KR20070001465A - 백 라이트 유닛 - Google Patents

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KR20070001465A
KR20070001465A KR1020050056970A KR20050056970A KR20070001465A KR 20070001465 A KR20070001465 A KR 20070001465A KR 1020050056970 A KR1020050056970 A KR 1020050056970A KR 20050056970 A KR20050056970 A KR 20050056970A KR 20070001465 A KR20070001465 A KR 20070001465A
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lenticular lens
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light guide
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KR1020050056970A
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Inventor
이성근
이만환
김민섭
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엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Abstract

본 발명은 집광효율과 정면휘도 및 시야각 특성을 향상시킬 수 있도록 한 프리즘 시트와 이를 이용한 백 라이트 유닛에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 백 라이트 유닛은 광을 발생하는 적어도 하나의 램프와, 측면에 마련된 입사면을 통해 상기 램프로부터의 입사되는 광의 진행방향을 수직하게 변환하는 도광판과, 상기 도광판 상에 배치되어 상기 도광판을 경유한 광을 확산시키는 확산 시트와, 상기 확산 시트를 경유한 광을 집광하는 렌티큘러 렌즈 시트와, 상기 렌티큘러 렌즈 시트 상에 배치되어 상기 렌티큘러 렌즈 시트에 의해 집광된 광의 S 편광 및 P 편광 중 어느 한 편광을 증가시키기 위한 반사형 편광판을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하여 본 발명은 복수의 렌티큘러 렌즈 휘도 각분포의 반치각(σ)이 0°~ 10°의 값으로 최적화된 반사형 편광판을 이용하여 출사광의 사이드 로브를 제거하여 집광효율 및 정면휘도를 향상시킬 수 있다.
프리즘 시트, 사이드 로브, 반사패턴, 반사형 편광판, 렌티큘러 렌즈

Description

백 라이트 유닛{BACK LIGHT UNIT}
도 1은 관련기술에 따른 백 라이트 유닛을 나타내는 도면.
도 2는 도 1에 도시된 프리즘 시트를 나타내는 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 프리즘 산의 광 특성을 나타내는 도면.
도 4는 도 2에 도시된 프리즘 시트의 광 투과 및 각분포를 나타내는 도면.
도 5는 도 2에 도시된 프리즘 시트를 투과하는 광의 휘도 각분포를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 백 라이트 유닛을 개략적으로 나타내는 단면도.
도 7은 도 6에 도시된 반사형 편광판을 투과하는 광의 휘도 각분포를 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 백 라이트 유닛을 개략적으로 나타내는 단면도.
도 9는 도 8에 도시된 렌티큘러 렌즈 시트를 나타내는 단면도.
도 10은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 백 라이트 유닛을 개략적으로 나타내는 단면도.
도 11은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 백 라이트 유닛을 개략적으로 나타 내는 단면도.
도 12는 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 백 라이트 유닛을 개략적으로 나타내는 단면도.
도 13은 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 백 라이트 유닛을 개략적으로 나타내는 단면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 >
110, 310 : 램프 112 : 램프 하우징
120 : 도광판 130 : 반사판
140 : 확산 시트 150 : 렌티큘러 렌즈 시트
154 : 렌티큘러 렌즈 156 : 반사패턴
160 : 반사형 편광판 312 : 보텀 커버
320 : 확산판
본 발명은 백 라이트 유닛에 관한 것으로, 특히 집광효율과 정면휘도 및 시야각 특성을 향상시킬 수 있도록 한 백 라이트 유닛에 관한 것이다.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 대두되고 있다. 이러한 평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel) 및 발광 표시장치(Light Emitting Display) 등이 있다.
평판 디스플레이 중 액정 표시장치는 복수의 액정셀들과 이들 액정셀들 각각에 공급될 비디오 신호를 절환하기 위한 복수의 제어용 스위치들로 구성된 액정패널에 의해 백 라이트 유닛(Back Light Unit)으로부터 조사되는 광빔의 투과량이 조절되어 원하는 화상을 표시하게 된다.
도 1은 관련기술에 따른 백 라이트 유닛을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 관련기술에 따른 백 라이트 유닛은 광을 발생하는 램프(10)와, 입사면(22)을 통해 램프(10)로부터 입사되는 광을 안내하는 도광판(20)과, 도광판(20)의 입사면(22) 및 램프(10)를 감싸도록 설치되는 램프 하우징(12)과, 도광판(20)의 하면에 배치되는 반사판(30)과, 도광판(20) 상에 배치되어 도광판(20)을 경유한 광을 확산시키는 확산 시트(40)와, 확산 시트(40)를 경유한 광의 진행방향을 조절하는 프리즘 시트(50)를 구비한다.
램프(10)는 주로 냉음극 형광램프를 사용한다. 이러한, 램프(10)는 도시하지 않은 인버터로부터의 램프 구동전압에 점등되어 도광판(20)의 측면에 존재하는 입사면(22)에 광을 조사한다.
램프 하우징(12)은 램프(10) 및 도광판(20)의 입사면(22)을 감싸도록 도광판(20)의 측면에 설치된다. 이러한, 램프 하우징(12)은 내면에 반사면이 있어 램프(10)로부터의 광을 도광판(20)의 입사면(22) 쪽으로 반사시키는 역할을 한다.
도광판(20)은 램프(10)로부터 입사된 광이 램프(10)와 거리가 먼 곳까지 광 이 도달되도록 함과 아울러 입사되는 광을 확산 시트(40) 쪽으로 안내하게 된다. 즉, 도광판(20)의 하면에 형성된 인쇄식 패턴이 마련되어 입사면(22)으로부터의 광이 경사진 배면에서 소정 경사각으로 반사되어 확산 시트(40) 쪽으로 균일하게 진행하게 된다.
반사판(30)은 도광판(20)의 하면에 배치되어 도광판(20)의 배면을 통해 자신에게 입사되는 광을 도광판(20) 쪽으로 재반사시킴으로써 광손실을 줄이는 역할을 한다.
확산 시트(40)는 도광판(20)을 경유한 광을 전영역으로 확산시켜 프리즘 시트(50)에 조사한다.
프리즘 시트(50)는 확산 시트(40)을 경유한 광을 집광하는 역할을 한다. 이를 위해, 프리즘 시트(50) 각각은 도 2에 도시된 바와 같이 폴리에스테르(Poly-ester, PET)로 구성된 집광필름(52)과, 집광필름(52)의 상면에 스트라이프 형태로 형성된 프리즘 산들(54)을 구비한다.
프리즘 산(54)은 꼭지점으로부터 소정의 각도로 경사진 제 1 및 제 2 경사면을 갖는다. 이때, 제 1 및 제 2 경사면 각각은 집광필름(52)의 상면으로부터 약 45°로 경사지도록 형성된다.
이러한, 프리즘 시트(50)는 굴절율이 n1인 프리즘 시트(50)에 소정각도(θ1)로 입사되는 입사광은 아래의 수학식 1과 같은 스넬법칙(snell's law)에 의해 프리즘 시트(50, 60)에서 소정각도(θ2)로 굴절되어 굴절율이 n2인 외부로 출사된다.
Figure 112005035022641-PAT00001
이와 같은, 관련기술에 따른 백 라이트 유닛은 램프(10)로부터 발생된 광을 도광판(20)을 통해 도광판(20)의 상부에 배치된 확산 시트(40) 쪽으로 진행시키고, 도광판(20)을 경유한 광을 확산 시트(40)에 의해 전영역으로 확산시킨 후 프리즘 시트(50)를 통해 집광하여 외부로 출사시킨다.
그러나 이러한 관련기술에 따른 백 라이트 유닛에서 프리즘 시트(50)로 입사된 광은 도 3에 도시된 바와 같이 세 영역, 즉 전반사 영역과 집광영역 및 사이드 로브(Side Lobe) 영역으로 분리될 수 있다.
구체적으로, 집광필름(52)에 수직하게 입사되는 전반사 영역의 광(A)은 프리즘 산(54)의 제 1 및 제 2 경사면에 의해 전반사되어 다시 도광판(20)으로 진행됨으로써 리싸이클(Recycling) 되면서 집광된다. 또한, 집광필름(52)에 소정의 각도로 입사되는 집광 영역의 광(B)은 프리즘 산(54)의 제 1 및 제 2 경사면에 의해 굴절되어 집광된다. 그리고, 집광필름(52)에 소정의 각도로 입사되는 사이드 로브 영역의 광(C)은 프리즘 산(54)의 제 1 및 제 2 경사면에 의해 전반사되어 광의 효율을 저하시키고 시야각 특성을 저하시키게 된다.
이러한, 프리즘 시트(50)는 프리즘 산(54)의 2차원적인 구조로 인한 사이드 로브에 의하여 프리즘 산(54)의 2차원적인 구조로 인한 사이드 로브에 의하여 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 대칭점을 중심으로 양 측면에 밝은 영역이 존재한다.
결과적으로, 관련기술에 따른 백 라이트 유닛은 사이드 로브 영역으로 진행하는 광으로 인하여 집광효율과 정면휘도 및 시야각 특성이 저하되는 문제점이 있다.
따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 집광효율과 정면휘도 및 시야각 특성을 향상시킬 수 있도록 한 백 라이트 유닛을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 백 라이트 유닛은 광을 발생하는 적어도 하나의 램프와, 측면에 마련된 입사면을 통해 상기 램프로부터의 입사되는 광의 진행방향을 수직하게 변환하는 도광판과, 상기 도광판 상에 배치되어 상기 도광판을 경유한 광을 확산시키는 확산 시트와, 상기 확산 시트를 경유한 광을 집광하는 렌티큘러 렌즈 시트와, 상기 렌티큘러 렌즈 시트 상에 배치되어 상기 렌티큘러 렌즈 시트에 의해 집광된 광의 S 편광 및 P 편광 중 어느 한 편광을 증가시키기 위한 반사형 편광판을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 반사형 편광판은 상기 경사면의 각도에 따라 0°~ 10°의 휘도 각분포의 휘도 각분포의 반치각을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 램프는 상기 도광판의 일측면 또는 양측면에 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 백 라이트 유닛은 상기 렌티큘러 렌즈 시트의 배면에 형성되는 복수의 반사패턴을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 복수의 반사패턴 각각은 상기 복수의 렌티큘러 렌즈의 골 부분에 대향하는 것을 특징으로 한다.
상기 백 라이트 유닛은 상기 도광판의 입사면과 상기 램프를 감싸도록 상기 도광판의 일측면 또는 양측면에 배치되는 램프 하우징과, 상기 도광판의 하면에 배치되는 반사판을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 백 라이트 유닛은 광을 발생하는 복수의 램프와, 상기 복수의 램프를 지지함과 아울러 수납하는 보텀 커버와, 상기 보텀 커버의 상면을 덮으며 상기 복수의 램프로부터의 광을 확산시키는 확산판과, 상기 확산판을 경유한 광을 집광하는 렌티큘러 렌즈 시트와, 상기 렌티큘러 렌즈 시트 상에 배치되어 상기 렌티큘러 렌즈 시트에 의해 집광된 광의 S 편광 및 P 편광 중 어느 한 편광을 증가시키기 위한 반사형 편광판을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 반사형 편광판은 상기 경사면의 각도에 따라 0°~ 10°의 휘도 각분포의 반치각을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 백 라이트 유닛은 상기 렌티큘러 렌즈 시트의 배면에 형성되는 복수의 반사패턴을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 복수의 반사패턴 각각은 상기 복수의 렌티큘러 렌즈의 골 부분에 대향하는 것을 특징으로 한다.
상기 백 라이트 유닛은 상기 확산판과 상기 렌티큘러 렌즈 시트 사이에 배치되어 상기 확산판으로부터의 광을 확산시켜 상기 렌티큘러 렌즈 시트로 조사하는 확산 시트를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하에서, 첨부된 도면 및 실시 예를 통해 본 발명의 실시 예를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 백 라이트 유닛을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 백 라이트 유닛은 광을 발생하는 램프(110)와, 입사면(122)을 통해 램프(110)로부터 입사되는 광을 안내하는 도광판(120)과, 도광판(120)의 입사면(122) 및 램프(110)를 감싸도록 설치되는 램프 하우징(112)과, 도광판(120)의 하면에 배치되는 반사판(130)과, 도광판(120) 상에 배치되어 도광판(120)을 경유한 광을 확산시키는 확산 시트(140)와, 확산 시트(140)를 경유한 광을 집광하는 렌티큘러 렌즈 시트(150)와, 렌티큘러 렌즈 시트(150) 상에 배치되어 렌티큘러 렌즈 시트(150)에 의해 집광된 광의 S 편광 및 P 편광 중 어느 한 편광을 증가시키기 위한 반사형 편광판(160)을 구비한다.
램프(110)는 주로 냉음극 형광램프를 사용한다. 이러한, 램프(110)는 도시하지 않은 인버터로부터의 램프 구동전압에 점등되어 도광판(120)의 측면에 존재하는 입사면(122)에 광을 조사한다.
램프 하우징(112)은 램프(110) 및 도광판(120)의 입사면(122)을 감싸도록 도광판(120)의 측면에 설치된다. 이러한, 램프 하우징(112)은 내면에 반사면이 있어 램프(110)로부터의 광을 도광판(120)의 입사면(122) 쪽으로 반사시키는 역할을 한다.
도광판(120)은 램프(110)로부터 입사된 광이 램프(110)와 거리가 먼 곳까지 광이 도달되도록 함과 아울러 입사되는 광을 확산 시트(140) 쪽으로 안내하게 된다. 즉, 도광판(120)의 하면에 형성된 인쇄식 패턴이 마련되어 입사면(122)으로부터의 광이 경사진 배면에서 소정 경사각으로 반사되어 확산 시트(140) 쪽으로 균일하게 진행하게 된다.
반사판(130)은 도광판(120)의 하면에 배치되어 도광판(120)의 배면을 통해 자신에게 입사되는 광을 도광판(120) 쪽으로 재반사시킴으로써 광손실을 줄이는 역할을 한다.
확산 시트(140)는 도광판(120)을 경유한 광을 전영역으로 확산시켜 렌티큘러 렌즈 시트(150)에 조사한다.
렌티큘러 렌즈 시트(150)는 확산 시트(140)을 경유한 광을 집광하는 역할을 한다.
이를 위해, 렌티큘러 렌즈 시트(150)는 폴리에스테르(Poly-ester, PET) 등의 재질을 가지는 집광필름 상에 스트라이프 형태로 나란하게 형성된 복수의 렌티큘러 렌즈(154)를 구비한다. 이때, 각 렌티큘러 렌즈(154)는 반원, 타원, 카디오이드(Cardioid) 및 사이클로이드(Cycloid) 등과 같은 곡선 형태의 단면을 가지도록 형성된다. 이러한, 복수의 렌티큘러 렌즈(154)는 확산 시트(140)로부터 확산되어 입사되는 광을 집광하여 반사형 편광판(160)으로 입사시킨다.
반사형 편광판(160)은 렌티큘러 렌즈 시트(150)에 의해 집광된 광의 S 편광 및 P 편광 중 어느 한 편광을 증가시킴으로써 출사광의 정면휘도 및 광 효율을 향 상시키는 역할을 한다.
구체적으로, 반사형 편광판(160)은 렌티큘러 렌즈 시트(150)로부터 입사되는 광의 S 편광 및 P 편광 중 S 편광을 투과시키고, P 편광을 하면에 배치된 반사판(130) 쪽으로 반사시켜 리싸이클되도록 한다. 이때, 반사형 편광판(160)은 P 편광을 투과시킬 수 있으며, S 편광을 하면에 배치되는 반사판(130) 쪽으로 반사시킬 수 있다.
이러한, 편광필름(162)의 휘도 각 분포(P(θ))는 아래의 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112005035022641-PAT00002
수학식 2에 있어서, σ는 가우시안 특성에 따른 광의 퍼짐 정도를 나타내는 휘도 각분포의 반치각을 나타내고, θ는 렌티큘러 렌즈 시트(150)로부터 입사되는 광의 입사각을 나타낸다.
한편, 반사형 편광판(160)의 휘도 각분포의 반치각(σ)은 0°~ 10°의 값을 갖도록 최적화된다. 이에 따라, 반사형 편광판(160)은 휘도 각분포의 값이 0°~ 10°으로 최적화됨으로써 렌티큘러 렌즈 시트(150)를 투과한 광의 집광효율을 향상시킴과 아울러 사이드 로브(Side Lobe) 영역으로 진행하는 광을 제거하여 정면휘도를 향상시키게 된다.
도 7은 도 6에 도시된 반사형 편광판을 투과한 광의 휘도 각분포를 나타내는 도면이다.
도 7에서 보는 바와 같이 반사형 편광판(160)의 반치각(σ)이 7°로 최적화된 경우 반사형 편광판(160)을 투과한 광의 휘도 각분포에서는 사이드 로브 영역이 제거된 것을 볼 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 백 라이트 유닛은 복수의 렌티큘러 렌즈(154)와 휘도 각분포의 반치각(σ)이 0°~ 10°의 값으로 최적화된 반사형 편광판(160)을 이용하여 출사광의 사이드 로브를 제거하여 집광효율 및 정면휘도를 향상시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 백 라이트 유닛을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 백 라이트 유닛은 광을 발생하는 램프(110)와, 입사면(122)을 통해 램프(110)로부터 입사되는 광을 안내하는 도광판(120)과, 도광판(120)의 입사면(122) 및 램프(110)를 감싸도록 설치되는 램프 하우징(112)과, 도광판(120)의 하면에 배치되는 반사판(130)과, 도광판(120) 상에 배치되어 도광판(120)을 경유한 광을 확산시키는 확산 시트(140)와, 확산 시트(140)를 경유한 광을 집광하는 렌티큘러 렌즈 시트(150)와, 렌티큘러 렌즈 시트(150)의 배면에 형성된 복수의 반사패턴(156)과, 렌티큘러 렌즈 시트(150) 상에 배치되어 렌티큘러 렌즈 시트(150)에 의해 집광된 광의 S 편광 및 P 편광 중 어느 한 편광을 증가시키기 위한 반사형 편광판(160)을 구비한다.
이러한, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 백 라이트 유닛은 복수의 반사패턴 (156)을 제외하고는 도 6에 도시된 본 발명의 제 1 실시 예와 동일한 구성을 갖는다. 이에 따라, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 백 라이트 유닛에서는 복수의 반사패턴(156)을 제외한 다른 구성에 대한 설명은 상술한 본 발명의 제 1 실시 예에 대한 설명으로 대신하기로 한다.
복수의 반사패턴(156)은 도 9에 도시된 바와 같이 복수의 렌티큘러 렌즈(154)의 골 부분에 대향하도록 렌티큘러 렌즈 시트(150)의 배면에 스트라이프 나란하게 형태로 형성된다. 이때, 각 반사패턴(156)은 입사되는 광을 반사시키기 위하여 반사물질을 포함하는 산화 티타늄(TiO2) 또는 산화 마그네슘(MgO) 등의 재질로 형성된다. 이러한, 각 반사패턴(156)의 위치는 렌티큘러 렌즈 시트(150)의 굴절율에 따라 달라질 수 있으며, 바람직하게는 중심부분의 위치가 프리즘 골 부분에 대향하도록 형성된다. 또한, 이러한, 각 반사패턴(156)의 폭 및 두께는 렌티큘러 렌즈 시트(150)의 두께, 굴절율 및 원하는 출사광의 각분포에 따라 달라질 수 있다.
이에 따라, 렌티큘러 렌즈 시트(150)는 확산 시트(140)로부터 인접한 반사패턴(156) 사이의 집광영역을 투과하는 광(A)을 렌티큘러 렌즈(154)로 집광하여 반사형 편광판(160)으로 입사시킨다. 반면에, 렌티큘러 렌즈 시트(150)는 각 반사패턴(156)에 의해 확산 시트(140)로부터 소정 각도로 기울어져 입사되는 광(B)을 하면에 배치된 반사판(130) 쪽으로 전반사시키게 된다. 이에 따라, 각 반사패턴(156)에 의해 전반사된 광(B)은 하면의 반사판(130)에 의해 재반사되어 인접한 반사패턴(156) 사이의 집광영역으로 입사되도록 리싸이클링(Recycling)된다.
따라서, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 백 라이트 유닛은 복수의 렌티큘러 렌즈(154)와 복수의 반사패턴(156) 및 휘도 각분포의 반치각(σ)이 0°~ 10°의 값으로 최적화된 반사형 편광판(160)을 이용하여 출사광의 사이드 로브를 제거하여 집광효율 및 정면휘도를 향상시킬 수 있다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 백 라이트 유닛을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 백 라이트 유닛은 평판 형태의 도광판(220)과, 도광판(220)의 양측면 각각의 입사면(222)에 대향하도록 배치되는 적어도 하나의 램프(110)와, 도광판(220)의 입사면(222) 및 램프(110)를 감싸도록 설치되는 2개의 램프 하우징(112)과, 도광판(220)의 하면에 배치되는 반사판(130)과, 도광판(220) 상에 배치되어 도광판(220)을 경유한 광을 확산시키는 확산 시트(140)와, 확산 시트(140)를 경유한 광을 집광하기 위한 렌티큘러 렌즈 시트(150)와, 렌티큘러 렌즈 시트(150) 상에 배치되어 렌티큘러 렌즈 시트(150)에 의해 집광된 광의 S 편광 및 P 편광 중 어느 한 편광을 증가시키기 위한 반사형 편광판(160)을 구비한다.
이러한, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 백 라이트 유닛은 도광판(220)과 도광판(220)의 양측면 각각에 대향하도록 배치되는 적어도 하나의 램프(110)를 제외하고는 도 6에 도시된 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 백 라이트 유닛과 동일한 구성을 갖는다.
이와 같은, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 백 라이트 유닛은 적어도 하나의 램프(110)를 통해 도광판(220)의 양측면에 광을 입사시킴으로써 외부로 출사되는 광의 휘도를 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 백 라이트 유닛은 복수의 렌티큘러 렌즈(154)와 휘도 각분포의 반치각(σ)이 0°~ 10°의 값으로 최적화된 반사형 편광판(160)을 이용하여 출사광의 사이드 로브를 제거하여 집광효율 및 정면휘도를 향상시킬 수 있다.
도 11은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 백 라이트 유닛을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 백 라이트 유닛은 평판 형태의 도광판(220)과, 도광판(220)의 양측면 각각의 입사면(222)에 대향하도록 배치되는 적어도 하나의 램프(110)와, 도광판(220)의 입사면(222) 및 램프(110)를 감싸도록 설치되는 2개의 램프 하우징(112)과, 도광판(220)의 하면에 배치되는 반사판(130)과, 도광판(220) 상에 배치되어 도광판(220)을 경유한 광을 확산시키는 확산 시트(140)와, 확산 시트(140)를 경유한 광을 집광하기 위한 렌티큘러 렌즈 시트(150)와, 렌티큘러 렌즈 시트(150)의 배면에 형성된 복수의 반사패턴(156)과, 렌티큘러 렌즈 시트(150) 상에 배치되어 렌티큘러 렌즈 시트(150)에 의해 집광된 광의 S 편광 및 P 편광 중 어느 한 편광을 증가시키기 위한 반사형 편광판(160)을 구비한다.
이러한, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 백 라이트 유닛은 도광판(220)과 도광판(220)의 양측면 각각에 대향하도록 배치되는 적어도 하나의 램프(110)를 제외하고는 도 8에 도시된 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 백 라이트 유닛과 동일한 구 성을 갖는다.
이와 같은, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 백 라이트 유닛은 적어도 하나의 램프(110)를 통해 도광판(220)의 양측면에 광을 입사시킴으로써 외부로 출사되는 광의 휘도를 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 백 라이트 유닛은 복수의 렌티큘러 렌즈(154)와 복수의 반사패턴(156) 및 휘도 각분포의 반치각(σ)이 0°~ 10°의 값으로 최적화된 반사형 편광판(160)을 이용하여 출사광의 사이드 로브를 제거하여 집광효율 및 정면휘도를 향상시킬 수 있다.
도 12는 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 백 라이트 유닛을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 백 라이트 유닛은 광을 발생하는 복수의 램프(310)와, 복수의 램프(310)을 수납하는 보텀 커버(312)와, 보텀 커버(312)의 상면을 덮으며 복수의 램프(310)로부터의 입사되는 광을 전영역으로 확산시키는 확산판(320)과, 확산판(320) 상에 배치되어 확산판(320)으로부터의 광을 확산시키는 확산 시트(140)와, 확산 시트(140)를 경유한 광을 집광하기 위한 렌티큘러 렌즈 시트(150)와, 렌티큘러 렌즈 시트(150) 상에 배치되어 렌티큘러 렌즈 시트(150)에 의해 집광된 광의 S 편광 및 P 편광 중 어느 한 편광을 증가시키기 위한 반사형 편광판(160)을 구비한다.
각 램프(310)는 주로 냉음극 형광램프를 사용한다. 이러한, 복수의 램프(310)는 도시하지 않은 인버터로부터의 램프 구동전압에 점등되어 확산판(320)의 배면에 광을 조사한다.
보텀 커버(312)는 복수의 램프(310)를 지지함과 아울러 수납한다. 이러한, 보텀 커버(312)의 내벽에는 복수의 램프(310)로부터 입사되는 광을 확산판(320) 쪽으로 반사시키기 위한 도시하지 않은 반사시트가 부착된다.
확산판(320)은 보텀 커버(312)의 상면을 덮도록 배치되어 복수의 램프(310) 및 보텀 커버(312)의 반사시트로부터 입사되는 광을 전영역으로 확산시켜 렌티큘러 렌즈 시트(150)에 조사한다.
확산 시트(140), 렌티큘러 렌즈 시트(150) 및 반사형 편광판(160)은 도 6에 도시된 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 백 라이트 유닛과 동일한 구조를 갖는다. 이에 따라, 확산 시트(140), 렌티큘러 렌즈 시트(150) 및 반사형 편광판(160)에 대한 상세한 설명은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 백 라이트 유닛에 대한 설명으로 대신하기로 한다.
이와 같은, 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 백 라이트 유닛은 복수의 램프(310)로부터의 광을 확산판(320)의 배면에 직접 조사시킴으로써 외부로 출사되는 광의 휘도를 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 백 라이트 유닛은 복수의 렌티큘러 렌즈(154)와 복수의 반사패턴(156) 및 휘도 각분포의 반치각(σ)이 0°~ 10°의 값으로 최적화된 반사형 편광판(160)을 이용하여 출사광의 사이드 로브를 제거하여 집광효율 및 정면휘도를 향상시킬 수 있다.
도 13은 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 백 라이트 유닛을 개략적으로 나타 내는 단면도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 백 라이트 유닛은 광을 발생하는 복수의 램프(310)와, 복수의 램프(310)을 수납하는 보텀 커버(312)와, 보텀 커버(312)의 상면을 덮으며 복수의 램프(310)로부터의 입사되는 광을 전영역으로 확산시키는 확산판(320)과, 확산판(320) 상에 배치되어 확산판(320)으로부터의 광을 확산시키는 확산 시트(140)와, 확산 시트(140)를 경유한 광을 집광하기 위한 렌티큘러 렌즈 시트(150)와, 렌티큘러 렌즈 시트(150)의 배면에 형성된 복수의 반사패턴(156)과, 렌티큘러 렌즈 시트(150) 상에 배치되어 렌티큘러 렌즈 시트(150)에 의해 집광된 광의 S 편광 및 P 편광 중 어느 한 편광을 증가시키기 위한 반사형 편광판(160)을 구비한다.
이러한, 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 백 라이트 유닛은 복수의 반사패턴(156)을 제외하고는 도 12에 도시된 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 백 라이트 유닛과 동일한 구성을 갖는다. 이에 따라, 복수의 반사패턴(156)을 제외한 다른 구성에 대한 상세한 설명은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 백 라이트 유닛에 대한 설명으로 대신하기로 한다.
또한, 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 백 라이트 유닛에서 복수의 반사패턴(156)은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 백 라이트 유닛과 동일하므로 이에 대한 설명 역시 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 백 라이트 유닛에 대한 설명으로 대신하기로 한다.
이와 같은, 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 백 라이트 유닛은 복수의 램프 (310)로부터의 광을 확산판(320)의 배면에 직접 조사시킴으로써 외부로 출사되는 광의 휘도를 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 백 라이트 유닛은 복수의 렌티큘러 렌즈(154)와 복수의 반사패턴(156) 및 휘도 각분포의 반치각(σ)이 0°~ 10°의 값으로 최적화된 반사형 편광판(160)을 이용하여 출사광의 사이드 로브를 제거하여 집광효율 및 정면휘도를 향상시킬 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 제 1 내지 제 6 실시 예에 따른 백 라이트 유닛은 액정 표시장치의 광원으로 사용될 수 있다.
다른 한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 백 라이트 유닛은 복수의 렌티큘러 렌즈 휘도 각분포의 반치각(σ)이 0°~ 10°의 값으로 최적화된 반사형 편광판을 이용하여 출사광의 사이드 로브를 제거하여 집광효율 및 정면휘도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 백 라이트 유닛은 복수의 렌티큘러 렌즈와 복수의 반사패턴 및 휘도 각분포의 반치각(σ)이 0°~ 10°의 값으로 최적화된 반사형 편광판을 이용하여 출사광의 사이드 로브를 제거하여 집광효율 및 정면휘도를 향상시킬 수 있다.

Claims (11)

  1. 광을 발생하는 적어도 하나의 램프와,
    측면에 마련된 입사면을 통해 상기 램프로부터의 입사되는 광의 진행방향을 수직하게 변환하는 도광판과,
    상기 도광판 상에 배치되어 상기 도광판을 경유한 광을 확산시키는 확산 시트와,
    상기 확산 시트를 경유한 광을 집광하는 렌티큘러 렌즈 시트와,
    상기 렌티큘러 렌즈 시트 상에 배치되어 상기 렌티큘러 렌즈 시트에 의해 집광된 광의 S 편광 및 P 편광 중 어느 한 편광을 증가시키기 위한 반사형 편광판을 구비하는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사형 편광판은 상기 경사면의 각도에 따라 0°~ 10°의 휘도 각분포의 휘도 각분포의 반치각을 가지는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 램프는 상기 도광판의 일측면 또는 양측면에 배치되는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌티큘러 렌즈 시트의 배면에 형성되는 복수의 반사패턴을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 반사패턴 각각은 상기 복수의 렌티큘러 렌즈의 골 부분에 대향하는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 도광판의 입사면과 상기 램프를 감싸도록 상기 도광판의 일측면 또는 양측면에 배치되는 램프 하우징과,
    상기 도광판의 하면에 배치되는 반사판을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  7. 광을 발생하는 복수의 램프와,
    상기 복수의 램프를 지지함과 아울러 수납하는 보텀 커버와,
    상기 보텀 커버의 상면을 덮으며 상기 복수의 램프로부터의 광을 확산시키는 확산판과,
    상기 확산판을 경유한 광을 집광하는 렌티큘러 렌즈 시트와,
    상기 렌티큘러 렌즈 시트 상에 배치되어 상기 렌티큘러 렌즈 시트에 의해 집 광된 광의 S 편광 및 P 편광 중 어느 한 편광을 증가시키기 위한 반사형 편광판을 구비하는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 반사형 편광판은 상기 경사면의 각도에 따라 0°~ 10°의 휘도 각분포의 반치각을 가지는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 렌티큘러 렌즈 시트의 배면에 형성되는 복수의 반사패턴을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 반사패턴 각각은 상기 복수의 렌티큘러 렌즈의 골 부분에 대향하는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 확산판과 상기 렌티큘러 렌즈 시트 사이에 배치되어 상기 확산판으로부터의 광을 확산시켜 상기 렌티큘러 렌즈 시트로 조사하는 확산 시트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
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