KR20080037308A - 프리즘 시트, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 그 제조방법 - Google Patents

프리즘 시트, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20080037308A
KR20080037308A KR1020060104209A KR20060104209A KR20080037308A KR 20080037308 A KR20080037308 A KR 20080037308A KR 1020060104209 A KR1020060104209 A KR 1020060104209A KR 20060104209 A KR20060104209 A KR 20060104209A KR 20080037308 A KR20080037308 A KR 20080037308A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
prism
prism sheet
spacer
base film
linear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
KR1020060104209A
Other languages
English (en)
Inventor
이광원
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020060104209A priority Critical patent/KR20080037308A/ko
Publication of KR20080037308A publication Critical patent/KR20080037308A/ko
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0055—Reflecting element, sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0031—Reflecting element, sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0036—2-D arrangement of prisms, protrusions, indentations or roughened surfaces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0081—Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
    • G02B6/0086—Positioning aspects
    • G02B6/0088—Positioning aspects of the light guide or other optical sheets in the package
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G02F1/133607—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members the light controlling member including light directing or refracting elements, e.g. prisms or lenses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

본 발명은 스페이서가 형성된 프리즘 시트, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 프리즘 시트는, 일면에 어느 일 방향을 따라, 복수의 스페이서가 형성된 베이스 필름; 및 상기 베이스 필름의 스페이서가 형성된 면의 반대면에, 어느 일 방향을 따라 상호 인접하여 평행하게 배열된 복수의 선형 프리즘을 포함한다. 본 발명에 따른 프리즘 시트, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 그 제조방법은 집광 효율이 우수하며, 모아레 패턴의 발생을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
프리즘 시트, 스페이서

Description

프리즘 시트, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 그 제조방법 {PRISM SHEET, BACKLIGHT UNIT HAVING THE SAME AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF}
도 1은 액정 패널의 후면 조명용 백라이트 유닛의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I' 선을 따라 절개한 프리즘 시트의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛을 도시한 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리즘 시트를 도시한 사시도이다.
도 4b는 도 4a에 도시한 프리즘 시트의 저면도이다.
도 4c는 도 4a에 도시한 프리즘 시트를 A-A 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 4d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리즘 시트를 도시한 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프리즘 시트를 도시한 단면도들이다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프리즘 시트를 도시한 단면도들이다.
도 7a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛을 도시한 단면도이다.
도 7b는 도 7a의 프리즘 시트들을 확대하여 도시한 사시도이다.
도 7c는 프리즘 시트의 선형 프리즘의 길이 방향에 대해 설명하기 위한 도면 이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리즘 시트의 제조방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9a는 도 8의 가압롤을 도시한 사시도이다.
도 9b는 도 9a에 도시한 가압롤을 B-B 선을 따라 절개한 일부 단면도이다.
본 발명은 스페이서가 형성된 프리즘 시트, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device)는, 인가 전압에 따른 액정 투과도의 변화를 이용하여 각종 장치에서 발생되는 여러 가지 전기적인 정보를 시각정보로 변화시켜 전달하는 전자 소자이다.
자체 발광원이 없는 수광형 소자인 액정표시장치는 소자의 화면 전체를 후면에서 조명할 수 있는 별도의 광원 장치가 필요한데, 이러한 액정표시장치용 조명 장치를 통상 백라이트 유닛(Back Light Unit)이라 한다.
도 1은 액정 패널의 후면 조명용 백라이트 유닛의 일 예를 도시한 사시도로서, 에지-라이트형 백라이트 유닛을 도시하고 있다.
도 1을 참조하면, 백라이트 유닛(10)은 광원부(1), 도광판(3), 반사 시트(2) 및 복수의 광학 시트(4, 5 및 6)를 포함한다.
광원부(1)는 광원(1a) 및 광원 반사판(1b)을 포함한다.
광원(1a)은 광원 반사판(1b)의 내측에 수납된 상태에서, 도광판(3)의 일 측면 또는 양 측면에 배치된 광 입사면을 따라 배치된다.
광원 반사판(1b)은 광원(1a)의 외주면을 따라 배치되며, 광원(1a)으로부터 발생된 빛을 도광판(3) 측으로 반사시켜 도광판(3)으로 입사되는 빛의 효율을 향상시킨다.
도광판(3)은 측면에 배치된 광 입사면을 통해 입사하는 빛을 균일화하고, 상기 광 입사면과 대략 수직 관계로 배치된 광 출사면을 통해 상부에 배치된 액정 패널(미도시) 방향으로 빛을 방출한다.
반사 시트(2)는 도광판(3)의 배면으로 출사된 빛을 다시 도광판(3) 쪽으로 반사시켜 광효율을 향상시킨다.
광학 시트(4, 5 및 6)는 확산 시트(4), 프리즘 시트(5) 및 보호 시트(6)를 포함할 수 있다.
도광판(3)의 광 출사면에서 출사된 빛은 확산 시트(4)에 입사되며, 확산시트(4)는 입사하는 빛을 확산 또는 집광시켜 휘도를 균일하게 하고, 시야각을 넓혀준다.
한편, 확산 시트(4)를 통과한 빛은 휘도가 급격히 떨어지게 되는데, 이를 보상하기 위해 프리즘 시트(5)가 사용된다. 프리즘 시트(5)는 확산 시트(4)에서 출사된 빛을 굴절시켜 낮은 각도로 입사되는 빛을 정면 쪽으로 집중시키기 때문에 유효 시야각 범위에서 휘도를 상승시킨다.
도 2는 도 1의 I-I' 선을 따라 절개한 프리즘 시트의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 프리즘 시트(5)는 베이스 필름(10), 베이스 필름(10) 상에 배치된 프리즘 베이스(11) 및 프리즘 베이스(11) 상에 배치된 복수의 프리즘(12)으로 이루어진다.
프리즘 시트(5)는 확산 시트(도 1의 4)에서 출력되어 프리즘 베이스(11)로 입력된 빛의 일부를 전반사시켜 도광판(3)으로 보내 재사용하고, 일부는 프리즘(12)을 거치면서 이를 굴절시켜 액정 패널(미도시)이 위치한 정면 쪽으로 집중되도록 함으로써 유효 시야각 범위에서 휘도를 향상시킨다.
도 1을 다시 참조하면, 프리즘 시트(5)의 상부에는 보호 시트(6)가 위치하며, 보호 시트(6)는 프리즘 시트(5)의 흠집을 방지하고, 또 프리즘 시트(5)에 의해 축소된 시야각을 소정의 범위 내에서 재확대시키는 기능을 한다.
그런데, 일반적으로 액정 패널은 정보의 표시를 위해 다수의 트랜지스터 및 전극 소자들의 반복된 패턴을 포함하며, 이러한 액정 패널의 패턴은 액정 패널을 조명하는 백라이트 유닛에 구비되는 광학 장치들의 다른 패턴들과 함께 모아레 패턴을 발생시킨다. 이러한 모아레 패턴은 외부에서 시각적으로 인식되기 때문에 액정표시장치의 표시 품질을 저하하는 일 요인으로 지적되었다. 따라서, 모아레가 없는 액정표시장치의 개발에 대한 요구가 있다.
이러한 모아레 패턴의 문제를 해결하기 위해, 미국특허 제 5,771,328 호 및 제 5,919,551호는 각각 프리즘의 높이가 상이하거나, 프리즘의 피치가 상이한 광학 필름을 개시하고 있다. 그러나, 프리즘의 높이가 상이하거나, 프리즘의 피치를 상 이하게 구성하더라도, 프리즘의 피치를 따라 라인 형태의 패턴이 발생할 가능성은 여전히 존재하며, 개선의 여지가 있다.
본 발명은 광원에서 제공된 빛을 액정 패널의 가시면에 집광시킬 수 있는 능력, 즉 집광 효율이 우수하며, 모아레 패턴을 발생시키지 않는 프리즘 시트, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 또한 다른 광학 시트와의 접촉 부분을 감소시켜서, 접촉에 의한 변형을 최소화할 수 있는 프리즘 시트, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은, 액정 패널을 조명하기 위한 빛을 제공하는 적어도 하나 이상의 광원; 및 상기 액정 패널의 후면에 인접하여 배치되며, 상기 광원에서 제공된 빛을 입력받아 상기 액정 패널의 가시면에 집광시키기 위한 제 1 프리즘 시트를 포함하되, 상기 제 1 프리즘 시트는, 일면에 어느 일 방향을 따라, 복수의 스페이서가 형성된 베이스 필름; 및 상기 베이스 필름의 스페이서가 형성된 면의 반대면에, 어느 일 방향을 따라 상호 인접하여 평행하게 배열된 복수의 선형 프리즘을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프리즘 시트는, 일면에 어느 일 방향을 따라, 복수의 스페이서가 형성된 베이스 필름; 및 상기 베이스 필름의 스페이서가 형성된 면의 반대면에, 어느 일 방향을 따라 상호 인접하여 평행하게 배열된 복수의 선형 프리즘을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프리즘 시트의 제조방법은, 표면에 패턴이 형성된 가열 상태의 가압롤에 베이스 필름을 통과시켜 스페이서를 형성하는 단계; 상기 스페이서가 형성된 베이스 필름 상에 광경화성 수지를 도포하는 단계; 상기 광경화성 수지가 도포된 베이스 필름을 표면에 라인이 형성된 롤러에 통과시켜 복수의 선형 프리즘을 형성하는 단계; 및 상기 광경화성 수지를 경화시킬 수 있는 광을 조사하여 상기 선형 프리즘을 경화시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 프리즘 시트, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 그 제조방법은 집광 효율이 우수하며, 모아레 패턴의 발생을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 프리즘 시트, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 그 제조방법은 다른 광학 시트와의 접촉 부분을 감소시켜서, 접촉에 의한 변형을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛을 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 광학 시트(310)의 상부에는 액정 패널(미도시)이 배치되며, 상기 액정 패널은 외부에서 인가되는 구동 신호와 데이터 신호에 따라 화상을 디스플레이한다.
본 발명을 이해하고 이를 실시함에 있어서, 상기 액정 패널의 정확한 구조적 특성은 중요하지 않으며, 액정표시장치에 통상적으로 사용되는 어떠한 구조의 액정 패널에도 본 발명의 사상이 광범위하게 적용될 수 있다.
백라이트 유닛(300)은 액정 패널을 조명하기 위한 광을 제공하는 광원(350), 광원(350)의 외측에 배치된 반사판(360), 광원(350)으로부터 제공되는 빛을 입력받아 액정 패널에 제공하기 위한 도광판(370) 및 도광판(370)과 액정 패널의 사이에 배치된 광학 시트(310)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 백라이트 유닛(300)은 광원(350)이 도광판(370)의 양 측면에 배치되는 에지-라이트 방식(edge-light method)으로 구동된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 광원(350)에는 소정의 파장의 빛, 예를 들면 백색광을 발생시키는 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)나 외부전극 형광램프(External Electrode Flourscent Lanm, EEFL)와 같은 선형 광원이 사용된다. 그러나, 광원(350)에는 위와 같은 선형 광원만이 사용되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 실시예에서, 광원(350)은 발광 다이오드(LED)와 같은 점광원을 사용할 수 있다. 이때, 광원(350)으로 사용되는 발광 다이오드의 갯수는 조명하고자 하는 액정 패널의 크기에 따라 적절하게 선택될 수 있다.
또한, 광원(350)으로 사용되는 발광 다이오드에는 제한됨이 없으며, 하나의 백색 발광 다이오드를 사용하거나, 레드(R), 그린(G), 블루(B)의 색을 발생하는 3개의 발광 다이오드를 조합하여 사용하는 것도 가능하다.
광원(350)의 외측에는 반사판(360)이 배치된다. 반사판(360)은 금속 또는 플 라스틱의 재질로 제작될 수 있으며, 광원(350)으로부터 방사된 빛을 도광판(370)의 측면으로 반사시킬 수 있도록 빛을 반사할 수 있는 물질로 내벽을 코팅할 수 있다.
광원(350)에서 발생한 빛은 도광판(370)의 측면, 즉 광 입사면을 통해 도광판(370)에 입사하게 되는데, 반사판(360)은 광원(350)으로부터 발생한 빛을 도광판(370) 측으로 반사시켜 도광판(370)에 입사되는 빛의 효율을 향상시킨다.
도광판(370)은 그 측면에 배치된 광 입사면을 통해 입사된 빛을 내부 전반사의 원리를 이용하여 그 상부에 배치된 액정 패널의 가시면(viewing plane)에 실질적으로 평행한 방향으로 전송하면서 이를 균일화하는 역할을 한다. 도광판(370)의 전면은 액정 패널이 배치된 방향으로 빛이 출사되기 위한 광 출사면이 된다.
도광판(370)에 입사된 빛이 액정 패널의 방향으로 출사되기 위해서는 도광판(370)의 내부에서 전반사를 난반사로 만들어야 한다. 이를 위해 상기 광 출사면에 대향하는 도광판(370)의 이면에는 백색 잉크를 프린팅하는 도트 인쇄(dot-printing)에 의해 도시된 바와 같은 광 산란 패턴(372)이 형성될 수 있다.
한편, 인쇄 공정을 거치지 않는 무인쇄 도광판을 이용할 수도 있다. 미국특허 제6,123,431호는 도광판의 표면에 그루브를 형성하여 광 산란 패턴을 형성한 무인쇄 도광판이 개시하고 있으며, 미국특허 제5,881,201호는 도광판 내에 기본 수지와 굴절율이 다른 무기물이나 유기물 입자를 분산시켜 도광판 내에서 굴절율차에 의한 산란 기능을 가지게 함으로써 확산판 기능까지 겸하고 있는 무인쇄 도광판이 개시하고 있다. 이들 문헌의 내용은 참고로서 여기에 포함된다.
도광판(370)은 폴리메틸 메타크릴레이트(Poly methyl Methacrylate; PMMA)와 같은 투명 아크릴 수지로 구성될 수 있다.
반사 시트(380)는 도광판(370)의 저면에 배치되며 도광판(370)의 저면으로 출사되는 빛을 반사시켜 도광판(370)으로 재입사시키는 역할을 한다.
반사 시트(380)는 SUS, Brass, 알루미늄, PET 등으로 이루어진 시트 위에 은(Ag)을 입히고, 열이 미세하게 발생한다 해도 장시간 흡열로 인한 변형을 막기 위해 티타늄 코팅하여 제작될 수 있다.
또한, 반사 시트(380)는 PET와 같은 합성수지로 된 시트에 광을 산란시키기 위한 기포를 분산시켜 제작될 수도 있다.
백라이트 유닛(300)은 도광판(370)과 액정 패널의 사이에 배치되는 적어도 하나 이상의 광학 시트(310)를 포함한다. 광학 시트(310)는 도광판(370)으로부터 출사된 빛이 액정 패널의 가시면에 유효하게 입사하도록 하여 휘도를 향상시키고, 액정 패널에 입사되는 빛을 균일하게 하여 가시면의 전면이 균일한 휘도 분포를 갖도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 광학 시트(310)는 확산 시트(320), 프리즘 시트(330) 및 보호 시트(340)로 이루어진 3매의 광학 시트를 포함한다.
확산 시트(320)는 도광판(370)의 상부에서 광 출사면과 평행하게 배치되며, 도광판(370)에서 출사되는 빛을 산란시켜 액정 패널의 가시면의 전체에 걸쳐 휘도를 균일하게 한다. 확산 시트(320)는 빛을 산란시킬 수 있는 복수의 확산 입자(bead)가 불규칙하게 분포되어 있으며, 높은 헤이즈(haze) 효과와 높은 투과도(transmittance)를 특징으로 하는 보호층을 포함하며, 도광판(370)으로부터 출사 되는 빛을 확산 및 집광시켜 휘도를 균일하게 한다. 또한, 빛을 그 상부에 배치된 후술하는 프리즘 시트(330)의 방향으로 전달하여 시야각을 넓히고 도광판(370)에 형성된 패턴을 은폐시키는 기능을 한다.
본 발명을 이해하고 이를 실시함에 있어서, 확산 시트(320)의 정확한 구조적, 물질적 특성은 중요하지 않으며, 백라이트 유닛에 통상적으로 사용되는 어떠한 구조 및 재료를 이용한 확산 시트(320)에도 본 발명의 사상이 광범위하게 적용될 수 있다.
확산 시트(320)의 상부에는 광 효율 및 휘도를 향상시키기 위한 프리즘 시트(330)가 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(300)에서 프리즘 시트(330)의 상부에는 보호 시트(340)가 배치된다. 보호 시트(340)는 프리즘 시트(330)의 프리즘 패턴이 액정 패널과 직접 접촉하여 발생하는 불량, 예를 들면 스크래치를 방지하고, 프리즘 시트(330)에 의해 좁혀진 시야각을 일정 범위에서 퍼지게 하는 역할을 한다.
보호 시트(340)는 낮은 헤이즈(haze)와 높은 투과도(transmittance)를 특징으로 하는 보호층을 포함하며, 프리즘 시트(330)로부터 출사되는 강한 빛을 액정 패널에 최적으로 확산시킨다.
본 발명을 이해하고 이를 실시함에 있어서, 보호 시트(340)의 정확한 구조적, 물질적 특성은 중요하지 않으며, 백라이트 유닛에 통상적으로 사용되는 어떠한 구조 및 재료를 이용한 보호 시트(340)에도 본 발명의 사상이 광범위하게 적용될 수 있다.
본 발명의 기술사상은 상기 실시예에서 제공된 백라이트 유닛(300)의 구조에 의해 제한되지 않는다. 즉, 상기 실시예에서, 액정 패널을 후면에서 조명하기 위한 백라이트 유닛(300)은 광원(350)에서 발생하는 빛이 도광판(370)의 일 측면 또는 양 측면을 통해 액정 패널에 제공되는 에지-라이트 방식이지만, 아래에 설명하는 바와 같은 직하형 백라이트 유닛에도 본 발명의 기술사상은 적용될 수 있다.
이하, 본 발명의 프리즘 시트(330)의 바람직한 실시예들에 대해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리즘 시트를 도시한 사시도이며, 도 4b는 도 4a에 도시한 프리즘 시트의 저면도이다. 참고로, 도 4b의 저면도는 설명의 편의를 위해, 상부에 배치된 선형 프리즘의 피크를 점선으로, 홈을 일점 쇄선으로 표시하였다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리즘 시트(330)는 베이스 필름(332), 베이스 필름의 일면에 형성된 스페이서(334), 베이스 필름(332)의 상부에 배치된 기저부(336) 및 기저부(336)에 배치된 복수의 선형 프리즘(338)을 포함한다.
베이스 필름(332)은 그 상부에 배치되는 선형 프리즘(338)을 지지하며, 빛이 입력되는 광 입력면(332a) 및 광 입력면(332a)과 대향 배치되며 입력된 광이 출력되기 위한 광 출력면(332b)을 포함한다.
광 입력면(332a)과 광 출력면(332b) 사이의 거리, 즉 베이스 필름(332)의 두 께에는 제한됨이 없으며, 당해 기술분야에서 숙달된 자라면 프리즘 시트(330)가 사용되는 환경을 고려하여 능히 적절한 범위의 값을 선택할 수 있을 것이다. 하지만, 일반적으로 베이스 필름(332)의 두께는 30㎛ ~ 130㎛ 사이의 값을 갖는다. 바람직하게는, 베이스 필름(332)의 두께는 30㎛ ~ 60㎛ 사이의 값을 갖는다.
베이스 필름(332)의 일면에는 어느 일 방향을 따라, 복수의 스페이서(334)가 형성된다. 스페이서(334)의 높이는 1㎛ ~ 5㎛ 사이의 값을 가지며, 베이스 필름(332)의 두께에 비해 상대적으로 미소하다.
스페이서(334)는 베이스 필름(332)의 일면에 접촉하는 광학 시트(320)와 접촉하는 부분을 최소화하는 역할을 수행한다. 이에 따라, 다른 광학 시트(320)와 접촉에 의한 변형이 발생할 가능성이 최소화된다. 또한, 광학 커플링(coupling)이 감소하여, 모아레 패턴이 발생할 가능성이 낮아진다.
스페이서(334)가 형성되는 일 방향과 선형 프리즘(338)이 형성되는 일 방향은 소정 각도(α)를 이룰 수 있다. 소정 각도(α)는 0°이상 90°미만의 각도이다. 바람직하게 소정 각도(α)는 0°이상 20°미만이며, 각도가 0°인 경우, 스페이서(334)와 선형 프리즘(338)은 실질적으로 평행하게 배치된다.
한편, 베이스 필름(332)은 시트의 형태로 제작되며, 투과율이 좋고, 기계적 성질(특히 내충격성), 내열성 및 전기적 성질을 균형 있게 갖춘 열가소성 수지, 예를 들면, 제한됨이 없이 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate; PMMA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylen Terephthalate; PET), 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC) 또는 폴리에스테르(Polyester)와 같은 물질을 이용하는 것이 바람직하다.
베이스 필름(332)의 상부에는 복수의 선형 프리즘(338)이 상호 인접하여 일 방향으로 평행하게 배열되며, 이들 선형 프리즘(338)과 베이스 필름(332)의 사이에는 기저부(336)가 위치한다.
기저부(336)는 선형 프리즘(338) 형상의 제작의 용이성을 도모하고, 선형 프리즘(338) 형상의 구조적 안정성을 위해 마련되는 것으로서, 선택에 따라 기저부(336) 없이도 프리즘 시트(330)를 구성하는 것도 가능하다.
복수의 선형 프리즘(338)은 어느 일 방향을 따라, 여기서는 Y축 방향을 따라, 상호 인접하여 평행하게 배치된다.
선형 프리즘(338)의 수직 단면의 형상은 도 4a에 도시된 바와 같이 삼각형으로서 실질적으로 동일하며, 복수의 피크(338a)와 홈(338b)이 발생한다. 선형 프리즘(338)의 수직 단면은 바람직하게는 부등변 삼각형 또는 이등변 삼각형이다.
휘도의 관점에서 보면, 선형 프리즘(338)은 각(a)이 90°이고, 각(b)와 각(c)의 크기가 동일한 이등변 삼각형이 바람직하지만, 시야각의 관점에서는, 각(a)이 90°이상이고, 각(b)와 각(c)가 서로 다른 크기를 갖는 부등변 삼각형이 바람직하다.
즉, 고휘도가 중요한 경우에는, 선형 프리즘(338)의 각(a)이 90°인 이등변 삼각형이 되도록 설계하는 것이 바람직하며, 시야각을 확대시키고자 하는 경우에는, 각(a)이 90°이상인 부등변 삼각형이 되도록 설계하는 것이 바람직하다.
한편, 휘도는 선형 프리즘(338)의 형상뿐만 아니라, 선형 프리즘(338)의 피 치(t)에도 의존한다. 일반적으로, 선형 프리즘(338)의 피치(t)가 클수록 휘도는 향상되지만, 이에 비례하여 모아레 패턴이 선명해지는 문제가 있다. 따라서, 고휘도를 유지하면서도, 모아레가 발생하지 않는 범위의 값을 설정하는 것은 표시 품위의 관점에서 매우 중요하다.
고휘도를 유지하면서도, 모아레 패턴이 발생하지 않기 위한 선형 프리즘(338)의 피치(t)는 20㎛ ~ 100㎛이다. 바람직하게는, 선형 프리즘(338)의 피치(t)는 20㎛ ~ 60㎛이다. 가장 바람직하게는, 선형 프리즘(338)의 피치(t)는 20㎛ ~ 35㎛이다.
선형 프리즘(338)은 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate; PMMA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylen Terephthalate; PET) 또는 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC)와 같은 열가소성 수지로 구성될 수 있다.
도 4c는 도 4a에 도시한 프리즘 시트를 A-A 선을 따라 절개한 단면도이며, 도 4d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리즘 시트를 도시한 단면도이다.
도 4c 및 도 4d를 참조하면, 본 발명의 프리즘 시트(330 및 430)는 베이스 필름(332 및 432), 베이스 필름(332 및 432)의 일면에 형성된 스페이서(334 및 434), 베이스 필름(332 및 432)의 상부에 배치된 기저부(336 및 436) 및 기저부(336 및 436)에 배치된 복수의 선형 프리즘(338 및 438)을 포함한다.
도 4c에 도시된 프리즘 시트(330)의 경우, 베이스 필름(332)의 일면에 형성된 스페이서(334)의 단면이 미소 프리즘 형상이나, 도 4d에 도시된 프리즘 시트(430)의 경우, 베이스 필름(432)의 일면에 형성된 스페이서(434)의 단면이 볼록 한 형상이라는 점에서 차이가 있다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프리즘 시트를 도시한 단면도들이다.
도 5a를 참조하면, 본 발명의 프리즘 시트(530a)는 스페이서(534a), 베이스 필름(532a) 및 선형 프리즘(538a)을 포함한다. 스페이서(534a)는 미소 프리즘 형상을 가지며, 균일한 간격(Ta)으로 배치된다. 여기서, 스페이서(534a) 사이의 간격(Ta)은, 4개의 선형 프리즘(538a)이 차지하는 영역의 범위(W) 내에 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 스페이서(534a) 사이의 간격은 2 내지 10개의 선형 프리즘(538a)이 차지하는 영역의 범위 내에 있다. 바람직하게, 스페이서(534a) 사이의 간격은, 2 내지 3개의 선형 프리즘(538a)이 차지하는 영역의 범위 내에 있다.
도 5b를 참조하면, 본 발명의 프리즘 시트(530b)는 스페이서(534b), 베이스 필름(532b) 및 선형 프리즘(538b)을 포함한다. 스페이서(534b)는 미소 프리즘 형상을 가지며, 스페이서(534b)가 형성되는 간격(Tb 및 Tc)은 주기적으로 변한다.
도 5b에는 2개의 일정한 간격(Tb 및 Tc)이 주기적으로 반복되는 구성이 도시되었으나, 2개 이상의 일정한 간격이 주기적으로 반복될 수 있음은 물론이다.
도 5c를 참조하면, 본 발명의 프리즘 시트(530c)는 스페이서(534c), 베이스 필름(532c) 및 선형 프리즘(538c)을 포함한다.
스페이서(534c)는 미소 프리즘 형상을 가지며, 스페이서(534c)가 형성되는 간격(Td, Te, Tf 및 Tg)은 랜덤하게 변한다. 스페이서(534c) 간의 간격(Td, Te, Tf 및 Tg)이 랜덤하게 변하는 경우에도, 고휘도 구현을 위해, 스페이서(534c) 간의 최소 간격(Td)은 2 내지 3개의 선형 프리즘(538c)이 차지하는 영역의 범위 근방에 있는 것이 바람직하다.
도 5b 및 도 5c에 도시한 프리즘 시트(530b 및 530c)의 경우, 도 5a에 도시한 프리즘 시트(530a)에 비해, 스페이서(534b 및 534c) 간의 간격이 변하므로, 일정한 형상이 반복되는 것에 의해 발생하는 모아레 패턴을 감소시킬 수 있다.
도 5a 내지 도 5c의 스페이서는 미소 프리즘 형상을 갖는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며, 도 4d와 같이 볼록한 형상으로 구성할 수 있다. 또한, 기저층을 구비하지 않은 프리즘 시트에 대해서도, 상기한 바와 같이 베이스 필름의 일면에 스페이서가 형성될 수 있음은 물론이다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프리즘 시트를 도시한 단면도들이다.
도 6a를 참조하면, 본 발명의 프리즘 시트(630a)는 스페이서(634a), 베이스 필름(632a) 및 선형 프리즘(638a)을 포함한다. 선형 프리즘(638a)과 스페이서(634a)는 평행하게 배치되며, 선형 프리즘(638a)의 피크와 스페이서(634a)의 피크는, 베이스 필름(632a)의 일면에 수직한 방향으로 대응하는 위치에 형성된다.
도 6b를 참조하면, 본 발명의 프리즘 시트(630b)는 스페이서(634b), 베이스 필름(632b) 및 선형 프리즘(638b)을 포함한다. 스페이서(634b)의 높이(h1)는 균일하게 형성된다. 본 발명의 프리즘 시트(630b)의 하부에 배치되는 광학 시트는 스페이서(634b)에 접하게 되며, 프리즘 시트(630b)의 상부에 배치되는 광학 시트 및 프 리즘 시트(630b)의 하중은 스페이서(634b)에 의해 지지된다.
도 6c를 참조하면, 본 발명의 프리즘 시트(630c)는 스페이서(634c), 베이스 필름(632c) 및 선형 프리즘(638c)을 포함한다. 스페이서(634c)의 높이(h2, h3, h4 및 h5)는 램덤하게 형성된다. 본 발명의 프리즘 시트(630c)의 상부에 배치되는 광학 시트 및 프리즘 시트(630c)의 하중은 큰 높이(h2 및 h4))를 갖는 스페이서(634c)에 의해 1차적으로 지지되며, 작은 높이(h3 및 h5)를 갖는 스페이서(634c)에 의해 2차적으로 지지된다.
도 6d를 참조하면, 본 발명의 프리즘 시트(630d)는 스페이서(634d), 베이스 필름(632d) 및 선형 프리즘(638d)을 포함한다. 스페이서(634d)의 높이(h6 및 h7)는 주기적으로 변한다. 여기서, 2개의 높이(h6 및 h7)가 주기적으로 반복되는 것으로 도시되었으나, 2개 이상의 높이(h6 및 h7)가 주기적으로 반복될 수 있음은 물론이다.
도 6e를 참조하면, 본 발명의 프리즘 시트(630e)는 스페이서(634e), 베이스 필름(632e) 및 선형 프리즘(638e)을 포함한다. 베이스 필름(632e)의 양 끝단에 형성되는 스페이서(634e)의 높이(h8)는, 베이스 필름(636e)의 타영역에 형성되는 스페이서(634e)의 높이(h9, h10 및 h11)보다 크게 구성된다. 이에 따라, 베이스 필름(632e)의 하부에 배치되는 광학 필름에, 양 끝단의 큰 높이(h8)를 갖는 스페이서(634e)가 1차적으로 접하게 되며, 작은 높이(h9, h10 및 h11)를 갖는 다른 스페이서(634e)가 2차적으로 접하게 된다.
도 6c 내지 도 6e에 도시된 프리즘 시트(630c, 630d 및 630e)와 같이, 스페 이서(634c, 634d 및 634e)의 높이를 상이하게 구성하는 경우, 큰 높이(h2, h4, h6 및 h8)를 갖는 스페이서(634c, 634d 및 634e)가 1차적으로 광학 시트에 접하게 되며, 작은 높이(h3, h5, h7, h9, h10 및 h11)를 갖는 스페이서(634b, 634c, 634d 및 634e)가 2차적으로 광학 시트에 접하게 된다. 이에 따라, 프리즘 시트(630c, 630d 및 630e)와 상기 광학 시트가 접하는 영역을 최소화할 수 있으며, 모아레 패턴의 발생을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 도 6a 내지 도 6e에 도시한 프리즘 시트(630a, 630b, 630c, 630d 및 630e)의 스페이서(634a, 634b, 634c, 634d 및 634e)의 높이는 1㎛ ~ 5㎛ 이며, 스페이서(634a, 634b, 634c, 634d 및 634e) 간의 간격은 도 5a 내지 도 5c에서 설명한 바와 같이, 균일하거나, 주기적으로 변하거나, 랜덤할 수 있다.
도 6a 내지 도 6e의 스페이서는 미소 프리즘 형상을 갖는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며, 도 4d와 같이 볼록한 형상으로 구성할 수 있다. 또한, 기저층을 구비하지 않은 프리즘 시트에 대해서도, 상기한 바와 같이 베이스 필름의 일면에 스페이서가 형성될 수 있음은 물론이다.
도 7a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛을 도시한 단면도이며, 도 7b는 도 7a의 프리즘 시트들을 확대하여 도시한 사시도이다. 또한, 도 7c는 프리즘 시트의 선형 프리즘의 길이 방향에 대해 설명하기 위한 도면이다. 다만, 도 3의 백라이트 유닛(300)과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 반복하여 상세히 설명하지 않는다.
도 7a를 참조하면, 백라이트 유닛(700)은 복수의 광원(350), 반사 시트(380), 광원(350)과 반사 시트(380)가 수납되는 하부 섀시(bottom chassis; 790), 광원(350)의 상부에 배치되는 확산판(740) 및 광학 시트(720)를 포함한다.
광원(350)으로서는 도 3의 백라이트 유닛(300)과 관련하여 언급한 냉음극 형광램프(CCFL)나 외부전극 형광램프(EEFL)와 같은 선형 광원을 사용할 수 있다.
또한, 인쇄회로기판(미도시)에 발광 다이오드와 같은 복수의 점광원을 배열한 면 광원을 사용할 수 있음은 물론이다.
광원(350)의 하부에는 반사 시트(380)가 위치하며, 반사 시트(380)는 광원(350)에서 방사된 빛을 액정 패널(미도시)이 위치한 방향으로 반사시켜 빛의 이용 효율을 향상시킨다.
상술한 광원(350)과 반사 시트(380)는 하부 섀시(790)에 수납된다.
광원(350)에서 발생한 빛은 광원(350)의 상부에 배치된 확산판(740)에 입사한다. 확산판(740)은 예를 들어 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA)와 같은 투명 아크릴 재질로 구성되며 내부에 비드와 같은 확산제를 함유하고 있어 광원(350)에서 방사되는 빛을 그 전면에 위치한 액정 패널의 방향으로 향하게 하고, 넓은 각도에서 입사할 수 있도록 한다.
확산판(740)의 상부에는 광학 시트(720)가 배치되며, 광학 시트(720)는 확산 시트(320), 프리즘 시트(330 및 730) 및 보호 시트(340)를 포함한다.
확산판(740)을 통과한 빛은 확산 시트(320)에 입사되며, 확산시트(320)는 입사하는 빛을 산란시켜 액정 패널의 가시면의 전체에 걸쳐 휘도를 균일하고 시야각 을 넓혀준다.
확산 시트(320)의 상부에는 광 효율 및 휘도를 향상시키기 위한 한 쌍의 프리즘 시트(330 및 730)가 배치되며, 프리즘 시트(330 및 730)는 확산 시트(320)에서 감소된 휘도를 보상하는 역할을 한다. 프리즘 시트(330 및 730)는 확산시트(320)에서 출사된 빛을 굴절시켜 낮은 각도로 입사되는 빛이 정면 쪽으로 집중시키기 때문에 유효 시야각 범위에서 휘도가 상승하게 된다.
도 7b 및 도 7c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 선형 프리즘(338 및 738)의 길이 방향(P1 및 P2)은 0°~ 90°사이의 소정 각도(θ)를 형성하도록 조합된 한 쌍의 동일 또는 유사한 구조의 프리즘 시트(330 및 730)가 사용된다. 본 실시예에서와 같이, 프리즘 시트(330 및 730)를 조합하여 사용하면, 휘도가 더 향상될 수 있는 장점이 있다. 바람직하게는, 프리즘 시트들(330 및 730)은 이들의 선형 프리즘(338 및 738)의 길이 방향(P1 및 P2)이 서로 직교하도록 조합된다.
제 1 프리즘 시트(330)는 도 4a에 도시한 프리즘 시트(330)와 동일하나, 스페이서(334)의 단면은 프리즘 형상 또는 볼록한 형상이 될 수 있으며, 기저층(336)없이 구성될 수 있다.
제 2 프리즘 시트(730)는 베이스 필름(732) 및 선형 프리즘(738)을 포함한다. 베이스 필름(732)의 일면은 대체로 평탄한 면이며, 빛을 투과시킨다. 복수의 선형 프리즘(738)은 베이스 필름(732) 상에, 어느 일 방향을 따라, 여기서는 길이 방향(P2)을 따라, 상호 인접하여 평행하게 배열된다. 복수의 선형 프리즘(738)에 의해 복수의 피크(738a)와 홈(738b)이 형성되며, 피크(738a)는 제 1 프리즘 시 트(330)의 스페이서(334)에 접하게 된다.
제 1 프리즘 시트(330)의 스페이서(334)가 형성되는 방향과 제 2 프리즘 시트(730)의 선형 프리즘(738)이 형성되는 방향(P2)은 평행하지 않으므로, 제 2 프리즘 시트(730)의 선형 프리즘(738)과 제 1 프리즘 시트(330)의 스페이서(334)가 라인 형태로 접하지 않고, 점 형태로 접하게 된다.
이에 따라, 제 1 프리즘 시트(330)와 제 2 프리즘 시트(730)가 접촉하는 영역을 감소시킬 수 있으며, 모아레 패턴의 발생을 최소화할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리즘 시트의 제조방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 소정 두께의 베이스 필름(802)이, 표면에 패턴이 형성된 가열 상태의 제 1 가압롤(810)을 통과한다. 베이스 필름(802)의 상기 소정 두께는 30㎛ ~ 60㎛ 사이의 값을 가질 수 있다. 제 1 가압롤(810)과 대향하는 위치에 가열된 상태의 제 2 가압롤(812)이 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제 2 가압롤(812)을 대체하여, 제 1 가압롤(810)에 의한 압력을 지지하는 고정체(미도시)가 배치될 수 있다.
제 1 가압롤(810)은 가열된 상태이므로, 베이스 필름(802)의 일부가 용융되면서, 베이스 필름(802)의 일면에는 스페이서가 형성된다.
이어서, 레진 공급부(820)에서는 스페이서가 형성된 베이스 필름(802)에 소정 두께로 광 경화성 수지를 도포한다.
레진 공급부(820)에서 소정 양의 광 경화성 수지를 베이스 필름(802) 상에 공급하면, 베이스 필름(802)의 표면에 광 경화성 수지가 분산되어 일정한 두께로 도포되도록 제어된다.
계속하여, 광 경화성 수지가 도포된 베이스 필름(822)은 롤러(830)로 이동한다.
롤러(830)는 표면에 일정한 깊이로 패턴이 형성되어 라인을 이룬다.
광 경화성 수지가 도포된 베이스 필름(822)이 회전하는 롤러(830)를 통과하면, 광 경화성 수지의 표면에는 롤러(830)에 형성된 패턴에 대응하는 형태의 형상이 형성되며, 상기 형상은 선형 프리즘 형상을 이룬다.
이어서, 선형 프리즘 형상이 형성된 베이스 필름(824)은 광 조사부(840)로 이동한다. 광 조사부(840)에서는 광 경화성 수지를 경화시킬 수 있는 광, 예를 들어 UV를 일정 시간 광 경화성 수지에 조사하여, 선형 프리즘을 경화시킨다.
이와 같이 선형 프리즘 형상이 형성된 프리즘 시트는 상부 및 하부 표면에 보호필름(850a 및 850b)이 씌워지는 단계를 더 거친 후, 프리즘 시트 권취롤(860)에 감겨진다.
도 9a는 도 8의 가압롤을 도시한 사시도이며, 도 9b는 도 9a에 도시한 가압롤을 B-B 선을 따라 절개한 일부 단면도이다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 가압롤(810)의 표면에는 패턴(812)이 형성되며, 패턴(812)은 소정 깊이(L)를 갖는다. 패턴(812)의 깊이(L)는 균일하거나, 주기적으로 변하거나, 랜덤하게 형성될 수 있다. 여기서, 패턴(812)의 깊이(L)는 1㎛ ~ 5㎛ 사이의 범위 내에서 결정될 수 있다.
패턴(812)의 깊이(L)가 균일한 경우, 도 6b에 도시한 프리즘 시트(630b)와 같이 스페이서(634b)의 높이(h1)가 균일하게 형성되며, 패턴(812)의 깊이(L)가 주기적으로 변하는 경우, 도 6d에 도시한 프리즘 시트(630d)와 같이 스페이서(634d)의 높이(h6 및 h7)가 주기적으로 변한다. 또한, 패턴(812)의 깊이(L)가 랜덤한 경우, 도 6c에 도시한 프리즘 시트(630c)와 같이 스페이서(634c)의 높이(h2, h3, h4 및 h5)가 랜덤하게 형성된다.
본 발명의 일 실시예에서, 가압롤(810)의 표면에 형성된 패턴(812)은 가압롤(810)의 축방향(P3)에 대해 사선 형태로 형성된다. 본 발명의 다른 실시예에서, 가압롤(810)의 표면에 형성된 패턴(812)은 가압롤(810)의 축방향(P3)과 연직한 방향으로 형성된다. 가압롤(810)의 축방향(P3)에 대한 사선 형태의 패턴(812)의 기울어진 정도는, 도 4b에서 설명한 선형 프리즘(338)와 스페이서(334) 간의 소정 각도(α)에 영향을 미친다.
가압롤(810)의 표면에 형성된 패턴(812)의 간격(d1, d2, d3 및 d4)은 일정하거나, 주기적으로 변하거나, 또는 랜덤하게 형성될 수 있다.
패턴(812)의 간격(d1, d2, d3 및 d4)이 일정한 경우, 도 5a에 도시한 프리즘 시트(530a)와 같이 스페이서(534a)의 간격(Ta)이 균일하게 형성되며, 패턴(812)의 간격(d1, d2, d3 및 d4)이 주기적으로 변하는 경우, 도 5b에 도시한 프리즘 시트(530b)와 같이 스페이서(534b)의 간격(Tb 및 Tc)이 주기적으로 변한다.
또한, 패턴(812)의 간격(d1, d2, d3 및 d4)이 랜덤하게 변하는 경우, 도 5c에 도시한 프리즘 시트(530c)와 같이 스페이서(534c)의 간격(Td, Te, Tf 및 Tg)이 램덤하게 형성된다.
도 9b에는 5개의 패턴(812)이 소정 간격(d1, d2, d3 및 d4)으로 형성되는 것으로 도시되었으나, 가압롤(810)의 크기 및 형성하고자 하는 스페이서 간의 간격 등을 고려하여, 적절한 갯수의 패턴(812)이 가압롤(810)의 표면에 형성될 수 있다. 또한, 도 9b에서, 패턴(812)은 삼각 형상이 인입한 형태로 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며, 오목한 곡면의 형태로 구성할 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 단지 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
본 발명에 따른 프리즘 시트, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 그 제조방법은 집광 효율이 우수하며, 모아레 패턴의 발생을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 프리즘 시트, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 그 제조방법은 다른 광학 시트와의 접촉 부분을 감소시켜서, 접촉에 의한 변형을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

Claims (26)

  1. 액정 패널을 조명하기 위한 백라이트 유닛에 있어서,
    상기 액정 패널을 조명하기 위한 빛을 제공하는 적어도 하나 이상의 광원; 및
    상기 액정 패널의 후면에 인접하여 배치되며, 상기 광원에서 제공된 빛을 입력받아 상기 액정 패널의 가시면에 집광시키기 위한 제 1 프리즘 시트를 포함하되,
    상기 제 1 프리즘 시트는,
    일면에 어느 일 방향을 따라, 복수의 스페이서가 형성된 베이스 필름; 및
    상기 베이스 필름의 스페이서가 형성된 면의 반대면에, 어느 일 방향을 따라 상호 인접하여 평행하게 배열된 복수의 선형 프리즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 백라이트 유닛은 제 2 프리즘 시트를 더 포함하되,
    상기 제 2 프리즘 시트는,
    빛을 투과시키는 대체로 평탄한 일면을 갖는 베이스 필름; 및
    상기 베이스 필름의 대체로 평탄한 일면의 반대면에, 어느 일 방향을 따라 상호 인접하여 평행하게 배열된 복수의 선형 프리즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 프리즘 시트의 선형 프리즘의 길이 방향과 상기 제 2 프리즘 시트의 선형 프리즘의 길이 방향이 형성하는 각도는 0°~ 90°인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 선형 프리즘의 피치는 20㎛ ~ 100㎛ 인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 스페이서의 단면은 미소 프리즘 형상이거나 볼록한 형상인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 스페이서가 형성되는 간격은 균일하거나, 주기적으로 변하거나, 또는 랜덤한 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 스페이서의 높이는 균일하거나, 주기적으로 변하거나, 또는 랜덤한 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  8. 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 스페이서의 높이는 1㎛ ~ 5㎛ 인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 스페이서가 형성되는 일 방향과, 상기 선형 프리즘 이 형성되는 일 방향이 형성하는 각도는 0°이상 90°미만의 각도인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 스페이서 사이의 간격은, 2 내지 10개의 상기 선형 프리즘이 차지하는 영역의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 선형 프리즘과 상기 스페이서가 평행하게 배치되는 경우, 상기 선형 프리즘의 피크와 상기 스페이서의 피크는, 상기 베이스 필름에 수직한 방향으로 대응하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  12. 일면에 어느 일 방향을 따라, 복수의 스페이서가 형성된 베이스 필름; 및
    상기 베이스 필름의 스페이서가 형성된 면의 반대면에, 어느 일 방향을 따라 상호 인접하여 평행하게 배열된 복수의 선형 프리즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리즘 시트.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 복수의 선형 프리즘의 피치는 20㎛ ~ 100㎛인 것을 특징으로 하는 프리즘 시트.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 스페이서의 단면은 미소 프리즘 형상이거나 볼록한 형상인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 스페이서가 형성되는 간격은 균일하거나, 주기적으로 변하거나, 또는 랜덤한 것을 특징으로 하는 프리즘 시트.
  16. 제 12 항에 있어서, 상기 스페이서의 높이는 균일하거나, 주기적으로 변하거나, 또는 랜덤한 것을 특징으로 하는 프리즘 시트.
  17. 제 12 항 또는 제 16 항에 있어서, 상기 스페이서의 높이는 1㎛ ~ 5㎛ 인 것을 특징으로 하는 프리즘 시트.
  18. 제 12 항에 있어서, 상기 스페이서가 형성되는 일 방향과, 상기 선형 프리즘이 형성되는 일 방향이 형성하는 각도는 0°이상 90°미만인 것을 특징으로 하는 프리즘 시트.
  19. 제 12 항에 있어서, 상기 스페이서 사이의 간격은, 2 내지 10개의 상기 선형 프리즘이 차지하는 영역의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 프리즘 시트.
  20. 제 12 항에 있어서, 상기 선형 프리즘과 상기 스페이서가 평행하게 배치되는 경우, 상기 선형 프리즘의 피크와 상기 스페이서의 피크는, 상기 베이스 필름에 수직한 방향으로 대응하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 프리즘 시트.
  21. (a) 표면에 패턴이 형성된 가열 상태의 가압롤에 베이스 필름을 통과시켜 스페이서를 형성하는 단계;
    (b) 상기 스페이서가 형성된 베이스 필름 상에 광경화성 수지를 도포하는 단계;
    (c) 상기 광경화성 수지가 도포된 베이스 필름을 표면에 라인이 형성된 롤러에 통과시켜 복수의 선형 프리즘을 형성하는 단계; 및
    (d) 상기 광경화성 수지를 경화시킬 수 있는 광을 조사하여 상기 선형 프리즘을 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리즘 시트의 제조방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 가압롤의 표면에 형성된 패턴은, 상기 가압롤의 축방향과 연직한 방향으로 형성되거나, 상기 가압롤의 축방향에 대해 사선 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 프리즘 시트의 제조방법.
  23. 제 21 항에 있어서, 상기 가압롤의 표면에 형성된 패턴의 간격은 일정하거나, 주기적으로 변하거나, 또는 랜덤하게 형성되는 것을 특징으로 하는 프리즘 시트의 제조방법.
  24. 제 21 항에 있어서, 상기 가압롤의 표면에 형성된 패턴의 깊이는, 일정하거나, 주기적으로 변하거나, 또는 랜덤하게 형성되는 것을 특징으로 하는 프리즘 시 트의 제조방법.
  25. 제 21 항 또는 제 24 항에 있어서, 상기 가압롤의 표면에 형성된 패턴의 깊이는 1㎛ ~ 5㎛ 인 것을 특징으로 하는 프리즘 시트의 제조방법.
  26. 제 21 항에 있어서, 상기 단계 (d)를 거친 프리즘 시트 상에 보호필름을 부착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리즘 시트의 제조방법.
KR1020060104209A 2006-10-25 2006-10-25 프리즘 시트, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 그 제조방법 Ceased KR20080037308A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060104209A KR20080037308A (ko) 2006-10-25 2006-10-25 프리즘 시트, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060104209A KR20080037308A (ko) 2006-10-25 2006-10-25 프리즘 시트, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 그 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080037308A true KR20080037308A (ko) 2008-04-30

Family

ID=39575320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060104209A Ceased KR20080037308A (ko) 2006-10-25 2006-10-25 프리즘 시트, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20080037308A (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8334944B2 (en) 2008-09-24 2012-12-18 Samsung Display Co., Ltd. Display apparatus and method of manufacturing optical sheet for the same
KR101403136B1 (ko) * 2008-07-10 2014-06-27 동우 화인켐 주식회사 광 라이팅 필름의 프리즘층 형성용 자외선 경화형 수지조성물
WO2016099169A1 (ko) * 2014-12-17 2016-06-23 주식회사 엘엠에스 반사시트 구조물 및 이를 구비한 백라이트 유닛
KR20180036671A (ko) * 2018-03-28 2018-04-09 황장환 광학 패턴 부재 및 이의 제조 방법
KR20180109822A (ko) * 2018-10-01 2018-10-08 황장환 광학 패턴 부재 및 이의 제조 방법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101403136B1 (ko) * 2008-07-10 2014-06-27 동우 화인켐 주식회사 광 라이팅 필름의 프리즘층 형성용 자외선 경화형 수지조성물
US8334944B2 (en) 2008-09-24 2012-12-18 Samsung Display Co., Ltd. Display apparatus and method of manufacturing optical sheet for the same
WO2016099169A1 (ko) * 2014-12-17 2016-06-23 주식회사 엘엠에스 반사시트 구조물 및 이를 구비한 백라이트 유닛
KR20180036671A (ko) * 2018-03-28 2018-04-09 황장환 광학 패턴 부재 및 이의 제조 방법
KR20180109822A (ko) * 2018-10-01 2018-10-08 황장환 광학 패턴 부재 및 이의 제조 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7462552B2 (ja) 光学デバイス
EP0534140B1 (en) Backlighting device
US8177408B1 (en) Light filtering directional control element and light fixture incorporating the same
US8408775B1 (en) Light recycling directional control element and light emitting device using the same
JP5145957B2 (ja) 導光連結体、バックライトユニット、及び表示装置
KR100898100B1 (ko) 프리즘 시트
JP3913870B2 (ja) 光学シート、光学シート積層体、面光源装置、及び、透過型表示装置
US20040076396A1 (en) Light guiding body, light reflective sheet, surface light source device and liquid crystal display device using the light reflective sheet, and method of manufacturing the light reflective sheet
KR20060002446A (ko) 액정표시장치의 프리즘시트 및 이를 채용한 백라이트 유닛
JP2009164101A (ja) バックライト
US20090073720A1 (en) Light guiding strip and double-sided planar light apparatus
JP2010218693A (ja) 点状光源用導光板
JP5089960B2 (ja) 面光源装置とこれを備えたバックライトユニット、及びこのバックライトユニットを備えた液晶表示装置
JP5295721B2 (ja) バックライトユニット
JP3585509B2 (ja) 透過型液晶表示装置
JPH075462A (ja) 面光源、それを用いた表示装置、及びそれらに用いる光拡散シート
KR100840572B1 (ko) 렌즈 시트, 이를 이용한 백라이트 유닛 및 액정표시장치
KR20080037308A (ko) 프리즘 시트, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 그 제조방법
KR20010046581A (ko) 표시 장치용 백라이트 장치
JPH1172787A (ja) 照明装置、液晶表示装置及び電子機器
JP2000067624A (ja) 面光源装置
JP2003021726A (ja) 導光体及びこれを用いた面光源装置と液晶ディスプレイ装置
JP2011064745A (ja) 光学シート、バックライトユニット及びディスプレイ装置
JP4956933B2 (ja) 光学シートとそれを用いたバックライト・ユニットおよびディスプレイ
JPH11353915A (ja) 面光源装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20061025

PA0201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20071030

Patent event code: PE09021S01D

PG1501 Laying open of application
E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20080620

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20071030

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I