KR20010002923A - Diffusion optical guide plate for LCD apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정표시장치용 확산 도광판에 관한 것으로, 특히 액정 표시 장치의 백 라이트 소스(backlight source)용으로 사용되는 도광판(optical guide plate)에서 광원의 빛을 골고루 확산시켜 사용자가의 인식도를 향상시킬 수 있도록 한 액정표시장치용 확산 도광판(Diffusion Optical plate)에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diffused light guide plate for a liquid crystal display device. In particular, an optical guide plate used for a backlight source of a liquid crystal display device may evenly diffuse light from a light source to improve user perception. The present invention relates to a diffusion optical plate for a liquid crystal display device.
일반적으로 액정 표시 장치는 시계, 전자 계산기 등과 같은 수치 세그먼트형 (numerical segment-type) 표시 장치용으로 널리 사용되는 것으로, 액정에 전압을 인가하는 픽셀 전극들을 스위칭시키기 위한 수단으로서 박막 트랜지스터(TFT)와 같은 능동 소자가 형성된 투명판을 포함한다는 것은 이미 잘 알려진 사실이다.In general, liquid crystal displays are widely used for numerical segment-type displays, such as watches and electronic calculators. The liquid crystal display device is a thin film transistor (TFT) and a means for switching pixel electrodes that apply voltage to liquid crystals. It is well known that it includes a transparent plate on which the same active element is formed.
또한 액정 표시 장치는 컬러 표시가 실행될 경우 컬러 표시 수단으로서 컬러(적, 녹, 청 등의) 필터층을 포함한다.The liquid crystal display also includes a color (red, green, blue, etc.) filter layer as color display means when color display is performed.
액정 분자의 트위스트각에 의존하는 액정 표시 장치의 공지된 표시 모드로 몇 가지가 알려지고 있으며 그들 중 일부를 살펴보면,Some are known as known display modes of liquid crystal display devices that depend on the twist angle of the liquid crystal molecules, and some of them,
(1) 액정 분자들이 90°각도로 트위스트되어 정렬된 능동 구동형 트위스트 네마틱(TN) 액정 표시 모드,(1) an active driven twisted nematic (TN) liquid crystal display mode in which liquid crystal molecules are twisted and aligned at a 90 ° angle,
(2) 액정 분자들이 90°이상의 각도로 트위스트되어 정렬되어 있고 투과율-인가 전압 특성의 급습성(steepness)을 이용하는 다중 구동형 수퍼 트위스트 네마틱(STN) 액정 표시 모드,(2) a multi-driven super twist nematic (STN) liquid crystal display mode in which liquid crystal molecules are twisted and aligned at an angle of 90 ° or more and utilize the steepness of the transmittance-applied voltage characteristic,
들이 주로 사용되고 있다.Are mainly used.
그리고 최근에는 이들 액정 표시 장치가 얇고 경량이며 소비 전력이 비교적 낮다는 특성을 갖고 있으므로 표시 분야들(예를 들어, 워드프로세서, 노트북형 개인 컴퓨터, 휴대용 TV, 차 비행 TV, 효대용 전화기 등)에서 급속히 발전되어 왔다.In recent years, these liquid crystal displays are thin, lightweight, and relatively low in power consumption, and therefore are widely used in display applications (e.g., word processors, laptop personal computers, portable TVs, car flying TVs, cell phones, etc.). It has developed rapidly.
이제는 전화를 통화하면서 화상도 볼 수 있는 화상전송의 기술이 장차 상용화될 것이므로 휴대용 액정 표시 장치에 대해 다양하게 개발되고 있는 실정이다.Now, since image transmission technology, which allows users to view images while making a phone call, will be commercialized in the future, various types of portable liquid crystal display devices have been developed.
종래의 액정 표시 장치의 일반적인 표시 화상은 표시의 정면에 직접 위치한 관찰자 뿐 아니라 양 사이드(광 시야각 표시 모드)에 위치한 다른 관찰자에 의해서도 인식될 수 있다.The general display image of the conventional liquid crystal display device can be recognized not only by the observer located directly in front of the display but also by other observers located on both sides (wide viewing angle display mode).
그러나 불필요하게 넓은 시야각을 가질 경우 표시화상이 명료하게 인식되지 않게 된다.However, if the view angle is unnecessarily wide, the display image is not clearly recognized.
그러므로 일본국 특개평 5-108023호는 제어가능한 시야각을 가지는 액정 표시 장치를 제안하고 있으며, 액정 표시 장치는 표시용 TV 액정 셀에 부착된 광 셔터용 TN 액정 셀을 포함하도록 하였다.Therefore, Japanese Patent Laid-Open No. 5-108023 proposes a liquid crystal display device having a controllable viewing angle, and the liquid crystal display device includes a TN liquid crystal cell for an optical shutter attached to a display TV liquid crystal cell.
즉, 편광판, 광 셔터용 TN 액정셀 및 광 경로 제어판들이 표시용 TN 액정 셀의 광원상에 형성된 반면, 다른 편광판은 그의 반대쪽에 형성한다.That is, the polarizing plate, the TN liquid crystal cell for the optical shutter and the optical path control panels are formed on the light source of the display TN liquid crystal cell, while the other polarizing plate is formed on the opposite side thereof.
표시용 TN 액정 셀의 표시 화상은 사용자가 아닌 관찰자가 보는 것을 방지하기 위해 광 셔터용 TN 액정 셀의 폐 상태를 스위칭 조작함으로써 광 시야각 모드 또는 협 시야각 모드로 용이하게 선택될 수 있다.The display image of the display TN liquid crystal cell can be easily selected as the wide viewing angle mode or the narrow viewing angle mode by switching the closed state of the TN liquid crystal cell for optical shutters in order to prevent viewing by non-users.
그러나, 제어가능한 시야각을 가지는 이 액정 표시 장치는 두 개의 액정 셀(즉, 표시용 액정 셀 및 광 셔터용 액정 셀)을 필요로 하므로 박형화가 곤란하다.However, this liquid crystal display device having a controllable viewing angle requires two liquid crystal cells (i.e., a liquid crystal cell for display and a liquid crystal cell for optical shutter), which makes it difficult to thin.
더욱이 그 제작이 복잡하여 생산성 효율이 저하되는 문제가 있으며, 부가적으로 액정 표시 장치는 광 셔터용 TN 셀 내부에 설치되는 편광판을 더 필요로 하기 때문에 전체 3개의 편광판을 필요로 하게 되어 종래의 TN 및 STN 액정 표시 장치와 비교할 때 광 투과율이 감소되는 문제점이 있었다.In addition, there is a problem that the production is complicated and the productivity efficiency is lowered. In addition, since the liquid crystal display requires more polarizing plates installed inside the TN cell for the optical shutter, a total of three polarizing plates are required. And compared with the STN liquid crystal display device there is a problem that the light transmittance is reduced.
그러므로 한국 공개특허공보 1998-24738호(확산 도광판, 백 라이트 소스 및 이를 사용한 액정 표시 장치)에서 시야각을 좁게 하도록 하였다.Therefore, Korean Patent Application Laid-Open Publication No. 1998-24738 (diffusion light guide plate, backlight source and liquid crystal display device using the same) narrows the viewing angle.
즉, 도 1에 도시한 것과 같이 광이 입사하는 제 1 평면, 광이 출사되는 제 2 평면 및 측면을 가지는 투명판인 확산 도광판(1)의 제 1 평면에 광 산란 제어수단 (2)을 형성하되,That is, as shown in FIG. 1, the light scattering control means 2 is formed in the first plane of the diffused light guide plate 1, which is a transparent plate having a first plane to which light is incident, a second plane to which light is emitted, and a side surface. But
아크릴 수지와 같은 중합체 수지로 구성되는 상기의 확산 도광판(1)은 두께를 1 내지 5mm 정도가 되도록 하면서 제 1 평면상에 광 산란 제어 수단(2)을 미소한 요철의 매트 조직(matte texture)으로 형성하고,The above-mentioned diffusion light guide plate 1 made of a polymer resin such as an acrylic resin is made of uneven matte texture having a light scattering control means 2 on the first plane with a thickness of about 1 to 5 mm. Forming,
몰딩(예를 들어, 프레스 몰딩)에 의해 형성하는 상기의 미소한 요철은 평면의 표면 거칠기가 10 내지 500㎛미소한 요철로 형성하여 확산 도광판(1)의 측면으로부터 입사되는 광을 산란시켜 제 2 평면을 통하여 출사시키고, 제 1 평면에 대하여 수직 방향으로부터 입사되는 광을 투과시켜 제 2 평면을 통하여 출사시키도록 하였다.The minute unevenness formed by molding (for example, press molding) is formed with unevenness having a flat surface roughness of 10 to 500 µm to scatter light incident from the side surface of the diffusing light guide plate 1, thereby causing the second unevenness. The light was emitted through the plane, and the light incident from the direction perpendicular to the first plane was transmitted to be emitted through the second plane.
그리고 상기의 확산 도광판을 포함하는 액정 표시 장치의 구성은 양쪽에 제공된 광원(3)을 가지는 확산 도광판(1)과, 상기 확산 도광판(1)의 상부 부분상에 배치된 산란 쉬트(4)와, 상기 산란 쉬트(4)상에 배치된 집광 프리즘 쉬트(5), 차광 슬릿막(6) 및 그의 양쪽에 제공된 광원을 가지는 확산 도광판(1)을 포함하도록 백 라이트 소스(7)를 구성하였다.The liquid crystal display device including the diffusion light guide plate includes a diffusion light guide plate 1 having light sources 3 provided on both sides, a scattering sheet 4 disposed on an upper portion of the diffusion light guide plate 1, The backlight source 7 was configured to include a light collecting prism sheet 5 disposed on the scattering sheet 4, a light shielding slit film 6, and a diffusion light guide plate 1 having light sources provided on both sides thereof.
그리고 액정 표시 장치(7)는 백 라이트 소스(8), 편광판(9)과 편광판(9)의 사이에 배치된 액정 표시부(10)들을 포함하도록 구성하였다.The liquid crystal display 7 is configured to include a liquid crystal display 10 disposed between the backlight source 8, the polarizing plate 9, and the polarizing plate 9.
그러나 상기와 같은 종래의 시야각을 조절하여 좁게 형성한 상태에서는 개인의 프라이버시를 지키면서 부분적으로 밝게 빛나도록 하였으나, 그 면적이 좁거나 광원과 가까운 위치의 액정 표시부는 얼마간 밝은 빛을 낼 수 있지만, 그 면적이 넓거나 광원으로부터 멀리 떨어진 위치의 액정 표시부에서는 밝은 부분과 어두운 부분으로 분리되는 등의 단점이 있었다.However, in the state in which the conventional viewing angle is controlled to be narrowly formed, the user's privacy is partially luminous while the liquid crystal display part is narrow or close to the light source. In the liquid crystal display of a wide or remote location away from the light source, there are disadvantages such as separation into bright and dark portions.
이에 따라 본 발명은 액정 표시 장치의 백 라이트 소스용으로 사용되는 도광판에서 광원의 빛을 전표면에 골고루 확산시켜 사용자가의 인식도를 향상시킬 수 있도록 한 액정표시장치용 확산 도광판을 제공함을 그 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a diffused light guide plate for a liquid crystal display device to improve the user's recognition by uniformly spreading the light of the light source on the entire surface in the light guide plate used for the backlight source of the liquid crystal display device. do.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 확산 도광판의 저면에는 반사 쉬트를 배치하면서 상면에는 액정 패널을 배치하고,In order to achieve the above object, the present invention arranges a reflective sheet on a bottom surface of a diffused light guide plate and arranges a liquid crystal panel on an upper surface thereof.
광원의 빛이 반사 쉬트에 반사되는 저면에는 300∼500μm의 동일한 높이를 갖는 반사 돌기를 광원의 위치에 따라 직경이 100∼500μm의 범위에서 서로 다른 값을 가지면서 그 사이의 간격도 달라지도록 하되,On the bottom surface where the light of the light source is reflected on the reflective sheet, the projections having the same height of 300 to 500 μm have different values in the range of 100 to 500 μm in diameter depending on the position of the light source, and the distance therebetween varies.
광원이 비추는 의치에는 작은 직경의 반사 돌기를 사이의 간격이 비교적 넓게 배치하면서 광원으로부터 멀어질수록 큰 직경의 반사 돌기를 사이의 간격이 촘촘해지도록 배치하여 빛의 난반사와 산란에 의해 액정 패널의 전표면에 빛이 골고루 비추도록 함으로써 사용자의 인식도를 향상시키도록 한 것이다.In the denture projected by the light source, the gap between the small diameter reflective projections is relatively wider and the larger distance between the large diameter reflective projections is narrower as the distance from the light source increases. The light is evenly reflected on the surface to improve the user's perception.
도 1은 종래 확산 도광판의 구성을 도시한 사시도.1 is a perspective view showing the configuration of a conventional diffused light guide plate.
도 2는 종래 액정 표시 장치의 구성을 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional liquid crystal display device.
도 3은 본 발명의 주요 구성을 도시한 분리 사시도.3 is an exploded perspective view showing the main configuration of the present invention.
도 4의 (가)와 (나)는 본 발명의 일실시예에 따른 반사 돌기들의 구성을 나타낸 개략도.4 (a) and (b) is a schematic diagram showing the configuration of the reflective projections according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사 돌기들의 구성을 나타낸 개략도.5 is a schematic view showing the configuration of reflective projections according to another embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사 돌기들의 구성을 나타낸 개략도.6 is a schematic view showing the configuration of reflective projections according to another embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 확산 도광판의 구성을 나타낸 사시도.7 is a perspective view showing the configuration of a diffusion light guide plate according to another embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
11, 18 : 확산 도광판 12 : 반사 쉬트11 and 18: diffused light guide plate 12: reflective sheet
13 : 액정 패널 15, 16, 17 : 반사 돌기13: liquid crystal panel 15, 16, 17: reflection projection
이하 본 발명을 일실시예에 따라 상세히 기술하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail according to an embodiment.
도 3과 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 나타낸 것으로서,3 and 4 show the configuration according to an embodiment of the present invention,
확산 도광판(11)의 저면에는 반사 쉬트(12)를 배치하면서 상면에는 액정 패널(13)을 배치하여 액정 표시장치를 구성한다.The liquid crystal panel 13 is configured by arranging the reflective sheet 12 on the bottom surface of the diffusion light guide plate 11 and the liquid crystal panel 13 on the upper surface.
상기 확산 도광판(11)에는 도면에 도시하지 않은 광원의 빛이 상기 반사 쉬트(12)에 의해 반사되는 저면(14)에는 높이가 300∼500μm이고 직경이 100∼500μm의 범위를 갖는 다수의 반사 돌기(15)를 돌출되게 형성하면서 광원의 위치에 따라 직경이 다른 반사 돌기(15)들을 간격이 차별되도록 형성한다.The diffused light guide plate 11 includes a plurality of reflection protrusions having a height of 300 to 500 μm and a diameter of 100 to 500 μm on a bottom surface 14 on which light of a light source (not shown) is reflected by the reflective sheet 12. While forming the protruding portion 15, the reflective projections 15 having different diameters are formed to be spaced apart according to the position of the light source.
즉, 도 4의 (가)와 (나)에 도시한 것과 같이 다수의 작은 광원이 도면의 아래쪽에서 위쪽으로 비추는 경우에는 광원의 빛이 비치는 위치(도면의 화살표 방향)에는 작은 직경의 반사 돌기(15a)들을 사이의 간격이 비교적 넓게 배치하면서 광원으로부터 멀어질수록 큰 직경의 반사 돌기(15b)를 사이의 간격이 촘촘해지도록 배치하여 광원의 빛이 저면의 반사 쉬트난(12)에 의해 반사되면서 상면의 액정 패널(13)로만 비추도록 할 때 확산 도광판(11)의 상면에서 작은 직경의 반사 돌기(15a)들을 사이의 간격이 비교적 넓게 배치된 위치에서는 액정 패널(13)로 비교적 적은 빛이 출사되면서 큰 직경의 반사 돌기(15b)를 사이의 간격이 촘촘해지도록 배치된 위치에서는 빛의 산란과 난반사가 많이 일어나면서 광원으로부터 멀어질수록 많은 빛이 비추면서 액정 패널(13)의 전체에 동일한 빛이 비취도록 한다.That is, as shown in (a) and (b) of FIG. 4, when a plurality of small light sources are illuminated upward from the bottom of the drawing, a small diameter reflection protrusion (a direction of the arrow in the drawing) is reflected at the position where the light of the light source shines. As the distance between the 15a) is relatively wider and farther from the light source, the larger diameter projections 15b are disposed so that the gap between the light sources is tighter, so that the light of the light source is reflected by the reflection sheet 12 at the bottom. When only the upper surface of the liquid crystal panel 13 is illuminated, relatively little light is emitted to the liquid crystal panel 13 at a position where the distance between the small diameter reflective projections 15a on the upper surface of the diffusion light guide plate 11 is relatively wide. When the distance between the large diameter reflective projections 15b is arranged to be tight, the scattering and diffuse reflection of the light occurs a lot and the more light shines as it moves away from the light source. Let the same light shine through.
그리고 도 5에 도시한 것과 같이 하나씩의 광원이 도면의 양측면에서 중앙으로 비추는 경우에는 광원의 빛이 비치는 위치(도면의 화살표 방향)에는 작은 직경의 반사 돌기(16a)들을 사이의 간격이 비교적 넓게 배치하면서 광원으로부터 멀어지는 중앙쪽에는 큰 직경의 반사 돌기(16b)를 사이의 간격이 촘촘해지도록 배치하여 광원의 빛이 저면의 반사 쉬트난(12)에 의해 반사되면서 상면의 액정 패널(13)로만 비추도록 할 때 확산 도광판(11)의 상면에 위치하는 액정 패널(13)의 전체에 동일한 빛이 비취도록 한다.In addition, as shown in FIG. 5, when one light source shines from both sides of the drawing to the center, the distance between the small diameter reflection protrusions 16a is relatively wide at a position where the light of the light source shines (arrow direction in the drawing). On the central side away from the light source, a large diameter reflective projection 16b is arranged to have a tight gap therebetween, so that the light of the light source is reflected by the reflective sheet 10 of the bottom, and only the upper liquid crystal panel 13 shines on it. In this case, the same light is reflected on the entire liquid crystal panel 13 positioned on the upper surface of the diffusion light guide plate 11.
또한 도 6에 도시한 것과 같이 하나의 광원이 도면의 일측면에서 비추는 경우에는 광원의 빛이 비치는 위치(도면의 화살표 방향)에는 작은 직경의 반사 돌기(17a)들을 사이의 간격이 비교적 넓게 배치하면서 광원으로부터 멀어지는 타측에는 큰 직경의 반사 돌기(17b)를 사이의 간격이 촘촘해지도록 배치하여 광원의 빛이 저면의 반사 쉬트난(12)에 의해 반사되면서 상면의 액정 패널(13)로만 비추도록 할 때 확산 도광판(11)의 상면에 위치하는 액정 패널(13)의 전체에 동일한 빛이 비취도록 한다.In addition, as shown in FIG. 6, when one light source shines from one side of the drawing, the space between the small diameter reflection protrusions 17a is relatively wide at a position where the light of the light source shines (arrow direction of the drawing). On the other side away from the light source, a large diameter reflective projection 17b is arranged to have a tight gap therebetween so that the light of the light source is reflected by the reflection sheet 12 of the bottom and only shines onto the upper liquid crystal panel 13. At the same time, the same light is reflected on the entire liquid crystal panel 13 positioned on the upper surface of the diffused light guide plate 11.
도 7은 다른 실시예에 따른 확산 도광판의 구성을 나타낸 것으로서,7 illustrates a configuration of a diffusion light guide plate according to another embodiment,
저면에 반사 쉬트(12)를 배치하면서 상면에 액정 패널(13)을 배치한 확산 도광판(18)의 광원의 빛이 출사되는 윗면(19)에는 높이가 300∼500μm이고 직경이 100∼500μm의 범위를 갖는 다수의 반사 돌기(20)를 돌출되게 형성하면서 광원의 위치에 따라 직경이 다른 반사 돌기(15)들을 간격이 차별되도록 형성하여도 빛의 난반사와 굴절에 의해 액정 패널(13)에 골고루 빛이 비취도록 한다.The upper surface 19 from which the light of the light source of the diffused light guide plate 18 in which the liquid crystal panel 13 is disposed on the upper surface while the reflective sheet 12 is disposed on the bottom surface is emitted, having a height of 300 to 500 μm and a diameter of 100 to 500 μm. Even though the reflective protrusions 15 having different diameters are formed to be spaced apart from each other depending on the position of the light source while forming a plurality of reflective protrusions 20 having protruding positions, the light is uniformly distributed on the liquid crystal panel 13 by the diffuse reflection and refraction of light. Let it jade.
따라서 본 발명의 액정표시장치용 확산 도광판에 의하여서는 확산 도광판의 저면에는 반사 쉬트를 배치하면서 상면에는 액정 패널을 배치하고, 광원의 빛이 반사되는 저면에는 다수의 반사 돌기를 돌출되게 형성하면서 광원의 위치에 따라 직경이 다른 반사 돌기들을 간격도 조절하되,Therefore, according to the diffusion light guide plate for the liquid crystal display device of the present invention, a liquid crystal panel is disposed on the top surface while a reflective sheet is disposed on the bottom surface of the diffusion light guide plate, and a plurality of projections are formed on the bottom surface where the light of the light source is reflected to protrude. Depending on the position, adjust the spacing of the reflective projections of different diameters,
광원이 비추는 의치에는 작은 직경의 반사 돌기를 사이의 간격이 비교적 넓게 배치하면서 광원으로부터 멀어질수록 큰 직경의 반사 돌기를 사이의 간격이 촘촘해지도록 배치하여 빛의 난반사와 산란에 의해 액정 패널의 전표면에 빛이 골고루 비추도록 함으로써 사용자의 인식도를 향상시키도록 한 것이다.In the denture projected by the light source, the gap between the small diameter reflective projections is relatively wider and the larger distance between the large diameter reflective projections is narrower as the distance from the light source increases. The light is evenly reflected on the surface to improve the user's perception.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100829240B1 (en) * | 2006-08-04 | 2008-05-14 | 룩씨스 주식회사 | Light guide plate for pellicle type back light and manufacture method it |
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