KR20050068874A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정표시장치에 대해 개시된다. 개시된 본 발명에 따른 액정표시장치는, 투과축이 서로 수직이 되도록 양면에 편광판을 부착한 액정패널과; 상기 액정패널에 편광된 광을 제공하기 위한 굴절율 이방성을 갖는 프리즘 시트를 구비한 백라이트 어셈블리를 포함하는 점에 그 특징이 있다.The present invention relates to a liquid crystal display device. According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device comprising: a liquid crystal panel having polarizing plates attached to both surfaces thereof such that transmission axes are perpendicular to each other; And a backlight assembly having a prism sheet having refractive index anisotropy for providing polarized light to the liquid crystal panel.
본 발명에 따른 액정표시장치는, 액정표시장치의 백라이트 어셈블리에 적용되는 프리즘 시트를 편광 필터의 기능을 동시에 수행하게 함으로서 광효율을 향상시킬 수 있다. The liquid crystal display according to the present invention can improve the light efficiency by allowing the prism sheet applied to the backlight assembly of the liquid crystal display to simultaneously perform the function of the polarization filter.
Description
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 액정표시장치의 백라이트 어셈블리에 적용되는 프리즘 시트를 편광 필터의 기능을 동시에 수행하게 함으로서 광효율을 향상시키는 액정표시장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device for improving light efficiency by simultaneously performing a function of a polarizing filter on a prism sheet applied to a backlight assembly of a liquid crystal display device.
일반적으로 액정표시장치는 소형 및 박형화와 저전력 소모의 장점을 가지는 평판 표시장치로서, 노트북 PC와 같은 휴대용 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등으로 이용되고 있다.In general, the liquid crystal display is a flat panel display having advantages of small size, thinness, and low power consumption, and is used as a portable computer such as a notebook PC, office automation equipment, and audio / video equipment.
이러한, 액정표시장치는 유전 이방성을 가지는 액정물질에 인가되는 전계를 제어하여 광을 투과 또는 차단하여 화상 또는 영상을 표시하게 된다. 액정표시장치는 일렉트로 루미네센스(Electro-luminescence : EL), 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT), 발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED) 등과 같이 스스로 광을 발생하는 표시소자들과는 달리, 스스로 광을 발생하지 않고 외부광을 이용하게 된다.Such a liquid crystal display device displays an image or an image by controlling an electric field applied to a liquid crystal material having dielectric anisotropy to transmit or block light. Liquid crystal display devices, unlike display elements that emit light by themselves, such as electro-luminescence (EL), cathode ray tube (CRT), and light emitting diode (LED), emit light by themselves. It does not occur and uses external light.
통상적으로, 액정표시장치는 광을 이용하는 방식에 따라 크게 투과형과 반사형으로 대별된다. 투과형 액정표시장치는 두 장의 유리기판 사이에 액정물질이 주입된 액정패널과, 액정패널에 광을 공급하는 백라이트(Back Light)를 구비하게 된다.In general, liquid crystal displays are roughly classified into a transmissive type and a reflective type according to a method of using light. The transmissive liquid crystal display includes a liquid crystal panel in which a liquid crystal material is injected between two glass substrates, and a back light for supplying light to the liquid crystal panel.
알려진 바와 같이, 액정표시장치의 구동 원리는 액정의 광학적 이방성과 분극 성질을 이용한 것이다. 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자 배열에 방향성과 분극성을 갖고 있는 액정 분자들에 인위적으로 전자기장을 인가하여 분자 배열 방향을 조절할 수 있다. 따라서, 배향 방향을 임의로 조절하면 액정의 광학적 이방성에 의하여 액정 분자의 배열 방향에 따라 빛을 투과 혹은 차단시킬 수 있게 되어, 색상 및 영상을 표시할 수 있게 된다. As is known, the driving principle of the liquid crystal display device utilizes the optical anisotropy and polarization properties of the liquid crystal. Since the liquid crystal is thin and long in structure, the direction of the molecular arrangement can be controlled by artificially applying an electromagnetic field to the liquid crystal molecules having directionality and polarization in the molecular arrangement. Therefore, if the alignment direction is arbitrarily adjusted, light may be transmitted or blocked according to the alignment direction of the liquid crystal molecules by optical anisotropy of the liquid crystal, thereby displaying colors and images.
도 1은 종래에 따른 액정표시장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 액정표시장치는, 양면에 편광판이 부착된 액정패널(10)과 상기 액정패널(10)에 빛을 제공하는 백라이트 어셈블리(20)로 구성된다.1 is a view schematically showing a structure of a liquid crystal display according to the related art. As shown in the drawing, the liquid crystal display device includes a liquid crystal panel 10 having polarizers attached to both surfaces thereof, and a backlight assembly 20 that provides light to the liquid crystal panel 10.
상기 액정패널(10)은 컬러필터와 공통전극 및 상부 배향막이 형성된 상부기판(12)과, 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 'TFT'라 함) 어레이와 화소전극 및 하부 배향막으로 형성된 하부기판(11)과, 상기 상부기판(12)과 하부기판(11) 사이의 내부 공간에 형성된 액정(13)으로 구성된다.The liquid crystal panel 10 includes an upper substrate 12 having a color filter, a common electrode, and an upper alignment layer, a lower substrate formed of a thin film transistor array (TFT), a pixel electrode, and a lower alignment layer ( 11) and a liquid crystal 13 formed in an inner space between the upper substrate 12 and the lower substrate 11.
상기 액정패널(10)의 앞면 방향과 뒷면 방향에 편광판(polarizer)이 각각 마련되는데, 상기 액정패널(10)의 앞면 방향에 마련된 제 1 편광판(15)의 투과축과 뒷면 방향에 마련된 제 2 편광판(14)의 투과축은 서로 90도의 차이가 나도록 마련된다. Polarizers are provided in front and rear directions of the liquid crystal panel 10, respectively, and second polarizers provided in a transmission axis and a rear direction of the first polarizer 15 provided in the front direction of the liquid crystal panel 10. The transmission axes of 14 are provided so as to be different from each other by 90 degrees.
즉, 상기 액정패널(10)의 앞면 방향에 구비된 제 1 편광판(15)은 입사되는 빛에 대하여 y축 방향으로 선편광된 빛을 투과시키도록 마련되고, 상기 액정패널(10)의 뒷면 방향에 구비된 제 2 편광판(14)은 입사되는 빛에 대하여 x축 방향으로 선편광된 빛을 투과시키도록 마련될 수 있다. That is, the first polarizing plate 15 provided in the front direction of the liquid crystal panel 10 is provided to transmit the linearly polarized light in the y-axis direction with respect to the incident light, and is disposed in the rear direction of the liquid crystal panel 10. The second polarizing plate 14 may be provided to transmit light linearly polarized in the x-axis direction with respect to incident light.
상기 액정패널(10)의 하부에 위치한 백라이트 어셈블리(20)는, 광을 발생시키는 램프(21)와, 상기 램프(21)를 감싸는 형태로 설치되는 램프 하우징(22)과, 램프(21)로부터 입사되는 광을 평면광원으로 변환하는 도광판(23)과, 상기 도광판(23)의 하부에 위치하며, 상기 도광판(23)의 하면 및 측면으로 진행하는 광을 상면쪽으로 반사시키는 반사판(24)과, 상기 도광판(23)을 경유한 광을 확산시키는 확산시트(25)와, 상기 확산시트(25)를 경유한 광의 진행방향을 집광시키는 제 1, 제 2 프리즘시트(26, 27)를 구비한다. The backlight assembly 20 disposed below the liquid crystal panel 10 may include a lamp 21 for generating light, a lamp housing 22 installed to surround the lamp 21, and a lamp 21. A light guide plate 23 for converting incident light into a planar light source, a reflection plate 24 positioned below the light guide plate 23 and reflecting light traveling toward the bottom and side surfaces of the light guide plate 23 toward an upper surface thereof; And a diffusion sheet 25 for diffusing light through the light guide plate 23 and first and second prism sheets 26 and 27 for condensing a traveling direction of the light passing through the diffusion sheet 25.
상기 램프(21)로부터 발광된 광은 상기 도광판(23)에 입사되면 경사면인 배면에서 소정 경사각으로 반사되어 출사면 쪽으로 균일하게 진행하게 된다. 이때, 상기 도광판(23)의 하면 및 측면으로 진행한 광은 상기 반사판(24)에서 반사되어 출사면 쪽으로 진행하게 된다. When the light emitted from the lamp 21 is incident on the light guide plate 23, the light is reflected at a predetermined inclination angle from the rear surface, which is an inclined surface, and proceeds uniformly toward the exit surface. In this case, the light propagated toward the lower surface and the side surface of the light guide plate 23 is reflected by the reflector plate 24 and proceeds toward the exit surface.
상기 도광판(23)의 출사면을 경유하여 출사된 광은 상기 확산시트(25)에 의해 전영역으로 확산되게 된다. 한편, 상기 액정패널(10)에 입사되는 광은 수직을 이룰 때 광효율이 커지게 된다. 이를 위해, 상기 프리즘시트(26,27)는 상기 확산시트(25)에서 확산된 광의 진행각도를 상기 액정패널과 수직을 이루도록 광을 집광시킨다.Light emitted through the exit surface of the light guide plate 23 is diffused to the entire area by the diffusion sheet 25. On the other hand, when the light incident on the liquid crystal panel 10 is vertical, the light efficiency is increased. To this end, the prism sheets 26 and 27 condense the light so that the traveling angle of the light diffused from the diffusion sheet 25 is perpendicular to the liquid crystal panel.
한편, 도 2는 종래에 따른 프리즘 시트의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 프리즘 시트(26) 및 제 2 프리즘시트(27)는 산과 골을 가지는 다수의 프리즘 막대 형태로 이루어진다. On the other hand, Figure 2 is a view schematically showing the structure of a conventional prism sheet. As shown in the drawing, the first prism sheet 26 and the second prism sheet 27 are formed in the form of a plurality of prism bars having peaks and valleys.
상기 제 1 프리즘 시트(26)와 상기 제 2 프리즘시트(27)는 각각의 두 프리즘 배열방향이 서로 직교되도록 배치되며, 상기 도광판(23)으로부터 입사된 광이 상부의 액정패널(10)에 수직으로 입사되도록 광의 x, y 방향을 z방향, 즉 상기 액정패널(10)에 수직으로 입사하는 방향으로 광의 진행경로를 바꾸어주는 역할을 한다. The first prism sheet 26 and the second prism sheet 27 are arranged such that the two prism array directions are perpendicular to each other, and the light incident from the light guide plate 23 is perpendicular to the upper liquid crystal panel 10. It serves to change the traveling path of the light in the z direction, that is, the direction perpendicular to the liquid crystal panel 10 so as to be incident to the z direction.
즉, 상기 두 프리즘시트(26,27) 각각은 프리즘 막대 형태를 가지므로 한 방향의 광성분만을 z방향으로 광경로를 변환시킬 수 있다. 다시 말하면, 제 1 프리즘시트(26)가 프리즘의 산과골이 x방향을 향하고 있는 경우, 제 1 프리즘시트(26)를 경유한 광은 광의 y성분만 z방향, 즉 액정패널에 수직하게 입사된다. 이때, x성분의 광경로는 변하지 않는다. That is, since each of the two prism sheets 26 and 27 has a prism rod shape, only the light component in one direction may be converted in the z direction. In other words, when the oblique valleys of the prism are directed in the x direction of the first prism sheet 26, the light passing through the first prism sheet 26 enters only the y component of the light perpendicular to the z direction, that is, the liquid crystal panel. . At this time, the optical path of the x component does not change.
마찬가지로, 상기 제 2 프리즘시트(27)의 프리즘 산과골이 y방향을 향하고 있는 경우, 제 2 프리즘시트(27)를 경유한 광은 광의 x성분이 프리즘의 산과 골을 지나면서 z방향으로 변환되어 상기 액정패널(10)에 수직으로 입사된다. 이때, 입사광의 y성분은 경로가 변하지 않는다. Similarly, when the prism peaks and valleys of the second prism sheet 27 face the y direction, the light passing through the second prism sheet 27 is converted into the z direction while the x component of the light passes through the peaks and valleys of the prism. It is incident perpendicularly to the liquid crystal panel 10. At this time, the path of the y component of the incident light does not change.
이렇게 상기 백라이트 어셈블리(20)로부터 발생된 광은 상기 액정패널(10)에 입사된다. The light generated from the backlight assembly 20 is incident on the liquid crystal panel 10.
한편, 도 3은 상기 도 2의 프리즘 시트에서 광이 진행되는 것을 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 소정의 굴절율을 갖는 상기 제 1, 제 2 프리즘 시트(26,27)에서는, 빛이 표면에 소정의 각도 이상으로 입사하게 되면, 전반사가 일어나 다시 되돌아가서 산란을 일으키게 된다. On the other hand, Figure 3 is a view showing that the light proceeds in the prism sheet of FIG. As shown in the drawing, in the first and second prism sheets 26 and 27 having a predetermined refractive index, when light is incident on the surface at a predetermined angle or more, total reflection occurs to return back to scattering.
따라서, 상기와 같이 프리즘시트를 사용하는 경우 프리즘시트에서 흡수, 반사되는 광이 많아 광손실이 많게 되는 문제점이 발생된다. Therefore, when the prism sheet is used as described above, there is a problem that a lot of light is absorbed and reflected by the prism sheet, resulting in a large light loss.
본 발명은, 액정표시장치의 백라이트 어셈블리에 적용되는 프리즘 시트를 편광 필터의 기능을 동시에 수행하게 함으로서 광효율을 향상시키는 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device which improves light efficiency by simultaneously performing a function of a polarizing filter on a prism sheet applied to a backlight assembly of a liquid crystal display device.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정표시장치는,In order to achieve the above object, the liquid crystal display device according to the present invention,
투과축이 서로 수직이 되도록 양면에 편광판을 부착한 액정패널과;A liquid crystal panel having polarizing plates attached to both surfaces such that transmission axes are perpendicular to each other;
상기 액정패널에 편광된 광을 제공하기 위한 굴절율 이방성을 갖는 프리즘 시트를 구비한 백라이트 어셈블리를 포함하는 점에 그 특징이 있다.And a backlight assembly having a prism sheet having refractive index anisotropy for providing polarized light to the liquid crystal panel.
여기서, 특히 상기 액정패널은 컬러필터와 공통전극 및 상부 배향막이 형성된 상부기판과, 박막트랜지스터(Thin Film Transistor:TFT) 어레이와 화소전극 및 하부 배향막으로 형성된 하부기판과, 상기 상부기판과 하부기판 사이의 내부 공간에 형성된 액정으로 구성되는 점에 그 특징이 있다.In particular, the liquid crystal panel includes an upper substrate on which a color filter, a common electrode, and an upper alignment layer are formed, a lower substrate formed of a thin film transistor array, a pixel electrode, and a lower alignment layer, and between the upper substrate and the lower substrate. Its characteristics are that it consists of liquid crystal formed in the inner space of the.
여기서, 특히 상기 백라이트 어셈블리는 광을 발생시키는 램프와, 상기 램프를 감싸는 형태로 설치되는 램프 하우징과, 상기 램프로부터 입사되는 광을 평면광원으로 변환하는 도광판과, 상기 도광판의 하부에 위치하며, 상기 도광판의 하면 및 측면으로 진행하는 광을 상면쪽으로 반사시키는 반사판과, 상기 도광판을 투과한 광을 확산시키는 확산시트와, 상기 확산시트를 투과한 광의 진행방향을 집광시키는 제 1 프리즘 시트와, 굴절율 이방성 물질로 형성되어 편광파를 투과시키는 제 2 프리즘시트와, 상기 제 2 프리즘 시트상에 굴절율 이방성 물질의 어느 일방향과 동일한 굴절율을 갖는 물질로 형성된 매질층을 포함하는 점에 그 특징이 있다. In particular, the backlight assembly may include a lamp for generating light, a lamp housing installed to surround the lamp, a light guide plate for converting light incident from the lamp into a planar light source, and a lower portion of the light guide plate. A reflecting plate for reflecting the light traveling toward the lower surface and the side of the light guide plate toward the upper surface, a diffusion sheet for diffusing the light transmitted through the light guide plate, a first prism sheet for condensing the traveling direction of the light transmitted through the diffusion sheet, and refractive index anisotropy A second prism sheet formed of a material to transmit polarization waves and a medium layer formed of a material having a refractive index equal to any one direction of a refractive index anisotropic material on the second prism sheet.
여기서, 특히 상기 제 2 프리즘 시트는 산과골방향에서 골방향의 굴절율은 n1 이고, 상기 골과 수직한 방향의 굴절율은 n2인 점에 그 특징이 있다. In particular, the second prism sheet is characterized in that the refractive index in the valley direction in the valleys and valleys is n1, and the refractive index in the direction perpendicular to the valleys is n2.
여기서, 특히 상기 매질층은 상기 제 2 프리즘 시트의 골방향의 굴절율인 n1과 같은 굴절율을 갖는 물질 또는 골과 수직한 방향의 굴절율인 n2와 같은 굴절율을 갖는 물질로 형성하는 점에 그 특징이 있다. Here, in particular, the medium layer is characterized in that it is formed of a material having a refractive index equal to n1, which is the refractive index in the bone direction of the second prism sheet, or a material having a refractive index equal to n2, the refractive index in the direction perpendicular to the bone. .
여기서, 특히 상기 매질층을 상기 제 2 프리즘 시트의 골방향의 굴절율인 n1과 같은 굴절율을 갖는 물질로 형성하게 되면, 골방향과 같은 방향으로 진동하는 편광파만 투과하는 점에 그 특징이 있다. Here, in particular, when the medium layer is formed of a material having a refractive index equal to n1, which is the refractive index of the bone direction of the second prism sheet, only the polarization wave oscillating in the same direction as the bone direction may be transmitted.
여기서, 특히 상기 매질층을 상기 제 2 프리즘 시트의 골방향과 수직한 방향의 굴절율인 n2와 같은 굴절율을 갖는 물질로 형성하게 되면, 골방향과 수직한 방향으로 진동하는 편광파만 투과하는 점에 그 특징이 있다.Here, in particular, when the medium layer is formed of a material having a refractive index equal to n2, which is a refractive index in a direction perpendicular to the bone direction of the second prism sheet, only the polarized wave oscillating in the direction perpendicular to the bone direction is transmitted. It has its features.
이와 같은 본 발명에 의하면, 액정표시장치의 백라이트 어셈블리에 적용되는 프리즘 시트를 편광 필터의 기능을 동시에 수행하게 함으로써 광효율을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to improve the light efficiency by allowing the prism sheet applied to the backlight assembly of the liquid crystal display to simultaneously perform the function of the polarizing filter.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 액정표시장치는, 양면에 편광판이 부착된 액정패널(40)과 상기 액정패널(40)에 빛을 제공하는 백라이트 어셈블리(50)로 구성된다.4 is a view schematically showing the structure of a liquid crystal display according to the present invention. As shown in the drawing, the liquid crystal display device includes a liquid crystal panel 40 having polarizers attached to both surfaces thereof, and a backlight assembly 50 providing light to the liquid crystal panel 40.
상기 액정패널(40)은 컬러필터와 공통전극 및 상부 배향막이 형성된 상부기판(42)과, 박막트랜지스터 어레이와 화소전극 및 하부 배향막으로 형성된 하부기판(41)과, 상기 상부기판(42)과 하부기판(41) 사이의 내부 공간에 형성된 액정(43)으로 구성된다.The liquid crystal panel 40 includes an upper substrate 42 having a color filter, a common electrode, and an upper alignment layer, a lower substrate 41 formed of a thin film transistor array, a pixel electrode, and a lower alignment layer, and the upper substrate 42 and the lower portion. It consists of the liquid crystal 43 formed in the internal space between the board | substrates 41. FIG.
상기 액정패널(40)의 앞면 방향과 뒷면 방향에 편광판(polarizer)(44,45)이 각각 마련되는데, 상기 액정패널(40)의 앞면 방향에 마련된 제 1 편광판(45)의 투과축과 뒷면 방향에 마련된 제 2 편광판(44)의 투과축은 서로 90도의 차이가 나도록 마련된다. Polarizers 44 and 45 are respectively provided in the front direction and the rear direction of the liquid crystal panel 40, and the transmission axis and the rear direction of the first polarizing plate 45 provided in the front direction of the liquid crystal panel 40 are provided. The transmission axes of the second polarizing plate 44 provided in the are provided to be different from each other by 90 degrees.
즉, 상기 액정패널(40)의 앞면 방향에 구비된 제 1 편광판(45)은 입사되는 빛에 대하여 y축 방향으로 선편광된 빛을 투과시키도록 마련되고, 상기 액정패널(40)의 뒷면 방향에 구비된 제 2 편광판(44)은 입사되는 빛에 대하여 x축 방향으로 선편광된 빛을 투과시키도록 마련될 수 있다.That is, the first polarizing plate 45 provided in the front direction of the liquid crystal panel 40 is provided to transmit the linearly polarized light in the y-axis direction with respect to the incident light, and is disposed in the rear direction of the liquid crystal panel 40. The second polarizing plate 44 may be provided to transmit light linearly polarized in the x-axis direction with respect to incident light.
상기 액정패널(40)의 하부에 위치한 백라이트 어셈블리(50)는, 광을 발생시키는 램프(51)와, 상기 램프(51)를 감싸는 형태로 설치되는 램프 하우징(52)과, 램프(51)로부터 입사되는 광을 평면광원으로 변환하는 도광판(53)과, 상기 도광판(53)의 하부에 위치하며, 상기 도광판(53)의 하면 및 측면으로 진행하는 광을 상면쪽으로 반사시키는 반사판(54)과, 상기 도광판(53)을 경유한 광을 확산시키는 확산시트(55)와, 상기 확산시트(55)를 경유한 광의 진행방향을 집광시키는 제 1 프리즘 시트(56)와, 굴절율 이방성 물질로 형성되어 편광파를 투과시키는 제 2 프리즘시트(57)와, 상기 제 2 프리즘 시트(57)상에 굴절율 이방성 물질의 어느 한 광축의 일방향과 동일한 굴절율을 갖는 물질로 형성된 매질층(58)을 구비한다.The backlight assembly 50 positioned below the liquid crystal panel 40 may include a lamp 51 for generating light, a lamp housing 52 installed to enclose the lamp 51, and a lamp 51. A light guide plate 53 for converting incident light into a planar light source, a reflector plate 54 positioned below the light guide plate 53 and reflecting light traveling toward the bottom and side surfaces of the light guide plate 53 toward the top surface; A diffusing sheet 55 for diffusing light through the light guide plate 53, a first prism sheet 56 for condensing a traveling direction of light passing through the diffusing sheet 55, and a refractive index anisotropic material and polarized light. A second prism sheet 57 for transmitting waves and a medium layer 58 formed on the second prism sheet 57 are formed of a material having the same refractive index as one direction of one optical axis of the refractive anisotropic material.
상기 램프(51)는 주로 냉음극형광램프가 사용되고 있으며, 상기 램프(51)에서 발생되는 광은 상기 도광판(53)의 측면에 존재하는 입사면을 통해 상기 도광판(53)에 입사된다. The lamp 51 mainly uses a cold cathode fluorescent lamp, and the light generated by the lamp 51 is incident on the light guide plate 53 through an incident surface existing on the side surface of the light guide plate 53.
상기 램프 하우징(52)은 내면에 반사면이 있어 상기 램프(51)로부터의 광을 도광판(53)의 입사면 쪽으로 반사시킨다. The lamp housing 52 has a reflective surface on the inner surface thereof to reflect light from the lamp 51 toward the incident surface of the light guide plate 53.
상기 도광판(53)은 경사진 배면과 수평인 출사면을 가지며 상기 도광판(53)의 입사면과 출사면이 직각을 이루도록 제작된다. 상기 도광판(53)은 램프(51)로부터 입사된 광이 램프(51)와 거리가 먼 곳까지 광이 도달되도록 한다. 상기 도광판(53)은 일반적으로 강도가 높아 쉽게 변형되거나 깨지지 않으며 투과율이 좋은 아크릴수지(PMMA)로 형성된다. The light guide plate 53 has an exit surface that is horizontal to the inclined rear surface and is made to have a right angle between the entrance surface and the exit surface of the light guide plate 53. The light guide plate 53 allows the light incident from the lamp 51 to reach a distance far from the lamp 51. The light guide plate 53 is generally formed of an acrylic resin (PMMA) having high strength and not easily being deformed or broken and having good transmittance.
상기 도광판(53)의 배면에는 상기 반사판(54)이 대면되도록 설치되어, 상기 도광판(53)의 배면을 통해 자신에게 입사되는 광을 다시 상기 도광판(53) 쪽으로 반사시킴으로써 상기 액정패널(40)에 입사되는 광의 광손실을 줄임과 동시에 상기 도광판(53)의 상부면으로 투과되는 광의 균일도를 향상시키는 역할을 한다. The reflective plate 54 is disposed on the rear surface of the light guide plate 53 so as to reflect the light incident to itself through the rear surface of the light guide plate 53 toward the light guide plate 53 to the liquid crystal panel 40. It reduces the light loss of the incident light and improves the uniformity of the light transmitted to the upper surface of the light guide plate 53.
즉, 상기 램프(51)로부터의 광이 상기 도광판(53)에 입사되면 경사면인 배면에서 소정 경사각으로 반사되어 출사면 쪽으로 균일하게 진행하게 된다. 이때, 상기 도광판(53)의 하면 및 측면으로 진행한 광은 상기 반사판(54)에 반사되어 출사면 쪽으로 진행하게 된다. That is, when light from the lamp 51 is incident on the light guide plate 53, the light is reflected at a predetermined inclination angle from the rear surface, which is an inclined surface, and proceeds uniformly toward the exit surface. In this case, the light propagated toward the lower surface and the side surface of the light guide plate 53 is reflected by the reflecting plate 54 to travel toward the exit surface.
그리고, 상기 도광판(53)의 출사면을 경유하여 출사된 광은 상기 확산시트(55)에 의해 전영역으로 확산되게 된다. 상기 확산 시트(55)는 상기 도광판(53)으로부터 입사되는 광을 분산시킴으로써 광이 부분적으로 밀집되는 것을 방지한다.Then, the light emitted through the exit surface of the light guide plate 53 is diffused to the entire area by the diffusion sheet 55. The diffusion sheet 55 prevents light from being partially concentrated by dispersing light incident from the light guide plate 53.
한편, 상기 액정패널(40)에 입사되는 광은 수직을 이룰 때 광효율이 커지게 된다. 이를 위해, 도광판(53)에서 출사된 광의 진행각도를 상기 액정패널(40)과 수직을 이루도록 프리즘시트를 2매 적층하는 것이 바람직하다.On the other hand, when the light incident on the liquid crystal panel 40 is vertical, the light efficiency is increased. To this end, it is preferable to stack two prism sheets so that the traveling angle of the light emitted from the light guide plate 53 is perpendicular to the liquid crystal panel 40.
한편, 도 5는 본 발명에 따른 프리즘 시트의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 제 1 프리즘 시트(56) 및 굴절율 이방성을 갖는 제 2 프리즘시트(57)는 각각 산과골을 가지는 다수의 프리즘 막대 형태로 이루어진다.On the other hand, Figure 5 is a view schematically showing the structure of a prism sheet according to the present invention. As shown in the drawing, the first prism sheet 56 and the second prism sheet 57 having refractive anisotropy are formed in the form of a plurality of prism bars each having an obtuse valley.
그리고, 상기 굴절율 이방성을 갖는 제 2 프리즘 시트(57)상에는 상기 제 2 프리즘 시트(57)의 굴절율 이방성을 갖는 물질의 어느 일측 방향에 따른 광축의 굴절율과 같은 굴절율을 갖는 물질의 매질층(58)이 형성되어 있다. In addition, on the second prism sheet 57 having the refractive anisotropy, the medium layer 58 of the material having the same refractive index as the refractive index of the optical axis along any one direction of the material having the refractive index anisotropy of the second prism sheet 57. Is formed.
상기 제 1 프리즘시트(56)는 상기 도광판(53)으로부터 입사된 광이 상부의 액정패널(40)에 수직으로 입사되도록 광의 y 방향을 z방향, 즉 상기 액정패널(40)에 수직으로 입사하는 방향으로 광의 진행경로를 바꾸어주는 역할을 한다. The first prism sheet 56 enters the y direction of the light in the z direction, that is, perpendicular to the liquid crystal panel 40 so that light incident from the light guide plate 53 is incident on the upper liquid crystal panel 40. It acts to change the path of light in the direction.
즉, 상기 제 1 프리즘시트(56)는 프리즘 막대 형태를 가지므로 한 방향의 광성분만을 z방향으로 광경로를 변환시킬 수 있다. 다시 말하면, 제 1 프리즘시트(56)가 프리즘의 산과골이 x방향을 향하고 있는 경우, 제 1 프리즘시트(56)를 경유한 광은 광의 y성분만 z방향, 즉 액정패널에 수직하게 입사된다. 이때, x성분의 광경로는 변하지 않는다. That is, since the first prism sheet 56 has a prism rod shape, only the light component in one direction may be converted in the z direction. In other words, when the peaks and valleys of the prism are directed in the x direction, the light passing through the first prism sheet 56 enters only the y component of the light in the z direction, that is, perpendicular to the liquid crystal panel. . At this time, the optical path of the x component does not change.
한편, 도 6은 본 발명에 따른 굴절율 이방성을 갖는 제 2 프리즘 시트의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 프리즘 시트(57)는 굴절율 이방성을 갖는 물질로 프리즘 막대 형태로 형성되어 있다. 상기 굴절율 이방성 물질은 빛이 입사되는 수직 방향과 수평 방향에 따라 그 굴절율이 다르게 되는 물질을 말한다.6 is a diagram schematically illustrating a structure of a second prism sheet having refractive index anisotropy according to the present invention. As shown in the drawing, the second prism sheet 57 is formed of a prism rod in a material having refractive index anisotropy. The refractive anisotropic material refers to a material whose refractive index is different depending on the vertical direction and the horizontal direction in which light is incident.
따라서, 상기 제 2 프리즘 시트(57)의 산과골 방향에서 골방향의 굴절율이 n1 이라하고, 상기 골과 수직한 방향의 굴절율이 n2라고 한다면, 상기 매질층(58)은 상기 n1과 같은 굴절율을 갖는 물질 또는 n2와 같은 굴절율을 갖는 물질을 형성하게 된다.Therefore, if the refractive index of the bone direction in the valleys and valleys direction of the second prism sheet 57 is n1, and the refractive index in the direction perpendicular to the valleys is n2, the medium layer 58 has the same refractive index as the n1. Form a material having a refractive index such as n2.
이때, 상기 매질층(58)을 n1과 같은 굴절율을 갖는 물질로 형성하게 되면, 골방향과 같은 방향으로 진동하는 편광파만 투과하게 되고, 골 방향과 수직한 방향으로 진동되는 편광파는 프리즘 패턴의 표면에서 반사되어 다시 되돌아 가게 된다.In this case, when the medium layer 58 is formed of a material having a refractive index equal to n1, only the polarized wave oscillating in the same direction as the bone direction is transmitted, and the polarized wave oscillating in the direction perpendicular to the bone direction is formed in the prism pattern. Reflected off the surface and back again.
또한, 상기 제 2 프리즘 시트(57)를 출사한 편광파는 상기 액정패널(40)의 하부에 부착된 상기 하부 편광판(44)과 같은 방향을 갖는 편광파로 출사되어 상기 하부 편광판(44)을 투과할 수 있게 된다.In addition, the polarization wave exiting the second prism sheet 57 is emitted as a polarization wave having the same direction as the lower polarization plate 44 attached to the lower portion of the liquid crystal panel 40 to pass through the lower polarization plate 44. It becomes possible.
따라서, 상기에서 살펴본 바와 같이, 상기 굴절율 이방성을 갖는 프리즘 시트를 적용하여 편광파만 투과시킴으로써 백라이트 어셈블리으로부터 발생된 광의 효율을 향상시켜 상기 액정패널(40)에 입사하게 된다. Therefore, as described above, by applying the prism sheet having the refractive index anisotropy and transmitting only the polarization wave, the efficiency of the light generated from the backlight assembly is improved to enter the liquid crystal panel 40.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to the embodiments illustrated in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 액정표시장치는, 액정표시장치의 백라이트 어셈블리에 적용되는 프리즘 시트를 편광 필터의 기능을 동시에 수행하게 함으로서 광효율을 향상시킬 수 있다. As described above, the liquid crystal display according to the present invention may improve the light efficiency by allowing the prism sheet applied to the backlight assembly of the liquid crystal display to simultaneously perform the function of the polarization filter.
도 1은 종래에 따른 액정표시장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면.1 is a view schematically showing a structure of a liquid crystal display according to the related art.
도 2는 종래에 따른 프리즘 시트의 구조를 개략적으로 도시한 도면.Figure 2 is a schematic view showing the structure of a prism sheet according to the prior art.
도 3은 상기 도 2의 프리즘 시트에서 광이 진행되는 것을 도시한 도면.3 is a view showing light propagating in the prism sheet of FIG. 2.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면.4 is a view schematically showing the structure of a liquid crystal display according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 프리즘 시트의 구조를 개략적으로 도시한 도면.5 schematically illustrates the structure of a prism sheet according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 굴절율 이방성을 갖는 제 2 프리즘 시트의 구조를 개략적으로 도시한 도면.6 is a view schematically showing the structure of a second prism sheet having refractive index anisotropy according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
40 --- 액정패널 41 --- 하판40 --- Liquid Crystal Panel 41 --- Bottom
42 --- 상판 43 --- 액정층42 --- Top plate 43 --- Liquid crystal layer
44 --- 하판 편광판 45 --- 상판 편광판44 --- Bottom polarizer 45 --- Top polarizer
50 --- 백라이트 어셈블리 51 --- 램프50 --- Backlight Assembly 51 --- Lamp
52 --- 램프 하우징 53 --- 도광판52 --- Lamp housing 53 --- Light guide plate
54 --- 반사판 55 --- 확산시트54 --- Reflector 55 --- Diffusion Sheet
56 --- 제 1 프리즘 시트 57 --- 제 2 프리즘 시트56 --- first prism sheet 57 --- second prism sheet
58 --- 매질층58 --- medium layer
Claims (7)
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2003
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