KR20090025795A - A light sheet unit including nano wire grid and backlight assembly employing the same - Google Patents

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Abstract

A light sheet unit including a nano wire grid and a backlight assembly using the same are provided to increase light use efficiency by using a nano wire grid polarizer. A light sheet unit(205) comprises a nano wire grid polarizer(201) and at least one light sheet(202). The nano wire grid polarizer increases the efficiency of light come from a lamp unit(207). One or more light sheets are arranged in a lower part of the nano wire grid polarizer. The lamp unit is arranged in a lower part of the light sheet unit. The nano wire grid polarizer is comprised of a transparent film(211), nanostructures(213) of a furrow type and a metal layer(215). The nanostructures are formed in one side of the transparent film. The metal layer is formed on the nanostructures.

Description

나노 와이어 그리드가 포함된 광학시트유닛 및 이를 사용한 백라이트 어셈블리{A light sheet unit including nano wire grid and backlight assembly employing the same}A light sheet unit including nano wire grid and backlight assembly employing the same}

본 발명은 광 이용효율을 높일 수 있는 광학시트유닛 및 이것을 사용한 백라이트 어셈블리에 관한 것이다.The present invention relates to an optical sheet unit and a backlight assembly using the same that can improve the light utilization efficiency.

보다 구체적으로, 본 발명은 액정 디스플레이 패널 등의 디스플레이 장치의 백라이트 어셈블리에 사용되는 광학시트유닛에 관한 것으로서, 나노 와이어 그리드 편광자를 사용하여 광이용효율을 높일 수 있는 광학시트유닛 및 이를 사용한 백라이트 어셈블리에 관한 것이다.More specifically, the present invention relates to an optical sheet unit used in a backlight assembly of a display device such as a liquid crystal display panel, and to an optical sheet unit and a backlight assembly using the same using a nano wire grid polarizer. It is about.

최근 들어 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판표시장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판표시장치들로는 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(FED: Field Emission Display), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP: Plasma Display Panel) 및 전계발광(EL: Electro-Luminescence) 표시장치 등이 있으며, 이와 같은 상기 평판표시장치에 대하여 표시 품질을 향상시키고 대화면화하기 위한 연구들이 활발히 진행되고 있다.Recently, various flat panel displays have been developed to reduce weight and volume, which are disadvantages of cathode ray tubes. Such flat panel displays include Liquid Crystal Display (LCD), Field Emission Display (FED), Plasma Display Panel (PDP) and Electro-Luminescence (EL) display. The flat panel display apparatus has been actively researched to improve the display quality and to make a large screen.

특히, 상기 평판표시장치 중 액정표시장치(LCD)는 소형/경량화 및 저소비 전력 등 많은 장점을 가지고 있어 그 사용이 점차 증가하고 있는 추세이다. 액정표시장치는 액정표시패널의 내부에 주입된 액정의 전기/광학적 성질을 이용하여 정보를 표시하며, 램프 등의 광원을 이용하여 화상을 표현하는 비발광형 표시장치이다. 즉, 액정표시장치는 음극선관과는 달리TFT 기판과 컬러필터 기판 사이에 주입된 액정물질이 자체 발광을 하는 발광성 물질이 아니라 외부에서 들어오는 광의 양을 조절하여 화면에 표시하는 수광성 물질이기 때문에 액정표시패널에 광을 조사하기 위한 별도의 장치, 즉 백라이트 어셈블리가 반드시 필요하게 된다.In particular, the liquid crystal display (LCD) of the flat panel display device has a number of advantages, such as small size / light weight and low power consumption is increasingly used. The liquid crystal display is a non-light emitting display that displays information by using the electrical / optical properties of the liquid crystal injected into the liquid crystal display panel and expresses an image by using a light source such as a lamp. That is, unlike a cathode ray tube, a liquid crystal display device is a liquid crystal material injected between a TFT substrate and a color filter substrate, not a light emitting material that emits light, but a light receiving material that controls the amount of light coming from the outside and displays it on the screen. A separate device, ie, a backlight assembly, for irradiating light to the display panel is necessary.

백라이트 어셈블리는 수납공간이 형성된 몰드 프레임과, 수납공간의 기저면에 설치되어 액정표시패널쪽으로 빛을 반사하는 반사시트, 반사시트에 상부면에 설치되어 빛을 안내하는 도광판, 도광판과 수납공간의 측벽 사이에 설치되어 빛을 발산하는 램프 유닛, 도광판의 상부면에 적층되어 빛을 확산하고 집광하는 광학시트들, 몰드 프레임의 상부에 설치되어 액정표시패널 가장자리의 소정 부분에서 부터 몰드 프레임의 측면에 이르는 영역을 덮는 탑샤시로 구성된다.The backlight assembly includes a mold frame in which a storage space is formed, a reflection sheet installed at a base surface of the storage space to reflect light toward the liquid crystal display panel, a light guide plate installed at an upper surface of the reflection sheet to guide the light, and a light guide plate between the sidewalls of the storage space. A lamp unit mounted on the light guide plate, an optical sheet stacked on an upper surface of the light guide plate to diffuse and collect light, and an area from the predetermined part of the edge of the liquid crystal display panel to the side of the mold frame. Consists of a top chassis covering the.

여기서, 광학시트들은 빛을 확산시키는 확산시트와, 확산시트의 상부면에 적층되어 확산된 빛을 집광시켜 액정표시패널로 전달하는 프리즘 시트 및 상기 확산시트와 프리즘 시트를 보호하기 위한 보호시트로 구성된다.Here, the optical sheets are composed of a diffusion sheet for diffusing light, a prism sheet which is laminated on the upper surface of the diffusion sheet, collects the diffused light, and transmits the light to the liquid crystal display panel, and a protective sheet for protecting the diffusion sheet and the prism sheet. do.

도 1a 및 도 1b 는 종래의 액정표시장치를 구성의 나타낸 단면도이다. 도 1a 및 도 1b 에 도시한 바와 같이, 종래의 액정표시장치(60)는 광을 발생하는 백라이트 어셈블리(50), 및 백라이트 어셈블리(50)의 상측에 구비되고 백라이트 어셈블 리(50)로부터 광을 공급받아 영상을 표시하는 디스플레이 유닛(40)을 포함한다. 백라이트 어셈블리(50)는, 광을 발생하는 램프 유닛(51), 램프 유닛(51)으로부터의 광을 액정표시패널(10) 측으로 가이드하기 위한 도광 유닛을 구비한다. 또한, 디스플레이 유닛(40)은 액정표시패널(10) 및 액정표시패널(10)의 상부 및 하부에 각각 구비되는 상측 및 하측 편광판(30, 20)으로 이루어지며, 액정표시패널(10)은 전극이 형성된 TFT 기판 및 컬러필터 기판(11, 12)과 TFT 기판 및 컬러필터 기판(11, 12)의 사이에 주입된 액정층으로 이루어진다.1A and 1B are sectional views showing the structure of a conventional liquid crystal display device. As shown in FIGS. 1A and 1B, the conventional liquid crystal display device 60 includes a backlight assembly 50 that generates light, and an upper side of the backlight assembly 50 and receives light from the backlight assembly 50. And a display unit 40 for receiving and displaying an image. The backlight assembly 50 includes a lamp unit 51 for generating light and a light guide unit for guiding light from the lamp unit 51 to the liquid crystal display panel 10. In addition, the display unit 40 includes upper and lower polarizers 30 and 20 provided on the liquid crystal display panel 10 and the upper and lower portions of the liquid crystal display panel 10, respectively. The liquid crystal layer injected between the formed TFT substrate and color filter substrates 11 and 12 and the TFT substrate and color filter substrates 11 and 12.

구체적으로, 램프 유닛(51)은 광을 발생하는 램프(51a) 및 램프(51a)를 감싸는 램프 반사판(51b)을 포함한다. 램프(51a)로부터 발생된 광은 후술되는 도광판(52)측으로 입사되며, 램프 반사판(51b)은 램프(51a)로부터 발생된 광을 도광판(52)측으로 반사시킴으로써 도광판에 입사되는 광의 양을 증가시키게 된다.Specifically, the lamp unit 51 includes a lamp 51a for generating light and a lamp reflector 51b surrounding the lamp 51a. The light generated from the lamp 51a is incident to the light guide plate 52 side described later, and the lamp reflector 51b reflects the light generated from the lamp 51a to the light guide plate 52 side to increase the amount of light incident on the light guide plate. do.

도광 유닛은 반사판(54), 도광판(52) 및 광학시트류(53)를 포함한다. 먼저, 도광판(52)은 램프 유닛(51)의 일측에 구비되어 램프 유닛(51)으로부터의 광을 가이드한다. 이때, 도광판(52)은 램프 유닛(51)으로부터 출사된 광의 경로를 변경하여 액정표시패널(10)측으로 가이드하게 된다. 또한, 도광판(52)의 하부에는 도광판(52)으로부터 누설된 광을 다시 도광판(52) 측으로 반사하기 위한 반사판(54)이 구비된다.The light guide unit includes a reflector plate 54, a light guide plate 52, and optical sheets 53. First, the light guide plate 52 is provided at one side of the lamp unit 51 to guide the light from the lamp unit 51. In this case, the light guide plate 52 changes the path of the light emitted from the lamp unit 51 and guides the light guide plate 52 toward the liquid crystal display panel 10. In addition, the lower portion of the light guide plate 52 is provided with a reflector plate 54 for reflecting light leaked from the light guide plate 52 back to the light guide plate 52 side.

한편, 도 1a 에 도시한 도광 유닛의 반사판(54) 및 도광판(52)은 도 1b 와 같이 반사판(54') 및 확산판(52')으로 대체할 수 있다. 이 경우 램프 유닛(51')이 확산판(52')의 하부에 위치하고, 램프 유닛으로부터 출사된 광의 경로를 액정표시 패널(10) 쪽으로 보내게 된다.Meanwhile, the reflecting plate 54 and the light guiding plate 52 of the light guiding unit shown in FIG. 1A may be replaced with the reflecting plate 54 'and the diffusion plate 52' as shown in FIG. 1B. In this case, the lamp unit 51 'is positioned under the diffuser plate 52' and directs the path of the light emitted from the lamp unit toward the liquid crystal display panel 10.

도광판(52)의 상부에는 도광판(52)으로부터 출사된 광의 효율을 향상시키기 위한 다수의 광학시트(53)가 구비된다. 구체적으로, 광학시트는 확산 시트(53a), 프리즘 시트(53b) 및 보호 시트(53c)로 이루어지며, 도광판(52)의 상부에 순차적으로 적층된다. 확산 시트(53a)는 도광판(52)으로부터 입사되는 광(도 1a) 또는 확산판(52')으로부터 입사되는 광(도 1b)을 산란하여 광의 휘도 분포를 고르게 한다. 또한, 프리즘 시트(53b)는 상부 면에 삼각기둥 모양의 프리즘이 반복적으로 형성되어 있으며, 확산 시트(53a)에 의해 확산된 광을 액정표시패널(10)의 평면에 수직한 방향으로 집광하게 된다. 따라서, 프리즘 시트(53b)를 통과하는 광은 대부분 액정표시패널(10)의 평면에 대하여 수직하게 진행되어 균일한 휘도 분포를 갖게 된다. 또한, 프리즘 시트(53b)의 상부에 구비되는 보호 시트(53c)는 프리즘 시트(53b)의 표면을 보호함과 동시에, 프리즘 시트(53b)로부터 입사된 광의 분포를 균일하게 하기 위하여 광을 확산시키는 역할을 수행한다.A plurality of optical sheets 53 are provided on the light guide plate 52 to improve the efficiency of light emitted from the light guide plate 52. Specifically, the optical sheet is composed of a diffusion sheet 53a, a prism sheet 53b, and a protective sheet 53c, and is sequentially stacked on the light guide plate 52. The diffusion sheet 53a scatters the light incident from the light guide plate 52 (FIG. 1A) or the light incident from the diffusion plate 52 ′ (FIG. 1B) to even out the luminance distribution of the light. In addition, the prism sheet 53b has a prism of a triangular prism shape formed on the upper surface repeatedly, and the light diffused by the diffusion sheet 53a is focused in a direction perpendicular to the plane of the liquid crystal display panel 10. . Therefore, most of the light passing through the prism sheet 53b proceeds perpendicularly to the plane of the liquid crystal display panel 10 to have a uniform luminance distribution. In addition, the protective sheet 53c provided on the upper portion of the prism sheet 53b protects the surface of the prism sheet 53b and diffuses light in order to uniformize the distribution of the light incident from the prism sheet 53b. Play a role.

종래의 광학시트에는 프리즘 모양이 연속적으로 배열되어 주로 광의 집광기능을 수행하는 집광시트, 비드, 마이크로렌즈 또는 렌티큘러(lenticular) 타입의 렌즈가 다수 배열되어 주로 광의 확산기능을 수행하는 확산시트, 상기 집광시트와 확산시트의 역할을 복합적으로 수행하는 기능혼합형의 복합시트 등이 있는데, 이들은 편광시트, 보호시트와 결합되어 하나 또는 복수개로 적층되어 사용될 수 있다.In a conventional optical sheet, a prism shape is continuously arranged, and a light collecting sheet, a bead, a microlens or a lenticular type lens, in which a plurality of lenses are mainly arranged to perform a light condensing function, is mainly a light diffusion sheet, and the light condensing function. There is a composite sheet of a functional mixture to perform the role of the sheet and the diffusion sheet in combination, these may be used in combination with one or a plurality of polarizing sheet, combined with a protective sheet.

그러나, 이러한 광학시트들을 액정 디스플레이 패널의 경우, 액정 디스플레 이 패널의 상하부에 부착된 편광판에 의해 광원으로부터 입사되는 P파와 S파 중 S파는 액정패널에서 걸러지고 P파만이 사용되므로 원광원의 50%만을 이용할 수 있었다. 광 이용효율을 높일 수 있는 방안이 요구된다.However, in the case of the liquid crystal display panel, the optical sheets are filtered by the polarizers attached to the upper and lower parts of the liquid crystal display panel. Among the P and S waves, the S wave is filtered out of the liquid crystal panel and only P waves are used. The bay was available. What is needed is a way to improve the light utilization efficiency.

본 발명은 액정 패널 등의 디스플레이 장치에서 광이용 효율을 향상시켜 빛의 휘도를 높일 수 있는 백라이트 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a backlight assembly capable of increasing the brightness of light by improving light utilization efficiency in a display device such as a liquid crystal panel.

본 발명은 보호시트를 사용하지 않아도 빛의 휘도특성을 향상시킬 수 있는 광학시트가 구비된 백라이트 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a backlight assembly provided with an optical sheet that can improve the luminance characteristics of light without using a protective sheet.

본 발명의 일 실시예에 따른 광학시트유닛은, 나노 와이어 그리드 편광자; 및 상기 나노 와이어 그리드 편광자의 하부에 배치된 적어도 하나의 광학시트를 포함한다.Optical sheet unit according to an embodiment of the present invention, the nano-wire grid polarizer; And at least one optical sheet disposed under the nanowire grid polarizer.

본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리은, 나노 와이어 그리드 편광자; 상기 나노 와이어 그리드 편광자의 하부에 배치된 적어도 하나의 광학시트; 및 상기 광학시트의 하부에 배치된 램프 유닛을 포함한다.The backlight assembly according to an embodiment of the present invention, the nanowire grid polarizer; At least one optical sheet disposed under the nanowire grid polarizer; And a lamp unit disposed below the optical sheet.

본 발명의 백라이트 어셈블리에 따르면, 광이용 효율을 향상시켜 빛의 휘도 특성을 향상시킬 수 있다.According to the backlight assembly of the present invention, it is possible to improve the light utilization efficiency to improve the brightness characteristics of the light.

본 발명의 백라이트 어셈블리에 따르면, 나노 와이어 그리드 편광자에 의해 S파까지 재활용하여 사용할 수 있으므로, 종래의 백라이트 어셈블리보다 30%정도의 휘도향상 효과를 얻을 수 있다. According to the backlight assembly of the present invention, since the S-wave can be recycled and used by the nanowire grid polarizer, a brightness enhancement effect of about 30% can be obtained than the conventional backlight assembly.

본 발명의 백라이트 어셈블리에 따르면, 보호시트를 사용하지 않아도 빛의 휘도특성을 향상시킬 수 있다.According to the backlight assembly of the present invention, it is possible to improve the brightness characteristics of light without using a protective sheet.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 구조를 나타낸다.2A to 2C show the structure of a backlight assembly according to an embodiment of the present invention.

도 2a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리은 나노 와이어 그리드 편광자(201), 상기 나노 와이어 그리드 편광자(201)의 하부에 배치된 적어도 하나의 광학시트(202)로 구성된 광학시트유닛(205)과, 상기 광학시트유닛(205)의 하부에 배치된 램프 유닛(207)으로 구성된다.Referring to FIG. 2A, the backlight assembly according to the exemplary embodiment of the present invention includes an optical sheet unit including a nano wire grid polarizer 201 and at least one optical sheet 202 disposed under the nano wire grid polarizer 201. 205 and a lamp unit 207 disposed below the optical sheet unit 205.

상기 나노 와이어 그리드 편광자(201)는, 투명 필름(211), 상기 투명 필름(211)의 일면에 형성된 퍼로우(furrow) 타입의 나노 구조물(213), 및 상기 나노 구조물(213) 상에 형성된 금속층(213)으로 구성된다.The nano wire grid polarizer 201 may include a transparent film 211, a furrow-type nanostructure 213 formed on one surface of the transparent film 211, and a metal layer formed on the nanostructure 213. 213.

상기 나노 구조물(213)의 평균 폭은 120~150㎚가 되도록 형성하며, 나노 구조물(213)의 간격은 200㎚ 이내가 되도록 형성하는 것이 바람직하다.The average width of the nanostructures 213 is formed to be 120 ~ 150nm, it is preferable that the interval between the nanostructures 213 is formed to be within 200nm.

나노 와이어 그리드 편광자(201)는 램프 유닛(207)으로부터 나오는 광의 이용 효율을 증가시키는 역할을 한다. 나노 와이어 그리드 편광자(201)의 역할에 대해서는 도 4를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.The nano wire grid polarizer 201 serves to increase the utilization efficiency of the light emitted from the lamp unit 207. The role of the nanowire grid polarizer 201 will be described in detail with reference to FIG. 4.

광학시트(202)는 투명 필름(217), 및 상기 투명 필름(217) 상에 형성된 퍼로우(furrow:밭고랑) 타입의 확산 패턴(219)으로 구성된다. The optical sheet 202 is composed of a transparent film 217 and a diffusion pattern 219 of a furrow type formed on the transparent film 217.

도 3a에는 광학시트(202)의 사시도가 도시되어 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 확산 패턴(219)은 단면인 반원형인 퍼로우 타입의 패턴들이 일정 방향으로 다수개 배열된 형태로서, 패턴이 없는 면으로 입사된 광을 확산시켜서 통과시킨다.3A shows a perspective view of the optical sheet 202. As shown in FIG. 3A, the diffusion pattern 219 is a form in which a plurality of semi-circular perforated patterns having a cross section are arranged in a predetermined direction, and diffuses and passes light incident on a surface without a pattern.

확산 패턴(219)의 폭은 수십 ㎛ 정도이며, 실시예에 따라 달라질 수 있다.The width of the diffusion pattern 219 is about several tens of micrometers and may vary depending on embodiments.

도 2a에서, 광학시트(202)는 실시예에 따라 복수개의 확산 시트를 적층하여 사용할 수 있다.In FIG. 2A, the optical sheet 202 may be used by stacking a plurality of diffusion sheets according to an embodiment.

도 2a에 도시된 실시예는, 넓은 시야각이 요구되는 경우에 적용될 수 있다.The embodiment shown in FIG. 2A can be applied when a wide viewing angle is required.

도 2b에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 어셈블리이 도시되어 있다. 다른 구성 요소는 도 2a와 동일하며, 다만, 광학시트(204)는 투명 필름(217)과, 상기 투명 필름(217) 상에 형성된 퍼로우 타입의 집광 패턴(223)으로 구성된다. 2B illustrates a backlight assembly according to another embodiment of the present invention. The other components are the same as in FIG. 2A, except that the optical sheet 204 includes a transparent film 217 and a condensing-type light collecting pattern 223 formed on the transparent film 217.

도 3b에는 광학시트(204)의 사시도가 도시되어 있다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 집광 패턴(223)은 단면이 삼각형인 퍼로우 타입의 패턴들이 일정 방향으로 다수개 배열된 형태로서, 패턴이 없는 면으로 입사된 광을 집광시켜서 통과시킨다.3B shows a perspective view of the optical sheet 204. As shown in FIG. 3B, the condensing pattern 223 is formed by arranging a plurality of patterns of a furrow type having a triangular cross section in a predetermined direction, and collects and passes light incident on a surface without a pattern.

마찬가지로, 광학시트(204)는 실시예에 따라 복수개의 집광 시트를 적층하여 사용할 수 있다.Similarly, the optical sheet 204 may be used by stacking a plurality of light collecting sheets according to the embodiment.

도 2b에 도시된 실시예는 집광시트의 사용으로 시야각은 좁으나 정면휘도가 높을 것이 요구되는 경우에 적용될 수 있다.The embodiment shown in FIG. 2B may be applied to a case in which a viewing angle is narrowed but high front luminance is required by using a light collecting sheet.

도 2c에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 어셈블리이 도시되어 있다. 다른 구성 요소는 도 2a와 동일하며, 다만, 광학시트(206)는 투명 필름(217)과, 상기 투명 필름(217) 상에 형성된 퍼로우 타입의 확산 패턴과 집광패턴이 혼합된 복합 패턴(225)으로 구성된다. 2C illustrates a backlight assembly according to another embodiment of the present invention. The other components are the same as those of FIG. 2A, except that the optical sheet 206 includes a transparent film 217, a composite pattern 225 in which a diffusion pattern and a condensing pattern of a furrow type formed on the transparent film 217 are mixed. It is composed of

도 3c에는 광학시트(206)의 사시도가 도시되어 있다. 도 3c에 도시된 바와 같이, 복합패턴(225)는 단면이 반원형인 퍼로우 타입의 확산패턴과, 단면이 삼각형인 퍼로우 타입의 집광패턴 일정한 방향으로 교대로 배치된 형태로서, 패턴이 없는 면으로 입사된 광을 확산 및 집광하여 통과시킨다.3C shows a perspective view of the optical sheet 206. As shown in FIG. 3C, the composite pattern 225 is a pattern in which a perforated diffusion pattern having a semicircular cross section and a condensing pattern having a triangular cross section are alternately arranged in a predetermined direction. The incident light is diffused, collected and passed through.

마찬가지로, 광학시트(206)는 실시예에 따라 복수개를 적층하여 사용할 수 있다.Similarly, the optical sheet 206 may be used by stacking a plurality of optical sheets 206 according to the embodiment.

도 2c에 도시된 실시예는, 넓은 시야각과 높은 정면휘도이 동시에 요구되는 경우에 사용될 수 있다.The embodiment shown in FIG. 2C can be used when a wide viewing angle and high front luminance are required at the same time.

도 2a를 참조하여, 단면이 반원형인 퍼로우 타입의 확산패턴이 형성된 광학시트에 대해 설명하였으나, 광학시트(202) 대신에 퍼로우 타입이 아닌 비드 타입, 마이크로렌즈 타입 또는 렌티큘러(lenticular) 타입의 패턴이 규칙적으로 배열되거나, 불규칙적으로 배열된 타입의 확산패턴이 형성된 광학시트를 사용할 수도 있다.Referring to FIG. 2A, the optical sheet having a semi-circular perforated diffusion pattern is described. However, instead of the optical sheet 202, a bead type, a microlens type, or a lenticular type other than the furrow type is described. It is also possible to use an optical sheet in which the patterns are regularly arranged or irregularly arranged diffusion patterns are formed.

도 2b를 참조하여, 단면이 삼각형인 퍼로우 타입의 집광 패턴을 설명하였으나, 광학시트(204) 대신에, 단면이 이등변 삼각형, 비등변 삼각형, 사다리꼴 등 다양한 형태의 단면을 갖는 집광패턴이 형성된 광학시트를 사용할 수도 있다.Referring to FIG. 2B, a condensing pattern of a furrow type having a triangular cross section has been described. However, instead of the optical sheet 204, an optical condensing pattern having a cross section of various shapes such as an isosceles triangle, an isosceles triangle, and a trapezoid is formed. Sheets can also be used.

마찬가지로, 도 2c에 도시된 복합 패턴이 형성된 광학시트(206) 대신 집광 및 확산 기능을 갖는 임의의 광학시트가 사용될 수 있다.Likewise, any optical sheet having a condensing and diffusing function may be used instead of the optical sheet 206 on which the composite pattern shown in FIG. 2C is formed.

램프유닛(207)은 광원(212), 램프 반사경(214), 도광판(216), 반사판(218)으로 구성된다. The lamp unit 207 includes a light source 212, a lamp reflector 214, a light guide plate 216, and a reflector plate 218.

광원(36)에서 생성된 광은 램프 반사경(37) 및 반사판(39)에서 반사되어 도광판(38)을 통해 광학시트(202,204,206)로 전달되며, 나노 와이어 그리드 편광자(201)를 통해 액정 패널 등의 디스플레이 장치로 전달된다.The light generated by the light source 36 is reflected by the lamp reflector 37 and the reflector 39 and transmitted to the optical sheets 202, 204, and 206 through the light guide plate 38, and through the nanowire grid polarizer 201, such as a liquid crystal panel. Delivered to the display device.

실시예에 따라서는, 램프유닛(207)으로, 도 1b에 도시된 바와 같은 형태의 램프 유닛도 사용될 수 있다. 이 경우에는 반사판(54')이 곧 램프 반사경의 역할도 하게 된다.According to the embodiment, as the lamp unit 207, a lamp unit of the type as shown in FIG. 1B may also be used. In this case, the reflecting plate 54 'also serves as a lamp reflector.

도 2a 내지 2c 및 도 3a 내지 3c를 참조하여 설명한 본 발명의 백라이트 어셈블리에 의해, 램프유닛(207)에서 방사된 광은 광학시트(202,204,206)에 의해 집광 및 확산되고, 나노 와이어 그리드 편광자(201)에 의해 광이용 효율이 증가될 수 있다.With the backlight assembly of the present invention described with reference to FIGS. 2A-2C and 3A-3C, the light emitted from the lamp unit 207 is collected and diffused by the optical sheets 202, 204, 206, and the nanowire grid polarizer 201. The light utilization efficiency can be increased by.

또한, 나노 와이어 그리드 편광자(201)가 보호 시트의 역할까지도 하므로, 종래의 스크래치 방지를 위해 사용되던 보호 시트를 사용하지 않아도 된다.In addition, since the nanowire grid polarizer 201 also serves as a protective sheet, it is not necessary to use a protective sheet that has been used for the conventional scratch prevention.

도 4는 본 발명에 따른 백라이트 어셈블리에서 나노 와이어 그리드 편광자(201)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining the operation of the nano-wire grid polarizer 201 in the backlight assembly according to the present invention.

램프 유닛(207)은 광원(212), 램프 반사경(214), 도광판(216), 반사판(218)으로 구성된다.The lamp unit 207 is composed of a light source 212, a lamp reflector 214, a light guide plate 216, and a reflector plate 218.

광원(212)에서 생성된 광은 램프 반사경(214) 및 반사판(218)에서 반사되어 도광판(216)을 통해 액정 패널(222)로 전달된다.Light generated by the light source 212 is reflected by the lamp reflector 214 and the reflector 218 and transmitted to the liquid crystal panel 222 through the light guide plate 216.

액정 패널(222)의 상하부에는 각각 상부 편광판(220) 및 하부 편광판(224)이 배치된다.Upper and lower polarizers 220 and 224 are disposed on upper and lower portions of the liquid crystal panel 222, respectively.

설명을 위해 램프 유닛(207)으로부터의 광이 광학시트(201)를 통과하지 않는 부분(41)과 광학시트(201)를 통과하는 부분(42)으로 나누어 도시하였다.For the sake of explanation, the light from the lamp unit 207 is divided into a portion 41 not passing through the optical sheet 201 and a portion 42 passing through the optical sheet 201.

광학시트(201)가 설치되지 않은 부분(41)에서는 램프 유닛(207)으로부터의 광은 하부 편광판(224)에 의해, P파 성분만 통과되고, S파 성분은 차단된다. 따라서, 생성된 광의 50% 미만이 액정 패널의 광원으로서 유효하게 사용된다.In the portion 41 where the optical sheet 201 is not provided, light from the lamp unit 207 passes only the P-wave component through the lower polarizing plate 224 and blocks the S-wave component. Therefore, less than 50% of the generated light is effectively used as a light source of the liquid crystal panel.

광학시트(201)가 설치된 부분(41)에서는 램프 유닛(207)으로부터의 광이 하부 편광판(224)에 의해 P파 성분만 통과되고, S파 성분은 광학시트(204)에 의해 반사되어 다시 램프 유닛(207)으로 반사되며, 도광판(216)에 의해 산란되어 편광성이 상쇄된다. 도광판(216)을 통과한 후에 반사판(218)에 의해 다시 반사되어 액정 패널 쪽으로 전달되며, 이 때 다시 P파 성분만 통과하고, S파 성분은 반사되어 도광판(216)을 통과하고 반사판(218)에 의해 반사되어 액정 패널 쪽으로 향한다. In the portion 41 where the optical sheet 201 is installed, light from the lamp unit 207 passes only the P-wave component by the lower polarizing plate 224, and the S-wave component is reflected by the optical sheet 204, and the lamp again. Reflected by the unit 207, scattered by the light guide plate 216 to cancel the polarization. After passing through the light guide plate 216, the light is reflected back by the reflecting plate 218 to be transferred toward the liquid crystal panel. At this time, only the P wave component passes, and the S wave component is reflected to pass through the light guide plate 216 and the reflecting plate 218. Is reflected by the light and toward the liquid crystal panel.

도 4에서는 광학시트가 배치된 부분(42)에서 화살표의 굵기로 광의 세기를 나타내었다. 즉, 1차적으로 램프 유닛(207)에서 나온 광 중 약 절반이 광원으로 사용되고, 그 램프유닛(207)에 의해 반사된 다음 나머지 절반의 절반이 다시 광원 으로 사용된다. 이와 같이 하여 광의 이용 효율을 높일 수 있게 된다.In FIG. 4, the intensity of light is represented by the thickness of the arrow in the portion 42 where the optical sheet is disposed. That is, about half of the light emitted from the lamp unit 207 is primarily used as a light source, and then reflected by the lamp unit 207, and then half of the other half is used as the light source again. In this way, the utilization efficiency of light can be improved.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 구조를 나타낸다.5A to 5C show the structure of a backlight assembly according to another embodiment of the present invention.

도 5a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리은 나노 와이어 그리드 편광자(201), 상기 나노 와이어 그리드 편광자(201)의 하부에 배치된 적어도 하나의 광학시트(204, 204')로 구성된 광학시트유닛(205)과, 상기 광학시트유닛(205)의 하부에 배치된 램프 유닛(207)으로 구성된다.Referring to FIG. 5A, a backlight assembly according to an exemplary embodiment of the present invention may include a nano wire grid polarizer 201 and at least one optical sheet 204 and 204 ′ disposed under the nano wire grid polarizer 201. An optical sheet unit 205 and a lamp unit 207 disposed below the optical sheet unit 205.

나머지 구성 요소는 도 2a와 동일하며, 다만, 광학시트유닛(205)에 복수개의 광학 시트(204,204')가 사용되며, 광학 시트(204,204')로는 도 3b에 도시된 퍼로우 패턴 타입의 집광 패턴을 갖는 광학 시트들을 서로 수직이 되도록 배치하여 적층한다.The remaining components are the same as those in FIG. 2A, except that a plurality of optical sheets 204 and 204 ′ are used for the optical sheet unit 205, and the light collecting patterns of the furrow pattern type shown in FIG. 3B are used as the optical sheets 204 and 204 ′. The optical sheets having the laminations are disposed so as to be perpendicular to each other.

도 5a에 도시된 백라이트 어셈블리의 광학시트유닛(205)에 따르면, 정면휘도를 높일 수 있는 광학시트 배열로서, 넓은 시야각과 높은 정면휘도를 얻을 수 있다.According to the optical sheet unit 205 of the backlight assembly shown in FIG. 5A, a wide viewing angle and a high front luminance can be obtained as an optical sheet array capable of increasing front luminance.

도 5b는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 백라이트 어셈블리으로서, 나머지 구성 요소는 도 2b와 동일하며, 광학시트유닛(205)에 적어도 하나의 퍼로우 패턴 타입의 집광패턴을 갖는 광학시트(204)와 디퓨저(208)가 포함된다.FIG. 5B is a backlight assembly according to another embodiment of the present invention, and the remaining components are the same as those of FIG. 2B, and the optical sheet 204 having the light collecting pattern of at least one furrow pattern type in the optical sheet unit 205. And a diffuser 208.

디퓨저(208)는 투명 필름(225) 상에 불규칙한 패턴들(227)이 형성된 것으로 서, 램프유닛(207)으로부터의 광을 확산시켜서 광학시트(204)로 전달한다.The diffuser 208 has irregular patterns 227 formed on the transparent film 225, and diffuses the light from the lamp unit 207 and transmits the light to the optical sheet 204.

디퓨저(208)는 투명 고분자 용액에 불규칙한 형태의 미세 알갱이를 섞고, 그것을 투명 필름(225) 상에 도포하여 경화시킴으로써 형성할 수 있다.The diffuser 208 may be formed by mixing irregular fine grains in a transparent polymer solution, applying it on the transparent film 225, and curing the same.

도 5b에 도시된 백라이트의 광학시트유닛(205)은 높은 정면휘도를 요하는 경우에 적용될 수 있다.The optical sheet unit 205 of the backlight shown in FIG. 5B may be applied when a high front luminance is required.

도 5c는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 백라이트 어셈블리으로서, 나머지 구성 요소는 도 2b와 동일하며, 광학시트유닛(205)에 단면이 반원형인 적어도 하나의 퍼로우 패턴 타입의 확산패턴을 갖는 광학시트(202)와 디퓨저(208)가 포함된다.FIG. 5C is a backlight assembly according to another embodiment of the present invention, and the remaining components are the same as those of FIG. 2B, and the optical sheet unit 205 has at least one diffuse pattern type diffusion pattern having a semicircular cross section. Sheet 202 and diffuser 208 are included.

광학시트(202) 대신에 비드 타입, 마이크로렌즈 어레이 타입 또는 렌티큘러 타입의 패턴이 형성된 확산시트(202)를 사용할 수도 있다.Instead of the optical sheet 202, a diffusion sheet 202 having a bead type, a microlens array type or a lenticular type pattern may be used.

도 5c에 도시된 실시예는 넓은 시야각 및 정면휘도를 요하는 경우에 적용될 수 있다.The embodiment shown in FIG. 5C can be applied when a wide viewing angle and front luminance are required.

도 1a 및 도 1b 는 종래의 액정표시장치를 구성의 나타낸 단면도이다.1A and 1B are sectional views showing the structure of a conventional liquid crystal display device.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 구조를 나타낸다.2A to 2C show the structure of a backlight assembly according to an embodiment of the present invention.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시예에 따른 퍼로우 타입의 광학시트들의 사시도이다.3A to 3C are perspective views of an optical sheet of a furrow type according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 백라이트 어셈블리에서 나노 와이어 그리드 편광자의 동작을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining the operation of the nano-wire grid polarizer in the backlight assembly according to the present invention.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 구조를 나타낸다.5A to 5C show the structure of a backlight assembly according to another embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 설명** Description of the main parts of the drawings *

201 : 나노 와이어 그리드 편광자201: Nano Wire Grid Polarizer

202,204,206 : 광학시트202,204,206: Optical Sheet

205 : 광학시트유닛205: Optical Sheet Unit

207 : 램프 유닛207: lamp unit

Claims (16)

나노 와이어 그리드 편광자; 및Nanowire grid polarizers; And 상기 나노 와이어 그리드 편광자의 하부에 배치된 적어도 하나의 광학시트;At least one optical sheet disposed under the nanowire grid polarizer; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학시트유닛.Optical sheet unit comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 나노 와이어 그리드 편광자는, The nano wire grid polarizer, 투명 필름;Transparent film; 상기 투명 필름의 일면에 형성된 나노 구조물; 및A nanostructure formed on one surface of the transparent film; And 상기 나노 구조물 상에 형성된 금속층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학시트유닛.Optical sheet unit comprising a metal layer formed on the nanostructures. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광학시트는.The optical sheet is. 투명 필름; 및Transparent film; And 상기 투명 필름 상에 형성된 퍼로우 타입의 확산 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학시트유닛.Optical sheet unit comprising a diffusion pattern of a furrow type formed on the transparent film. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광학시트는,The optical sheet, 투명 필름; 및Transparent film; And 상기 투명 필름 상에 형성된 비드 타입, 마이크로 렌즈 타입 또는 렌티큘러 타입의 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학시트유닛.An optical sheet unit comprising a bead type, micro lens type or lenticular type pattern formed on the transparent film. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광학시트는,The optical sheet, 투명 필름; 및Transparent film; And 상기 투명 필름 상에 형성된 퍼로우 타입의 집광 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학시트유닛.Optical sheet unit, characterized in that it comprises a furrow type light collecting pattern formed on the transparent film. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광학시트는,The optical sheet, 투명 필름; 및Transparent film; And 상기 투명 필름 상에 형성된 퍼로우 타입의 확산 패턴 및 퍼로우 타입의 집광 패턴이 혼합된 복합 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학시트유닛.An optical sheet unit comprising a composite pattern in which a diffusion pattern of a furrow type and a condensing pattern of a furrow type formed on the transparent film are mixed. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광학시트를 복수 개 포함하고, 상기 복수 개의 광학시트는 각각,A plurality of optical sheets, wherein each of the plurality of optical sheets, 투명 필름; 및Transparent film; And 상기 투명 필름 상에 형성된 퍼로우 타입의 패턴을 포함하며,It includes a furrow type pattern formed on the transparent film, 상기 복수 개의 광학 시트는 상기 퍼로우 타입의 패턴이 서로 수직이 되도록 배치된 것을 특징으로 하는 광학시트유닛.And the plurality of optical sheets are arranged such that the furrow-type patterns are perpendicular to each other. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 광원으로부터 입사되는 광을 확산시키는 디퓨저를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학시트유닛.The optical sheet unit further comprises a diffuser for diffusing light incident from the light source. 나노 와이어 그리드 편광자; Nanowire grid polarizers; 상기 나노 와이어 그리드 편광자의 하부에 배치된 적어도 하나의 광학시트; 및At least one optical sheet disposed under the nanowire grid polarizer; And 상기 광학시트의 하부에 배치된 램프 유닛;A lamp unit disposed under the optical sheet; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.Backlight assembly comprising a. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 나노 와이어 그리드 편광자는, The nano wire grid polarizer, 투명 필름;Transparent film; 상기 투명 필름의 일면에 형성된 나노 구조물; 및A nanostructure formed on one surface of the transparent film; And 상기 나노 구조물 상에 형성된 금속층을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.And a metal layer formed on the nanostructures. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 광학시트는,The optical sheet, 투명 필름; 및Transparent film; And 상기 투명 필름 상에 형성된 퍼로우 타입의 확산 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.And a diffusion pattern of a furrow type formed on the transparent film. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 광학시트는,The optical sheet, 투명 필름; 및Transparent film; And 상기 투명 필름 상에 형성된 비드 타입, 마이크로 렌즈 타입 또는 렌티큘러 타입의 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.And a bead type, micro lens type, or lenticular type pattern formed on the transparent film. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 광학시트는,The optical sheet, 투명 필름; 및Transparent film; And 상기 투명 필름 상에 형성된 타입의 집광 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.And a light collecting pattern of a type formed on the transparent film. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 광학시트는,The optical sheet, 투명 필름; 및Transparent film; And 상기 투명 필름 상에 형성된 퍼로우 타입의 확산 패턴 및 퍼로우 타입의 집광 패턴이 혼합된 복합 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.And a composite pattern in which a perfusion type diffusion pattern and a furrow type condensing pattern formed on the transparent film are mixed. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 광학시트를 복수 개 포함하고, 상기 복수 개의 광학시트는 각각,A plurality of optical sheets, wherein each of the plurality of optical sheets, 투명 필름; 및Transparent film; And 상기 투명 필름 상에 형성된 퍼로우 타입의 패턴을 포함하며,It includes a furrow type pattern formed on the transparent film, 상기 복수 개의 광학 시트는 상기 퍼로우 타입의 패턴이 서로 수직이 되도록 배치된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.And the plurality of optical sheets are arranged such that the furrow-type patterns are perpendicular to each other. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 광학시트유닛은 상기 램프 유닛으로부터 입사되는 광을 확산시키는 디퓨저를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.The optical sheet unit further comprises a diffuser for diffusing light incident from the lamp unit.
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