KR20060066092A - Backlight device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정 디스플레이 장치의 광원으로 사용되는 백라이트 장치에 관한 것이며, 더 상세하게는 휘도 개선 막을 사용하는 백라이트 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a backlight device used as a light source of a liquid crystal display device, and more particularly to a backlight device using a brightness improving film.
투과형 액정 디스플레이 장치 또는 반투과반사형 액정 디스플레이 장치에서, 이 장치 내부에 마련된 광원이 주로 사용되고 외부 광은 부분적으로 사용된다. 광원으로서, 백라이트가 사용된다. In the transmissive liquid crystal display device or the transflective liquid crystal display device, the light source provided inside the device is mainly used and the external light is partially used. As a light source, a backlight is used.
액정 셀의 후측면으로부터 광을 공급하기 위해서, 백라이트는 장치의 디스플레이 측으로부터 봤을 때 액정 셀의 후면측에 배치된다. 백라이트는 주로, 액정 셀의 후측면의 표면에 반대이며 이 표면에 실질적으로 평행한 주표면을 갖고 있는 도광판과 이 도광판의 에지 표면측에 배치되어 다른 에지 표면으로 광을 방출하는 에지 광(측광)으로 이루어져 있다. 또한 반사 시트가 이 도광판의 액정 셀측의 반대측에 배치되어 있다. In order to supply light from the rear side of the liquid crystal cell, the backlight is arranged on the rear side of the liquid crystal cell when viewed from the display side of the device. The backlight is mainly a light guide plate having a major surface that is substantially parallel to the surface of the rear side of the liquid crystal cell and an edge light disposed on the edge surface side of the light guide plate and emitting light to other edge surfaces (metering) Consists of Moreover, the reflective sheet is arrange | positioned on the opposite side to the liquid crystal cell side of this light guide plate.
이러한 장치에서, 에지 광으로부터의 광은 도광판 내부로 전파되어서, 도광판 상에 마련된 발광 수단 및 도광판의 바깥쪽에 배치된 반사 시트에 의해 반사되 며, 이로써 투과 방향이 액정 셀 측으로 변화되어 액정 셀 측으로 입사된다. In such a device, the light from the edge light propagates into the light guide plate and is reflected by the light emitting means provided on the light guide plate and the reflective sheet disposed outside the light guide plate, whereby the transmission direction is changed to the liquid crystal cell side and is incident on the liquid crystal cell side. do.
종래의 백라이트에서, 도광판으로부터의 광들을 수집해서 액정 패널의 휘도를 개선하기 위해서, 그 표면상에 복수의 프리즘 형상의 돌출부를 가진 프리즘 시트가 도광판의 액정 셀 측에 배치된다. In a conventional backlight, in order to collect the light from the light guide plate to improve the brightness of the liquid crystal panel, a prism sheet having a plurality of prism-shaped protrusions on its surface is disposed on the liquid crystal cell side of the light guide plate.
도 1은 종래의 프리즘 시트를 도시하고 있다. 프리즘 시트(1)는 그 표면에 복수의 프리즘 형상의 돌출부(2)를 갖고 있다. 이 돌출부(2)에서 각각의 꼭지점 각은 약 90도로 설정되어 있다. 도광판의 하부측(평탄한 표면)으로부터 다양한 각도로 입사되는 광은 프리즘 시트(1)의 돌출부(2)에 실질적으로 수직인 방향에 대해 다양하다(도 1의 화살표 참조). 이렇게 프리즘 시트(1)를 도광판의 액정셀측 상에 배치함으로써 도광판으로부터 다양한 방향으로 입사되는 광을 실질적으로 수직인 방향으로 변화시킬 수 있으며, 이로써 집광 특성을 개선하고, 액정 패널에 수직인 방향의 휘도를 개선할 수 있다. 1 shows a conventional prism sheet. The
한편 근년, 액정 디스플레이 장치는 넓은 휘도 시야각(적절한 휘도를 나타내는 시야각)을 구현하면서도 액정 패널에 수직인 방향의 휘도를 개선할 것을 요구하고 있다. 그러나, 위에 설명한 바와 같은 프리즘 시트(1)에서는, 돌출부가 특히 수직 방향 휘도를 개선하도록 설계되어 있기 때문에 휘도 시야각은 희생된다. 따라서, 종래의 프리즘 시트를 사용해서는 백라이트가 제공되는 액정 디스플레이 장치의 넓은 휘도 시야각을 구현하는 것이 불가능하다. On the other hand, in recent years, the liquid crystal display device has been required to improve the luminance in a direction perpendicular to the liquid crystal panel while implementing a wide luminance viewing angle (a viewing angle indicating an appropriate luminance). However, in the
본 발명의 목적은 개선된 수직 방향 휘도 및 넓은 휘도 시야각을 나타내는 액정 디스플레이 장치를 구현할 수 있는 백라이트 장치를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a backlight device capable of realizing a liquid crystal display device exhibiting improved vertical luminance and wide luminance viewing angle.
본 발명에 따른 백라이트 장치는 서로 마주보는 한쌍의 주표면 및 에지 표면을 구비하며, 이 에지 표면 중 하나에 배치된 광원으로부터의 광을 유도하는 도광 수단과, 이 도광 수단의 주표면 중 하나에 배치되어서 주표면에 실질적으로 직각인 방향으로 및 이 직각 방향에 대해 미리 정해진 각도의 방향으로 발광하는 휘도/휘도-시야각 개선 수단과, 도광 수단의 다른 주표면 상에 배치된 반사 수단을 포함한다. The backlight device according to the present invention has a pair of main surfaces and an edge surface facing each other, the light guide means for guiding light from a light source disposed on one of the edge surfaces and disposed on one of the main surfaces of the light guide means. Luminance / luminance-viewing-angle improvement means for emitting light in a direction substantially perpendicular to the main surface and in a direction of a predetermined angle with respect to the perpendicular direction, and reflecting means disposed on the other main surface of the light guiding means.
이 장치에 따라서, 주표면에 실질적으로 직각인 방향 및 이 직각 방향에 대해서 미리 정해진 각도의 방향으로 광을 방출할 수 있어서, 직각 방향에 대해서 미리 정해진 각도의 방향으로의 휘도를 개선하면서도 직각 방향의 휘도를 개선할 수 있다. 결과적으로, 넓은 범위에서 최적의 휘도를 낼 수 있는 액정 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. According to this apparatus, light can be emitted in a direction substantially perpendicular to the main surface and in a direction of a predetermined angle with respect to the right angle direction, thereby improving luminance in a direction of a predetermined angle with respect to the right angle direction, The brightness can be improved. As a result, it is possible to implement a liquid crystal display device capable of achieving an optimum brightness in a wide range.
본 발명에 따른 백라이트 장치에서, 휘도/휘도 시야각 개선 수단은 바람직하게는 그 주표면에 복수의 돌출부를 가진 비대칭형 프리즘 시트이다. In the backlight device according to the present invention, the luminance / luminance viewing angle improving means is preferably an asymmetric prism sheet having a plurality of protrusions on its main surface.
본 발명에 따른 백라이트 장치에서, 비대칭형 프리즘의 돌출부는 75°내지 90°의 제 1 밑변각(α) 및 45° 내지 60°의 제 2 밑변각(β)을 갖고 있다. 본 발명의 백라이트 장치에서, 바람직하게는 비대칭형 프리즘 시트의 돌출부는 85°의 제 1 밑변각(α) 및 50°의 제 2 밑변각(β)을 갖고 있다. 이 경우, 이 돌출부의 제 1 밑변각(α)의 위치는 광원 측인 것이 바람직하다. In the backlight device according to the present invention, the protrusion of the asymmetric prism has a first base angle α of 75 ° to 90 ° and a second base angle β of 45 ° to 60 °. In the backlight device of the present invention, preferably, the protrusion of the asymmetric prism sheet has a first bottom angle α of 85 ° and a second bottom angle β of 50 °. In this case, it is preferable that the position of the 1st base angle (alpha) of this protrusion part is a light source side.
본 발명에 따른 백라이트 장치에서, 도광 수단과 휘도/휘도 시야각 개선 수단 사이에 확산 수단이 배치되는 것이 바람직하다. In the backlight device according to the present invention, it is preferable that a diffusion means is disposed between the light guiding means and the luminance / luminance viewing angle improving means.
본 발명에 따른 백라이트 장치에서는, 확산 수단과 휘도/휘도 시야각 개선 수단 사이에 그 표면에 복수의 돌출부를 가진 대칭형 프리즘 시트가 배치되는 것이 바람직하다. In the backlight device according to the present invention, it is preferable that a symmetrical prism sheet having a plurality of protrusions is disposed on the surface between the diffusion means and the luminance / luminance viewing angle improvement means.
본 발명에 따른 백라이트 장치에서, 비대칭형 프리즘 시트는 그 돌출부의 리지(ridge)가 대칭형 프리즘 시트의 돌출부의 리지에 수직이 되도록 배치되는 것이 바람직하다. In the backlight device according to the present invention, the asymmetric prism sheet is preferably arranged such that the ridges of the protrusions are perpendicular to the ridges of the protrusions of the symmetrical prism sheet.
본 발명에 따른 액정 백라이트 장치는 위에 설명된 바와 같은 백라이트 장치를 갖고 있다. The liquid crystal backlight device according to the present invention has a backlight device as described above.
도 1은 종래의 프리즘 시트의 일부를 도시하는 도면, 1 is a view showing a part of a conventional prism sheet,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치의 실시예를 도시하는 도면, 2 is a view showing an embodiment of a backlight device according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치의 프리즘 시트의 일부를 도시하는 도면, 3 is a view showing a part of a prism sheet of a backlight device according to an embodiment of the present invention;
도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 프리즘 시트의 광 경로를 도시하는 도면, 4 and 5 show light paths of the prism sheet shown in FIG. 3;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치의 효과를 설명하는 그래프, 6 is a graph illustrating the effect of a backlight device according to an embodiment of the present invention;
도 7(a) 및 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치를 구비한 휴대 전 화를 도시하는 도면, 7 (a) and 7 (b) are views showing a mobile phone having a backlight device according to an embodiment of the present invention;
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치를 구비한 PDA를 도시하는 도면, 8 illustrates a PDA with a backlight device according to an embodiment of the present invention;
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치를 구비한 카 네비게이션 시스템을 도시하는 도면.9 illustrates a car navigation system with a backlight device in accordance with an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예가 첨부된 도면을 참조로 이하 상세하게 설명될 것이다. Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치의 실시예를 도시하는 도면이다. 본 발명의 백라이트 장치는 주표면(11a) 및 에지 표면(11b)을 가진 도광판(11)을 구비하고 있다. 에지 광(측부광:12)이 도광판(11)의 한쪽 에지 표면측에 배치된다. 일반적으로 에지광으로서 LED이 사용된다. 2 is a diagram illustrating an embodiment of a backlight device according to an embodiment of the present invention. The backlight device of the present invention has a
도광판(11)으로부터 발산된 광을 확산시키는 확산 시트(13)가 도광판(11)의 액정셀측의 주표면(11a) 상에 배치된다. 확산 시트(13)가 있기 때문에 패널 디스플레이 스크린으로부터 봤을 때 백라이트의 존재를 알 수 없다. 이에 더해서, 확산 시트(13)가 항상 배치될 필요는 없다. A
대칭형 프리즘 시트(14)는 확산 시트(13) 상에 배치된다. 대칭형 프리즘 시트(14)로서 사용될 수 있는 예로서 BEF(상품명, Sumitomo 3M)을 들 수 있다. 대칭형 프리즘 시트(14)는 그 표면에 복수의 프리즘 형상 돌출부를 구비하고 있으며, 이는 돌출부의 리지가 광원으로부터의 광의 전파 방향을 따르도록 배치된다. 이로 써, 대칭형 프리즘 시트는 광을 광원으로부터의 광의 전파 방향의 우측 및 좌측으로 제어한다. 따라서, 대칭형 프리즘 시트(14)를 제공함으로써 광원으로부터의 광의 전파 방향의 좌측 및 우측 방향의 광 수집 특성을 강화해서 휘도를 개선한다. 따라서, 비대칭형 프리즘 시트(이하 설명됨)와 함께 시트(14)를 사용함으로써 수직 방향의 휘도와 광시야각 방향으로의 휘도를 더 개선한다. The
대칭형 프리즘 시트(14) 상에는 비대칭형 프리즘 시트(15)가 배치되며, 이는 휘도/휘도 시야각 개선 수단이다. 상세하게는 비대칭형 프리즘 시트(15)는 도 3에 도시된 바와 같은 구성을 갖고 있다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치의 프리즘 시트의 일부를 도시하고 있다. On the
대칭형 프리즘 시트(15)는 그 표면 상에 복수의 프리즘 형상 돌출부(17)를 갖고 있다. 돌출부(17)는 비교적 완만한 경사를 가진 제 1 경사 표면(낮은 경사 표면)(17a) 및 비교적 급격한 경사를 가진 제 2 경사 표면(급경사 표면)(17b)을 포함한다. 제 2 표면(17b) 측의 밑변각(17d)은 α°이고, 제 1 표면(17a) 측의 밑변각(17c)은 β°이다. 돌출부(17)의 리지는 광원으로부터의 광의 전파 방향에 실질적으로 수직인 방향(도면에서 봤을 때 시트의 깊이 방향)을 따라서 배치된다. 즉, 비대칭형 프리즘 시트(15)는 돌출부(17)의 리지가 실질적으로 대칭형 프리즘 시트의 돌출부의 리지에 수직이 되도록 배치된다. 따라서, 비대칭형 프리즘 시트(15)는 광원으로부터의 광의 전파 방향의 광을 제어한다. The
광이 바닥면(15a)(도광판(11))으로부터 위에 설명된 구조를 가진 비대칭형 프리즘 시트(15)에 입사하면, 광은 제 1 경사면(17a)에 실질적으로 수직인 방향(수 직 방향에 대해서 비교적 작은 각만큼 경사진 방향)(화살표 X 참조)으로 방출되고, 주로 제 2 경사면(17b)의 경사 방향(수직 방향에 대해서 비교적 큰 각만큼 경사진 방향)(화살표 Y 참조)으로 방출된다. When light enters the
밑변각(α, β)은 위에 설명된 바와 같은 경사 방향으로 주로 광을 방출하면서, 실질적으로 수직 방향으로 광이 주로 방출되도록 설정되어야 한다. 경사 방향은 백라이트 장치의 휘도 시야각에 따라서 결정된다. The base angles α and β should be set such that the light is mainly emitted in a substantially vertical direction while emitting light mainly in the inclined direction as described above. The inclination direction is determined according to the luminance viewing angle of the backlight device.
밑변각(α, β)에 대해서, 각 α은 75° 내지 90°가 바람직하고, 각 β는 45° 내지 60°가 바람직하다. 또한, 밑변각(α, β)의 조합해 대해서, 예컨대 각 α은 85°이고, 각 β는 50°인 것이 바람직하다. Regarding the base angles α and β, each α is preferably 75 ° to 90 °, and each β is preferably 45 ° to 60 °. In addition, it is preferable that angle (alpha) is 85 degrees, for example, and angle (beta) is 50 degrees with respect to the combination of base angle (alpha) and (beta).
비대칭형 프리즘 시트(15)의 재료로는 1.4 내지 1.6의 굴절율을 가진 물질이 바람직하다. 비대칭형 프리즘 시트(15)의 재료의 예로는 아크릴 계 수지, 노보네(norbornene) 계 수지, 폴리카보네이트와 같은 수지 물질을 포함한다. As a material of the
반사 시트(16)는 도광판(11)의 액정셀측에 반대 방향(확산 시트(13)가 배치되어 있지 않은 측)에 배치된다. The
본 발명에 따른 백라이트 장치의 비대칭형 프리즘 시트의 기능이 도 4 내지 도 5를 참조로 이하에서 설명될 것이다. 도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 프리즘 시트의 광 경로를 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 4 및 도 5에서 광원으로서 LED는 관찰자의 좌측에 배치되어 있고, 광은 관찰자로부터 봐서 좌측에서 우측 방향으로 전파하고 있다. The function of the asymmetric prism sheet of the backlight device according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 4 to 5. 4 and 5 are diagrams for explaining an optical path of the prism sheet shown in FIG. In addition, in FIG.4 and FIG.5, as a light source, LED is arrange | positioned at the left side of an observer, and light propagates from the left to the right direction from an observer.
도 4에 도시된 바와 같이, 수직 방향에 대해 θ1의 각으로 비대칭형 프리즘 시트(15)에 입사하는 광 A은 비대칭형 프리즘 시트(15)의 바닥 표면(15a)에 의해 굴절되고, 돌출부(17)의 제 1 경사면(17a)에 의해 더 굴절되어서 비대칭형 프리즘 시트(15)로부터 액정 셀을 향해서 방출된다. 여기서, 돌출부(17)의 밑변각(α)이 광원측에 위치되어 있기 때문에, 발광된 광은 수직 방향에 대해서 θ2의 각을 갖는다. 따라서 광이 실질적으로 수직 방향으로 방출되어서, 수직 방향의 휘도를 개선한다. As shown in FIG. 4, light A incident on the
이 경우, 입사각(θ1), 출사각(outgoing angle:θ2), 밑변각(α) 및 밑변각(β) 사이의 관계가 다음 식(1)으로 표현된다. In this case, the relationship between the incident angle [theta] 1, the outgoing angle [theta] 2, the base deflection angle [alpha] and the base deflection angle [beta] is expressed by the following equation (1).
... 식(1) ... Expression (1)
여기서 n1은 비대칭형 프리즘 시트의 굴절률이다. N1 is the refractive index of the asymmetric prism sheet.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 수직 방향에 대해서 θ1'의 각으로 비대칭형 프리즘 시트(15)로 입사되는 광(B)은 비대칭형 프리즘 시트(15)의 바닥면(15a)에 의해 굴절되고, 돌출부(17)의 제 1 경사면(17a) 및 이후 돌출부(17)의 제 2 경사면(17b)에 의해 더 굴절되며, 비대칭형 프리즘 시트(15)로부터 액정셀을 향해서 방출된다. 여기서 돌출부(17)의 밑변각(α) 및 밑변각(β)이 광원측에 위치되어 있기 때문에 방출되는 광은 수직 방향에 대해서 θ2'의 각을 갖는다. 따라서, 이 광은 경사 방향으로 방출되어서 넓은 휘도 시야각을 개선한다. In addition, as shown in FIG. 5, the light B incident on the
이 경우, 입사각(θ1'), 출사각(θ2'), 밑변각(α') 및 밑변각(β) 사이의 관계가 다음 식(2)으로 표현된다. In this case, the relationship between the incident angle [theta] 1 ', the exit angle [theta] 2', the base deflection angle [alpha] 'and the base deflection angle [beta] is expressed by the following equation (2).
... 식(2) ... Expression (2)
여기서 n1은 비대칭형 프리즘 시트의 굴절률이다. N1 is the refractive index of the asymmetric prism sheet.
따라서, 주어진 출사각(θ2) 및 출사각(θ2')을 고려해서 비대칭형 프리즘 시트(15)의 돌출부(17)의 밑변각(α, β)을 결정하는 경우에, 위에 설명된 식 (1) 및 (2)에 기초해서 이 각을 결정하는 것이 바람직하다. 상세하게는, 휘도 시야각이 임의의 각이 될 수 있기 때문에, 출사각(θ2')에 따라서 밑변각(α, β)을 결정하는 것이 바람직하다. Therefore, in the case of determining the base deflection angles α and β of the
위에 설명된 구조를 가진 백라이트 장치는 액정 디스플레이 장치의 액정 셀의 후방측(디스플레이 측에 반대측)에 배치된다. 액정 디스플레이 장치에서, 백라이트 장치의 에지광(12)으로부터의 광은 도광판(11) 내로 투과하고, 이 광의 일부는 액정 셀측으로 직접 방출되고, 이 광의 다른 일부는 도광판(11)의 액정셀에 반대측에 배치된 반사 시트(16)에 의해 반사된다. 반사 시트(16)에 의해 반사된 광은 도광판(11)을 통과해서 액정 셀 측으로 방출된다. 도광판(11)으로부터 방출된 광은 확산 시트(13)에 의해 확산된다. 확산 시트(13)를 통과한 광은 집광 특성이 좌우 방향에서(광원으로부터의 광의 전파 방향에 좌측 및 우측) 강화되도록 대칭형 프리즘 시트(14)에 의해서 제어된다. 따라서 대칭형 프리즘 시트(14)를 통과한 광은 비대칭형 프리즘 시트(15)의 돌출부(17)에 의해 굴절되어서, 위에 설명된 바와 같이 실질적으로 수직인 방향 및 경사 방향을 방출된다. 즉, 비대칭형 프리즘 시트(15)는 도광판의 주표면에 직각 방향 및 수직 방향에 대해서 미리 정해진 각으로 광을 방출한다. 따라서 방출된 광이 액정 셀에 입사된다. The backlight device having the structure described above is arranged on the rear side (opposite side to the display side) of the liquid crystal cell of the liquid crystal display device. In the liquid crystal display device, light from the edge light 12 of the backlight device is transmitted into the
이런식으로, 본 발명의 백라이트 장치의 비대칭형 프리즘 시트에 따라서, 광 은 경사 방향으로 방출되면서도 실질적으로 수직 방향으로 방출되고, 이로써 넓은 휘도 시야각을 구현하면서도 액정 디스플레이 장치의 수직 방향의 휘도를 개선한다. In this way, according to the asymmetric prism sheet of the backlight device of the present invention, the light is emitted in the substantially vertical direction while being emitted in the oblique direction, thereby improving the brightness in the vertical direction of the liquid crystal display device while implementing a wide luminance viewing angle. .
본 발명의 효과를 분명하게 나타낼 수 있는 실시예가 이하에 설명될 것이다. Examples that can clearly demonstrate the effects of the present invention will be described below.
도광판의 일 주표면 상에 확산 시트, 대칭형 프리즘 시트 및 비대칭형 프리즘 시트가 이 순서로 라미네이트되고, 반사 시트가 도광판의 다른 주표면상에 제공되며, LED가 도광판의 한쪽 에지 표면측에 에지광으로서 배치되는 방식으로 3개의 백라이트가 마련된다. 3개의 백라이트에 대해서 각각 비대칭 프리즘 시트의 돌출부의 밑변각(α, β)의 조합이 설정되며, (88°, 45°)(예 1), (88°, 50°)(예 2) 및 (88°, 55°)(예 3). 또한 비교예로서, 도광판의 한쪽 주표면 상에 확산 시트 및 2개의 대칭형 프리즘 시트(BEF)가 이 순서로 라미네이트되고, 반사 시트가 도광판의 다른 쪽 주표면 상에 제공되며, LED가 한 에지 표면측 상에 에지 광으로서 배치되는 방식으로 하나의 백라이트가 마련된다. On one major surface of the light guide plate, a diffusion sheet, a symmetrical prism sheet and an asymmetric prism sheet are laminated in this order, a reflecting sheet is provided on the other major surface of the light guide plate, and the LED is provided as edge light on one edge surface side of the light guide plate. Three backlights are provided in a manner arranged. For each of the three backlights, the combinations of the base angles α and β of the protrusions of the asymmetric prism sheets are set, respectively (88 °, 45 °) (Example 1), (88 °, 50 °) (Example 2) and ( 88 °, 55 °) (Example 3). Also as a comparative example, a diffusion sheet and two symmetrical prism sheets (BEFs) are laminated in this order on one main surface of the light guide plate, a reflecting sheet is provided on the other main surface of the light guide plate, and the LED is on one edge surface side. One backlight is provided in such a manner that it is disposed as edge light on the top.
액정 디스플레이 장치는 4개의 백라이트와 하나의 액정 패널을 조합함으로써 획득된다. 액정 디스플레이 장치 각각의 휘도 시야각에 대해서 시뮬레이션이 수행된다. 이 시뮬레이션에서 백라이트 상의 광의 휘도가 측정된다. 광의 휘도는 널리 사용되는 휘도 측정기에서 측정되었으며, 각각의 각에서의 휘도가 획득되었다. 여기서는 백라이트의 발광 표면에 대해 지각 방향이 0°이라고 가정했다. 도 6은 시뮬레이션 결과를 도시하고 있다. The liquid crystal display device is obtained by combining four backlights and one liquid crystal panel. Simulation is performed for the luminance viewing angle of each of the liquid crystal display devices. In this simulation, the brightness of the light on the backlight is measured. The luminance of the light was measured in a widely used luminance meter, and luminance at each angle was obtained. It is assumed here that the perception direction is 0 ° with respect to the light emitting surface of the backlight. 6 shows the simulation results.
도 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 백라이트를 사용하는 각각의 액정 디스플레이 장치(예 1 내지 3)는 넓은 휘도 시야각을 가지면서도 높은 수직 방향 휘도를 보인다. 상세하게는 수직 방향 휘도에 대해서, 각각의 장치는 비교예의 액정 디스플레이 장치보다 더 높은 값을 가진다. 한편 비교예의 액정 디스플레이 장치는 높은 수직 방향 휘도를 나타내지만 그 휘도 시야각은 좁다. As can be seen from FIG. 6, each of the liquid crystal display devices (Examples 1 to 3) using the backlight according to the present invention has a high vertical luminance while having a wide luminance viewing angle. Specifically, with respect to the vertical luminance, each device has a higher value than the liquid crystal display device of the comparative example. On the other hand, the liquid crystal display device of the comparative example shows high vertical luminance but its luminance viewing angle is narrow.
본 발명에 따른 백라이트 장치의 응용예가 설명될 것이다. An application example of the backlight device according to the present invention will be described.
도 7(a)은 종래의 백라이트 장치를 구비한 휴대 전화를 도시하고 있고, 도 7(b)은 본 발명에 따른 백라이트 장치를 구비한 휴대 전화를 도시하고 있다. 본 발명에 따른 백라이트 장치를 구비한 휴대 전화(22)는 종래의 백라이트 장치를 구비한 휴대 전화(21)보다 더 넓은 휘도 시야각을 갖고 있으며, 따라서, 넓은 범위 및 우수한 시야를 가진 이미지 디스플레이를 가능하게 한다. Fig. 7A shows a mobile phone with a conventional backlight device, and Fig. 7B shows a mobile phone with a backlight device according to the present invention. The
도 8은 본 발명에 따른 백라이트 장치를 구비한 PDA를 도시하고 있다. 이 경우에도, PDA(31)는 종래의 백라이트 장치를 구비한 PDA보다 더 넓은 휘도 시야각을 갖고 있으며, 따라서, 넓은 범위 및 우수한 시야를 가진 이미지 디스플레이를 가능하게 한다.8 shows a PDA with a backlight device according to the invention. Even in this case, the
도 9는 본 발명에 따른 백라이트 장치를 구비한 카 네비게이션 시스템을 도시하고 있다. 이 경우에도 본 발명에 따른 백라이트 장치를 구비한 카 네비게이션 시스템의 모니터(41)는 종래의 백라이트 장치를 구비한 모니터보다 더 넓은 휘도 시야각을 갖고 있으며, 따라서, 넓은 범위 및 우수한 시야를 가진 이미지 디스플레이를 가능하게 한다. 예컨대 도 9에 도시된 바와 같이 조수석 측에 설치된 모니터(41)에서 디스플레이되는 이미지는 조수석에 있는 사람은 물론 운전석에 있는 사람 에게도 우수한 시야 상태로 보여질 수 있다. 9 shows a car navigation system with a backlight device according to the invention. Even in this case, the
본 발명은 위에 설명한 실시예에 한정되지 않고, 그 다양한 수정예가 실시될 수 있다. 예컨대 위에 설명한 실시예는 본 발명에 따른 백라이트 장치를 휴대 전화, PDA 및 카 네비게이션 시스템용 액정 디스플레이 장치에 적용하는 경우를 설명했다. 본 발명은 수직 방향 및 넓은 휘도 시야각의 휘도를 요구하는 모든 애플리케이션용 액정 디스플레이 장치에 적용할 수 있다. The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications thereof can be made. For example, the embodiment described above has described a case where the backlight device according to the present invention is applied to a liquid crystal display device for a cellular phone, a PDA and a car navigation system. The present invention can be applied to a liquid crystal display device for all applications requiring luminance in a vertical direction and a wide luminance viewing angle.
또한, 이 실시예는 휘도/휘도 시야각 개선 수단으로서 비대칭형 프리즘 시트를 사용하는 경우를 설명했지만, 본 발명은 이 경우에 한정되는 것이 아니다. 부재가 경사 방향으로 광을 방출하면서 실질적으로 수직 방향으로 입사 광을 방출하는 한, 비대칭형 프리즘 시트 외에 어떤 부재도 사용될 수 있다. Further, this embodiment has described the case where an asymmetric prism sheet is used as the luminance / luminance viewing angle improvement means, but the present invention is not limited to this case. Any member other than an asymmetric prism sheet may be used as long as the member emits light in a substantially vertical direction while emitting light in an oblique direction.
또한, 이 실시예에서의 확산 시트 및/또는 반사 시트는 시트 형상에 한정되지 않으며, 각각 휘도 효과 및/또는 반사 효과가 나타나는 한 판 또는 막의 형상이 될 수 있다. 대칭형 프리즘 시트는 그 기능이 나타나는 한 시트 형상에 한정되는 것은 아니다. Incidentally, the diffusion sheet and / or the reflection sheet in this embodiment is not limited to the sheet shape, and may be in the shape of a plate or film as long as the luminance effect and / or the reflection effect are exhibited, respectively. The symmetric prism sheet is not limited to the sheet shape as long as its function is exhibited.
위에 설명한 바와 같이, 본 발명의 백라이트 장치는 서로 마주보는 한쌍의 주 표면 및 서로 마주보는 한쌍의 에지 표면을 구비하며, 한쌍의 에지 표면 중 하나에 배치된 광원으로부터의 광을 유도하는 도광 수단과, 도광판의 한 쪽 표면 측에 배치되어서 주표면에 실질적으로 직각인 방향 및 이 직각 방향에 대한 미리 정해진 각을 갖는 방향으로 광을 방출하는 휘도/휘도 시야각 개선 수단과, 도광판의 다른 쪽 표면 측에 배치되는 반사 수단을 포함한다. 이로써, 수직 방향의 휘도 및 넓은 휘도 시야각을 개선한 액정 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. As described above, the backlight device of the present invention has a light guide means for guiding light from a light source disposed on one of the pair of edge surfaces, having a pair of main surfaces facing each other and a pair of edge surfaces facing each other; A luminance / luminance viewing angle improving means disposed on one surface side of the light guide plate to emit light in a direction substantially perpendicular to the main surface and in a direction having a predetermined angle to the perpendicular direction, and disposed on the other surface side of the light guide plate Reflective means. As a result, it is possible to implement a liquid crystal display device having improved luminance in a vertical direction and a wide viewing angle.
본 발명은 휴대 전화, PDA, 카 네비게이션 시스템 등의 액정 디스플레이 장치의 광원으로서 사용되는 백라이트 장치에 적용할 수 있다. The present invention can be applied to a backlight device used as a light source of a liquid crystal display device such as a cellular phone, a PDA, a car navigation system, and the like.
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