)는 프리즘시트(140, 150)의 흠집을 방지하고 프리즘시트(140, 150)의 사용시 발생하는 모아레(Moire) 현상을 방지하며 프리즘시트(140, 150)에 의해 좁아진 시야각을 넓혀준다.
한편, 도광판(120)에서 출사되는 빛의 일부는 액정패널의 반대쪽인 하면으로 출사되어 손실될 수 있는데, 이러한 빛을 도광판(120)으로 재입사시키기 위하여 도광판(120)의 하부에 반사시트(170)가 장착된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 종래의 백라이트 유닛(100)은 도광판(120)으로부터 출사된 빛을 정면으로 출사하기 위한 다수의 프리즘시트(140, 150)와 확산시트(130, 160)를 구비한다. 종래의 백라이트 유닛(100)에는 이러한 다수의 프리즘시트(140, 150)와 확산시트(130, 160)로 인해 두께가 증가하고 제조원가가 증가하는 문제점이 있었다.
도3은 종래의 백라이트 유닛의 다른 실시예(200)의 수직단면도이다. 도3의 백라이트 유닛(200)은 도1의 백라이트 유닛(100)의 구조에서 시트의 수량을 줄여서 두께도 줄이고 고집광/고효율을 구현하기 위해 역프리즘시트(230)를 사용한 것이다.
도3을 참조하면, 백라이트 유닛(200)은 광원(210), 도광판(220), 역프리즘시트(230), 확산시트(240), 및 반사시트(250)를 포함한다. 광원(210), 도광판(220), 확산시트(240), 및 반사시트(250)는 도광판(220)의 하면에 형성되는 패턴(222)의 형상을 제외하고는 각각 도1의 백라이트 유닛(100)의 광원(110), 도광판(120), 확산시트(160), 및 반사시트(170)와 동일하다.
도4는 도3의 도광판 하면에 형성된 패턴(222)의 실제 구현예들이다. 도4를 참조하면, 도광판(220)의 하면에는 3D(Three Dimensions) 기능성 패턴(222-1, 222-2, 222-3, 또는 222-4)이 형성된다. 한편, 도광판(220)의 상면에는 도광판(220)의 상면으로 출사되는 빛을 확산하기 위한 렌티큘러(Lenticular) 패턴, V컷(V-cut)패턴 등이 형성될 수 있다.
다시 도3을 참조하면, 역프리즘시트(230)는 도광판(220)의 상부에 배치되어 도광판(220)으로부터 출사된 빛을 집광한다. 역프리즘시트(230)의 하면에는 도광판의 입광부(221)에 평행한 방향으로 연장된 프리즘산들이 도광판의 입광부(221)에 수직인 방향을 따라 배열되어 있다. 역프리즘시트(230)의 프리즘산은 꼭지각을 형성하는 양 사면들(234, 235)을 갖는다. 양 사면들은(234, 235)은 역프리즘시트(230)의 하면에 수직인 방향을 기준으로 서로 대칭이고, 꼭지각의 크기(α)는 65~70°이다.
이러한 역프리즘시트(230)를 사용하는 종래의 백라이트 유닛(200)에는 역프리즘시트(230)의 집광성능이 강함으로 인하여 광시야각이 협소하다는 문제점이 있었다. 또한, 역프리즘시트(230)에 형성된 프리즘산의 꼭지각 크기(α)가 65~70°로서 보통의 프리즘시트에 형성된 프리즘산의 꼭지각 크기(90°)보다 작음으로 인하여, 역프리즘시트(230)에 형성된 프리즘산이 도광판(220)의 상면에 물리적으로 접촉했을 때 도광판(220)의 상면이 프리즘산의 말단에 의해 갈려서 도광판(220)의 상면에 스크래치가 생기게 되는 등 백라이트 유닛의 외관이 불량해지고, 보통의 프리즘시트를 제조하는 경우에 비해 역프리즘시트(230)의 생산성이 떨어진다는 문제점이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 다수의 프리즘시트와 확산시트 대신에 역프리즘시트를 사용하면서도 역프리즘시트의 협소한 광시야각을 개선하고 역프리즘시트에 형성된 프리즘산의 각도를 넓힐 수 있는 백라이트 유닛을 제공하는데 있다.
상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛은: 측면의 입광부로 입사된 빛을 상면으로 출사하는 도광판; 상기 입광부에 배치된 광원; 및 상기 도광판의 상부에 배치되어 상기 도광판으로부터 출사된 빛을 집광하는 역프리즘시트;를 포함한다. 상기 도광판의 하면에는 도트 패턴이 형성되어 있다. 상기 도트 패턴의 내부에는 상기 입광부에 평행한 방향으로 연장된 제1 비대칭 프리즘산들이 상기 입광부에 수직인 방향을 따라 배열되어 있다. 상기 역프리즘시트의 하면에는 상기 입광부에 평행한 방향으로 연장된 제2 비대칭 프리즘산들이 상기 입광부에 수직인 방향을 따라 배열되어 있다.
바람직하게는, 상기 제1 비대칭 프리즘산은 꼭지각을 형성하는 제1 사면과 제2 사면을 갖고, 상기 제1 사면은 상기 제2 사면보다 상기 광원에 더 가깝고, 상기 도트 패턴이 음각일 경우에 상기 제1 사면 및 상기 제2 사면이 상기 도광판의 하면에 수직인 방향과 이루는 각도는 각각 10~30°및 60~85°이고, 상기 도트 패턴이 양각일 경우에 상기 제1 사면 및 상기 제2 사면이 상기 도광판의 하면에 수직인 방향과 이루는 각도는 각각 60~85°및 10~30°이다. 또한, 상기 제2 비대칭 프리즘산은 꼭지각을 형성하는 제3 사면과 제4 사면을 갖고, 상기 제3 사면은 상기 제4 사면보다 상기 광원에 더 가깝고, 상기 제3 사면 및 상기 제4 사면이 상기 역프리즘시트의 하면에 수직인 방향과 이루는 각도는 각각 50~80°및 10~40°이고, 상기 제2 비대칭 프리즘산의 꼭지각의 크기는 75° 이상이다.
바람직하게는, 상기 제2 비대칭 프리즘산은 상기 제3 사면으로부터 상기 제4 사면의 반대쪽으로 연장되는 제5 사면을 포함한다. 상기 제5 사면이 상기 역프리즘시트의 하면에 수직인 방향과 이루는 각도는 상기 제3 사면이 상기 역프리즘시트의 하면에 수직인 방향과 이루는 각도보다 5~20°만큼 더 작다.
바람직하게는, 상기 역프리즘시트로부터 출사되는 빛을 확산하도록 상기 역프리즘시트의 상면에 마이크로 렌즈 패턴이 형성되거나 상기 역프리즘시트의 상면이 매트(Matt) 처리된다.
본 발명에 의하면, 역프리즘시트를 사용하는 종래의 백라이트 유닛이 가졌던 협소한 광시야각이 개선된다. 또한, 역프리즘시트에 형성된 프리즘 산의 각도가 종래에 비해 커짐으로 인하여, 역프리즘시트의 프리즘산에 의해 도광판의 상면에 스크래치가 생기는 것을 완화할 수 있는 등 백라이트 유닛의 품질을 향상시킬 수 있고, 역프리즘시트의 생산성을 향상시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 도광판 하면의 도트 패턴이 포토리소그래피 공법 또는 임프린팅(Imprinting) 공법을 통해 구현가능하기 때문에 도광판의 대형화가 가능하고 도광판의 생산성이 향상되며 도트 패턴의 면적을 용이하게 변경할 수 있다.
도1은 종래의 백라이트 유닛의 일 실시예의 수직단면도이다.
도2는 도1의 도광판 하면에 형성된 패턴의 실제 구현예들이다.
도3은 종래의 백라이트 유닛의 다른 실시예의 수직단면도이다.
도4는 도3의 도광판 하면에 형성된 패턴의 실제 구현예들이다.
도5는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 일 실시예의 수직단면도이다.
도6은 도5의 도광판 하면에 형성된 패턴의 실제 구현예이다.
도7은 도6의 A-A' 영역의 단면도이다.
도8은 도5의 역프리즘시트 하면의 프리즘산을 이중각으로 형성한 경우를 도시한 것이다.
도9는 도5의 역프리즘시트 상면에 마이크로렌즈 패턴을 형성한 실제 구현예에서 도5의 A영역의 평면도이다.
도10은 도5의 역프리즘시트 상면을 매트처리한 실제 구현예에서 도5의 A영역의 평면도이다.
도11은 도1의 백라이트 유닛, 도3의 백라이트 유닛, 및 도5의 백라이트 유닛에서의 시야각 광해석 결과이다.
도12는 도11에서 B-B' 영역의 상하 광시야각을 비교한 그래프이다.
본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 명확히 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 본 명세서에 기재된 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 본 발명의 사상을 벗어나지 아니하는 수정예 또는 변형예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하여 가능한 현재 널리 사용되고 있는 일반적인 용어를 선택하였으나 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 의도, 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 다만, 이와 달리 특정한 용어를 임의의 의미로 정의하여 사용하는 경우에는 그 용어의 의미에 관하여 별도로 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가진 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 한다.
본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것으로 도면에 도시된 형상은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 필요에 따라 과장되어 표시된 것일 수 있으므로 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 본 발명에 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 이에 관한 자세한 설명은 필요에 따라 생략하기로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명한다.
도5는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 일 실시예(300)의 수직단면도이다. 도5를 참조하면, 백라이트 유닛(300)은 광원(310), 도광판(320), 역프리즘시트(330), 및 반사시트(340)를 포함한다.
백라이트 유닛(300)은 광원(310)이 측면에 설치된 측면형 백라이트 유닛이다. 광원(310)은 도광판(320)의 측면의 입광부(321)에 배치된다. 광원(310)으로부터 출사되는 빛은 점광원 또는 선광원이다. 이러한 점광원이나 선광원 형태의 빛은 도광판(320)의 입광부(321)를 통해 도광판(320) 내부로 입사하고, 도광판(320)은 입사한 빛을 면광원의 형태로 변환하여 상면으로 출사한다.
도광판(320)에서의 경로 변경은 도광판(320)의 하면에 형성된 패턴(322)에 의해 이루어진다. 도광판(320) 내에서 하부를 향하는 광은 도광판(320) 하면에 형성된 패턴(322)에 의해 산란되고, 산란된 광은 상면을 향해 도광판(320)을 지나게 된다.
도광판(320) 하면에 형성된 패턴(322)은 음각의 도트 패턴이다. 이 도트 패턴의 내부에는 입광부(321)에 평행한 방향으로 연장된 제1 비대칭 프리즘산들이 입광부(321)에 수직인 방향을 따라 배열되어 있다.
제1 비대칭 프리즘산은 꼭지각을 형성하는 양 사면들(324, 325)을 갖는다. 본 명세서에서는, 제1 비대칭 프리즘산의 꼭지각을 형성하는 양 사면들(324, 325) 중에서 광원(310)에 더 가까운 것(324)을 제1 사면이라 칭하고 광원(310)으로부터 더 먼 것(325)을 제2 사면이라 칭한다.
제1 비대칭 프리즘산의 수직 단면에서, 제1 사면(324)이 도광판(320) 하면에 대한 수직방향(326)과 이루는 각도(A1)는 10~30°이고, 제2 사면(325)이 도광판(320) 하면에 대한 수직방향(326)과 이루는 각도(A2)는 60~85°이다.
한편, 도광판(320) 하면의 도트 패턴은 음각이 아닌 양각으로 형성될 수도 있다. 그러한 경우에, 제1 비대칭 프리즘산의 꼭지각을 형성하는 양 사면들이 도광판(320) 하면에 수직인 방향(326)과 이루는 각도는 음각으로 형성되었을 때와는 반대이다. 즉, 제1 사면(제1 비대칭 프리즘산의 꼭지각을 형성하는 양 사면들 중에서 광원에 더 가까운 것)이 도광판(320) 하면에 수직인 방향(326)과 이루는 각도가 60~85°이고, 제2 사면(제1 비대칭 프리즘산의 꼭지각을 형성하는 양 사면들 중에서 광원으로부터 더 먼 것)이 도광판(320) 하면에 수직인 방향(326)과 이루는 각도가 10~30°이다.
도광판(320) 하면에 형성되는 이러한 도트 패턴은 포토리소그래피 공법 또는 임프린팅(Imprinting) 공법을 통해 구현가능하다. 이에 따라, 도광판(320)의 대형화가 가능하고 도광판(320)의 생산성이 향상되며 도트 패턴의 면적을 용이하게 변경할 수 있다.
도6은 도5의 도광판 하면에 형성된 패턴(322)의 실제 구현예이고, 도7은 도6의 A-A' 영역의 단면도이다. 도6은 도5의 도광판(320)의 저면도의 일부분에 해당하고, 도7은 도5의 도광판(320)의 정면도의 일부분에 해당한다. 도6 및 도7을 참조하면, 도광판(320)의 하면에 음각의 도트 패턴(322)이 형성되어 있고, 도트 패턴의 내부에는 제1 비대칭 프리즘산들이 배열되어 있다.
다시 도5를 참조하면, 도광판(320)의 상부에는 역프리즘시트(330)가 배치된다. 역프리즘시트(330)는 도광판(320)으로부터 출사된 빛을 집광한다. 광원(310)으로부터 출사된 빛은 도광판(320)을 거치면서 휘도가 떨어지게 되는데, 역프리즘시트(320)는 이러한 빛을 다시 포커싱(focusing)하여 휘도를 상승시킨다.
역프리즘시트(330)의 하면에는 도광판의 입광부(321)에 평행한 방향으로 연장된 제2 비대칭 프리즘산들이 도광판의 입광부(321)에 수직인 방향을 따라 배열되어 있다.
제2 비대칭 프리즘산은 꼭지각을 형성하는 양 사면들(334, 335)을 갖는다. 본 명세서에서는, 제2 비대칭 프리즘산의 꼭지각을 형성하는 양 사면들(334, 335) 중에서 광원(310)에 더 가까운 것(334)을 제3 사면이라 칭하고 광원(310)으로부터 더 먼 것(335)을 제4 사면이라 칭한다.
제2 비대칭 프리즘산의 수직 단면에서, 제3 사면(334)이 역프리즘시트(330) 하면에 대한 수직방향(336)과 이루는 각도(B1)는 50~80°이고, 제4 사면(335)이 역프리즘시트(330) 하면에 대한 수직방향(336)과 이루는 각도(B2)는 10~40°이며, 제2 비대칭 프리즘산의 꼭지각 크기(B1+B2)는 75° 이상이다.
이와 같이, 도5의 백라이트 유닛(300)에서는 역프리즘시트(330)의 하면에 형성된 프리즘산의 꼭지각 크기가 75°이상으로 형성된다. 이에 따라, 역프리즘시트를 사용하는 종래의 백라이트 유닛에서 역프리즘시트의 프리즘산의 꼭지각 크기가 협소함으로 인하여 도광판 상면이 역프리즘시트의 프리즘산의 말단에 의해 갈리게 되는 등 백라이트 유닛의 외관이 불량해지고 보통의 프리즘시트를 제조하는 경우에 비해 역프리즘시트의 생산성이 떨어진다는 문제점들이 해결된다.
도8은 도5의 역프리즘시트(330) 하면의 프리즘산을 이중각으로 형성한 경우를 도시한 것이다. 도8을 참조하면, 역프리즘시트(330) 하면의 프리즘산인 제2 비대칭 프리즘산은 꼭지각을 형성하는 제3 사면(334)과 제4 사면(335)을 갖고 제5 사면(337)을 더 갖는다. 제5 사면(337)은 제3 사면(334)으로부터 제4 사면(335)의 반대쪽으로 연장된 것이다.
전술한 바와 같이, 제2 비대칭 프리즘산의 수직 단면에서, 제3 사면(334)이 역프리즘시트(330) 하면에 대한 수직방향(336)과 이루는 각도(B1)는 50~80°이고, 제4 사면(335)이 역프리즘시트(330) 하면에 대한 수직방향(336)과 이루는 각도(B2)는 10~40°이며, 제2 비대칭 프리즘산의 꼭지각 크기(B1+B2)는 75°이상이다.
제5 사면(337)이 역프리즘시트 하면에 수직인 방향(336)과 이루는 각도(B1')는 제3 사면(334)이 역프리즘시트 하면에 수직인 방향(336)과 이루는 각도(B1)보다 5~20°만큼 더 작다. 이에 따라, 제2 비대칭 프리즘산에는 제3 사면(334) 및 제4 사면(335)에 의해 형성되는 꼭지각(B1+B2)과 제3 사면(334) 및 제5 사면(337)에 의해 형성되는 중간각(B1+B1')의 이중각이 형성된다.
제2 비대칭 프리즘산을 위와 같이 이중각으로 형성함으로써, 중간각(B1+B1')이 존재하지 않을 때에 비해 꼭지각(B1+B2)의 크기를 더 넓힐 수 있게 되고 제2 비대칭 프리즘산의 피치를 감소시킬 수 있게 된다.
다시 도5를 참조하면, 역프리즘시트(330) 하면의 프리즘산인 제2 비대칭 프리즘산의 말단은 2~3㎛의 곡률반경을 갖는 라운드(Round) 형상을 구비하도록 처리될 수 있다. 이러한 처리에 의해, 도광판(320)의 상면이 역프리즘시트(330)의 프리즘산의 말단에 의해 갈리게 되는 것을 추가적으로 방지할 수 있다.
역프리즘시트(330)로부터 출사되는 빛을 확산하도록, 역프리즘시트(330)의 상면에 마이크로렌즈 패턴이 형성되거나, 역프리즘시트(330)의 상면이 매트(Matt)처리된다.
도9는 도5의 역프리즘시트(330) 상면에 마이크로렌즈 패턴을 형성한 실제 구현예에서 도5의 A영역의 평면도이다. 도9를 참조하면, 역프리즘시트(330)의 상면에 마이크로렌즈(338)들이 배치되어 패턴을 형성하고 있다.
도10은 도5의 역프리즘시트(330) 상면을 매트처리한 실제 구현예에서 도5의 A영역의 평면도이다. 도10을 참조하면, 역프리즘시트(330)의 상면은 매트처리로 인해 울퉁불퉁하다. 매트처리는 무광 표면처리를 말하고 종래의 일반적인 무광 처리기법을 이용하여 수행될 수 있다.
역프리즘시트(330)의 상면에 형성된 마이크로렌즈 패턴이나 역프리즘시트(330)의 무광처리된 상면은 빛의 확산기능을 수행하여 광시야각의 폭을 조절하고 외관품질을 확보하는 기능을 수행한다.
다시 도5를 참조하면, 도광판(320)에서 출사되는 빛의 일부는 액정패널의 반대쪽인 하면으로 출사되어 손실될 수 있는데, 이러한 빛을 도광판(320)으로 재입사시키기 위하여 도광판(320)의 하부에 반사시트(340)가 장착된다.
도11은 도1의 백라이트 유닛(100), 도3의 백라이트 유닛(200), 및 도5의 백라이트 유닛(300)에서의 시야각 광해석 결과이고, 도12는 도11에서 B-B' 영역의 상하 광시야각을 비교한 그래프이다. 도1의 백라이트 유닛(100)은 종래의 일반적인 구조에 해당하고, 도3의 백라이트 유닛(200)은 종래의 역프리즘시트 구조에 해당하고, 도5의 백라이트 유닛(300)은 본 발명에 따른 비대칭 역프리즘 구조에 해당한다. 도11의 시야각 광해석 결과에서 중심 지점은 광시야각 0°에서의 휘도를 나타내고 중심 지점에서 멀어질수록 더 큰 광시야각에서의 휘도를 나타낸다. 그리고, 붉은색으로 갈수록 더 높은 휘도를 나타내고, 푸른색으로 갈수록 더 낮은 휘도를 나타낸다.
도11 및 도12를 참조하면, 도1의 백라이트 유닛(100)에 있어서는 다른 백라이트 유닛에 비해 집광효율이 낮다. 도3의 백라이트 유닛(200)에 있어서는 집광효율은 높지만 광시야각에 있어서 보는 각도에 따른 밝기 편차가 크다. 이에 비해, 도5의 백라이트 유닛(300)에 있어서는 도1의 백라이트 유닛(100)에 비해 집광효율이 높으면서 도3의 백라이트 유닛(200)에 비해 광시야각도 넓다.
도5의 백라이트 유닛(300)의 위와 같은 우수한 효과는, 도광판(320) 하면의 도트 패턴(322) 내에 배열된 제1 비대칭 프리즘산과 역프리즘시트(330) 하면에 배열된 제2 비대칭 프리즘산의 매칭에 의해 발휘된다. 따라서, 제1 비대칭 프리즘산과 제2 비대칭 프리즘산 중의 어느 하나가 결여되면 도5의 백라이트 유닛(300)의 위와 같은 우수한 효과가 도출되지 않는다. 또한, 제1 비대칭 프리즘산의 각도(A, A')와 제2 비대칭 프리즘산의 각도(B, B') 중의 어느 하나라도 전술한 각도 범위를 벗어나는 경우에는 광시야각 0°로 출사되는 광이 시프트되어 다른 광시야각으로 출사됨에 따라 수직출사 효율이 떨어지게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 이상에서 설명한 본 발명의 실시예들은 서로 별개로 또는 조합되어 구현되는 것도 가능하다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 200, 300: 백라이트 유닛 110, 210, 310: 광원
120, 220, 320: 도광판 121, 221, 321: 입광부
122, 222, 322: 패턴 130, 160, 240: 확산시트
140, 150: 프리즘시트 170, 250, 340: 반사시트
230, 330: 역프리즘시트 338: 마이크로렌즈

Claims (4)

  1. 측면의 입광부로 입사된 빛을 상면으로 출사하는 도광판;
    상기 입광부에 배치된 광원; 및
    상기 도광판의 상부에 배치되어 상기 도광판으로부터 출사된 빛을 집광하는 역프리즘시트;를 포함하고,
    상기 도광판의 하면에는 도트 패턴이 형성되어 있고, 상기 도트 패턴의 내부에는 상기 입광부에 평행한 방향으로 연장된 제1 비대칭 프리즘산들이 상기 입광부에 수직인 방향을 따라 배열되어 있고,
    상기 역프리즘시트의 하면에는 상기 입광부에 평행한 방향으로 연장된 제2 비대칭 프리즘산들이 상기 입광부에 수직인 방향을 따라 배열되어 있고,
    상기 제1 비대칭 프리즘산은 꼭지각을 형성하는 제1 사면과 제2 사면을 갖고, 상기 제1 사면은 상기 제2 사면보다 상기 광원에 더 가깝고, 상기 도트 패턴이 음각일 경우에 상기 제1 사면 및 상기 제2 사면이 상기 도광판의 하면에 수직인 방향과 이루는 각도는 각각 10~30°및 60~85°이고, 상기 도트 패턴이 양각일 경우에 상기 제1 사면 및 상기 제2 사면이 상기 도광판의 하면에 수직인 방향과 이루는 각도는 각각 60~85°및 10~30°이고,
    상기 제2 비대칭 프리즘산은 꼭지각을 형성하는 제3 사면과 제4 사면을 갖고, 상기 제3 사면은 상기 제4 사면보다 상기 광원에 더 가깝고, 상기 제3 사면 및 상기 제4 사면이 상기 역프리즘시트의 하면에 수직인 방향과 이루는 각도는 각각 50~80°및 10~40°이고, 상기 제2 비대칭 프리즘산의 꼭지각의 크기는 75° 이상인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 비대칭 프리즘산은 상기 제3 사면으로부터 상기 제4 사면의 반대쪽으로 연장되는 제5 사면을 포함하고, 상기 제5 사면이 상기 역프리즘시트의 하면에 수직인 방향과 이루는 각도는 상기 제3 사면이 상기 역프리즘시트의 하면에 수직인 방향과 이루는 각도보다 5~20°만큼 더 작은 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 제1항에 있어서, 상기 역프리즘시트로부터 출사되는 빛을 확산하도록 상기 역프리즘시트의 상면에 마이크로 렌즈 패턴이 형성되거나 상기 역프리즘시트의 상면이 매트(Matt) 처리된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
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KR100953697B1 (ko) * 2010-01-06 2010-04-19 에스케이씨하스디스플레이필름(유) 광 재배향 물체 및 이를 구비하는 백라이트유닛
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