KR20000057807A

KR20000057807A - 광확산판 및 광확산판을 사용한 백 라이트 유니트장치

Info

Publication number: KR20000057807A
Application number: KR1020000003630A
Authority: KR
Inventors: 모토히코 오카베
Original assignee: 케이이치 오사무라; 케이와 인코포레이티드
Priority date: 1999-02-04
Filing date: 2000-01-26
Publication date: 2000-09-25
Also published as: KR200201386Y1; KR100368749B1; KR20000017620U; US6606133B1; TW579438B

Abstract

본 발명은 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD)의 백 라이트 유니트장치에서 쓰이는 광확산판에 관한 것으로서, 본 발명의 광확산판은 전후방향의 확산능과 좌우방향의 확산능을 변화시켜, 램프에 수직한 방향에서의 휘도분포와, 램프와 평행한 방향에서의 휘도분포에 적합시킴으로써 어떤 방향이라도 법선방향에서의 광선을 증가시키는 것이 가능한 광확산판에 관한 것이다.

본 발명에서는 액정표시장치의 백 라이트 유니트장치에 사용되는 광확산판으로서, 전후방향의 확산능과 좌우방향의 확산능이 서로 상이한 광확산 수단을 포함하는 광확산판이 제공된다. 상기 광확산 수단으로는, 종방향으로 분할되어 광확산판의 표면에 형성되어 있는 방추형 볼록부 또는 오목부, 밑면이 직사각형인 사각 피라미드 형상의 볼록부 또는 오목부, 그 중심축이 전후방향 또는 좌우방향으로 향하여 있는 방추형 광확산제, 및 방추형 광확산제가 분산되어 있는 광확산층 등이 있다.

Description

광확산판 및 광확산판을 사용한 백 라이트 유니트장치{Light Diffusing Sheet And Back Light Unit Using Light Diffusing Sheet}

본 발명은 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD)의 구성요소인 백 라이트 유니트(Back Light Unit)장치에 사용되는 광확산판(光擴散板, Light Diffusing Sheet) 및 광확산판을 사용한 백 라이트 유니트장치에 관한 것이다.

액정표시장치로는 액정층의 배면으로부터 광선이 조사되어 정면을 밝히는 백 라이트 방식이 널리 쓰이는데, 이러한 백 라이트 유니트장치는 액정층의 밑면에 위치하고 있다. 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 일반적으로 백 라이트 유니트장치(10)는, 광원(光源)으로서의 선형 램프(Linear Lamp)(11)와, 상기 선형 램프(11)에 단부가 맞닿아 있도록 배치된 도광판(導光板, Light Guiding Plate)(12)과, 상기 도광판(12)의 윗면에 접해 있는 광확산판(13)과, 상기 광확산판(13)의 윗면에 접해 있는 프리즘판(Prism Sheet)(14)을 구비하고 있다. 도 6에서는 한 개의 프리즘판(14)만이 도시되어 있지만, 두 장의 프리즘판(14)을 서로의 프리즘부(14a)가 직교하도록 설치할 수도 있다.

상기 백 라이트 유니트장치(10)의 기능을 설명하자면, 먼저 램프(11)로부터 도광판(12)으로 입사한 광선(light rays)은 도광판(12)의 밑면과 측면에 구비된 반사 도트(reflection dots) 또는 반사판(reflection sheet)에서 반사되어, 도광판 윗면으로 출사(出射)된다. 도광판(12)으로부터 출사된 광선은 광확산판(13)에 입사하여 광확산판(13)에서 확산되며, 광확산판(13) 표면으로 출사된다. 광확산판(13)으로부터 출사된 광선은 다시 프리즘판(14)에 입사되어, 프리즘판의 표면으로 출사됨으로써 그 상부에 위치한 액정층(도시되지 않음)의 전체 면을 밝히게 된다.

상기 도광판(12)의 표면에서 출사된 광선의 휘도(輝度)분포는, 램프 (11)와 수직한 방향에서 본 경우와 램프(11)와 평행한 방향에서 본 경우가 서로 다르다. 이를테면, 도 7에 도시된 바와 같이, 어떤 도광판(12)에서는 램프(11)와 수직한 방향에서의 휘도분포는 램프 위치 반대측 경사면에서의 시각(示角)에서 최대치를 가지고, 램프와 평행한 방향에서의 휘도분포는 램프와 수직한 방향에서의 휘도에 비해 상대적으로 낮은 값에서 좌우로 두 개의 극대점을 갖는다.

종래의 광확산판(13)의 예로는,

(가) 비즈(Beads) 등의 광확산제를 분산시킨 바인더를 기초 시트의 표면에 도포하는 방법에 의하여, 광확산제를 분산시킨 광확산층(Light Diffusing Layer)이 기초 시트의 표면에 적층된 것(일본국 실용신안공개공보 평5-73602)

(나) 합성수지 시트의 성형시, 엠보싱(embossing) 처리 등의 가공에 의하여 표면에 다수개의 요철을 형성한 것 등이 있다.

위에서 기술한 종래의 광확산판(13)은 분산된 비즈 등의 광확산제나 표면의 요철에 의해 확산력을 발휘하기 때문에, 확산능(擴散能)은 확산판의 모든 표면이나 모든 방향에서 균일하다.

이러한 이유 때문에, 만약 광확산판(13)의 확산능을, 램프(11)와 수직한 방향의 휘도분포 또는 램프(11)와 평행한 방향의 휘도분포에 적합(適合)하도록 만들어, 한 방향의 휘도분포에 있어서 법선방향(평행하게 설치된 각 판에 대한 법선방향을 의미한다. 이하 동일함)에서의 출광량(出光量)이 많아지도록 설정한다면, 다른 방향의 휘도분포에 있어서는 법선방향의 출광량이 늘지 않는 결과가 발생할 것이다. 예를 들어, 도광판(12)에서의 출사 광선의 휘도분포가 도 7에 도시된 형태와 같은 경우, 만약 확산판(13)의 확산능이 램프 반대측 윗 경사면에서의 시각에서 최대치를 가지는 램프(11)와 수직방향에서의 휘도분포에 적합되어서, 그 최대점에서의 광선이 큰 손실 없이 법선방향에서 몇도 정도 굴절된다면, 좌우 양 경사 시각에서 상대적으로 낮은 값의 양 극대값을 가지는 램프(11)의 평행방향에서의 휘도분포는 도광판(12)의 표면에서 출광되어 나오는 광선의 분포와 거의 유사할 것이고, 법선방향의 출광량은 적은 상태로 유지된다. 반대로, 만약 확산판의 확산능이 좌우 양 경사 시각에서 상대적으로 낮은 값의 양 극대값을 가지는 램프(11)의 평행방향에서의 휘도분포에 맞추어지므로써, 법선방향에서의 출광량을 증대시킬 목적으로 강화된다면, 수직방향의 휘도분포에서의 강한 최대치 광선은 크게 손실될 것이고, 그럼으로써 법선방향으로 출광되는 출광량은 감소한다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은, 전후방향의 확산능과 좌우방향의 확산능을 변화시켜, 램프에 수직한 방향에서의 휘도분포와 램프와 평행한 방향에서의 휘도분포에 적합시킴으로써 어떤 방향이라도 법선방향에서의 광선을 증가시키는 것이 가능한 확산판을 제공하며, 또 이와 같은 확산판을 사용한 백 라이트 유니트장치를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명에서는, 액정표시장치의 백 라이트 유니트장치에 사용되는 광확산판으로서, 전후방향의 확산능과 좌우방향의 확산능이 서로 상이한 광확산 수단을 포함하는 광확산판이 제공된다. 본 명세서에서 "전후방향의 확산능"이라는 용어는 판의 면과 수직하면서 동시에 전후방향의 면을 기준으로 한 광선의 확산능을 말하며, "좌우방향의 확산능"이라는 용어는 판의 면과 수직이면서 동시에 좌우방향의 면을 기준으로 한 광선의 확산능을 말한다.

위와 같은 특징에 의하면, 광확산 수단을 이용하여 전후방향의 확산능과 좌우방향의 확산능을 서로 다르게 설정할 수 있다. 이를 위하여 a) 선형 램프와, b) 상기 램프를 따라 설치되어 램프로부터 발산되는 광선을 판의 표면 방향으로 유도하는 도광판과, c) 좌우방향이 상기 램프와 평행하도록 상기 도광판의 윗면에 설치되어 있는 광확산판을, 액정표시장치용 백 라이트 유니트장치의 광확산판으로서 사용하게 되면, 광확산판의 확산능이 램프와 수직방향에서의 휘도분포와 램프와 평행방향에서의 휘도분포 모두에 적합되는 것이 가능하며, 양방향의 휘도분포에 있어서의 법선방향의 출광량을 함께 증가시키는 것이 가능하다. 따라서 램프와 수직한 방향에서의 휘도분포는 램프 위치 반대편 경사면 윗방향 시각에서 비교적 높은 값의 최대치를 나타내는데 비하여 램프와 평행한 방향에서의 휘도분포는 상대적으로 낮은 값을 가지며 동시에 경사면 좌우에 위치한 양 극대치를 나타내게 되는 도광판의 출사광선의 경우, 광확산판의 램프와 수직한 방향에서의 확산능은 감소되나 램프와 평행한 방향에서의 확산능이 크게 된다. 그 결과로, 램프와 수직한 방향의 휘도분포는 그다지 많이 확산되지 않게 되고, 법선방향의 출광량이 감소하는 것을 방지할 수도 있다. 한편, 램프와 평행한 방향의 휘도분포는 큰 확산능으로 인하여 법선방향의 출광량을 높일 수 있게 된다. 따라서 어떤 방향을 기준으로 하더라도 법선방향의 출광량을 높일 수 있다.

그 뿐만 아니라, 전후방향 또는 좌우방향으로 작은 시각(示角)을 가진 도광판의 경우, 본 발명의 광확산판은 좁은 시각의 방향에서의 확산능을 더 높게 하면서도 반대방향에서의 확산능은 더 낮게 만들도록 위치하여 시각을 효율적으로 크게 할 수 있다.

상기한 광확산 수단으로서, 판의 면에 종방향으로 분할된 방추형상(紡錘形狀)의 오목부 또는 볼록부를, 그 중심축(종방향 축)이 전후방향 또는 좌우방향에 맞추어지도록 다수개 구비하여 광확산 수단을 형성할 수 있다.

본 명세서에 기재된 "방추형"이라는 용어는, 직경보다 중심축 방향의 길이가 긴 원주의 양단이 점진적으로 가늘게 되어 있는 형상을 말하는데, 예를 들어 긴축을 중심으로 회전시킨 타원체, 또는 원호를 그 현을 중심으로 해서 회전시킨 회전체 등을 지칭한다. 또한 "종방향 분할"이라는 용어는 앞서 기술한 방추형의 중심축과 평행한 면을 따라 분할하는 것을 의미한다. 상기한 광확산 수단에 의하면, 전술한 오목부 또는 볼록부의 단면형상은 전후방향과 좌우방향이 상이하여, 결국 중심축과 평행한 방향을 기준으로 하는 단면형상은 수직한 방향을 기준으로 하는 단면형상과 비교해서 오목부 또는 볼록부의 곡률이 완만하게 되는 것이다. 또한 앞에서 본 바와 같이 오목부 또는 볼록부를 서로 접하도록 배설한 경우, 중심축과 평행한 방향의 단위길이당 오목부 또는 볼록부의 개수보다, 중심축과 수직한 방향의 단위길이당 오목부 또는 볼록부의 개수가 더 많아진다. 이 때문에, 상기한 광확산 수단에 의하면, 광확산판의 오목부 또는 볼록부의 중심축과 평행한 방향의 확산능보다 중심축과 수직한 방향의 확산능을 크게 하는 것이 가능하므로, 그 중심축을 좌우방향 또는 전후방향으로 조정하면, 전후방향의 확산능과 좌우방향의 확산능을 다르게 하는 것이 가능하다.

한편 광확산 수단으로서, 밑면이 직사각형인 사각 피라미드 형상으로 이루어진 다수개의 오목부 또는 볼록부를, 밑면의 긴 변을 전후방향 또는 좌우방향에서 맞추어서 판의 면에 형성할 수도 있다. 이러한 광확산 수단에 의하면, 오목부 또는 볼록부 밑면의 긴 변과 평행방향의 단면형상이, 긴 변과 수직방향에서의 단면형상보다 완만한 경사가 가능하고, 또 단위길이당 오목부 또는 볼록부의 개수도 긴 변과 평행한 방향에서 보다 긴 변과 수직한 방향의 경우에서 더 많이 형성될 수 있기 때문에, 광확산판의 오목부 또는 볼록부 밑면의 긴 변과 평행한 방향에서의 확산능보다 밑면의 긴 변과 수직한 방향에서의 확산능을 크게 하는 것이 가능하고, 그 밑면의 긴 변을 좌우방향 또는 전후방향으로 맞춤으로써, 전후방향의 확산능과 좌우방향의 확산능을 다르게 하는 것이 가능하다.

또한, 광확산 수단으로서, 판의 내부에 방추형상의 광확산제를 그 중심축을 전후방향 또는 좌우방향으로 맞추어서 분산시키는 것이나, 방추형상의 광확산제가 그 중심축이 전후방향 또는 좌우방향에 맞추어 그 내부에 분산되어 있는 광확산층을 판의 면에 적층(積層)하는 것도 가능하다.

이러한 광확산 수단에 의하더라도, 전술한 광확산 수단과 마찬가지로, 중심축에 평행한 방향에서의 광확산제의 단면형상을 중심축과 수직한 방향에서의 단면형상보다 곡률을 완화하는 것이 가능하고, 또 광확산제의 개수도 중심축과 평행한 방향의 경우보다 수직한 방향의 경우가 더 많게 되기 때문에, 광확산제의 중심축을 전후방향 또는 좌우방향에 맞춤으로써, 전후방향의 확산능과 좌우방향의 확산능을 다르게 하는 것이 가능한 것이다.

나아가, 광확산 수단으로서 홀로그램 기법을 이용하여 판의 면에 오목 및 볼록부를 형성할 수도 있다.

여기에서 "홀로그램 기법을 이용하여 형성한 오목볼록부"는, 광선을 방사성능에서 더 우수한 특성을 가지게 하고(광선은 서로 다른 전후방향 휘도분포와 좌우방향 휘도분포를 가진다), 입사 광선이 서로 간섭을 일으키고 그 정보를 판의 면에 기록하는 특성을 가지게 함으로써 얻어지는 오목볼록부를 말한다.

이러한 광확산 수단에 의하면, 상기한 특성을 가진 입사광선이 확산판에 비추어 질 때, 적절한 특성을 가진 방사 광선이 재생될 수 있다.

상기 광확산판의 표면에, 단면이 삼각형인 볼록 모양을 가진 다수개의 프리즘부를 전후방향 또는 좌우방향으로 향하게 형성하는 것이 가능하다. 이러한 광확산판에 의하면 상기 프리즘부와 수직한 방향에서의 휘도분포에 있어서 최대치의 방향을 상기 프리즘부에 의해서 더 위로 굴절시키는 것이 가능하다. 그에 따라, 프리즘판을 사용하지 않아도 되고, 또는 두 장의 프리즘판을 사용하던 것을 한 장의 프리즘판만을 사용할 수 있게 된다.

앞서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 광확산판에 의하면, 프리즘판의 프리즘부 또는 광확산판의 프리즘부에 대하여 평행한 방향으로의 집광특성과 수직한 방향으로의 집광특성 사이의 차이에 의하여 확산효과를 발휘하도록 하는 것이 가능하게 되며, 그에 따라 어느 방향으로도 법선방향에서의 출광량을 높이는 것이 가능하게 된다.

이러한 광확산판을 이용한 백 라이트 유니트장치에서는, 액정표시장치에서 나타나는 화면의 휘도 불균일성을 감소시키는 것이 가능하다. 아울러, 도광판의 출사광선이 나타내는 특유의 무늬를 소거할 수 있다. 그 뿐만 아니라, 부재(部材) 사이에서의 빛의 반사 등이 대폭으로 감소되어, 광선을 효율적으로 위쪽 방향으로 출사시키는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 광확산판(光擴散板)을 도시한 개략적인 사시도이다.

도 2a 내지 도 2c는 각각 도 1에 도시된 광확산판에 형성된 볼록부(凸部)의 정면도, 측면도 및 배면도이다.

도 3a 내지 도 3c는 각각 본 발명의 제2 실시형태에 따른 광확산판에 형성된 오목부(凹部)의 정면도, 측면도 및 배면도이다.

도 4a 내지 도 4c는 각각 본 발명의 제3 실시형태에 따른 광확산판에 형성된 볼록부의 정면도, 측면도 및 배면도이다.

도 5a 내지 도 5c는 각각 본 발명의 제4 실시형태에 따른 광확산판에 형성된 오목부의 정면도, 측면도 및 배면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 광확산판 2 시트부

3 프리즘부 4 볼록부

5 오목부 6 볼록부

7 오목부 10 백 라이트 유니트장치

11 램프 12 도광판

13 광확산판 14 프리즘판

14a 프리즘부 A 좌우방향

B 전후방향

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명한다.

도 1에 있어서, 광확산판(1)은, 시트부(2)의 표면에 단면이 삼각형 형상으로 이루어진 다수개의 볼록 프리즘부(3)를 구비하고 있다. 상기 다수개의 프리즘부(3)는, 그 종축 방향이 좌우방향(도 1에서 화살표 A 방향)을 향하도록 서로 근접하여 평행하게 설치되어 있다.

백 라이트 유니트장치에 있어서, 광확산판(1)은, 그 좌우방향이 램프와 평행한 방향이 되도록 즉, 프리즘부(3)가 램프(11)와 평행하게 되도록(도 6 참조) 설치된다. 그럼으로써 램프와 수직한 면에서의 도광판에서 출사된 광선의 휘도분포의 최대치 방향을, 프리즘부(3)의 측면을 따라, 더욱더 법선방향으로 굴절시켜 도광판으로부터 출사된 통과광선의 최대치의 방향을 제어하는 것이 가능해 진다.

상기 광확산판(1)에서는, 광확산 수단으로서 다수개의 볼록부(4)가 시트부(2)의 배면에 형성되어 있다. 상기 각각의 볼록부(4)는, 도 1 또는 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 방추형(즉, 원호를 그 현을 중심으로 회전시킨 회전체)을 그 중심축을 지나가는 면을 따라 반으로 쪼갠 형상으로, 그 중심축 방향이 전후방향(도 1에서 화살표 B 방향)과 평행하게 되도록(즉, 프리즘부(3)의 긴 축과 수직한 방향으로), 그리고 서로 근접하여 설치되어 있다.

상기 볼록부(4)는 좌우방향의 곡률이 전후방향의 곡률보다 크다. 또한 단위길이당 좌우방향에서의 볼록부(4)의 개수가 단위길이당 전후방향에서의 볼록부 개수보다 많다. 그렇기 때문에, 상기 광확산판(1)은, 좌우방향에서의 확산능이 전후방향에서의 확산능보다 크게 된다.

따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 백 라이트 유니트장치(10)에 있어서 도광판(12)의 출광특성이 도 7의 휘도분포와 같은 경우, 도 6의 광확산판(13) 대신에 상기 도 1의 광확산판(1)을 이용하고 상기 광확산판(1)의 프리즘부(3)를 램프(11)와 평행이 되도록 설치하면, 램프(11)와 수직한 방향에서의 휘도분포에서는 광확산판(1)의 낮은 확산능 때문에 확산되지 않은 채 프리즘부(3)와 프리즘판(14)에 의해 집광된 법선방향의 광선을 가지게 되어, 법선방향에서의 출광량을 그다지 많이 감소시키지 않는다.

한편, 램프(11)와 평행한 방향에서의 휘도분포는, 광확산판(1)의 확산능이 크기 때문에 법선방향의 출광량을 높이는 것이 가능해진다. 즉, 어떤 방향을 기준으로 해도 법선방향의 출광량을 크게 할 수 있다.

상기 광확산판(1)은 광선을 투과시킬 필요가 있어 투과성이 있어야 하며, 따라서 무색 투명한 것이 바람직하다. 그 재료는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리에틸렌 나프탈레이트 (polyethylene naphthalate), 아크릴 수지, 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리올레핀(polyolefin), 셀룰로즈 아세테이트(cellulose acetate), 방수 비닐 클로라이드(weather-resistant vinyl chloride) 등과 같은 합성수지가 사용된다.

또한, 광확산판(1)의 크기도 제한되지 아니하나, 시트부(2)의 두께는 50∼250 μm 이다. 만약, 시트부(2)의 두께가 50 μm 보다 얇다면, 확산판의 강도가 불안정해진다. 한편, 시트의 두께가 250 μm을 초과하는 경우, 액정화면의 휘도가 감소하고, 백 라이트 유니트의 두께가 증가하기 때문에, 더욱 밝고 얇은 것이 요구되는 액정표시장치의 조건에 부적합하게 된다.

프리즘부(3)의 크기에 대하여 살펴보면, 그 삼각형 단면은 밑변이 30∼200 μm 정도여야 하고, 높이가 10∼200 μm 정도여야 한다. 볼록부(4)는 길이가 5∼500 μm , 높이가 시트부(2)의 배면으로부터 5∼100 μm 정도이다.

광확산판(1)에 볼록부(4)를 형성하는 방법으로는

(가) 볼록부(4)를 뒤집은 형상을 가진 주형에서 합성수지로 모양을 뜬 다음 그 주형을 제거함으로써 시트부(2)의 배면에 볼록부(4)를 형성하는 방법,

(나) 볼록부(4)를 뒤집은 형상을 가진 금 주형 (gold mold)에 용융 상태의 수지를 주입하는 주입 주형법(injection molding method),

(다) 판 모양의 수지를 다시 가열하면서, 그것을 (나)항에서와 비슷한 금 주형과 금속판 사이에 밀어 넣은 다음 눌러서 볼록부 형상을 만드는 방법,

(라) 볼록부(4)를 뒤집은 형상을, 원주면에 가진 로울러와 다른 로울러 사이에 용융된 판 모양의 수지를 통과시켜서 필요한 형상을 얻는 압출성형법(extrusion sheet molding method),

(마) 기본 막으로 자외선 경화수지(UV curing resin)를 사용하여 그것을 (라)항의 로울러 사이에 밀어 넣음으로써, 경화되지 않은 상태의 자외선 경화수지에 그 형을 만들고 자외선으로써 그것을 경화하는 방법,

(바) 자외선 경화 수지 대신에 EB 경화수지를 쓰는 방법,

(사) 중심축이 배열되어 있는 방추형 광확산제가 섞인 도료를 이용하는 방법 등이 있다.

본 발명의 제2 실시형태에 따른 광확산판에는, 시트부(2)의 배면에 광확산 수단으로서 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같은 오목부(5)가 구비되어 있다. 오목부(5)는 제1 실시형태의 볼록부와 동일한 형상을 가지고 있으나, 다만, 볼록부와 차이점이 있다면 볼록부가 오목부로 바뀌었다는 것뿐이다.

따라서, 오목부(5) 역시 전후방향에서의 곡률보다 좌우방향에서의 곡률이 더 크고, 전후방향보다 좌우방향에서의 단위길이당 오목부(5)의 개수가 더 많다. 따라서 광확산판(1)에서와 같이, 이러한 광확산판에서도 전후방향에서의 확산능보다 좌우방향에서의 광확산능이 더 크다.

그 결과, 광확산판(1)과 동일한 광확산판을 사용하는 백 라이트 유니트장치에서는, 램프에 수직한 방향에서의 휘도분포는 작은 확산능 때문에 많이 확산되지 않고 그에 따라 법선방향으로의 출광량이 감소되지 않는데 비하여, 램프에 평행한 방향으로의 휘도분포는 높은 확산능 때문에 법선방향으로의 출광량이 증가한다.

본 발명의 제3 실시형태에 따른 광확산판에는, 시트부(2)의 배면에 광확산 수단으로서 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같은 볼록부(6)를 가지고 있다. 볼록부(6)의 각각은 직사각형의 밑면을 가진 4각 피라미드 형상을 가지고 있다. 볼록부(6)는 밑면의 긴 변들이 전후방향에서 평행하도록 서로 근접하여 형성되어 있다. 따라서, 볼록부(6)에서는 좌우방향의 경사각이 전후방향의 경사각보다 크고, 단위길이당 볼록부의 개수는 전후방향에서보다 좌우방향에서 더 많다.

따라서, 광확산판(1)과 같이, 상기의 광확산판에서도 역시 전후방향의 확산능보다 좌우방향의 확산능이 더 크다. 그 결과, 광확산판(1)과 같은 광확산판을 사용하는 백 라이트 유니트장치에서는, 법선방향에서의 출광량이 어떤 방향에서도 즉, 좌우방향과 전후방향 어디에서도 증가될 수 있다.

본 발명의 제4 실시형태에 따른 광확산판은, 시트부(2)의 배면에 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같은 오목부(7)를 가지고 있다. 상기 오목부(7)는 제3 실시형태의 볼록부와 동일한 형상을 가지고 있으나 다만, 차이점이 있다면 볼록부가 오목부로 바뀌었다는 것뿐이다.

따라서 광확산판(1)에서와 같이, 상기의 광확산판에서도 전후방향에서의 확산능보다 좌우방향에서의 광확산능이 더 크다.

그 결과, 상기 광확산판을 사용하는 백 라이트 유니트장치에서는, 법선방향에서의 출광량이 어떤 방향에서도 증가될 수 있다.

위에서 몇 가지 실시형태를 예시하였으나, 본 발명의 광확산판은 이러한 것들에 제한되지 않고 예를 들면, 아래와 같은 경우를 생각해 볼 수 있다.

(가) 광확산수단을 얻기 위해, 방추형상의 광확산제를 시트부(2)에 분산시키고, 광확산제의 중심축이 전후방향으로 향하게 한다. 이러한 광확산재료는 좌우방향에서의 확산능을 전후방향에서의 확산능보다 더 높게 만든다.

(나) 광확산수단을 얻기 위해, 광확산제의 중심축이 전후방향으로 향하도록 방추형상의 광확산제를 내부에 분산시킨 광확산층(light diffusing layer)을 시트부(2)의 배면에 형성한다.

(다) 상기한 광확산수단을 구비한 광확산판을 사용하면 프리즘부(3)를 사용하지 않을 수도 있다. 상기 광확산판은, 프리즘판(14)의 프리즘부(14a)에 수직한 방향에서의 휘도분포와 그것에 평행한 방향에서의 휘도분포간의 차이에 의해, 법선방향에서의 출광량을 증가시킬 수 있다.

(라) 도광판(12)에서 출사되는 광선이 도 7에 도시된 휘도분포를 가지지 않고, 그 대신 램프와 평행한 방향에서의 휘도분포가 높은 최대치를 나타내고 램프와 수직한 방향에서의 휘도분포가 상대적으로 낮으며 최대치가 없는 경우에는, 위에서 예로 든 실시형태와는 달리, 전후방향에서의 확산능을 좌우방향에서의 확산능보다 크게 하기 위하여, 광확산수단으로 쓰인 볼록부(4), 오목부(5), 볼록부(6) 및 오목부(7)를 전후방향보다는 좌우방향으로 배열한다.

그럼으로써, 이러한 광확산판을 사용한 백 라이트 유니트장치에서는, 램프에 수직한 방향에서의 휘도분포는 높은 확산능력으로 인해 법선방향으로 출사되는 광선을 증가시킨다. 그에 반해 램프에 평행한 방향에서의 휘도분포에서는 낮은 확산능력으로 인해 그다지 많이 확산되지 않게 되고 그럼으로써 법선방향에서의 출광량의 감소가 방지될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 광확산판에 의하면 프리즘판의 프리즘부, 또는 상기 광확산판의 프리즘부와 평행한 방향에서의 집광특성과 수직한 방향에서의 집광특성과의 차이에 따른 확산 효과가 발휘되어, 어느 방향으로도 법선방향에서의 출광량을 높이는 것이 가능하다.

Claims

액정표시장치의 백 라이트 유니트장치에 사용되는 광확산판으로서,

전후방향의 확산능과 좌우방향의 확산능이 서로 상이한 광확산 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 광확산판.
제1항에 있어서, 상기 광확산 수단은, 종방향으로 분할되어 상기 광확산판의 표면에 형성되어 있으며 그 중심축이 전후방향 또는 좌우방향으로 배열되어 있는 다수개의 방추형 볼록부 또는 오목부인 것을 특징으로 하는 광확산판.
제1항에 있어서, 상기 광확산 수단은, 밑면이 직사각형인 사각 피라미드 형상으로 이루어져 상기 광확산판의 표면에 형성되어 있으며 상기 직사각형 밑면의 장변이 전후방향 또는 좌우방향으로 배열되어 있는 다수개의 사각 피라미드 형상의 오목부 또는 볼록부인 것을 특징으로 하는 광확산판.
제1항에 있어서, 상기 광확산 수단은, 중심축이 좌우방향 또는 전후방향으로 배열되어 있으며 상기 광확산판에 분산되어 있는 방추형 광확산제인 것을 특징으로 하는 광확산판.
제1항에 있어서, 상기 광확산 수단은, 상기 광확산판의 표면에 형성된 광확산층으로서, 상기 광확산층에는 중심축이 전후방향 또는 좌우방향으로 배열되어 있는 방추형 광확산제가 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 광확산판.
제1항에 있어서, 상기 광확산 수단은, 홀로그램 기법을 이용하여 상기 광확산판의 표면에 형성된 오목볼록부인 것을 특징으로 하는 광확산판.
제1항에 있어서, 상기 광확산판 표면에 단면이 삼각형인 볼록모양의 프리즘부가 전후방향 또는 좌우방향을 향해서 다수개 형성되어 있는 광확산판.
액정표시장치용 백 라이트 유니트장치로서,

선형 램프와;

상기 램프를 따라 설치되어 상기 램프로부터 발산되는 광선을 표면 방향으로 유도하는 도광판과;

좌우방향이 상기 램프와 평행이 되도록 상기 도광판의 윗면에 설치되어 있는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 광확산판을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 백 라이트 유니트장치.