KR20000062113A - 액정 표시 장치용 백라이트 시스템 - Google Patents

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KR20000062113A
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김종훈
이훈선
이연근
유정수
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성재갑
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Abstract

본 발명은 액정 표시 장치를 포함한 표시 장치용 백라이트 시스템에 관한 것으로, a)하나 이상의 램프 및 지지대로 이루어진 광원부; b)광학적으로 투명한 재질을 이용하여 제작되며, 상기 a)의 광원부가 측면에 배열된 도광판; c)상기 b)의 도광판의 하부에 배열된 반사 필름; d)광학적으로 투명한 재질을 이용하여 제작되고, 상기 b)의 도광판의 상부에 배열되며, 확산 정도가 방향에 따라 다른 비등방성 확산 필름; 및 e)광학적으로 투명한 재질을 이용하여 제작되고, 상기 d)의 비등방성 확산 필름의 상부에 배열되며, 상기 d)의 비등방성 확산 필름에 대면하는 일면은 편평하고, 다른 일면에는 단면이 일련의 삼각형으로 이루어진 렌티큘러층이 포함된 집광 필름을 포함하여 이루어짐으로써, 광학필름의 개수를 줄여 생산성과 가격 경쟁력을 향상시키는 백라이트 시스템 및 이를 이용한 액정 표시 장치를 제공한다.

Description

액정 표시 장치용 백라이트 시스템 {A BACKLIGHT SYSTEM FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICES}
본 발명은 액정 표시 장치용 백라이트 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존과 같은 광학적 특성을 유지하면서도 광학 필름의 개수를 감소시켜 생산성과 가격 경쟁력을 향상시키는 액정 표시 장치용 백라이트 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 백라이트 시스템은 하나 이상의 램프 및 그 지지대로 이루어진 광원부와, 이를 면광원으로 전환시켜 주는 도광판 및 이 도광판 아래에 위치하는 반사 필름 등을 포함한다. 도광판을 통과한 빛 자체를 액정 표시 장치에 그대로 사용하기에는 그 출사 모양이 부적합하므로, 이를 보다 적합한 출사 모양으로 전환시켜 주기 위하여 도광판의 상부에 다수의 광학 필름을 배치한다. 그러나 종래 기술에 의하면, 너무 많은 개수의 광학 필름을 사용하기 때문에 백라이트 시스템, 더 나아가 액정 표시 장치의 가격을 상승시키고, 다른 한편으로는 광학 필름의 개수를 줄인다 하더라도 빛의 출사 모양이 협소하게 나타나는 등의 문제점으로 인해 대형 액정 표시 장치에 사용하기에는 적합하지 않았다. 이를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도1은 종래 기술에 의한 백라이트 시스템을 적용한 액정 표시 장치의 분해 사시도로서, 이 백라이트 시스템은 미국 특허 4,542,449를 기본으로 하여, 도광판의 상부에 복수의 광학 필름이 배열된 구성을 예시하고 있다.
즉, 이 백라이트 시스템은 램프 등의 광원(1)이 지지대(2)와 함께 도광판(3)의 한 측면에 배열되고, 도광판(3)의 하부에 반사 필름(4)이 배열되며, 도광판(3)의 상부에 확산 필름(5), 제1집광 필름(6), 제2집광 필름(7), 보호 필름(8) 및 액정 패널부(9)가 순차적으로 배열되어 이루어져 있다. 이 때, 도광판(3)의 상,하면 중 어느 일면에는 일정 패턴이 가공되어 있다. 또한, 각각의 단면이 일련의 미세한 직각 이등변 삼각형으로 이루어지는 렌티큘러층(10)이 제1 및 제2 집광 필름(6,7)의 상면에 형성되어 있으며, 이 때 두 집광 필름(6, 7)에서의 렌티큘러층(10)의 가공 방향이 서로 수직하도록 배열되어 있다. 보호 필름(8)은 집광 필름(7)의 형상을 보호하고 간섭 무늬를 없애기 위해 종종 사용된다.
이러한 백라이트 시스템은 광원(1), 지지대(2), 도광판(3), 및 반사 필름(4) 이외에도 4장의 필름, 즉 확산 필름(5)과, 제1 및 제2집광 필름(6,7) 및 보호 필름(8)을 더 구비하고 있기 때문에, 백라이트 시스템, 더 나아가 액정 표시 장치 전체의 가격을 상승시킨다. 또한 조립 공정을 복잡하게 하여 생산성을 저하시킨다.
이를 개선하기 위하여, 도광판의 상부에 배열되는 광학 필름의 개수를 줄인 대표적인 것으로서, 미국 특허 5,126,882의 백라이트 시스템이 도2에 도시되어 있다.
도2에 도시된 바와 같이, 이 백라이트 시스템은 광원(11)이 지지대(12)와 함께 도광판(13)의 한 측면에 배열되고, 도광판(13)의 하부에 반사 필름(14)이 배열되며, 도광판(13)의 상부에 집광 필름(15)이 배열되고, 그 위에 확산 필름(16)과 액정 패널부(17)가 순차적으로 배열되어 이루어져 있다. 이 때, 도1에 도시된 백라이트 시스템의 경우와는 달리, 그 단면이 일련의 미세한 이등변 삼각형으로 이루어진 렌티큘러층(18)이 집광 필름(15)의 하면에 형성되어 있고, 그 가공 방향은 광원(11)의 배열 방향과 평행하도록 되어 있다.
이러한 백라이트 시스템은 도1에 도시된 백라이트 시스템에 비하여 집광 필름(15)과 확산 필름(16)의 개수가 적기 때문에 백라이트 시스템의 가격을 보다 저렴하게 할 수 있고, 정면 휘도 또한 충분히 높지만, 광원(11)에 수직하는 방향의 시야 범위가 매우 좁기 때문에 13.3"급 이상의 대형 액정 표시 장치에서는 사용하기 적합하지 않은 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 광학 필름의 개수를 줄여 조립공정을 단순화시킴으로써 생산성과 가격 경쟁력을 향상시키고, 이와 동시에 휘도의 시야 문제를 해결하는 백라이트 시스템을 제공하는 데 있다.
도1은 종래 기술에 의한 백라이트 시스템을 적용한 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.
도2는 종래 기술에 의한 다른 백라이트 시스템을 적용한 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.
도3은 본 발명에 의한 백라이트 시스템을 적용한 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.
도4는 도3의 도광판 상면에 형성된 렌티큘러층을 도시한 도광판의 x축 단면도이다.
도5a는 도3의 도광판 하면에 형성된 패턴을 도시한 도광판의 하면도이고,
도5b는 도3의 도광판 하면에 형성된 다른 패턴을 도시한 도광판의 하면도이다.
도6a는 도3의 도광판 내부에서의 빛 진행 상태의 한 예를 도시한 도광판의 y축 단면도이고,
도6b는 도3의 도광판 내부에서의 빛 진행 상태의 다른 예를 도시한 도광판의 y축 단면도이다.
도7a는 도3의 도광판을 통과한 빛을 (A)위치에서 측정한 상하 시야각에 따른 휘도 변화를 도시한 그래프이고,
도7b는 도3의 도광판을 통과한 빛을 (A)위치에서 측정한 좌우 시야각에 따른 휘도 변화를 도시한 그래프이다.
도8a는 비등방성 확산 필름의 광학적 특성을 평가하는 방법을 도시한 공정단면도이고,
도8b는 도8a의 실험에서 스크린에 나타난 빛으로부터 비등방성 확산 필름의 장축과 단축을 정의하는 방법을 도시한 스크린의 상면도이다.
도9a는 도3의 비등방성 확산 필름을 통과한 빛을 (B)위치에서 측정한 상하 시야각에 따른 휘도 변화를 도시한 그래프이고,
도9b는 도3의 비등방성 확산 필름을 통과한 빛을 (B)위치에서 측정한 좌우 시야각에 따른 휘도 변화를 도시한 그래프이다.
도10은 도3의 집광 필름 상면에 형성된 렌티큘러층을 도시한 집광 필름의 y축 단면도이다.
도11a는 도3의 집광 필름 내부에서의 빛 진행 상태의 한 예를 도시한 집광 필름의 y축 단면도이고,
도11b는 도3의 집광 필름 내부에서의 빛 진행 상태의 다른 예를 도시한 집광 필름의 y축 단면도이다.
도12a는 도3의 집광 필름을 통과한 빛을 (C)위치에서 측정한 실험의 상하 시야각에 따른 휘도 변화를 도시한 그래프이고,
도12b는 도3의 집광 필름을 통과한 빛을 (C)위치에서 측정한 실험의 좌우 시야각에 따른 휘도 변화를 도시한 그래프이다.
도13a는 도3의 집광 필름을 통과한 빛을 (C)위치에서 측정한 다른 실험의 상하 시야각에 따른 휘도 변화를 도시한 그래프이고,
도13b는 도3의 집광 필름을 통과한 빛을 (C)위치에서 측정한 다른 실험의 좌우 시야각에 따른 휘도 변화를 도시한 그래프이다.
도14는 백라이트 시스템 상에서 휘도를 측정하는 위치를 도시한 백라이트 시스템의 상면도이다.
도15는 종래 기술, 본 발명의 일 실시예 및 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 시스템에서 측정한 상하 시야각에 따른 휘도 변화를 도시한 그래프이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 백라이트 시스템은, a)하나 이상의 램프 및 지지대로 이루어진 광원부; b)광학적으로 투명한 재질로 이루어져 있고, 상기 a)의 광원부가 측면에 배열되며, 하면에 패턴이 형성되고, 상면에 단면이 일련의 삼각형으로 이루어진 렌티큘러층이 형성되며, 상기 렌티큘러층의 가공 방향이 상기 a)의 광원부의 배열 방향에 수직하도록 배열된 도광판; c)상기 b)의 도광판의 하부에 배열된 반사 필름; d)광학적으로 투명한 재질로 이루어져 있고, 상기 b)의 도광판의 상부에 배열되며, 확산 정도에 따라 정해지는 장축과 단축 중 장축은 상기 a)의 광원부의 배열 방향에 수직하도록, 단축은 상기 a)의 광원부의 배열 방향에 평행하도록 배열된 비등방성 확산 필름; 및 e)광학적으로 투명한 재질로 이루어져 있고, 상기 d)의 비등방성 확산 필름의 상부에 배열되며, 하면이 편평하고, 상면에 단면이 일련의 삼각형으로 이루어진 렌티큘러층이 형성되며, 상기 렌티큘러층의 가공 방향이 상기 a)의 광원부의 배열 방향에 평행하게 배열된 집광 필름을 포함하는 구성이다.
이 때, 상기 b)의 도광판의 하면에 형성된 패턴의 국부 밀도가 상기 a)의 광원부로부터 멀수록 큰 것이 바람직하다.
또한, 상기 b)의 도광판의 상면에 형성된 렌티큘러층의 가공 방향은 상기 a)의 광원부의 배열 방향과 수직 방향으로부터 20°보다 작거나 같은각만큼 벗어난다.
그리고, 상기 b)의 도광판의 상면에 형성된 렌티큘러층을 이루는 삼각형은 특히 이등변 삼각형을 선호한다.
이 때, 상기 b)의 도광판의 상면에 형성된 렌티큘러층을 이루는 이등변 삼각형의 중심각(ξ)은, 70°보다 크거나 같고 110°보다 작거나 같은 것이 바람직하다.
또한, 상기 b)의 도광판의 상면에 형성된 렌티큘러층을 이루는 삼각형에서 이웃하는 삼각형의 정점간 거리는, 100 ㎛보다 작거나 같은 것이 바람직하다.
그리고, 상기 d)의 비등방성 확산 필름은 홀로그래픽 확산 필름인 것이 바람직하다.
또한, 상기 d)의 비등방성 확산 필름의 비등방성을 나타내는 비율(Ω/ω)이, 2보다 크거나 같은 것이 바람직하다.
그리고, 상기 d)의 비등방성 확산 필름의 장축에 대한 확산 정도를 나타내는 Ω가, 30°보다 크거나 같은 것이 바람직하다.
또한, 상기 d)의 비등방성 확산 필름의 장축은 상기 a)의 광원부의 배열 방향과 수직으로부터 20°보다 작거나 같은 각만큼 벗어난다.
그리고, 상기 d)의 비등방성 확산 필름의 단축은 상기 a)의 광원부의 배열 방향과 평행으로부터 20°보다 작거나 같은 각만큼 벗어난다.
또한, 상기 e)의 집광 필름의 상면에 형성된 렌티큘러층의 가공 방향은 상기 a)의 광원부의 배열 방향과 평행으로부터 20°보다 작거나 같은 각만큼 벗어난다.
그리고, 상기 e)의 집광 필름 상면의 단면에 형성된 렌티큘러층을 이루는 삼각형의 정점간 거리가 70 ㎛이내인 것이 바람직하다.
또한, 상기 e)의 집광 필름 상면의 단면에 형성된 렌티큘러층을 이루는 삼각형의 두 경사면 중, 상기 a)의 광원부에 먼 쪽의 경사면이 상기 e)의 집광 필름의 바닥면과 이루는 각 α와, 상기 a)의 광원부에 가까운 경사면이 상기 e)의 집광 필름의 바닥면과 이루는 각 β가, 40°≤α≤60° 및 40°≤β≤90°를 동시에 만족하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따라 광원부와 도광판, 반사 필름, 확산 필름 및 집광 필름을 포함하는 액정 표시 장치용 백라이트 시스템을 조립하는 방법은, 광학적으로 투명한 재질로 이루어져 있으며, 하면에 패턴이 형성되고, 상면에 단면이 일련의 삼각형으로 이루어진 렌티큘러층이 형성된 상기 도광판을, 상기 광원부의 측면에 상기 렌티큘러층의 가공 방향이 상기 광원부의 배열 방향에 수직하도록 배열하는 단계; 상기 도광판의 하부에 반사 필름을 배열하는 단계; 광학적으로 투명한 재질로 이루어져 있으며, 상기 확산 필름 중에서 비등방성 확산 필름을, 상기 비등방성 확산 필름의 확산 정도에 따라 정해지는 장축과 단축 중, 장축은 상기 a)의 광원부의 배열 방향에 수직하도록, 단축은 상기 광원부의 배열 방향에 평행하도록, 상기 도광판의 상부에 배열하는 단계; 및 광학적으로 투명한 재질로 이루어져 있으며, 하면이 편평하고 상면에 단면이 일련의 삼각형으로 이루어진 렌티큘러층이 형성된 집광 필름을, 상기 비등방성 확산 필름의 상부에, 상기 렌티큘러층의 가공 방향이 상기 광원부에 평행하게 배열하는 단계를 순차적으로 수행하여 이루어진다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도3은 본 발명에 의한 백라이트 시스템을 적용한 액정 표시 장치의 분해 사시도로서, 이 액정 표시 장치는 광원부(21), 도광판(22), 반사 필름(23), 비등방성 확산 필름(24) 및 집광 필름(25)으로 구성되는 백라이트 시스템과 액정 패널부(26)를 포함한다.
광원부(21)는 램프(27)와 이를 지지하는 지지대(28)로 이루어지고, 도광판(22)의 한 측면을 따라 즉, 좌표계의 y축 방향으로 배열된다. 이 때, 도3에 도시된 좌표계는 이후 첨부된 도면들 즉, 도3 내지 도15까지 일관되게 적용된다.
상기한 도광판(22)의 상면에는 단면이 일련의 미세한 삼각형으로 이루어진 렌티큘러층(29)이 형성되어 있으며, 특히, 그 삼각형이 이등변 삼각형인 것을 선호한다. 이 때 렌티큘러층(29)의 가공 방향이 광원부(21)의 배열 방향과 70°내지 110°를 이루어 좌표계의 y축에 거의 수직이 되도록 도광판(22)을 제작한다.
도4는 도광판(22)의 x축 단면도로서, 상기한 렌티큘러층(29)이 상세하게 도시되어 있다. 도4에 도시된 바와 같이, 렌티큘러층(29)을 이루는 일련의 이등변 삼각형의 정점간 거리(p1)는 약 100 ㎛ 이내의 범위에 있고, 중심각(ξ)은 70°≤ξ≤110°의 범위에 있다.
그리고, 도광판(22)의 하면은 도4에 도시된 바와 같이 소정의 패턴(30)과 평탄부(31)로 이루어져 있으며, 패턴(30)의 일반적인 형태는 도광판(22)의 하면도인 도5a∼도5b에 상세하게 도시되어 있다.
도5a∼도5b에 도시된 바와 같이 도광판(22)의 하면에 형성된 패턴(30)의 국부밀도는 광원부(21)에 가까운 쪽에서 먼 쪽으로 갈수록 커지는데, 이것은 도광판(22)의 전면적에 걸쳐서 균일한 휘도를 얻기 위해서이다.
상기한 패턴(30)을 형성하는 방법으로는 샌드 블라스팅(sand-blasting) 방법, 미국 특허 5,776,636 등에 의한 스탬핑(stamping) 방법, 에칭(etching) 방법, 프린팅(printing) 방법, 및 다이아몬드 바이트나 레이저를 이용한 직접 가공(direct engraving) 방법 등이 있다.
패턴(30)의 구체적인 형상은 패턴(30)의 형성 방법에 크게 의존하는데, 예를 들면 샌드 블라스팅 방법을 이용하면 주로 무정형으로 형성되는 반면에, 에칭 방법이나 직접 가공 방법으로는 미세한 렌즈 형상 또는 일정 길이의 미세한 선분(도5b)모양의 패턴이 형성된다. 상기에서 언급된 어느 방법을 사용하여도 그 광학적 특성은 대동소이하고 이에 대한 실험결과는 도12a∼도13b를 이용하여 후술한다. 따라서 본 발명은 패턴의 특정 가공방법에 한정되지 않으며, 결론적으로 도광판(22)의 하면을 가공하는 방법은 본 발명의 본질적인 내용을 제한하지 못한다.
이러한 패턴(30)은 완전히 평면 처리된 도광판(22) 하면의 평탄부(31)에서 일어날 전반사 조건을 벗어나게 해주는 역할을 하며, 이것은 도광판(22)의 y축 단면도인 도6a∼6b에 상세히 도시되어 있다. 일반적으로 도광판(22) 하면의 평탄부(31)에서는, 도6a에 도시된 바와 같이, 전반사가 일어난다(경로1). 따라서 도광판(22)이 광학적 캐비티(optical cavity) 역할을 하게 된다. 그러므로 도광판(22)의 내부에 트랩(trap)된 빛을 그 상면을 통하여 출사시키기 위해서는 도6b에 도시된 바와 같이 전반사의 조건을 벗어나게 하여야 한다. 이는 산란을 통하여 가능한데, 이 역할을 도광판(22) 하면에 형성된 패턴(30)이 수행하게 된다. 즉, 도6b에 도시된 바와 같이 패턴(30)은 빛을 산란시키고, 산란된 빛은 바로 그 자리에서 반사되어 도광판(22)의 상면을 통해 출사될 수도 있고(경로2), 일단 반사 필름(23) 쪽으로 굴절되었다가 다시 도광판(22)의 상면을 통해 출사될 수도 있다(경로3). 이 때, 반사 필름(23)은 도광판(22)의 하부로 출사된 빛을 반사시켜 도광판(22)의 상면으로 다시 출사시키는 역할을 한다.
상기한 바와 같이 도광판(22)의 상면을 통해 출사된 빛은 도3의 (A)위치에서 관측되며, 그 빛의 시야각(θ)에 따른 휘도값(L)을 측정한 결과가 도7a∼7b에 나타나 있다. 이 때, 도광판(22) 하면의 패턴(30)은 샌드 블라스팅 방법으로 형성하였고, 도광판(22) 상면의 단면에 나타나는 일련의 미세한 이등변 삼각형의 중심각(ξ)은 90°이며, 반사 필름(23)은 일본 Tsujiden사의 RF-188을 사용하였다. 도7a는 램프에 수직한 방향에서의, 도7b는 램프에 평행한 방향에서의 θ에 따른 휘도 변화를 나타낸 것이다. θ=0°는 정면에서 측정한 휘도를 나타내고, θ〉0°는 +z축과 +x축(또는 +y축)이 이루는 평면에서 측정한 휘도를, θ〈0°는 +z축과 -x축(또는 -y축)이 이루는 평면에서의 측정한 휘도를 각각 나타낸다. 지금까지의 액정 표시 장치 기술에서 램프(27)는 사용자의 입장에서 보아, 주로 액정 표시 장치의 하부에 좌우로 길게 배열되어 있는데, 이를 실험 결과와 관련지으면, 도7a에 도시된 그래프는 상하 시야각에 따른 휘도를 나타낸다. 마찬가지로 도7b에 도시된 그래프는 좌우 시야각에 따른 휘도를 나타낸다.
도7a에 도시된 그래프에서의 휘도는 상방향 약 67°부근에서 매우 강한 최대값을 보여 주고 있음을 알 수 있다. 도광판(22)의 하면을 샌드 블라스팅 방법이 아닌 다른 방법으로 제작하여도 이와 유사한 경향을 보인다. 좌우 시야각에서의 휘도를 나타내는 도7b에서 시야각(θ)의 절대치가 45°이상인 범위에서 휘도(L)가 상대적으로 낮은 것은 도광판(22)의 상면에 형성된 렌티큘러층(29)에 의한 것이다.
이러한 도7a∼7b는 도광판을 통과한 빛의 일반적인 특성을 도시한 것으로, 도광판(22) 하면의 패턴(30)을 구현하는 방법에 무관한 결과이다. 그리고, 상방향 67°에서 나타나는 휘도의 최대값을 정면으로 전환시켜 주는 것은, 도광판(22) 상부에 형성된 확산 필름의 적절한 배열에 의하여 가능하다. 도광판의 재질에 대해 언급하면, 광학적으로 투명하여야 하는데, 특히 고분자 수지가 좋다. 그 대표적인 예로서 피엠엠에이(PMMA : poly methyl methacrylate)가 있다.
본 발명에서는 도광판(22)의 상부에 비등방성 확산성질을 나타내는 비등방성 확산 필름(24)을 위치시킨다. 이것은 등방성 확산 필름을 사용한 종래 기술에 의한 백라이트 시스템과 본 발명과의 큰 차이점 중의 하나이다.
상기한 비등방성 확산 필름(24)은 롤이나 평판 금형에 양각 또는 음각으로 직접 가공하거나 또는, 에칭에 의한 방법, 스탬핑에 의한 방법, 홀로그램 기법을 이용한 방법 등 여러 가지 방법에 의해 제작이 가능하다. 미국 특허 5,473,454는 미세한 구를 이용하여 비등방성 확산 필름을 제작하는 방법을 보여준다.
그 중에서 특히 홀로그램 기법을 이용하면 다른 방법에 비해 공정이 간단한 장점이 있다. 또한, 홀로그램 기법으로 만들어진 홀로그래픽 확산 필름은 방향에 따라 확산정도를 용이하게 조절할 수 있는 장점이 있는데, 예를 들면 미국의 Physical Optics Corporation의 1998년 7월 1일자 Light Shaping Diffuser??Technical Data Sheet를 참조하면 확인할 수 있다. 따라서, 비등방성 확산 필름으로는 홀로그래픽 확산 필름을 사용하는 것을 선호한다.
확산 필름이 등방성인지 혹은 비등방성인지를 판단하는 기준은 그 확산 필름에 의해 확산된 빛의 모양이다. 이것은 도8a에 도시된 바와 같이 레이저(32)에서 나오는 빔을 관측하고자 하는 확산 필름(33)에 수직 입사시키고, 확산 필름(33)에 의하여 확산된 빛을 스크린(34)에 비추었을 때 스크린(34)에 형성되는 빛의 모양으로부터 확인한다. 이때 스크린(34)에 형성되는 빛의 모양은 확산 필름(33)의 종류에 따라 원형 또는 도8b에 도시된 바와 같이 타원형으로 나타난다. 흔히 보듯이, 확산 필름(33)에 의해 확산된 빛이 특정한 방향성이 없는 원형으로 나타나면, 그 확산 필름은 등방성 확산 필름이다. 이는 주로 유리 비드(bead)를 투명한 기층 위에 코팅하는 방법으로 만든 확산 필름 등에서 주로 나타나는 현상이다.
반면에, 스크린(34)에 형성된 빛이 타원형으로 나타나면, 이 때 사용된 확산 필름은 비등방성 확산 필름이다.
도8b에 도시된 바와 같이, 스크린(34)에 형성된 빛이 길게 나타나는 방향이 해당되는 비등방성 확산 필름의 장축(35) 방향이며, 짧게 나타나는 방향이 해당되는 비등방성 확산 필름의 단축(36) 방향이다. 비등방성 확산 필름의 특징으로서, 스크린(34)에 형성된 빛은 타원의 중심에서 가장 밝고 타원의 가장자리로 갈수록 그 밝기가 점점 약해지는데, 타원의 장축(35)을 따라 중심에서의 밝기의 절반이 되는 전체 폭 (full width at half maximum)이 이루는 각(Ω)과 타원의 단축(36)을 따라 중심에서의 밝기의 절반이 되는 전체 폭이 이루는 각(ω)의 비율을 비등방성 비율(Ω/ω)이라 하고, 이것은 본 발명에서 중요한 변수로 작용한다. 만일, Ω/ω=1이라면, 이는 등방성 확산 필름의 경우에 해당한다.
앞에서 언급한 바와 같이 홀로그래픽 확산 필름에서는 Ω/ω의 조절이 용이하다는 장점이 있기 때문에, 비등방성 확산 필름으로는 홀로그래픽 확산 필름이 선호된다. 본 발명에서는 Ω/ω≥2인 비등방성 확산 필름이 바람직하며, 특히 Ω/ω≥3인 비등방성 확산 필름이 더욱 바람직하다. 또한, 비등방성 확산 필름의 장축에 따른 확산정도를 나타내는 Ω가 커야 하는데, 본 발명에서는 Ω≥30°인 비등방성 확산 필름이 바람직하며, 특히 Ω≥70°인 비등방성 확산 필름이 더욱 바람직하다.
본 발명의 백라이트 시스템에서는 비등방성 확산 필름(24)의 배열방법이 매우 중요하다. 본 발명에서는 비등방성 확산 필름(24)의 장축(35)이 광원부(21)의 배열 방향에 거의 수직하도록 배열되어, 좌표계의 x축과 거의 일치하도록 배열한다. 일반적으로는 비등방성 확산 필름(24)의 장축(35)과 광원부(21)의 배열 방향이 이루는 각은 70°보다 크거나 같고 110°보다 작거나 같다. 또한, 비등방성 확산 필름(24)의 단축(36)은 광원부(21)의 배열 방향에 거의 평행하며, 좌표계의 y축과 거의 일치하도록 배열한다. 일반적으로는 비등방성 확산 필름(24)의 단축(36)이 광원부(21)의 배열 방향과 이루는 각은 -20°보다 크거나 같고 20°보다 작거나 같다.
상기한 바와 같이 비등방성 확산 필름(24)의 상면을 통해 출사된 빛은 도3의 (B)위치에서 관측되며, 그 빛의 시야각(θ)에 따른 휘도값(L)을 측정한 결과가 도9a∼9b에 나타나 있다. 이 때, 도9a∼9b에 나타난 그래프는 도7a∼7b의 실험에 사용된 도광판(22)의 상부에 Ω=95°이고, ω=25°이며, 따라서 Ω/ω=3.8인 비등방성 확산 필름(24)을 위치시켜 실험한 결과이다.
도9a∼9b는 각각 상하 시야각 및 좌우 시야각에 따른 휘도를 나타낸다. 도광판(22)에서 출사된 빛은 도7a에서 도시된 바와 같이 상방향 67°에서 최대값을 보여 주었는데, 이 빛은 비등방성 확산 필름(24)을 거치면서 도9a에 도시된 바와 같이 상방향 36°근처로 최대값의 위치가 이동되어, 보다 더 정면으로 휘도의 최대값이 전환되었음을 알 수 있다. 도9b에 도시된 좌우 시야각에 따른 휘도는, 도7b에 도시된 도광판(22)을 통과한 빛의 좌우 시야각에 따른 휘도와 비교하여 그 모양이 크게 바뀌지 않았으나, θ=0°인 정면에서의 휘도는 증가하였음을 알 수 있으며, 이것은 상하 시야각에서 휘도의 최대값이 정면 쪽으로 이동됨에 따라 좌우 시야각에 영향을 미친 결과이다. 비등방성 확산 필름(24)의 비등방성 비율(Ω/ω)은 그 비등방성 확산 필름(24)을 통과한 빛의 좌우 시야각에 따른 휘도에 많은 영향을 준다. 예를 들어 비등방성 비율(Ω/ω)이 작은 비등방성 확산 필름을 사용하면 좌우방향으로 불필요하게 많은 확산을 일으켜 백라이트 전체의 밝기를 떨어뜨린다. 그러나, 상기 실험에서 사용한 비등방성 확산 필름(24)의 비등방성 비율은 3.8로서 휘도를 감소시키는 문제점을 유발하지 않았다.
다음으로, 상기한 바와 같은 비등방성 확산 필름(24)의 상부에 집광 필름(25)을 배열한다. 집광 필름(25)의 상세 구조는 그 단면도인 도10에 도시되어 있다. 집광 필름(25)은 하면이 편평하고, 상면에 단면이 일련의 미세한 삼각형으로 이루어진 렌티큘러층(38)이 형성되어 있다. 이 때, 미세한 삼각형의 정점간 거리(p2)는 70 ㎛ 이내이다. 그리고 이 렌티큘러층(38)의 가공 방향은 광원부(21)의 배열 방향에 거의 평행하도록 즉, 좌표계의 y축 방향에 거의 평행하도록 집광 필름(25)을 배열한다. 그러나 액정 패널부 장착시에 나타날 수도 있는 모아레 무늬와 같은 간섭 무늬를 제거하기 위해서 의도적으로 렌티큘러층(38)의 가공 방향을 광원부(21)의 배열 방향에 평행으로부터 약간 벗어나도록 배열하기도 한다. 일반적으로 집광 필름(25)의 상면에 형성된 렌티큘러층(38)의 가공 방향과 광원부(21)의 배열 방향이 이루는 각은 -20°보다 크거나 같고 20°보다 작거나 같다. 이 집광 필름은 광학적으로 투명한 재질로 제작되어야 하는데, 주로 피이티(PET : polyethylene terephthalates) 같은 기판(substrate) 위에 아크릴계 수지 등을 경화시켜 제작한다.
상기한 집광 필름(25)의 단면에 형성된 삼각형의 두 경사면(39,40)이 집광 필름(25)의 하면과 이루는 각 β와 α는 40°≤α≤60°와 40°≤β≤90°를 만족한다. 이는 광 추적법(ray tracing)에 의하여 최적화된 관계식이다.
또한 집광 필름의 배열 방법이 중요한데, β에 해당하는 쪽이 광원부(21)에 가까운 쪽에 배열되고, α에 해당하는 쪽이 광원부(21)에서 먼 쪽에 배열되어야 한다. 도광판(22)을 통과한 빛의 출사피크가 좌표계의 z축과 이루는 각은 대략 60°∼80°이고, 이 빛이 비등방성 확산 필름(24)을 통과하면 출사피크가 z축과 이루는 각이 대략 30°∼40°이다. 다시 말하면 비등방성 확산 필름(24)을 통과하여 집광 필름(25)으로 입사되는 빛은 좌표계의 xz평면 상에서 z축에 대하여 비대칭적이며, 이것은 θ=0°에 대하여 비대칭적인 도9a로부터 확인할 수 있다. 따라서, α와 β는 각각 다른 기준에 의하여 정해져야한다.
먼저 α를 정하는 기준은 다음과 같다. 도11a는 집광 필름(25)의 단면에 형성된 삼각형의 경사면(39,40) 중 광원부(21)에서 먼 쪽의 경사면(40)을 나타낸다. 도11a에 도시된 바와 같이 굴절률이 n인 집광 필름(25)의 하면에 θp의 각으로 입사된 빛이 θp'의 각으로 삼각형의 한 경사면(40)을 통과하여 나온다고 가정하면(경로4), 이 빛은 다음과 같은 수학식1을 만족한다.
이 때, 이 빛이 액정 표시 장치의 액정 패널부(26) 정면으로 나오기 위해서는 다음과 같은 수학식2를 만족해야 한다.
따라서, 수학식1의 θp에 비등방성 확산 필름(24)을 통과한 빛이 좌표계의 xz평면 상에서 최대 휘도를 나타내는 각도를 대입한 후, 상기 수학식1 및 수학식2를 동시에 만족하는 α의 값을 구하면 된다. 이를 다시 정리하면 다음의 수학식3과 같다.
한편, β를 구하는 기준은 도11b를 참조하여 설명한다. 앞에서 구한 α를 적용하여 β=α라고 가정하고, 이 때, θp로 입사되어 삼각형의 경사면 중 광원부(21)에서 먼 쪽의 경사면(40)을 바로 통과하는 경우(경로5)는 전혀 문제가 되지 않는다. 하지만 θp로 입사되어 삼각형의 경사면 중 광원부(21)에 가까운 쪽 경사면(39)으로 입사되는 경우(경로6)에는 그 경사면(39)에서 한번의 전반사를 겪어 그 빛은 정면으로 진행하지 못한다. 즉, 이 부분은 정면 휘도에 전혀 기여를 하지 못하게 된다. 이러한 경우에는 그 경사면(39)의 기울기 tanβ를 그 빛이 삼각형 내부에서 진행하는 방향의 기울기와 일치시켜 주면 된다. 이를 수학적으로 표현하면 다음의 수학식4와 같다.
수학식4는 하나의 기준일 뿐이다. 왜냐하면, 수학식4 이외에도 반사와 굴절에 관한 프레넬 관계식 (Fresnel's equation) 등이 휘도의 시야특성에 영향을 주기 때문이다. 액정 표시 장치에서는 정면 휘도 그 자체뿐만 아니라 정면을 기준으로 일정 시야 범위를 확보해야 하기 때문에, 모든 α와 β에 대해서 광 추적법 등의 방법을 이용하여 최적화시켜 나갈 필요가 있다. 또한 비등방성 확산 필름(24)의 특성에 따라 θp가 일정 범위 내에서 가변적이므로 집광 필름(25)의 단면에 형성된 삼각형의 경사면들이 집광 필름(25)의 하면과 이루는 각 α,β는 상황에 맞게 선택되어져야 한다.
상기한 바와 같은 방법으로 선택된 α,β를 가지는 집광 필름(25)의 상면을 통해 출사된 빛은 도3의 (C)위치에서 관측되며, 그 빛의 시야각(θ)에 따른 휘도값(L)을 측정한 결과가 도12a∼12b에 나타나 있다. 이 때, 도12a∼12b에 나타난 그래프는 도7a∼7b의 실험에 사용된 도광판(22)과 도8a∼9b의 실험에 사용된 비등방성 확산 필름(24)을 사용한 실험결과이며, 각각 상하 시야각 및 좌우 시야각에 따른 휘도를 나타낸다. 정면휘도는 동일 소비전력 대비 기존과 동일한 수준이며, 상하, 좌우 시야특성 또한 사용에 전혀 무리가 없다. 또한 비등방성 확산 필름(24)의 헤이즈가 충분히 높아 도광판(22) 등에 의한 얼룩 등이 거의 나타나지 않았다. 액정 패널부(26)를 장착하였을 때에도 모아레 무늬 등의 간섭 무늬가 전혀 나타나지 않았다.
도13a∼13b는 도12a∼12b의 실험시 도광판(22)의 하면에 샌드 블라스팅 방법으로 일정 패턴을 구현한 것과는 달리, 에칭 방법으로 일정 패턴을 구현하고 도광판(22) 상면의 렌티큘러층(29), 비등방성 확산 필름(24), 및 집광 필름(25)은 동일하게 선정한 실험 결과이다. 이 실험 결과는 도12a∼12b의 실험 결과와 거의 유사하므로 도광판(22)의 하면에 일정 패턴을 형성하는 방법의 종류가 실험 결과에 전혀 영향을 주지 않음을 나타낸다. 따라서 본 발명은 도광판(22) 하면에 형성되는 패턴의 모양이나 그 형성방법에 전혀 무관하게 사용할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 백라이트 시스템의 성능을 종래 기술에 따른 백라이트 시스템과 비교하기 위하여 다음과 같은 실험을 실시하였다.
먼저 종래 기술로서 도1에 도시된 바와 같은 미국 특허 4,542,449에 따른 백라이트 시스템에 대해 실험하고, 이것을 실험I이라 한다. 즉, 12 V의 직류 정전압을 인버터에 가하고 인버터에서 나온 고주파 교류를 램프에 흘러주었다. 이 때 정전압 소스로부터 340 mA의 전류가 출력되는 것으로 측정되었고, 인버터 출력전류는 4.5 mA로 조절되었다. 이하 언급되는 실험들에서도 동일 램프 및 동일 소비전력을 기준으로 하여 측정하였다. 반사 필름으로는 일본 Tsujiden사의 RF-188을 사용하였다. 도광판은 상면이 편평하고 하면에는 미세 렌즈 패턴이 형성되도록 에칭방법으로 제작하였고, 이 때 미세 렌즈의 직경은 100 ㎛이며, 높이는 30 ㎛이다. 도광판의 상부에는 등방성 확산 필름인 일본 Keiwa사의 BS-01 확산 필름을 사용하였고, 확산 필름의 상부에 집광 필름으로서 미국 3M사의 BEFII 필름 2매를 위치시켰다. 2매의 집광 필름의 상부에 다시 보호 필름인 일본 Tsujiden사의 D117U를 위치시킨다. 이와 같은 백라이트 시스템으로부터 50 cm 떨어진 곳에서 Topcon사의 BM-7을 이용하여 휘도를 측정하였다. 이 때, 도14에 도시된 바와 같이 백라이트 시스템 상의 점①, 점②, 점③, 점④, 점⑤의 위치에서 각각 휘도를 측정하여 휘도 평균값 (Lave)과 휘도 균일도 (Lmax/Lmin)를 구하였다. 휘도 균일도는 상기 다섯 개의 위치에서의 휘도값 중에서 휘도 최대값 (Lmax)을 휘도 최소값 (Lmin)으로 나눈 것으로 나타낸다. 이와 같은 실험I의 결과는 표1에 나타나 있다.
다음으로, 본 발명에 의한 백라이트 시스템에 대해 실험하고, 이것을 실험II라 한다. 반사 필름으로서 은이 증착된 필름을 사용하고, 도광판의 하면은 상기 실험I의 경우와 같고, 상면의 단면에 형성된 미세한 이등변 삼각형의 중심각 ξ은 90°가 되도록 제작하였다. 비등방성 확산 필름은 Ω=95°, ω=25°(Ω/ω=3.8)인 홀로그래픽 확산 필름을 사용하고, 비등방성 확산 필름의 상부에는 α=45°, β=45°인 집광 필름을 위치시켰다. 이와 같은 실험II의 결과는 실험I의 결과와 함께 표1에 나타나있다.
다음 본 발명에 의한 또 다른 실험을 실시하고, 이것을 실험III라 한다. 이 때에는 실험II의 경우에서 비등방성 확산 필름을 Ω=95°, ω=0.2°(Ω/ω=475)인 홀로그래픽 확산 필름으로 대체하여 사용하였고, 그 외에 반사 필름, 도광판 및 집광 필름은 실험II의 경우와 동일한 것을 사용하였다. 이와 같은 실험III의 결과는 실험I 및 실험II의 결과와 함께 표1에 나타나있다.
실험I, 실험II, 실험III의 결과
실험I 실험II 실험III
Lave(cd/m2) 1343 1322 1352
Lmax/Lmin 1.18 1.25 1.26
표1에 나타나 있듯이 본 발명에 의한 백라이트 시스템에 대한 실험인 실험II 및 실험III의 결과를 종래 기술의 실험I의 결과와 비교해 볼 때, 본 발명에 의한 백라이트 시스템은 종래 기술에 의한 백라이트 시스템과 비슷한 성능을 나타내며 사용에 전혀 무리가 없음을 알 수 있다.
이번에는 도14에 도시된 점①의 위치에서 상하 시야각에 따른 휘도를 측정하였다. 이 때, 실험I과 같은 조건으로 실시한 실험을 실험IV라 하고, 실험III와 같은 조건으로 실시한 실험을 각각 실험V라 한다. 실험II와 같은 조건에서, 다만 집광 필름의 α,β를 α=50°, β=69°인 것으로 대체한 것을 실험VI이라 한다. 이 때, 실험IV, 실험V 및 실험VI의 결과는 도15에 도시되어 있다.
도15에 도시되어 있듯이, 본 발명에 의한 백라이트 시스템에 대한 실험인 실험V 및 실험VI의 결과는 종래 기술의 실험IV의 결과와 비교해 볼 때, 비슷한 성능을 나타내며 사용에 전혀 무리가 없음을 알 수 있다.
그러므로, 본 발명에 따른 비등방성 백라이트 시스템은 종래 기술과 비슷한 성능을 나타내어 사용에 전혀 무리가 없으면서도, 종래 기술에 비해 광학 필름의 개수를 줄여서 생산성과 가격 경쟁력을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 광학 필름의 개수를 줄였을 때 휘도의 시야 특성이 나빴던 또 다른 종래 기술에 비해 백라이트 시스템의 전 면적에 걸쳐 균일한 휘도를 얻을 수 있고, 휘도의 시야 특성 문제를 해결한 효과가 있다.

Claims (26)

  1. 액정 표시 장치를 포함한 표시 장치용 백라이트 시스템에 있어서,
    a)하나 이상의 램프 및 지지대로 이루어진 광원부;
    b)광학적으로 투명한 재질을 이용하여 제작되며, 상기 a)의 광원부가 측면에 배열된 도광판;
    c)상기 b)의 도광판의 하부에 배열된 반사 필름;
    d)광학적으로 투명한 재질을 이용하여 제작되고, 상기 b)의 도광판의 상부에 배열되며, 확산 정도가 방향에 따라 다른 비등방성 확산 필름; 및
    e)광학적으로 투명한 재질을 이용하여 제작되고, 상기 d)의 비등방성 확산 필름의 상부에 배열되며, 상기 d)의 비등방성 확산 필름에 대면하는 일면은 편평하고, 다른 일면에는 단면이 일련의 삼각형으로 이루어진 렌티큘러층이 포함된 집광 필름
    을 포함하는 백라이트 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 b)의 도광판의 일면에는 렌티큘러층이 포함되고, 다른 일면에는 패턴이 포함된 백라이트 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 b)의 도광판의 일면에 포함된 렌티큘러층의 단면이 일련의 삼각형으로 이루어진 백라이트 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 상기 b)의 도광판의 일면에 포함된 렌티큘러층의 단면이 일련의 이등변 삼각형으로 이루어진 백라이트 시스템.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 b)의 도광판의 일면에 포함된 렌티큘러층의 가공 방향과 상기 a)의 광원부의 배열 방향이 이루는 각이, 70°보다 크거나 같고 110°보다 작거나 같도록, 상기 b)의 도광판이 배열된 백라이트 시스템.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 b)의 도광판의 일면에 포함된 렌티큘러층의 가공 방향이 상기 a)의 광원부의 배열 방향에 수직하도록, 상기 b)의 도광판이 배열된 백라이트 시스템.
  7. 제4항에 있어서, 상기 b)의 도광판의 일면에 포함된 렌티큘러층의 단면을 이루는 이등변 삼각형의 중심각(ξ)은, 70°보다 크거나 같고 110°보다 작거나 같은 백라이트 시스템.
  8. 제4항에 있어서, 상기 b)의 도광판의 일면에 포함된 렌티큘러층의 단면을 이루는 이등변 삼각형의 중심각(ξ)이 90°인 백라이트 시스템.
  9. 제3항에 있어서, 상기 b)의 도광판의 일면에 포함된 렌티큘러층의 단면을 이루는 삼각형에서, 이웃한 삼각형의 정점간 거리가, 100 ㎛ 이내인 백라이트 시스템.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 b)의 도광판의 일면에 포함된 렌티큘러층이 상기 d)의 비등방성 확산필름에 대면하도록 배열된 백라이트 시스템.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 패턴이 포함된 상기 b)의 도광판의 일면이 상기 c)의 반사필름에 대면하도록 배열된 백라이트 시스템.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 b)의 도광판의 일면에 포함된 패턴의 국부 밀도가 상기 a)의 광원부로부터 멀수록 큰 백라이트 시스템.
  13. 제1항에 있어서, 상기 d)의 비등방성 확산 필름의 방향에 따라 다른 확산 정도에 의해 정해지는 장축과 단축 중, 장축이 상기 a)의 광원부의 배열 방향과 이루는 각은 70°보다 크거나 같고 110°보다 작거나 같으며, 단축이 상기 a)의 광원부의 배열 방향과 이루는 각은 0°보다 크거나 같고 20°보다 작거나 같도록, 상기 d)의 비등방성 확산 필름이 배열된 백라이트 시스템.
  14. 제1항에 있어서, 상기 d)의 비등방성 확산 필름의 방향에 따라 다른 확산 정도에 의해 정해지는 장축과 단축 중, 장축이 상기 a)의 광원부의 배열 방향에 수직하고, 단축이 상기 a)의 광원부의 배열 방향에 평행하도록, 상기 d)의 비등방성 확산 필름이 배열된 백라이트 시스템.
  15. 제1항에 있어서, 상기 d)의 비등방성 확산 필름의 비등방성을 나타내는 비율(Ω/ω)이, 2보다 크거나 같은 백라이트 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 d)의 비등방성 확산 필름의 장축에 대한 확산 정도를 나타내는 Ω가, 30°보다 크거나 같은 백라이트 시스템.
  17. 제1항에 있어서, 상기 d)의 비등방성 확산 필름이 홀로그램 기법으로 제작된 홀로그래픽 확산 필름인 백라이트 시스템.
  18. 제1항에 있어서, 상기 e)의 집광 필름의 다른 일면에 포함된 렌티큘러층의 가공 방향이 상기 a)의 광원부의 배열 방향과 이루는 각이 0°보다 크거나 같고 20°보다 작거나 같도록, 상기 e)의 집광 필름이 배열된 백라이트 시스템.
  19. 제1항에 있어서, 상기 e)의 집광 필름의 다른 일면에 포함된 렌티큘러층의 가공 방향이 상기 a)의 광원부의 배열 방향에 평행하도록, 상기 e)의 집광 필름이 배열된 백라이트 시스템.
  20. 제1항에 있어서, 상기 e)의 집광 필름의 다른 일면에 포함된 렌티큘러층의 단면을 이루는 삼각형에서, 이웃하는 삼각형의 정점간 거리가 70 ㎛이내인 액정 표시 장치용 백라이트 시스템.
  21. 제1항에 있어서, 상기 e)의 집광 필름의 일면에 포함된 렌티큘러층의 단면을 이루는 삼각형의 두 경사면 중, 상기 a)의 광원부에 먼 쪽의 경사면이 상기 e)의 집광 필름의 바닥면과 이루는 각 α와, 상기 a)의 광원부에 가까운 경사면이 상기 e)의 집광 필름의 바닥면과 이루는 각 β가, 40°≤α≤60° 및 40°≤β≤90°를 동시에 만족하는 백라이트 시스템.
  22. 액정 표시 장치를 포함한 표시 장치용 백라이트 시스템에 있어서,
    a)하나 이상의 램프 및 지지대로 이루어진 광원부;
    b)광학적으로 투명한 재질을 이용하여 제작되며, 상기 a)의 광원부가 측면에 배열된 도광판;
    c)상기 b)의 도광판의 하부에 배열된 반사 필름;
    d)광학적으로 투명한 재질을 이용하여 제작되고, 상기 b)의 도광판의 상부에 배열되며, 확산 정도가 방향에 따라 다른 비등방성 확산 필름; 및
    e)광학적으로 투명한 재질을 이용하여 제작되고, 상기 d)의 비등방성 확산 필름의 상부에 배열되며, 상기 d)의 비등방성 확산 필름에 대면하는 일면은 편평하고, 다른 일면에는 단면이 일련의 삼각형으로 이루어진 렌티큘러층이 포함된 집광 필름을 포함하고,
    상기 c)의 반사 필름에 대면하는 상기 b)의 도광판의 일면에는 패턴이 포함되고, 상기 d)의 비등방성 확산 필름에 대면하는 상기 b)의 도광판의 다른 일면에는 단면이 일련의 삼각형으로 이루어진 렌티큘러층이 포함되며, 상기 b)의 도광판의 다른 일면에 포함된 렌티큘러층의 가공 방향이 상기 a)의 광원부의 배열 방향에 수직하도록 상기 b)의 도광판이 배열되며;
    상기 d)의 비등방성 확산 필름의 방향에 따라 다른 확산 정도에 의해 정해지는 장축과 단축 중, 장축은 상기 a)의 광원부의 배열 방향에 수직하고, 단축은 상기 a)의 광원부의 배열 방향에 평행하도록 상기 d)의 비등방성 확산 필름이 배열되고;
    상기 e)의 집광 필름의 일면에 포함된 렌티큘러층의 가공 방향이 상기 a)의 광원부의 배열 방향에 평행하도록, 상기 e)의 집광 필름이 배열된 백라이트 시스템.
  23. 광원부와 도광판, 반사 필름, 비등방성 확산 필름 및 집광 필름을 포함하는 백라이트 시스템을 조립함에 있어서,
    a)하나 이상의 램프 및 지지대로 이루어진 광원부를 배열하는 단계;
    b)반사 필름을 배열하는 단계;
    c)일면에 패턴이 포함되고, 다른 일면에 단면이 일련의 삼각형으로 이루어진 렌티큘러층이 포함된 상기 도광판을, 상기 광원부의 측면에 상기 렌티큘러층의 가공 방향이 상기 광원부의 배열 방향에 수직하도록 배열하는 단계;
    d)비등방성 확산 필름을, 상기 비등방성 확산 필름의 방향에 따라 다른 확산 정도에 의해 정해지는 장축과 단축 중, 장축은 상기 광원부의 배열 방향에 수직하고, 단축은 상기 광원부의 배열 방향에 평행하도록 상기 도광판의 상부에 배열하는 단계; 및
    e)상기 비등방성 확산 필름에 대면하는 일면은 편평하고, 다른 일면에는 단면이 일련의 삼각형으로 이루어진 렌티큘러층이 포함된 집광 필름을, 상기 렌티큘러층이 가공 방향이 상기 광원부의 배열 방향에 평행하도록, 상기 비등방성 확산 필름의 상부에 배열하는 단계
    를 순차적으로 수행하여 백라이트 시스템을 조립하는 방법.
  24. 백라이트 시스템을 이용한 액정 표시 장치에 있어서,
    a)하나 이상의 램프 및 지지대로 이루어진 광원부;
    b)광학적으로 투명한 재질을 이용하여 제작되며, 상기 a)의 광원부가 측면에 배열된 도광판;
    c)상기 b)의 도광판의 하부에 배열된 반사 필름;
    d)광학적으로 투명한 재질을 이용하여 제작되고, 상기 b)의 도광판의 상부에 배열되며, 확산 정도가 방향에 따라 다른 비등방성 확산 필름; 및
    e)광학적으로 투명한 재질을 이용하여 제작되고, 상기 d)의 비등방성 확산 필름의 상부에 배열되며, 상기 d)의 비등방성 확산 필름에 대면하는 일면은 편평하고, 다른 일면에는 단면이 일련의 삼각형으로 이루어진 렌티큘러층이 포함된 집광 필름을 포함하는 백라이트 시스템을 이용한 액정 표시 장치.
  25. 제24항에 있어서, 상기 d)의 비등방성 확산 필름이 홀로그램 기법으로 제작된 홀로그래픽 확산 필름인 백라이트 시스템을 이용한 액정 표시 장치.
  26. 액정 표시 장치를 포함한 표시 장치용 백라이트 시스템을 이용한 액정 표시 장치에 있어서,
    a)하나 이상의 램프 및 지지대로 이루어진 광원부;
    b)광학적으로 투명한 재질을 이용하여 제작되며, 상기 a)의 광원부가 측면에 배열된 도광판;
    c)상기 b)의 도광판의 하부에 배열된 반사 필름;
    d)광학적으로 투명한 재질을 이용하여 제작되고, 상기 b)의 도광판의 상부에 배열되며, 확산 정도가 방향에 따라 다른 비등방성 확산 필름; 및
    e)광학적으로 투명한 재질을 이용하여 제작되고, 상기 d)의 비등방성 확산 필름의 상부에 배열되며, 상기 d)의 비등방성 확산 필름에 대면하는 일면은 편평하고, 다른 일면에는 단면이 일련의 삼각형으로 이루어진 렌티큘러층이 포함된 집광 필름을 포함하고,
    상기 c)의 반사 필름에 대면하는 상기 b)의 도광판의 일면에는 패턴이 포함되고, 상기 d)의 비등방성 확산 필름에 대면하는 상기 b)의 도광판의 다른 일면에는 단면이 일련의 삼각형으로 이루어진 렌티큘러층이 포함되며, 상기 b)의 도광판의 다른 일면에 포함된 렌티큘러층의 가공 방향이 상기 a)의 광원부의 배열 방향에 수직하도록 상기 b)의 도광판이 배열되며;
    상기 d)의 비등방성 확산 필름의 방향에 따라 다른 확산 정도에 의해 정해지는 장축과 단축 중, 장축은 상기 a)의 광원부의 배열 방향에 수직하고, 단축은 상기 a)의 광원부의 배열 방향에 평행하도록 상기 d)의 비등방성 확산 필름이 배열되고;
    상기 e)의 집광 필름의 일면에 포함된 렌티큘러층의 가공 방향이 상기 a)의 광원부의 배열 방향에 평행하도록, 상기 e)의 집광 필름이 배열된 백라이트 시스템을 이용한 액정 표시 장치.
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CN108710241A (zh) * 2018-08-10 2018-10-26 Oppo广东移动通信有限公司 背光模组、液晶显示模组和电子装置
CN112596301A (zh) * 2020-12-17 2021-04-02 武汉华星光电技术有限公司 背光模组及显示装置

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