KR20090018318A - 다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판과 백라이트 유닛그리고 액정디스플레이 장치 - Google Patents

다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판과 백라이트 유닛그리고 액정디스플레이 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20090018318A
KR20090018318A KR1020070082693A KR20070082693A KR20090018318A KR 20090018318 A KR20090018318 A KR 20090018318A KR 1020070082693 A KR1020070082693 A KR 1020070082693A KR 20070082693 A KR20070082693 A KR 20070082693A KR 20090018318 A KR20090018318 A KR 20090018318A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
prism
guide plate
light guide
acid
region
Prior art date
Application number
KR1020070082693A
Other languages
English (en)
Inventor
신선미
이영림
Original Assignee
노경태
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 노경태 filed Critical 노경태
Priority to KR1020070082693A priority Critical patent/KR20090018318A/ko
Priority to PCT/KR2008/000972 priority patent/WO2008140176A1/en
Publication of KR20090018318A publication Critical patent/KR20090018318A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/04—Prisms
    • G02B5/045—Prism arrays
    • 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
    • G02B6/0033—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
    • G02B6/0038—Linear indentations or grooves, e.g. arc-shaped grooves or meandering grooves, extending over the full length or width of the light guide
    • 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
    • G02B6/0051—Diffusing 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
    • G02B6/005—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
    • G02B6/0053—Prismatic sheet or layer; Brightness enhancement element, sheet or layer
    • 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
    • G02F1/133504—Diffusing, scattering, diffracting elements
    • 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
    • G02F1/133611—Direct backlight including means for improving the brightness uniformity
    • 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
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells

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)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

본 발명은 광출사면에 다각형 구조의 프리즘 산을 갖도록 도광판을 구성하고 프리즘 시트의 광입사면에 다각형의 역 프리즘 산을 갖도록 하여 휘도 개선뿐만 아니라 시야각 특성을 향상시킬 수 있도록한 다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판과 백라이트 유닛 그리고 액정디스플레이 장치에 관한 것으로, 도광판이 출사면에 복수의 도광판 프리즘산을 갖고, 상기 도광판 프리즘산은 그 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 대칭인 7각형으로 이루어지고,상기 도광판 프리즘산의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 프리즘산 제 1,2,3 영역을 포함한다.
다각형 프리즘, 역 프리즘, 프리즘 시트, 백라이트 유닛, 액정디스플레이 장치

Description

다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판과 백라이트 유닛 그리고 액정디스플레이 장치{LGP and Backlight unit using polygonal prism structure, and LCD using the same}
본 발명은 광출사면에 다각형 구조의 프리즘 산을 갖도록 도광판을 구성하고 프리즘 시트의 광입사면에 다각형의 역 프리즘 산을 갖도록 하여 휘도 개선뿐만 아니라 시야각 특성을 향상시킬 수 있도록한 다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판과 백라이트 유닛 그리고 액정디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치(LCD)는 CRT(Cathode-Ray Tube)와는 달리 자체적으로 빛을 발하지 못하는 수광소자이기 때문에 화면 전체에 균일한 밝기를 유지할 수 있도록 하는 백라이트 장치가 필요하다.
이러한 백라이트 장치는 도 1에서와 같이, 광원인 램프(1)와, 상기 램프(1)로부터 입사된 빛을 산란시켜 균일화시키는 도광판(2)과, 상기 도광판(2)의 하부에 배치되어 상기 램프(1)로부터 입사된 빛을 액정패널(미도시)이 위치한 상부 방향으로 반사시킴으로써 빛이 도광판(2) 하부으로 누출되어 손실되는 것을 방지하는 반사시트(3)와, 도광판(2)을 사이에 두고 상기 반사시트(3)의 대향면에 배치되어 빛 의 균일도를 증가시키는 확산시트(4)와, 상기 확산시트(4)의 상부에 배치되는 프리즘시트(5)와, 색 좌표의 안정과 상기 프리즘시트(5)의 프리즘 구조를 보호하는 보호시트(6)로 구성된다.
이 중, 상기 프리즘시트(5)는 상기 확산시트(4)에서 확산된 빛을 모아 빛의 휘도를 도출하기 위한 것으로, 도 2에 도시한 바와 같이, 상면에 빛의 집광 효율을 높이기 위해 상향으로 돌출된 프리즘산(5a)이 형성된다.
이러한 종래의 프리즘시트(5)는 상기 확산시트(4)에서 확산된 빛을 상부로 수직하게 굴절 및 집광시키기 때문에, 상기 액정패널을 정면에서 바라보았을 때 고휘도의 선명한 화상을 볼 수 있는 반면, 시야각이 커질수록 휘도가 현저히 떨어지며, 프리즘 구조의 특징으로 인해 측면에서의 광 출사로 인한 광손실이 발생되는 문제가 있다.
마찬가지로, 도 3에서와 같이, 도광판(2)상에 역 프리즘산(5b)을 갖는 프리즘 시트(5)를 구성하는 경우에도, 프리즘 내부에서의 반사에 의해 휘도를 상승시키는 방법을 사용하기 때문에 고휘도를 구현할 수 있으나 광의 진행 경로가 제한적이어서 시야각이 좁아지는 문제 및 측면에서의 광 출사로 인한 광손실이 발생되는 문제가 있다.
또한, 제품을 제조할 때에 프리즘산의 형태가 일정한 패턴을 사용하기 때문에 고열/고습 환경에서 변형(curl)이 발생되기 쉬운 구조이다.
따라서, 시야각 특성의 저하와 제품 이상 발생 가능성이 높아 종래 기술의 프리즘 시트를 사용하는 백라이트 유닛 및 액정 디스플레이 장치의 신뢰성을 저하 시키는 문제가 있다.
마찬가지로 도광판의 광출사면에 프리즘 산을 구성하는 경우에도 광의 진행 경로가 제한적이어서 휘도 향상에 한계가 있다.
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 백라이트 유닛 그리고 디스플레이 장치들의 문제를 해결하기 위한 것으로, 광출사면에 다각형 구조의 프리즘 산을 갖도록 도광판을 구성하고 프리즘 시트의 광입사면에 다각형의 역 프리즘 산을 갖도록 하여, 프리즘의 내부에서의 반사에 의해 휘도 개선뿐만 아니라 시야각 특성을 향상시킬 수 있도록한 다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판과 백라이트 유닛 그리고 액정디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판은 출사면에 복수의 도광판 프리즘산을 갖고, 상기 도광판 프리즘산은 그 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 대칭인 7각형으로 이루어지고,상기 도광판 프리즘산의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 프리즘산 제 1,2,3 영역을 포함하고, 광원으로부터 조사된 광선을 상부 방향으로 출사되도록 하는 것을 특징으로 한다.
다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판은 출사면에 복수의 도광판 프리즘산을 갖고,상기 도광판 프리즘산은 그 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 비대칭인 7각형으로 이루어지고,상기 도광판 프리즘산의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 프리즘산 제 1,2,3 영역을 포함하고, 광원으로부터 조사된 광선을 상부 방향으로 출사되도록 하는 것을 특징으로 한다.
다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다각형의 프리즘 구조를 이용한 백라이트 유닛은 출사면에 복수의 도광판 프리즘산을 갖고, 상기 도광판 프리즘산은 그 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 대칭인 7각형으로 이루어지고, 상기 도광판 프리즘산의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 프리즘산 제 1,2,3 영역을 포함하는 도광판;도광판의 하부에 구성되어 하부로 직하되는 광선을 반사시키기 위한 반사시트;상기 도광판의 상부에 배치되고, 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 대칭인 7각형으로 이루어지고, 상기 역 프리즘산의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 역 프리즘산 제 1,2,3 영역을 포함하는 역 프리즘산이 하면에 돌출되어 형성되는 프리즘 시트;상기 프리즘 시트의 상부에 배치되어 빛의 균일도를 증가시키는 확산시트;액정 디스플레이 장치의 조립 전에 색 좌표의 안정과 상기 시트들을 보호하는 보호 시트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다각형의 프리즘 구조를 이용한 백라이트 유닛은 출사면에 복수의 도광판 프리즘산을 갖고, 상기 도광판 프리즘산은 그 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 비대칭인 7각형으로 이루어지고, 상기 도광판 프리즘산의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 프리즘산 제 1,2,3 영역을 포함하는 도광판;도광판의 하부에 구성되어 하부로 직하되는 광선을 반사시키기 위한 반사시트;상기 도광판의 상부에 배치되고, 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 비대칭인 7각형으로 이루어지고, 상기 역 프리즘산의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 역 프리즘산 제 1,2,3 영역을 포함하는 역 프리즘산이 하면에 돌출되어 형성되는 프리즘 시트;상기 프리즘 시트의 상부에 배치되어 빛의 균일도를 증가시키는 확산시트;액정 디스플레이 장치의 조립 전에 색 좌표의 안정과 상기 시트들을 보호하는 보호 시트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다각형의 프리즘 구조를 이용한 액정 디스플레이 장치는 출사면에 복수의 도광판 프리즘산을 갖고, 상기 도광판 프리즘산은 그 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 대칭인 7각형으로 이루어지고, 상기 도광판 프리즘산의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 프리즘산 제 1,2,3 영역을 포함하는 도광판과, 도광판의 하부에 구성되어 하부로 직하되는 광선을 반사시키기 위한 반사시트와, 상기 도광판의 상부에 배치되고, 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 대칭인 7각형으로 이루어지고, 상기 역 프리즘산의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 역 프리즘산 제 1,2,3 영역을 포함하는 역 프리즘산이 하면에 돌출되어 형성되는 프리즘 시트와, 상기 프리즘 시트의 상부에 배치되어 빛의 균일도를 증가시키는 확산시트와, 액정 디스플레이 장치의 조립 전에 색 좌표의 안정과 상기 시트들을 보호하는 보호 시트를 포함하는 백라이트 유닛;상기 백라이트 유닛과 결합되고 투사되는 광의 투과량을 조절하는 액정 셀들이 액티브 매트릭스(Active Matrix)형태로 배열되어 백라이트 유닛에 의해 투사되는 광에 의해 영상을 표시하는 액정 패널;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다각형의 프리즘 구조를 이용한 액정 디스플레이 장치는 출사면에 복수의 도광판 프리즘산을 갖고, 상기 도광판 프리즘산은 그 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 비대칭인 7각형으로 이루어지고, 상기 도광판 프리즘산의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 프리즘산 제 1,2,3 영역을 포함하는 도광판과, 도광판의 하부에 구성되어 하부로 직하되는 광선을 반사시키기 위한 반사시트와, 상기 도광판의 상부에 배치되고, 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 비대칭인 7각형으로 이루어지고, 상기 역 프리즘산의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 역 프리즘산 제 1,2,3 영역을 포함하는 역 프리즘산이 하면에 돌출되어 형성되는 프리즘 시트와, 상기 프리즘 시트의 상부에 배치되어 빛의 균일도를 증가시키는 확산시트와, 액정 디스플레이 장치의 조립 전에 색 좌표의 안정과 상기 시트들을 보호하는 보호 시트를 포함하는 백라이트 유닛;상기 백라이트 유닛과 결합되고 투사되는 광의 투과량을 조절하는 액정 셀들이 액티브 매트릭스(Active Matrix)형태로 배열되어 백라이트 유닛에 의해 투사되는 광에 의해 영상을 표시하는 액정 패널;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판과 백라이트 유닛 그리고 액정디스플레이 장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.
다각형의 프리즘산을 갖는 도광판의 프리즘산 제 1,2,3 영역에 의해 입사광의 진행 경로를 각각 다른 방향으로 굴절,확산,반사시켜 보다 균일하게 입사되는 광을 액정 패널 방향으로 진행시키는 효과가 있다.
그리고 프리즘 시트의 광입사면에 다각형 구조의 역 프리즘 산을 갖도록 하여 내부에서의 반사 특성의 향상에 의해 휘도 개선뿐만 아니라 시야각 특성을 향상시킬 수 있다.
즉, 다각형의 역 프리즘산에 의해 모든 광의 진행 경로가 휘도 증가 방향으로 진행되도록 하여 휘도 개선 효과가 있다.
또한, 역 프리즘산 제 2 영역에 의해 시야각 특성을 향상시키기 위한 방향으로도 출사되도록 하여 사용자로 하여금 넓은 시야각을 확보할 수 있게 해주는 동시에 일반 프리즘 구조의 문제로 인한 광 손실의 발생도 방지할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판과 백라이트 유닛 그리고 액정디스플레이 장치의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판과 백라이트 유닛 그리고 액정디스플레이 장치의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
먼저, 본 발명에 다른 다각형의 프리즘산을 갖는 도광판에 관하여 설명한다.
도 4a내지 도 4f는 본 발명에 따른 다각형의 프리즘 산을 갖는 도광판의 구성도이고, 도 5a와 도 5b는 본 발명에 따른 도광판의 다각형의 프리즘산의 상세 구성도이다.
본 발명에 따른 도광판(40)은 입사된 빛을 확산, 반사, 굴절에 의해 상부로 집광시키기 위한 것으로, 상부의 출사면에 돌출되어 형성된 복수의 다각형의 도광판 프리즘산(41)을 갖는다.
즉, 광원으로부터 입사된 빛이 확산, 반사, 굴절에 의해 액정 패널(도시하지 않음)쪽으로 균일하게 출사되도록 하기 위하여, 도광판(40)의 출사면에 다각형의 도광판 프리즘산(41)이 일정하게 복수개 형성되는 구조이다.
상기 각각의 도광판 프리즘산(41)은 그 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 대칭인 7각형으로 이루어진다.
즉, 도광판 프리즘산(41)의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 프리즘산 제 1,2,3 영역(42a)(42b)(42c)을 갖는다.
물론, 본 발명의 실시예에서는 각각의 도광판 프리즘산(41)이 그 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 대칭인 7각형으로 이루어지는 것으로 설명하였으나, 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 비대칭인 7각형으로 형성하거나, 7각형이 아니고 더 많은 절곡점을 포함하도록 형성할 수 있음은 당연하다.
여기서, 프리즘산 제 1 영역(42a)는 그 일단이 상기 도광판(40)의 하면 즉, 프리즘산 베이스 영역으로부터 상향 경사지게 연장 형성되고, 상기 프리즘산 제 2 영역(42b)은 그 일단이 상기 프리즘산 제 1 영역(42a)의 타단으로부터 내향 절곡되어 상향으로 경사지게 연장 형성된다.
그리고 프리즘산 제 3 영역(42c)은 프리즘산 제 2 영역(42b)의 타단으로부터 외향 절곡되어 상향으로 경사지게 연장되며, 도광판 프리즘산(41)의 프리즘산 꼭지 점(45)에서 좌우의 프리즘산 제 3 영역(42c)이 만난다.
이와 같은 본 발명에 따른 프리즘산 제 1,2,3 영역(42a)(42b)(42c)은 입사광의 진행 경로를 각각 다른 방향으로 굴절,확산,반사시킨다.
이와 같은 본 발명에 따른 다각형 구조의 프리즘산을 갖는 도광판은 도 5에서와 같이, 도광판 프리즘산(41)의 프리즘산 제 1 영역(42a)과 프리즘산 제 2 영역(42b)이 만나서 이루는 내각(α)이 180°보다 작은 열각을 이루며, 상기 프리즘산(41)의 프리즘산 제 2 영역(42b)과 프리즘산 제 3 영역(42c)이 만나서 이루는 내각(β)이 180°보다 큰 우각을 이룬다.
여기서, 프리즘산 제 1 영역(42a)과 프리즘산 제 2 영역(42b)이 만나는 지점을 프리즘산 제 1 절곡점(43)이라 하고, 상기 프리즘산 제 2 영역(42b)과 프리즘산 제 3 영역(42c)이 만나는 지점을 프리즘산 제 2 절곡점(44)이라 한다.
그리고 프리즘산 제 1 절곡점(43) 및 프리즘산 제 2 절곡점(44)은 도 5b에서와 같이 일정한 크기의 라운드(r)를 갖는 형태로 형성될 수 있다.
그리고 도광판 프리즘산(41)의 프리즘산 베이스 영역으로부터 프리즘산 제 1 절곡점(43)까지의 높이(h1)와, 정점의 높이(h3)에서 상기 프리즘산 제 2 절곡점(44)까지의 높이(h2)를 뺀 값(h3 - h2)은 1㎛보다 크게 형성한다.
즉, 상기 도광판 프리즘산(41)의 프리즘산 베이스 영역으로부터 상기 프리즘산 제 1 절곡점(43)까지의 높이(h1)는 1㎛ ~ 12㎛ 범위이고, 상기 도광판 프리즘산(41)의 프리즘산 베이스 영역으로부터 상기 프리즘산 제 2 절곡점(44)까지의 높이(h2)는 13㎛ ~ 23㎛ 범위이다.
이때, 상기 도광판 프리즘산(41)의 프리즘산 베이스 영역으로부터 정점까지의 높이(h3)는 24㎛이고, 상기 프리즘산 베이스 영역의 길이(w)는 50㎛이다.
물론, 이와 같이 높이(h1)(h2)(h3) 및 길이(w)가 한정되는 것은 아니고, 다르게 하여 다각형의 프리즘산을 갖는 도광판을 구성할 수 있음은 당연하다.
예를 들어, 길이(w)를 20㎛ ~ 80㎛내의 범위에서 정할 수 있는데, 바람직하게는 길이(w)를 50㎛ 또는 25㎛ 또는 24㎛으로 형성한다.
이러한 범위를 통해서 상기 도광판 프리즘산(41)의 프리즘산 베이스 영역에 대한 프리즘산 제 2 영역(42b)의 내각(θ)을 계산해 보면 0° ~ 43.73° 범위의 값을 얻을 수 있다.
여기서, 내각(θ)이 0°인 경우는 프리즘산 제 2 영역(42b)이 프리즘산 베이스 영역에 수평하게 형성되는 것이다.
따라서, 프리즘산 제 2 영역(42b)은 프리즘산 베이스 영역에 대하여 일정 크기의 경사를 갖고 형성된다.
따라서, 상기 높이(h3) 및 길이(w)가 다른 경우에도 상기 내각(θ)을 이용해 본 발명을 실시할 수 있다.
그리고 도광판 프리즘산(41)의 프리즘산 베이스 영역과 프리즘산 제 1 영역(42a)이 만나서 이루는 내각(δ)은 35˚~ 55˚이다.
그리고 프리즘산 제 3 영역(42c)과 그에 대향되는 반대쪽의 프리즘산 제 3 영역(42c)이 만나는 프리즘산 꼭지점(45)의 내각은 80˚~120˚인데, 바람직하게는 110˚이다.
그리고 본 발명에 따른 다각형의 프리즘산을 갖는 도광판은 굴절률이 1.49 ~ 1.62인 재질로 이루어진다. 이러한 재질은 사출 성형을 위한 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethly Methacrylate;PMMA), 폴리카보네이트(PC)를 포함하고, 자외선 경화(UV curing)가 가능하도록 하는 재질로서, 우레탄 아크릴레이트(Urethane acrylate), 에폭시 아크릴레이트(epoxy acrylate)와 같은 모노(mono-) 혹은 디(di-) 아크릴레이트(acrylate)계와 폴리에스터(polyester), 폴리식록산(polysiloxane), 폴리에테르(polyether), 비스페놀계 아크릴레이트(bis-phenolated acrylate), dipenyl계, 펜타아크릴레이트(pentaacrylate)계, 헥사아크릴레이트(hexaacrylate)계와 같은 광개시제(Photo initiator)에 의해서 경화가 가능한 폴리올레핀(polyolefin)계 혼합물 등이 있다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 다각형의 프리즘산 구조를 갖는 도광판은 프리즘산 제 1,2,3 영역(42a)(42b)(42c)은 입사광의 진행 경로를 각각 다른 방향으로 굴절,확산,반사시켜 보다 균일하게 입사되는 광을 액정 패널 방향으로 진행시킨다.
그리고 이와 같은 본 발명에 따른 다각형의 프리즘산을 갖는 도광판은 하면에 반사 패턴이 형성되는데, 도 4a에서와 같이 도광판 프리즘산(41)의 진행 방향에 평행한 방향으로 이격된 원형 음각 패턴을 갖고 형성된다.
그리고 도 4b에서와 같이 도광판 프리즘산(41)의 진행 방향에 평행한 방향으로 이격된 프리즘 양각 패턴을 갖고 형성된다.
그리고 도 4c에서와 같이 도광판 프리즘산(41)의 진행 방향에 평행한 방향으 로 이격된 프리즘 음각 패턴을 갖고 형성된다.
그리고 다른 형태로는 도 4c에서와 같이 도광판 프리즘산(41)의 진행 방향에 수직한 방향으로 이격된 원형 음각 패턴을 갖고 형성된다.
그리고 도 4d에서와 같이 도광판 프리즘산(41)의 진행 방향에 수직한 방향으로 이격된 프리즘 양각 패턴을 갖고 형성된다.
그리고 도 4e에서와 같이 도광판 프리즘산(41)의 진행 방향에 수직한 방향으로 이격된 프리즘 음각 패턴을 갖고 형성된다.
여기서, 도광판 하부면의 반사 패턴은 이상에서 설명한 형태로 한정되는 것이 아니고 도트 패턴 등 다른 여러 가지 형태로 구성될 수 있음은 당연하다.
그리고 상기의 설명에서 본 발명에 따른 다각형 구조의 프리즘산을 갖는 도광판은 도 5에서와 같이, 도광판 프리즘산(41)의 프리즘산 제 1 영역(42a)과 프리즘산 제 2 영역(42b)이 만나서 이루는 내각(α)이 180°보다 작은 열각을 이루며, 상기 프리즘산(41)의 프리즘산 제 2 영역(42b)과 프리즘산 제 3 영역(42c)이 만나서 이루는 내각(β)이 180°보다 큰 우각을 이루는 것으로 설명하였지만, 입사되는 광의 리사이클(recycle) 특성을 높이기 위하여 다음과 같이 변형하여 구성될 수 있다.
즉, 도광판 프리즘산(41)의 프리즘산 제 1 영역(42a)과 프리즘산 제 2 영역(42b)이 만나서 이루는 내각(α)이 180°보다 작은 열각을 이루며, 상기 프리즘산(41)의 프리즘산 제 2 영역(42b)과 프리즘산 제 3 영역(42c)이 만나서 이루는 내각(β)이 180°보다 작은 열각을 이루도록 형성할 수 있다.
따라서, 도광판 프리즘산(41)의 프리즘산 베이스 영역으로부터 프리즘산 제 1 절곡점(43)까지의 높이(h1)가 상기 프리즘산 제 2 절곡점(44)까지의 높이(h2)보다 더 크게 형성되어 도광판 프리즘산(41)이 중앙의 프리즘산 꼭지점(45) 및 그의 좌우의 제 1 절곡점(43)에 의해 이중으로 겹쳐지는 산의 형태를 갖도록 형성할 수 있다.
또한, 중앙의 프리즘산 꼭지점(45)까지의 높이(h3)는 일정하게 하고 프리즘산 베이스 영역으로부터 프리즘산 제 1 절곡점(43)까지의 높이(h1)를 서로 이웃하는 도광판 프리즘산(41)과는 다르게 형성하여 불규칙한 높이가 반복되도록 형성할 수도 있다.
이하에서 본 발명에 따른 다각형의 역 프리즘산을 갖는 프리즘 시트에 관하여 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 다각형 구조의 역 프리즘산을 갖는 프리즘 시트의 구성도이고, 도 7은 본 발명에 따른 프리즘 시트의 다각형의 역 프리즘산에 의한 입사광의 진행 경로를 나타낸 구성도이다.
그리고 도 8a와 도 8b는 본 발명에 따른 프리즘 시트의 다각형의 역 프리즘산의 상세 구성도이다.
본 발명에 따른 프리즘 시트(61)는 하면으로 입사된 빛을 굴절,반사시켜 상부로 집광시키기 위한 것으로, 그 하면에 돌출되어 형성된 복수의 프리즘시트 역 프리즘산(62)을 갖는다.
즉, 도광판(40)에 의해 입사된 빛이 굴절,반사되어 액정 패널(도시하지 않 음)쪽으로 균일하게 출사되고, 도광판(40)의 출사면에 대향되는 프리즘 시트(61)의 입광면에 프리즘시트 역 프리즘산(62)이 일정하게 복수개 형성되는 구조이다.
상기 각각의 프리즘시트 역 프리즘산(62)은 그 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 대칭인 7각형으로 이루어진다.
즉, 상기 프리즘시트 역 프리즘산(62)의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 역 프리즘산 제 1,2,3 영역(62a)(62b)(62c)을 갖는다.
물론, 본 발명의 실시예에서는 각각의 프리즘시트 역 프리즘산(62)이 그 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 대칭인 7각형으로 이루어지는 것으로 설명하였으나, 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 비대칭인 7각형으로 형성하거나, 7각형이 아니고 더 많은 절곡점을 포함하도록 형성할 수 있음은 당연하다.
여기서, 상기 역 프리즘산 제 1 영역(62a)은 그 일단이 상기 프리즘 시트(61)의 하면(역 프리즘산 베이스 영역(65))으로부터 하향 경사지게 연장 형성되고, 상기 역 프리즘산 제 2 영역(62b)은 그 일단이 상기 역 프리즘산 제 1 영역(62a)의 타단으로부터 내향 절곡되어 하향으로 경사지게 연장 형성된다.
그리고 역 프리즘산 제 3 영역(62c)은 역 프리즘산 제 2 영역(62b)의 타단으로부터 외향 절곡되어 하향으로 경사지게 연장되며, 프리즘시트 역 프리즘산(62)의 정점에서 좌우의 역 프리즘산 제 3 영역(62c)이 만난다.
이와 같은 본 발명에 따른 역 프리즘산 제 1,2,3 영역(62a)(62b)(62c)은 입사광의 진행 경로를 각각 다른 방향으로 굴절,반사 및 집광한다.
도 7에서 보면, 프리즘시트 역 프리즘산(62)으로 입사된 광의 일부는 역 프리즘산 제 1 영역(62a)으로 입사되어 역 프리즘산 베이스 영역(65)에 의해 반사되고, 다시 입사면에 대향되는 반대쪽의 역 프리즘산 제 2 영역(62b), 역 프리즘산 제 1 영역(62a)에 의해 휘도 개선을 위하여 역 프리즘산 베이스 영역(65)을 거쳐 출사된다.
즉, 입사면에 대향되는 반대쪽의 역 프리즘산 제 2 영역(62b) 및 역 프리즘산 제 1 영역(62a)에 의한 2차 반사에 의해 광손실을 막고 휘도를 높일 수 있도록하는 구조이다.
그리고 프리즘시트 역 프리즘산(62)으로 입사된 광의 일부는 역 프리즘산 제 2 영역(62b)으로 입사되어 1차 굴절되고 다시 역 프리즘산 베이스 영역(65)에 의해 2차 굴절되어 시야각 특성을 높일 수 있는 방향으로 출사된다.
그리고 프리즘시트 역 프리즘산(62)으로 입사된 광의 일부는 역 프리즘산 제 3 영역(62c)으로 입사되어 입사면에 대향되는 반대쪽의 역 프리즘산 제 3 영역(62c)에 의해 진행 방향이 굴절되어 휘도 개선을 위하여 역 프리즘산 베이스 영역(65)을 거쳐 출사된다.
도 7에 도시한 광의 진행 경로는 본 발명에 따른 프리즘 시트의 역 프리즘산(62)에 의한 광의 진행 경로를 개략적으로 나타낸 것으로, 역 프리즘산(62)에 의해 모든 광의 진행 경로가 역 프리즘산 베이스 영역(65)을 거쳐 상부 방향(휘도 개선 방향)으로만 출사되는 것이 아니고, 역 프리즘산 제 2 영역(62b)에 의해 시야각 특성을 향상시키기 위한 방향으로도 출사되도록 하는 특징을 나타낸 것이다.
이와 같은 본 발명에 따른 다각형 구조의 역 프리즘산을 갖는 프리즘 시트는 도 8a와 도 8b에서와 같이, 상기 프리즘시트 역 프리즘산(62)의 역 프리즘산 제 1 영역(62a)과 역 프리즘산 제 2 영역(62b)이 만나서 이루는 내각(α)이 180°보다 작은 열각을 이루며, 상기 프리즘시트 역 프리즘산(62)의 역 프리즘산 제 2 영역(62b)과 역 프리즘산 제 3 영역(62c)이 만나서 이루는 내각(β)이 180°보다 큰 우각을 이룬다.
여기서, 역 프리즘산 제 1 영역(62a)과 역 프리즘산 제 2 영역(62b)이 만나는 지점을 역 프리즘산 제 1 절곡점(63)이라 하고, 상기 역 프리즘산 제 2 영역(62b)과 역 프리즘산 제 3 영역(62c)이 만나는 지점을 역 프리즘산 제 2 절곡점(64)이라 한다.
그리고 역 프리즘산 제 1 절곡점(63) 및 역 프리즘산 제 2 절곡점(64)은 도 8b에서와 같이 일정 크기의 라운드(r)를 갖는 형태로 형성 될 수 있다.
그리고 프리즘시트 역 프리즘산(62)의 역 프리즘산 베이스 영역(65)으로부터 역 프리즘산 제 1 절곡점(63)까지의 높이(h1)와, 정점의 높이(h3)에서 상기 역 프리즘산 제 2 절곡점(64)까지의 높이(h2)를 뺀 값(h3 - h2)은 1㎛보다 크게 형성한다.
즉, 상기 프리즘시트 역 프리즘산(62)의 역 프리즘산 베이스 영역(65)으로부터 상기 역 프리즘산 제 1 절곡점(63)까지의 높이(h1)는 1㎛ ~ 12㎛ 범위이고, 상기 프리즘시트 역 프리즘산(62)의 역 프리즘산 베이스 영역(65)으로부터 상기 역 프리즘산 제 2 절곡점(64)까지의 높이(h2)는 13㎛ ~ 23㎛ 범위이다.
이때, 상기 프리즘시트 역 프리즘산(62)의 역 프리즘산 베이스 영역(65)으로부터 정점까지의 높이(h3)는 24㎛이고, 상기 역 프리즘산 베이스 영역(65)의 길이(w)는 50㎛이다.
물론, 이와 같이 높이(h1)(h2)(h3) 및 길이(w)가 한정되는 것은 아니고, 다르게 하여 다각형의 역 프리즘 시트를 구성할 수 있음은 당연하다.
예를 들어, 길이(w)를 20㎛ ~ 80㎛내의 범위에서 정할 수 있는데, 바람직하게는 길이(w)를 50㎛ 또는 25㎛ 또는 24㎛으로 형성한다.
이러한 범위를 통해서 상기 프리즘시트 역 프리즘산(62)의 역 프리즘산 베이스 영역(65)에 대한 역 프리즘산 제 2 영역(62b)의 내각(θ)을 계산해 보면 0° ~ 43.73° 범위의 값을 얻을 수 있다.
여기서, 내각(θ)이 0°인 경우는 역 프리즘산 제 2 영역(62b)이 역 프리즘산 베이스 영역(65)에 수평하게 형성되는 것이다.
따라서, (가) 부분 즉, 역 프리즘산 제 2 영역(62b)은 역 프리즘산 베이스 영역(65)에 대하여 일정 크기의 경사를 갖고 형성된다.
따라서, 상기 높이(h3) 및 길이(w)가 다른 경우에도 상기 내각(θ)을 이용해 본 발명을 실시할 수 있다.
그리고 프리즘시트 역 프리즘산(62)의 역 프리즘산 베이스 영역(65)과 역 프리즘산 제 1 영역(62a)이 만나서 이루는 내각(δ)은 40˚~ 55˚이다.
그리고 역 프리즘산 제 3 영역(62c)과 그에 대향되는 반대쪽의 역 프리즘산 제 3 영역(62c)이 만나는 프리즘시트 역 프리즘산(62)의 정점의 내각은 50˚~80˚ 인데, 바람직하게는 68˚이다.
그리고 본 발명에 따른 다각형의 역 프리즘산을 갖는 프리즘 시트는 굴절률이 1.52 ~ 1.62인 재질로 이루어진다. 이러한 재질은 자외선 경화(UV curing)가 가능하도록 하는 재질로서, 우레탄 아크릴레이트(Urethane acrylate), 에폭시 아크릴레이트(epoxy acrylate)와 같은 모노(mono-) 혹은 디(di-) 아크릴레이트(acrylate)계와 폴리에스터(polyester), 폴리식록산(polysiloxane), 폴리에테르(polyether), 비스페놀계 아크릴레이트(bis-phenolated acrylate), dipenyl계, 펜타아크릴레이트(pentaacrylate)계, 헥사아크릴레이트(hexaacrylate)계와 같은 광개시제(Photo initiator)에 의해서 경화가 가능한 폴리올레핀(polyolefin)계 혼합물 등이 있다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 다각형의 역 프리즘산 구조를 갖는 프리즘 시트는 역 프리즘산(62)에 의해 모든 광의 진행 경로가 역 프리즘산 베이스 영역(65)을 거쳐 상부 방향(휘도 개선 방향)으로만 출사되는 것이 아니고, 역 프리즘산 제 2 영역(62b)에 의해 시야각 특성을 향상시키기 위한 방향으로도 출사되도록 하여 사용자로 하여금 넓은 시야각을 확보할 수 있게 해주는 동시에 일반 프리즘 구조의 문제로 인한 광 손실의 발생도 방지할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 다각형의 역 프리즘산을 갖는 프리즘 시트의 광의 진행 경로 및 굴절, 반사 특성은 다음과 같다.
도 9a와 도 9b는 프리즘 시트의 단순 역 프리즘산 및 본 발명에 따른 다각형의 역 프리즘산에 의한 입사광의 진행 경로를 나타낸 시뮬레이션 결과 구성도이고, 도 10은 본 발명에 따른 프리즘 시트의 다각형의 역 프리즘산에 의한 입사광의 진 행 경로 특성을 나타낸 구성도이다.
도 9a에서 보면, 단순 역 프리즘산을 갖는 프리즘 시트의 경우에는 입사된 광의 진행 경로의 변화가 휘도 개선을 위한 상부 방향으로만 집중되는 것을 알 수 있다.
이에 비하여 본 발명에 따른 다각형 구조의 역 프리즘산에 의한 입사광의 진행 경로는 도 9b에서와 같이, 휘도 개선 방향으로만 편향되지 않고, 내부에서의 반사 특성의 향상에 의해 휘도 개선 방향 및 시야각 개선 방향으로 광의 진행 경로가 변화되는 것을 알 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판과 프리즘 시트의 결합 상태에서의 구조는 다음과 같다.
도 11은 본 발명에 따른 다각형 구조의 프리즘 산을 갖는 도광판 및 프리즘 시트의 결합 상태를 나타낸 구성도이고, 도 12는 본 발명에 따른 다각형 구조의 프리즘 산을 갖는 도광판 및 프리즘 시트의 다른 결합 상태를 나타낸 구성도이다.
도 11은 본 발명에 따른 도광판(40)의 도광판 프리즘산(41)과 프리즘 시트(61)의 프리즘 시트 역 프리즘산(62)의 패턴 진행 방향이 수평인 것을 나타낸 것이다.
그리고 도 12는 본 발명에 따른 도광판(40)의 도광판 프리즘산(41)과 프리즘 시트(61)의 프리즘 시트 역 프리즘산(62)의 패턴 진행 방향이 수직인 것을 나타낸 것이다.
도 13a내지 도 13l은 단순 역 프리즘산 및 다각형 역프리즘산 그리고 도광판 의 하면 패턴에 따른 입사광의 진행 경로, 시야각에 따른 휘도 분포를 나타낸 사진 및 그래프이다.
도 13a는 일반 도트 패턴을 갖는 도광판을 사용한 경우의 휘도 분포 그래프를 나타낸 것으로, 휘도는 0˚의 관찰 각도에서 가장 큰 것으로 나타났으며 이를 1로 기준하여 데이터를 나타낸 것이다.
도 13b는 일반 도트 패턴을 갖는 도광판을 사용한 경우의 휘도 분포를 단순 역프리즘 시트 및 다각형 역프리즘 시트에서의 휘도 분포를 비교한 것으로, 단순 역프리즘 시트의 경우에는 5.5배 정도의 휘도 상승율을 나타내고, 다각형 역프리즘 시트의 경우에는 8배 정도의 휘도 상승율을 나타낸다.
그리고 도 13c는 상면에 프리즘 형상을 갖고 하면에 도트 패턴을 갖는 도광판을 사용한 경우의 역프리즘 시트의 휘도를 분석한 것으로, 일반 도광판의 휘도 상승율을 1로 가정한 경우의 휘도 크기를 비교한 것이다.
단순 역프리즘 시트의 경우에는 4°각도에서 9.7127배의 휘도 상승이 있고, 다각형의 역프리즘 시트인 경우에는 -2°에서 12.417배의 휘도 상승이 있음을 알 수 있다.
도 13d는 상면에 프리즘 형상을 갖고 하면에 프리즘 패턴이 형성된 프리즘 도광판만을 사용한 휘도 측정 결과를 나타낸 것으로 프리즘 패턴 형상에 의해 중심부의 휘도는 낮아지고 측면의 휘도가 높아지는 특성을 나타낸다.
이와 같이 측면 휘도가 높아지는 특성에 의해 역프리즘 시트를 사용한 경우에만 최적화될 수 있음을 알 수 있다.
그리고 도 13e는 상하면에 프리즘 패턴을 갖는 도광판을 사용하였을 경우의 휘도 상승율을 나타낸 것으로, 단순 역프리즘 구조의 시트를 사용한 경우에는 50배 정도의 휘도 상승율을 나타내고, 다각형의 역프리즘 구조의 시트를 사용한 경우에는 64배 정도의 휘도 상승율을 나타낸다.
그리고 도 13f는 상하면에 프리즘 패턴을 갖는 도광판을 사용하였을 경우의 휘도 크기를 비교한 것으로, 단순 역프리즘 구조의 시트를 사용한 경우에는 3.5nit이고 다각형의 역프리즘 구조의 시트를 사용한 경우에는 4.3nit의 휘도 크기를 나타낸다.
그리고 도 13g는 도트 패턴의 도광판을 사용한 경우의 단순 프리즘 시트 및 다각형의 프리즘 시트의 지향각을 비교한 것으로, 단순 프리즘 시트의 경우에는 휘도 크기의 중심이 6°정도 비켜나간 형태를 보이고, 다각형의 프리즘 시트의 경우에는 중앙부에서 가장 높은 휘도를 보이는 것으로 이상적인 특성을 나타낸다.
그리고 도 13h와 도 13i는 도트 패턴의 도광판을 사용한 경우의 광 출사 형태를 나타낸 것으로, 다각형의 프리즘 시트의 경우에는 도 13h에서와 같이 광출사가 중심부에 집중되어 Y축에서 중심에 위치하고, 단순 프리즘 시트의 경우에는 광출사가 중심부에 집중되지 못하고 Y축의 중심에서 하측으로 처지는 특성을 보인다.
그리고 도 13j는 프리즘 패턴의 도광판을 사용한 경우의 단순 프리즘 시트 및 다각형의 프리즘 시트의 지향각을 비교한 것으로, 단순 프리즘 시트의 경우에는 휘도 크기의 중심이 9°정도 비켜나간 형태를 보이고, 다각형의 프리즘 시트의 경우에는 중앙부에서 가장 높은 휘도를 보이는 것으로 이상적인 특성을 나타낸다.
도 13k와 도 13l은 프리즘 패턴의 도광판을 사용한 경우의 광 출사 형태를 나타낸 것으로, 다각형의 프리즘 시트의 경우에는 도 13k에서와 같이 광출사가 중심부에 집중되어 Y축에서 중심에 위치하고, 단순 프리즘 시트의 경우에는 도 13l에서와 같이 광출사가 중심부에 집중되지 못하고 Y축의 중심에서 하측으로 처지는 특성을 보인다.
따라서, 시야각에 따른 휘도 분포를 보면, 단순 프리즘 시트의 경우에는 (-y) 방향으로 광선이 편향되기 때문에 측정 위치보다 (-y) 방향으로 치우쳐 있으며, 주변으로 불규칙하게 방출되는 광선이 상당수 존재하는 것을 알 수 있다.
이에 비하여, 본 발명에 따른 다각형 구조의 역 프리즘산을 갖는 프리즘 시트의 경우에는 (+y)(-y) 방향으로 균등하게 광선이 출사되기 때문에 시야각이 보다 유리하며, 불필요하게 방출되는 광선이 줄어든 것을 알 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 프리즘 시트는 액정 디스플레이 장치용 백라이트뿐만 아니라 자체 발광을 하는 유기 EL 표시장치를 이용하는 백라이트의 휘도 증가를 목적으로 할 경우에도 적용될 수 있다.
이하에서 본 발명에 따른 광출사면에 다각형의 프리즘 산을 갖는 도광판 및 다각형의 역 프리즘산을 갖는 프리즘 시트를 이용한 백라이트 유닛을 설명한다.
도 14a는 본 발명에 따른 다각형의 프리즘산을 갖는 도광판 및 다각형의 역 프리즘산을 갖는 프리즘 시트를 포함하는 백라이트 유닛의 구성도이고, 도 14b는 본 발명에 따른 다각형의 프리즘산을 갖는 도광판 및 다각형의 역 프리즘산을 갖는 프리즘 시트를 포함하는 백라이트 유닛의 다른 구성도이다.
본 발명에 따른 백라이트 유닛은 도 14a에서와 같이, 출사면에 복수의 도광판 프리즘산을 갖고, 상기 도광판 프리즘산은 그 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 대칭인 7각형으로 이루어지고, 상기 도광판 프리즘산의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 프리즘산 제 1,2,3 영역을 포함하고, 광원으로부터 조사된 광선이 입사되는 입사면을 포함하고, 입사면을 통하여 진행되어진 광선이 확산, 반사, 굴절에 의해 진행 방향이 변화되어 균일하게 상부 방향으로 출사되도록 하는 도광판(100)과, 도광판(100)의 하부에 구성되어 하부로 직하되는 광선을 반사시키기 위한 반사시트(400)와, 상기 도광판(100)의 상부에 배치되고, 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 대칭인 7각형으로 이루어지고, 상기 역 프리즘산의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 역 프리즘산 제 1,2,3 영역을 포함하는 역 프리즘산이 하면에 돌출되어 형성되는 프리즘 시트(200)와, 상기 프리즘 시트(200)의 상부에 배치되어 빛의 균일도를 증가시키는 확산시트(300)와, 액정 디스플레이 장치의 조립 전에 색 좌표의 안정과 상기 시트들을 보호하는 보호 시트(500)를 포함하고, 상기 도광판 프리즘산과 프리즘시트 역 프리즘산이 동일한 방향으로 형성된다.
도 14a의 (가)(나)는 도광판(100)에 광원이 설치되는 위치를 나타낸 것으로, 도광판(100)의 측면 (가)부분에 광원이 구성되거나, 도광판(100)의 측면 (나)부분에 광원이 구성될 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 도 14b에서와 같이, 출사면에 복수의 도광판 프리즘산을 갖고, 상기 도광판 프리즘산은 그 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 대칭인 7각형으로 이루어지고, 상기 도광판 프리즘산의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 프리즘산 제 1,2,3 영역을 포함하고, 광원으로부터 조사된 광선이 입사되는 입사면을 포함하고, 입사면을 통하여 진행되어진 광선이 확산, 반사, 굴절에 의해 진행 방향이 변화되어 균일하게 상부 방향으로 출사되도록 하는 도광판(100)과, 도광판(100)의 하부에 구성되어 하부로 직하되는 광선을 반사시키기 위한 반사시트(400)와, 상기 도광판(100)의 상부에 배치되고, 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 대칭인 7각형으로 이루어지고, 상기 역 프리즘산의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 역 프리즘산 제 1,2,3 영역을 포함하는 역 프리즘산이 하면에 돌출되어 형성되는 프리즘 시트(200)와, 상기 프리즘 시트(200)의 상부에 배치되어 빛의 균일도를 증가시키는 확산시트(300)와, 액정 디스플레이 장치의 조립 전에 색 좌표의 안정과 상기 시트들을 보호하는 보호 시트(500)를 포함하고, 상기 도광판 프리즘산과 프리즘시트 역 프리즘산이 수직한 방향으로 형성된다.
마찬가지로, 도 14b의 (가)(나)는 도광판(100)에 광원이 설치되는 위치를 나타낸 것으로, 도광판(100)의 측면 (가)부분에 광원이 구성되거나, 도광판(100)의 측면 (나)부분에 광원이 구성될 수 있다.
그리고 이미 설명한 바와 같이, 도광판 프리즘산 및 프리즘시트 역 프리즘산이 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 비대칭인 7각형으로 형성하거나, 7각형이 아니고 더 많은 절곡점을 포함하는 구조로 형성하여 백라이트 유닛을 구성할 수 있음은 당연하다.
그리고 상기에서의 설명에서와 같이 확산시트(300)는 별도로 구성되거나, 프리즘 시트(200)의 상면에 확산 처리를 하는 경우에는 별도로 확산시트(300)를 포함하지 않고 백라이트 유닛이 구성된다.
이하에서 본 발명에 따른 광출사면에 다각형의 프리즘 산을 갖는 도광판 및 다각형의 역 프리즘산을 갖는 프리즘 시트를 이용한 액정 디스플레이 장치를 설명한다.
도 15a는 본 발명에 따른 다각형의 프리즘산을 갖는 도광판 및 다각형의 역 프리즘산을 갖는 프리즘 시트를 포함하는 액정 디스플레이 장치의 구성도이고, 도 15b는 본 발명에 따른 다각형의 프리즘산을 갖는 도광판 및 다각형의 역 프리즘산을 갖는 프리즘 시트를 포함하는 액정 디스플레이 장치의 다른 구성도이다.
본 발명에 따른 액정 디스플레이 장치는 도 15a에서와 같이, 출사면에 복수의 도광판 프리즘산을 갖고, 상기 도광판 프리즘산은 그 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 대칭인 7각형으로 이루어지고, 상기 도광판 프리즘산의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 프리즘산 제 1,2,3 영역을 포함하고, 광원으로부터 조사된 광선이 입사되는 입사면을 포함하고, 입사면을 통하여 진행되어진 광선이 확산, 반사, 굴절에 의해 진행 방향이 변화되어 균일하게 상부 방향으로 출사되도록 하는 도광판(100)과, 도광판(100)의 하부에 구성되어 하부로 직하되는 광선을 반사시키기 위한 반사시트(400)와, 상기 도광판(100)의 상부에 배치되고, 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 대칭인 7각형으로 이루어지고, 상기 역 프리즘산의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 역 프리 즘산 제 1,2,3 영역을 포함하는 역 프리즘산이 하면에 돌출되어 형성되는 프리즘 시트(200)와, 상기 프리즘 시트(200)의 상부에 배치되어 빛의 균일도를 증가시키는 확산시트(300)와, 액정 디스플레이 장치의 조립 전에 색 좌표의 안정과 상기 시트들의 보호를 위한 보호 시트(500)를 포함하는 백라이트 유닛과, 상기 백라이트 유닛과 결합되고 투사되는 광의 투과량을 조절하는 액정 셀들이 액티브 매트릭스(Active Matrix)형태로 배열되어 백라이트 유닛에 의해 투사되는 광에 의해 영상을 표시하는 액정 패널(600)을 포함하고, 상기 도광판 프리즘산과 프리즘시트 역 프리즘산이 동일한 방향으로 형성된다.
여기서, 도 15a의 (가)(나)는 도광판(100)에 광원이 설치되는 위치를 나타낸 것으로, 도광판(100)의 측면 (가)부분에 광원이 구성되거나, 도광판(100)의 측면 (나)부분에 광원이 구성될 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 액정 디스플레이 장치는 도 15b에서와 같이, 출사면에 복수의 도광판 프리즘산을 갖고, 상기 도광판 프리즘산은 그 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 대칭인 7각형으로 이루어지고, 상기 도광판 프리즘산의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 프리즘산 제 1,2,3 영역을 포함하고, 광원으로부터 조사된 광선이 입사되는 입사면을 포함하고, 입사면을 통하여 진행되어진 광선이 확산, 반사, 굴절에 의해 진행 방향이 변화되어 균일하게 상부 방향으로 출사되도록 하는 도광판(100)과, 도광판(100)의 하부에 구성되어 하부로 직하되는 광선을 반사시키기 위한 반사시트(400)와, 상기 도광판(100)의 상부에 배치되고, 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 대칭인 7각 형으로 이루어지고, 상기 역 프리즘산의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 역 프리즘산 제 1,2,3 영역을 포함하는 역 프리즘산이 하면에 돌출되어 형성되는 프리즘 시트(200)와, 상기 프리즘 시트(200)의 상부에 배치되어 빛의 균일도를 증가시키는 확산시트(300)와, 액정 디스플레이 장치의 조립 전에 색 좌표의 안정과 상기 시트들의 보호를 위한 보호 시트(500)를 포함하는 백라이트 유닛과, 상기 백라이트 유닛과 결합되고 투사되는 광의 투과량을 조절하는 액정 셀들이 액티브 매트릭스(Active Matrix)형태로 배열되어 백라이트 유닛에 의해 투사되는 광에 의해 영상을 표시하는 액정 패널(600)을 포함하고, 상기 도광판 프리즘산과 프리즘시트 역 프리즘산이 수직한 방향으로 형성된다.
마찬가지로, 도 15b의 (가)(나)는 도광판(100)에 광원이 설치되는 위치를 나타낸 것으로, 도광판(100)의 측면 (가)부분에 광원이 구성되거나, 도광판(100)의 측면 (나)부분에 광원이 구성될 수 있다.
그리고 상기에서의 설명에서와 같이 확산시트(300)는 별도로 구성되거나, 프리즘 시트(200)의 상면에 확산 처리를 하는 경우에는 별도로 확산시트(300)를 포함하지 않고 백라이트 유닛이 구성된다.
또한, 도광판 프리즘산 및 프리즘시트 역 프리즘산이 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 비대칭인 7각형으로 형성하거나, 7각형이 아니고 더 많은 절곡점을 포함하는 구조로 형성하여 백라이트 유닛 및 액정 디스플레이 장치를 구성할 수 있음은 당연하다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 다각형의 프리즘산을 갖는 도광판은 프 리즘산 제 1,2,3 영역에 의해 입사광의 진행 경로를 각각 다른 방향으로 굴절,확산,반사시켜 보다 균일하게 입사되는 광을 액정 패널 방향으로 진행시킨다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 다각형의 역 프리즘산 구조를 갖는 프리즘 시트는 다각형의 역 프리즘산에 의해 모든 광의 진행 경로가 역 프리즘산 베이스 영역을 거쳐 상부 방향(휘도 개선 방향)으로만 출사되는 것이 아니고, 역 프리즘산 제 2 영역에 의해 시야각 특성을 향상시키기 위한 방향으로도 출사되도록 하여 사용자로 하여금 넓은 시야각을 확보할 수 있게 해주는 동시에 일반 프리즘 구조의 문제로 인한 광 손실의 발생도 방지할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.
도 1은 일반적인 백라이트 유닛의 구성도
도 2는 종래 기술의 프리즘 시트의 구성도
도 3은 종래 기술의 역 프리즘 시트의 구성도
도 4a내지 도 4f는 본 발명에 따른 다각형의 프리즘 산을 갖는 도광판의 구성도
도 5a와 도 5b는 본 발명에 따른 도광판의 다각형의 프리즘산의 상세 구성도
도 6은 본 발명에 따른 다각형 구조의 역 프리즘산을 갖는 프리즘 시트의 구성도
도 7은 본 발명에 따른 프리즘 시트의 다각형의 역 프리즘산에 의한 입사광의 진행 경로를 나타낸 구성도
도 8a와 도 8b는 본 발명에 따른 프리즘 시트의 다각형의 역 프리즘산의 상세 구성도
도 9a와 도 9b는 프리즘 시트의 단순 역 프리즘산 및 본 발명에 따른 다각형의 역 프리즘산에 의한 입사광의 진행 경로를 나타낸 시뮬레이션 결과 구성도
도 10은 본 발명에 따른 프리즘 시트의 다각형의 역 프리즘산에 의한 입사광의 진행 경로 특성을 나타낸 구성도
도 11은 본 발명에 따른 다각형 구조의 프리즘 산을 갖는 도광판 및 프리즘 시트의 결합 상태를 나타낸 구성도
도 12는 본 발명에 따른 다각형 구조의 프리즘 산을 갖는 도광판 및 프리즘 시트의 다른 결합 상태를 나타낸 구성도
도 13a내지 도 13l은 단순 역 프리즘산 및 다각형 역프리즘산 그리고 도광판의 하면 패턴에 따른 입사광의 진행 경로, 시야각에 따른 휘도 분포를 나타낸 사진 및 그래프
도 14a는 본 발명에 따른 다각형의 프리즘산을 갖는 도광판 및 다각형의 역 프리즘산을 갖는 프리즘 시트를 포함하는 백라이트 유닛의 구성도
도 14b는 본 발명에 따른 다각형의 프리즘산을 갖는 도광판 및 다각형의 역 프리즘산을 갖는 프리즘 시트를 포함하는 백라이트 유닛의 다른 구성도
도 15a는 본 발명에 따른 다각형의 프리즘산을 갖는 도광판 및 다각형의 역 프리즘산을 갖는 프리즘 시트를 포함하는 액정 디스플레이 장치의 구성도
도 15b는 본 발명에 따른 다각형의 프리즘산을 갖는 도광판 및 다각형의 역 프리즘산을 갖는 프리즘 시트를 포함하는 액정 디스플레이 장치의 다른 구성도
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
40. 도광판 41. 도광판 프리즘산
42a.42b.42c. 프리즘산 제 1,2,3 영역 43. 프리즘산 제 1 절곡점
44. 프리즘산 제 2 절곡점 45. 프리즘산 꼭지점
61. 프리즘 시트 62. 프리즘시트 역 프리즘산
62a.62b.62c. 역 프리즘산 제 1,2,3 영역 63. 역 프리즘산 제 1 절곡점
64. 역 프리즘산 제 2 절곡점 65. 역 프리즘산 베이스 영역

Claims (34)

  1. 출사면에 복수의 도광판 프리즘산을 갖고,
    상기 도광판 프리즘산은 그 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 대칭인 7각형으로 이루어지고,
    상기 도광판 프리즘산의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 프리즘산 제 1,2,3 영역을 포함하고, 광원으로부터 조사된 광선을 상부 방향으로 출사되도록 하는 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판.
  2. 출사면에 복수의 도광판 프리즘산을 갖고,
    상기 도광판 프리즘산은 그 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 비대칭인 7각형으로 이루어지고,
    상기 도광판 프리즘산의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 프리즘산 제 1,2,3 영역을 포함하고, 광원으로부터 조사된 광선을 상부 방향으로 출사되도록 하는 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    프리즘산 제 1 영역은 그 일단이 상기 도광판의 하면의 프리즘산 베이스 영역으로부터 하향 경사지게 연장 형성되고,
    상기 프리즘산 제 2 영역은 그 일단이 상기 프리즘산 제 1 영역의 타단으로 부터 내향 절곡되어 하향으로 경사지게 연장 형성되고,
    프리즘산 제 3 영역은 프리즘산 제 2 영역의 타단으로부터 외향 절곡되어 하향으로 경사지게 연장되어, 도광판 프리즘산의 정점에서 좌우의 프리즘산 제 3 영역이 접하는 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 프리즘산 제 1 영역과 프리즘산 제 2 영역이 만나서 이루는 내각(α)이 180°보다 작은 열각을 이루며, 상기 프리즘산 제 2 영역과 프리즘산 제 3 영역이 만나서 이루는 내각(β)이 180°보다 큰 우각을 이루는 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 프리즘산 베이스 영역으로부터 프리즘산 제 1 영역과 프리즘산 제 2 영역이 만나는 제 1 절곡점까지의 높이(h1),
    정점의 높이(h3)에서 상기 프리즘산 제 2 영역과 프리즘산 제 3 영역이 만나는 제 2 절곡점까지의 높이(h2)를 뺀 값(h3 - h2)은 1㎛보다 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판.
  6. 제 3 항에 있어서, 프리즘산 베이스 영역을 기준으로 한 프리즘산 제 2 영역의 내각(θ)이 0° ~ 43.73° 범위인 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판.
  7. 제 3 항에 있어서, 프리즘산 베이스 영역과 프리즘산 제 1 영역이 만나서 이루는 내각(δ)은 35˚~ 60˚인 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판.
  8. 제 3 항에 있어서, 프리즘산 제 3 영역과 그에 대향되는 반대쪽의 프리즘산 제 3 영역이 만나는 프리즘산의 꼭지점의 내각은 80˚~120˚인 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판.
  9. 제 3 항에 있어서, 프리즘산 제 3 영역과 그에 대향되는 반대쪽의 프리즘산 제 3 영역이 만나는 프리즘산의 꼭지점의 내각은 110˚인 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판.
  10. 제 3 항에 있어서, 다각형의 프리즘산을 갖는 도광판은 굴절률이 1.49 ~ 1.62인 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판.
  11. 제 10 항에 있어서, 다각형의 프리즘산을 갖는 도광판의 재질은,
    사출 성형을 위한 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethly Methacrylate;PMMA), 폴리카보네이트(PC)를 포함하고, 자외선 경화(UV curing)가 가능하도록 하는 재질로서, 우레탄 아크릴레이트(Urethane acrylate), 에폭시 아크릴레이트(epoxy acrylate)와 같은 모노(mono-) 혹은 디(di-) 아크릴레이트(acrylate)계와 폴리에스터(polyester), 폴리식록산(polysiloxane), 폴리에테르(polyether), 비스페놀계 아크릴레이트(bis-phenolated acrylate), dipenyl계, 펜타아크릴레이트(pentaacrylate)계, 헥사아크릴레이트(hexaacrylate)계와 같은 광개시제(Photo initiator)에 의해서 경화가 가능한 폴리올레핀(polyolefin)계 혼합물을 포함하는 물질들 중에 선택된 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판.
  12. 제 3 항에 있어서, 상기 프리즘산 제 1 영역과 프리즘산 제 2 영역이 만나서 이루는 내각(α)이 180°보다 작은 열각을 이루며, 상기 프리즘산 제 2 영역과 프리즘산 제 3 영역이 만나서 이루는 내각(β)이 180°보다 작은 열각을 이루는 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판.
  13. 제 12 항에 있어서, 도광판 프리즘산의 프리즘산 베이스 영역으로부터 프리즘산 제 1 절곡점까지의 높이(h1)가 프리즘산 제 2 절곡점까지의 높이(h2)보다 더 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판.
  14. 제 12 항에 있어서, 도광판 프리즘산의 프리즘산 베이스 영역으로부터 중앙의 프리즘산 꼭지점까지의 높이(h3)는 일정하게 하고 프리즘산 베이스 영역으로부 터 프리즘산 제 1 절곡점까지의 높이(h1)를 서로 이웃하는 도광판 프리즘산과는 다르게 형성하여 불규칙한 높이가 반복되는 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판.
  15. 제 3 항에 있어서, 프리즘산 제 1 영역과 프리즘산 제 2 영역이 만나는 제 1 절곡점 및 상기 프리즘산 제 2 영역과 프리즘산 제 3 영역이 만나는 제 2 절곡점은 일정 크기의 라운드를 갖는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판.
  16. 출사면에 복수의 도광판 프리즘산을 갖고, 상기 도광판 프리즘산은 그 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 대칭인 7각형으로 이루어지고, 상기 도광판 프리즘산의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 프리즘산 제 1,2,3 영역을 포함하는 도광판;
    도광판의 하부에 구성되어 하부로 직하되는 광선을 반사시키기 위한 반사시트;
    상기 도광판의 상부에 배치되고, 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 대칭인 7각형으로 이루어지고, 상기 역 프리즘산의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 역 프리즘산 제 1,2,3 영역을 포함하는 역 프리즘산이 하면에 돌출되어 형성되는 프리즘 시트;
    상기 프리즘 시트의 상부에 배치되어 빛의 균일도를 증가시키는 확산시트;
    액정 디스플레이 장치의 조립 전에 색 좌표의 안정과 상기 시트들을 보호하는 보호 시트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 백라이트 유닛.
  17. 출사면에 복수의 도광판 프리즘산을 갖고, 상기 도광판 프리즘산은 그 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 비대칭인 7각형으로 이루어지고, 상기 도광판 프리즘산의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 프리즘산 제 1,2,3 영역을 포함하는 도광판;
    도광판의 하부에 구성되어 하부로 직하되는 광선을 반사시키기 위한 반사시트;
    상기 도광판의 상부에 배치되고, 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 비대칭인 7각형으로 이루어지고, 상기 역 프리즘산의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 역 프리즘산 제 1,2,3 영역을 포함하는 역 프리즘산이 하면에 돌출되어 형성되는 프리즘 시트;
    상기 프리즘 시트의 상부에 배치되어 빛의 균일도를 증가시키는 확산시트;
    액정 디스플레이 장치의 조립 전에 색 좌표의 안정과 상기 시트들을 보호하는 보호 시트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 백라이트 유닛.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 상기 도광판 프리즘산과 프리즘시트 역 프리즘산이 동일한 진행 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 백라이트 유닛.
  19. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 상기 도광판 프리즘산과 프리즘시트 역 프리즘산이 서로 수직한 진행 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 백라이트 유닛.
  20. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 상기 도광판 프리즘산과 프리즘시트 역 프리즘산이 서로 마주하는 대향 구조인 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 백라이트 유닛.
  21. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 백라이트 유닛은,
    확산시트를 분리 구성하지 않고 프리즘 시트의 상면에 확산 처리를 하는 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 백라이트 유닛.
  22. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 도광판의,
    프리즘산 제 1 영역은 그 일단이 상기 도광판의 하면의 프리즘산 베이스 영역으로부터 하향 경사지게 연장 형성되고,
    상기 프리즘산 제 2 영역은 그 일단이 상기 프리즘산 제 1 영역의 타단으로부터 내향 절곡되어 하향으로 경사지게 연장 형성되고,
    프리즘산 제 3 영역은 프리즘산 제 2 영역의 타단으로부터 외향 절곡되어 하향으로 경사지게 연장되어, 도광판 프리즘산의 정점에서 좌우의 프리즘산 제 3 영역이 접하는 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 백라이트 유닛.
  23. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 도광판의,
    상기 프리즘산 제 1 영역과 프리즘산 제 2 영역이 만나서 이루는 내각(α)이 180°보다 작은 열각을 이루며, 상기 프리즘산 제 2 영역과 프리즘산 제 3 영역이 만나서 이루는 내각(β)이 180°보다 큰 우각을 이루는 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 백라이트 유닛.
  24. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 도광판의,
    프리즘산 베이스 영역으로부터 프리즘산 제 1 영역과 프리즘산 제 2 영역이 만나는 제 1 절곡점까지의 높이(h1),
    정점의 높이(h3)에서 상기 프리즘산 제 2 영역과 프리즘산 제 3 영역이 만나는 제 2 절곡점까지의 높이(h2)를 뺀 값(h3 - h2)은 1㎛보다 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 백라이트 유닛.
  25. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 도광판의,
    상기 프리즘산 제 1 영역과 프리즘산 제 2 영역이 만나서 이루는 내각(α)이 180°보다 작은 열각을 이루며, 상기 프리즘산 제 2 영역과 프리즘산 제 3 영역이 만나서 이루는 내각(β)이 180°보다 작은 열각을 이루는 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 백라이트 유닛.
  26. 제 25 항에 있어서, 도광판 프리즘산의 프리즘산 베이스 영역으로부터 프리즘산 제 1 절곡점까지의 높이(h1)가 프리즘산 제 2 절곡점까지의 높이(h2)보다 더 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 백라이트 유닛.
  27. 제 25 항에 있어서, 도광판 프리즘산의 프리즘산 베이스 영역으로부터 중앙의 프리즘산 꼭지점까지의 높이(h3)는 일정하게 하고 프리즘산 베이스 영역으로부터 프리즘산 제 1 절곡점까지의 높이(h1)를 서로 이웃하는 도광판 프리즘산과는 다르게 형성하여 불규칙한 높이가 반복되는 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 백라이트 유닛.
  28. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 프리즘산 제 1 영역과 프리즘산 제 2 영역이 만나는 제 1 절곡점 및 상기 프리즘산 제 2 영역과 프리즘산 제 3 영역이 만나는 제 2 절곡점은 일정 크기의 라운드를 갖는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 백라이트 유닛.
  29. 출사면에 복수의 도광판 프리즘산을 갖고, 상기 도광판 프리즘산은 그 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 대칭인 7각형으로 이루어지 고, 상기 도광판 프리즘산의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 프리즘산 제 1,2,3 영역을 포함하는 도광판과, 도광판의 하부에 구성되어 하부로 직하되는 광선을 반사시키기 위한 반사시트와, 상기 도광판의 상부에 배치되고, 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 대칭인 7각형으로 이루어지고, 상기 역 프리즘산의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 역 프리즘산 제 1,2,3 영역을 포함하는 역 프리즘산이 하면에 돌출되어 형성되는 프리즘 시트와, 상기 프리즘 시트의 상부에 배치되어 빛의 균일도를 증가시키는 확산시트와, 액정 디스플레이 장치의 조립 전에 색 좌표의 안정과 상기 시트들을 보호하는 보호 시트를 포함하는 백라이트 유닛;
    상기 백라이트 유닛과 결합되고 투사되는 광의 투과량을 조절하는 액정 셀들이 액티브 매트릭스(Active Matrix)형태로 배열되어 백라이트 유닛에 의해 투사되는 광에 의해 영상을 표시하는 액정 패널;을 포함하는 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 액정 디스플레이 장치.
  30. 출사면에 복수의 도광판 프리즘산을 갖고, 상기 도광판 프리즘산은 그 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 비대칭인 7각형으로 이루어지고, 상기 도광판 프리즘산의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 프리즘산 제 1,2,3 영역을 포함하는 도광판과, 도광판의 하부에 구성되어 하부로 직하되는 광선을 반사시키기 위한 반사시트와, 상기 도광판의 상부에 배치되고, 종단면이 정점을 지나는 수직선을 기준으로 할 때 좌우가 비대칭인 7각형으로 이루어지고, 상기 역 프리즘산의 좌측 및 우측 변은 각각 절곡되어 형성된 역 프리즘산 제 1,2,3 영역을 포함하는 역 프리즘산이 하면에 돌출되어 형성되는 프리즘 시트와, 상기 프리즘 시트의 상부에 배치되어 빛의 균일도를 증가시키는 확산시트와, 액정 디스플레이 장치의 조립 전에 색 좌표의 안정과 상기 시트들을 보호하는 보호 시트를 포함하는 백라이트 유닛;
    상기 백라이트 유닛과 결합되고 투사되는 광의 투과량을 조절하는 액정 셀들이 액티브 매트릭스(Active Matrix)형태로 배열되어 백라이트 유닛에 의해 투사되는 광에 의해 영상을 표시하는 액정 패널;을 포함하는 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 액정 디스플레이 장치.
  31. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서, 상기 도광판 프리즘산과 프리즘시트 역 프리즘산이 동일한 진행 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 액정 디스플레이 장치.
  32. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서, 상기 도광판 프리즘산과 프리즘시트 역 프리즘산이 서로 수직한 진행 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 액정 디스플레이 장치.
  33. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서, 상기 도광판 프리즘산과 프리즘시트 역 프리즘산이 서로 마주하는 대향 구조인 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조 를 이용한 액정 디스플레이 장치.
  34. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서, 백라이트 유닛은,
    확산시트를 분리 구성하지 않고 프리즘 시트의 상면에 확산 처리를 하는 것을 특징으로 하는 다각형의 프리즘 구조를 이용한 액정 디스플레이 장치.
KR1020070082693A 2007-05-11 2007-08-17 다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판과 백라이트 유닛그리고 액정디스플레이 장치 KR20090018318A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070082693A KR20090018318A (ko) 2007-08-17 2007-08-17 다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판과 백라이트 유닛그리고 액정디스플레이 장치
PCT/KR2008/000972 WO2008140176A1 (en) 2007-05-11 2008-02-19 Prism sheet and lgp using polygonal prism structure, blu and lcd with the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070082693A KR20090018318A (ko) 2007-08-17 2007-08-17 다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판과 백라이트 유닛그리고 액정디스플레이 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090018318A true KR20090018318A (ko) 2009-02-20

Family

ID=40686610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070082693A KR20090018318A (ko) 2007-05-11 2007-08-17 다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판과 백라이트 유닛그리고 액정디스플레이 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20090018318A (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2237260A2 (en) * 2009-04-01 2010-10-06 LG Display Co., Ltd. Liquid crystal display and driving method thereof
KR101051088B1 (ko) * 2010-10-04 2011-07-21 (주)코이즈 백라이트용 도광판
WO2011129489A1 (ko) * 2010-04-11 2011-10-20 Jung Taerok 광 가이드장치, 그리고 이를 이용한 집광 및 산광장치
KR20150051532A (ko) * 2013-11-04 2015-05-13 엘지디스플레이 주식회사 광학시트 및 이를 포함하는 액정표시장치
CN113917584A (zh) * 2021-09-08 2022-01-11 东莞市光志光电有限公司 增光膜、背光模组及滚压轮与增光膜的加工方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2237260A2 (en) * 2009-04-01 2010-10-06 LG Display Co., Ltd. Liquid crystal display and driving method thereof
EP2237260A3 (en) * 2009-04-01 2010-11-24 LG Display Co., Ltd. Liquid crystal display and driving method thereof
WO2011129489A1 (ko) * 2010-04-11 2011-10-20 Jung Taerok 광 가이드장치, 그리고 이를 이용한 집광 및 산광장치
KR101051088B1 (ko) * 2010-10-04 2011-07-21 (주)코이즈 백라이트용 도광판
KR20150051532A (ko) * 2013-11-04 2015-05-13 엘지디스플레이 주식회사 광학시트 및 이를 포함하는 액정표시장치
CN113917584A (zh) * 2021-09-08 2022-01-11 东莞市光志光电有限公司 增光膜、背光模组及滚压轮与增光膜的加工方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10345505B2 (en) Multibeam diffraction grating-based color backlighting
KR100960426B1 (ko) 확산 시트, 면 광원 장치 및 투과형 표시 장치
CN1878984B (zh) 面光源装置和使用该面光源装置的设备
KR100271672B1 (ko) 시이트 구조의 광학소자 및 그를 이용한 백라이트 유니트
KR102080348B1 (ko) 디스플레이 장치
KR100985358B1 (ko) 백라이트부
CN110494692A (zh) 定向背光体、背光式显示器和方法
KR20060018146A (ko) 액정표시장치의 프리즘시트 및 이를 채용한 백라이트 유닛
US10983394B2 (en) Thin direct-view LED backlights
JP2003215351A (ja) 導光板、これを利用した薄型液晶表示装置及びこれを利用したシートレス液晶表示装置
US6386721B1 (en) Light pipe having one or more integral diffusers
TW201339670A (zh) 照明裝置及顯示裝置
JP2007294411A (ja) 直下型バックライト装置及び光学レンズシート
KR20090018318A (ko) 다각형의 프리즘 구조를 이용한 도광판과 백라이트 유닛그리고 액정디스플레이 장치
WO2021150658A1 (en) Multiview backlight, multiview display, and method with curved reflective multibeam elements
JP2018180415A (ja) 光学構造体および表示装置
US9671547B2 (en) Illumination device and display device
JP4815930B2 (ja) 光透過フィルム、バックライト装置および液晶表示装置
KR100843658B1 (ko) 엘이디 렌즈 및 이를 이용한 백라이트 유닛 그리고 액정디스플레이 장치
JP2011076790A (ja) 導光板、及びその導光板を備える面光源装置
CN101470221A (zh) 扩散板与使用该扩散板的背光模块
JP2007026878A (ja) 導光板および平面照明装置
JP2023500490A (ja) エッジが成形されたマルチビーム要素を有するマルチビームバックライト、マルチビューディスプレイ、および方法
WO2008140176A1 (en) Prism sheet and lgp using polygonal prism structure, blu and lcd with the same
KR20150098072A (ko) 디스플레이 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application