KR20100021955A

KR20100021955A - 프리즘시트

Info

Publication number: KR20100021955A
Application number: KR1020090008378A
Authority: KR
Inventors: 김해수
Original assignee: (주)삼우에스피
Priority date: 2009-02-03
Filing date: 2009-02-03
Publication date: 2010-02-26

Abstract

본 발명은 프리즘시트에 관한 것이다. 본 발명의 프리즘시트는, 투명수지로 이루어진 기저층; 기저층의 상면에 형성되고, 서로 마주보는 방향으로 기울어진 제1면과 제2면이 형성된 삼각형상의 프리즘이 배열된 프리즘층; 기재층의 하면에 형성되고, 제1면과 대응되는 위치에 형성된 제1렌즈 및 제2면과 대응되는 위치에 형성된 제2렌즈를 구비하는 확산층;을 포함한다.

프리즘, 렌즈, 기저층, 백라이트, 확산

Description

프리즘시트{Prism sheet}

본 발명은 프리즘시트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광원으로부터 방출된 빛을 균일하게 분산시켜 삼각형상의 프리즘의 전면(全面)에 고르게 조사되도록 하는 프리즘시트에 관한 것이다.

일반적으로, 액정 표시 장치(LCD : Liquid Crystal Display device)는 인가 전압에 따라 액정 투과도를 변화시켜 각종 장치에서 발생되는 여러가지 전기적인 정보를 시각정보로 변화시켜 전달하는 장치이다.

이와 같은 액정 표시 장치는 각종 정보의 표시 소자이면서 자체 발광원이 없기 때문에, 그 후면에 광원을 두어 상기 액정 표시 장치의 화면 전체를 균일하게 밝혀주는 별도의 장치가 필요한데, 이때 빛을 제공해 주는 장치가 백라이트 장치(BLU : Back Light Unit)이다.

백라이트 장치는 광원의 설치 위치에 따라 램프가 액정패널의 아래에 위치하는 직하방식과 램프가 도광판의 측면에 위치하는 측하방식(edge-light method)이 있다.

도 1은 종래의 측하형 액정 표시 장치의 백라이트 장치를 도시한 단면도이 고, 도 2는 종래의 직하형 액정 표시 장치의 백라이트 장치를 도시한 단면도이다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 측하방식의 백라이트 장치(10)는, 광원으로부터 방출되는 빛을 순차적으로 도광판(11), 확산시트(12) 및 프리즘시트(13)를 통과시켜 액정패널(미도시)에 도달하게 한다. 여기서, 도광판(11)은 램프(L)로부터 방출되는 빛이 평면 형태인 확산시트(12)의 전면(全面)에 분포되도록 전달한다. 확산시트(12)는 액정패널의 전면(全面)에 걸쳐 균일한 광세기를 얻을 수 있도록 한다. 프리즘시트(13)는 확산시트(12)를 거친 다양한 방향의 광선을 관측자가 화상을 인식하기에 적합한 시야각 범위로 변환되도록 하는 광 경로 제어기능을 수행한다.

한편, 도광판(11)의 하부에는 램프(L)로부터 방출된 빛이 액정패널로 전달되지 못하고 경로를 벗어난 빛을 다시 반사하여 이용될 수 있도록 반사판(14)을 설치함으로써 램프(L)의 이용 효율을 증가시킨다.

다음으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 직하방식의 백라이트 장치(20)는, 빛을 발산하는 다수의 램프(L)가 반사판(24)의 내부에 설치되고, 램프(L)의 상측에 각각 확산판(21)과 확산시트(22)가 설치되며, 확산시트(22)의 상측에 프리즘시트(23)가 설치된다. 반사판(24)은 램프(L)에서 발산되는 빛을 확산판(21) 측으로 반사함과 동시에 램프(L)에서 발산되는 빛을 난반사시켜 램프(L)의 수만큼 발생하는 휘선(輝線)을 감소시킨다. 확산판(21) 및 확산시트(22)는 빛을 산란시켜 휘도를 균일하게 함과 동시에 완전히 제거되지 않은 램프(L)의 휘선을 제거한다. 그리고, 확산판(21)은 5mm 정도의 두께로 마련되어 액정 표시 장치의 액정패널(미도시)과 백라이트 장치(20)를 지지하는 기능도 한다.

여기서, 도 1에 도시된 확산시트(12)와, 도 2에 도시된 확산판(21) 및, 확산시트(22)는 램프(L)에서 조사되는 빛을 확산시켜 프리즘시트(13)(23)에 고르게 빛이 조사되도록 한다. 이때, 상기 프리즘시트(13)(23)는 투명수지로 이루어진 기저층(13a)(23a)의 상면에 삼각형상의 프리즘(13b)(23b)이 배열되어 확산시트(12)(22)를 통과한 빛이 액정패널로 조사되도록 광의 경로를 제어하는 역할을 한다. 이에, 휘도가 향상되어 액정패널의 전면(全面)에 고르게 빛을 조사된다.

그러나, 확산시트(12)(22)에 의하여 다양한 각도로 조사되는 빛이 프리즘(13b)(23b)의 돌출된 양면에 고르게 분포되지 못하는 문제점이 있다. 즉, 프리즘(13b)(23b)에 조사되는 빛에 따라 액정 패널에 휘도 차이가 발생하게 된다. 특히, 다수의 램프(L)가 설치되는 직하방식의 경우 램프(L)가 배치된 부분과 배치되지 아니한 부분 사이에서 휘도 차이가 심각하게 발생하게 되며, 측하방식의 경우에도 확산된 빛이 프리즘의 전면(全面)에 균일하게 분포되지 못하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 램프에 의해 조사되는 빛을 프리즘의 전면(全面)에 고르게 조사되도록 할 수 있는 프리즘시트를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 프리즘시트는, 투명수지로 이루어진 기저층; 기저층의 상면에 형성되고, 서로 마주보는 방향으로 기울어진 제1면과 제2면이 형성된 삼각형상의 프리즘이 배열된 프리즘층; 기재층의 하면에 형성되고, 제1면과 대응되는 위치에 형성된 제1렌즈 및 제2면과 대응되는 위치에 형성된 제2렌즈를 구비하는 확산층;을 포함한다.

바람직하게, 상기 제1렌즈 및 제2렌즈는 하측으로 볼록한 형상으로 이루어진다.

한편, 각 프리즘에 두 개의 렌즈가 위치하도록 형성되되, 상기 두 개의 렌즈 중 하나인 제1렌즈의 일단은 제1면의 시작점과 대향되는 위치에 형성되고 타단은 제1면과 제2면이 접촉되는 경계점과 대향되는 위치에 형성되며, 상기 두 개의 렌즈 중 나머지 하나의 제2렌즈의 일단은 제1면과 제2면이 접촉되는 경계점과 대향되는 위치에 형성되고 타단은 제2면의 끝점과 대향되는 위치에 형성된 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 프리즘시트는, 램프로부터 조사된 빛을 제1렌즈를 통해 대부 분 제1면에 조사하고, 제2렌즈를 통해 대부분 제2면에 조사시킴으로써 빛을 균일하게 분산하여 프리즘의 전면(全面)에 효율적으로 빛을 제공한다는 효과가 있다. 이에, 빛의 휘도가 균일하도록 한다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프리즘시트를 나타내는 사시도이고, 도 4는 상기 프리즘시트를 나타내는 정면도이다.

본 발명은 제1면(121)과 제2면(122)이 기울어져 형성된 삼각형상의 프리즘(120')에 각각 제1면(121)과 대응되는 위치에 제1렌즈(131)를 설치하고, 제2면(122)과 대응되는 위치에 제2렌즈(132)를 설치하여, 제1렌즈(131)에 조사된 빛은 대부분 제1면(121)에 조사되도록 하고 제2렌즈(132)에 조사된 빛은 대부분 제2면(122)에 조사되도록 함으로써 빛을 균일하게 분산하여 프리즘 전면(全面)에 효율 적으로 빛을 제공함은 물론, 휘도가 균일하도록 하는 것에 그 특징이 있다.

도면을 참조하면, 상기 프리즘시트(100)는, 기저층(110), 상기 기저층(110)의 상면에 삼각형상의 프리즘(120')이 배열되게 형성된 프리즘층(120) 및, 상기 기저층(110)의 하면에 다수의 렌즈(131)(132)가 형성된 확산층(130)을 구비한다.

상기 기저층(110)은 투명수지로 제조되어 램프(미도시)로부터 발산된 빛이 용이하게 투과되도록 이루어진다. 이러한 기저층(110)은 소정 두께를 갖도록 이루어진다. 이때, 상기 소정 두께란, 후술할 확산층(130)에 의해 굴곡된 빛이 다시 확산되어 프리즘(120')에 조사되도록 이루어진 두께인 것으로 이해되어야 한다.

프리즘층(120)은 기저층(110)의 상면에 형성된다. 보다 구체적으로, 프리즘층(120)은 서로 마주보는 방향으로 기울어진 제1면(121)과 제2면(122)에 의해 형성된 삼각형상의 프리즘(120')이 복수개 배열되어 구성된다. 이때, 상기 제1면(121)과 제2면(122)은 램프로부터 조사된 빛을 액정패널로 균일하게 조사되도록 광 경로를 변환시키는 역할을 수행하는 것으로서, 제1면(121)과 제2면(122)으로 빛이 균일하게 조사되어야 액정패널(미도시)에 휘도 차이가 없어진다.

한편, 상기 각 프리즘(120')의 제1면(121)과 제2면(122)은 제1면(121)과 제2면(122)이 접촉되는 경계점(C)을 기준으로 서로 대칭되게 기울어진다.

상기 확산층(130)은 기저층(110)의 하면에 형성된다. 보다 구체적으로, 확산층(130)은 제1렌즈(131) 및, 제2렌즈(132)를 구비하고, 상기 제1렌즈(131)와 제2렌즈(132)가 반복적으로 배열되어 형성된다.

상기 제1렌즈(131)는 제1면(121)과 대응되는 위치에 형성되고, 제2렌즈(132) 는 제2면(122)과 대응되는 위치에 형성된다. 보다 구체적으로, 제1렌즈(131)는 그 일단이 제1면(121)의 시작점과 대향되는 위치에 형성되고 타단이 제1면(121)과 제2면(122)이 접촉되는 프리즘(120')의 경계점(C)과 대향되는 위치에 형성된다. 또한, 제2렌즈(132)의 일단이 프리즘(120')의 경계점(C)과 대향되는 위치에 형성되고 타단이 제2면(122)의 끝점과 대향되는 위치에 형성된다. 즉, 하나의 프리즘(120')에 두 개의 렌즈(131)(132)가 위치하도록 이루어진다.

한편, 상기 제1렌즈(131)와 제2렌즈(132)는 하측으로 볼록한 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기와 같은 확산층(130)은 기저층(110)의 하면 전체에 렌티큘러(lenticular) 렌즈 구조를 형성시킨 구조로 이루어진다. 여기에서 렌티큘러 렌즈 구조라 함은 단면이 반원형인 볼록부가 서로 인접하게 연속적으로 배치되는 구조를 말한다. 따라서, 이 볼록부에 의하여 빛이 초점을 향해 모였다가 다시 확산되는 것이다.

그러면, 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 프리즘시트에 조사된 빛이 굴절되는 상태에 대하여 설명하기로 한다.

도 5의 (a),(b) 및, (c)는 램프(미도시)로부터 방출된 빛(L')이 다양한 각도로 들어오는 것을 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 기저층(110)의 하면에 형성된 확산층(130)에 의하여 빛이 모아졌다 다시 퍼지도록 이루어진다.

보다 구체적으로, 도 5의 (a)는 프리즘시트(100)에 빛(L')이 수평하게 조사되는 상태를 보여준다. 이에, 확산층(130)의 제1렌즈(131)와 제2렌즈(132)에 조사 된 빛(L')은 각각 제1렌즈(131)의 초점(P1)과 제2렌즈(132)의 초점(P2)을 통하여 프리즘(120')으로 조사된다. 즉, 제1렌즈(131)에 조사된 빛(L')은 제1렌즈(131)의 초점(P1)으로 모인 뒤 다시 확산된다. 이때, 제1렌즈(131)로 조사된 빛(L')은 거의 대부분 제1면(121)에 조사된다. 마찬가지로, 제2렌즈(132)에 조사된 빛(L')은 제2렌즈(132)의 초점(P2)으로 모인 뒤 제2면(122)으로 대부분 조사된다. 따라서, 프리즘(120')의 제1면(121)과 제2면(122)에 효율적으로 빛(L')을 제공하게 된다.

도 5의 (b)는 프리즘시트(100)에 빛(L')이 모여지는 방향으로 조사되는 상태를 보여준다. 이때, 상기 빛(L')이 모여지는 방향으로 조사되더라도 볼록한 형상의 제1렌즈(131)와 제2렌즈(132)에 의하여 각 렌즈(131)(132)의 초점(P1')(P2')으로 빛(L')이 집광된다. 즉, 전술한 바와 같이, 제1렌즈(131)에 조사된 빛(L')은 제1렌즈(131)의 초점(P1')으로 모여 제1면(121)으로 확산되고, 제2렌즈(132)에 조사된 빛(L')은 제2렌즈(132)의 초점(P2')으로 모여 제2면(122)으로 확산된다 즉, 제1렌렌즈(131)를 통과한 빛(L')은 대부분 제1면에(121)조사되고 제2렌즈(132)를 통과한 빛(L')은 대부분 제2면에(122)에 조사된다..

도 5의 (c)는 프리즘시트(100)에 빛(L')이 확산되는 방향으로 조사되는 상태를 보여주는 것으로서, 확산층(130)의 제1렌즈(131) 및, 제2렌즈(132)로 조사된 빛(L')은 각각 제1렌즈(131)와 제2렌즈(132)의 초점(P1")(P2")으로 모인 뒤에 제1면(121)과 제2면(122)으로 확산된다.

결과적으로, 프리즘시트(100)는 각 프리즘(120')의 제1면(121) 및, 제2면(122)에 각각 대응하는 두 개의 렌즈(131)(132)를 형성시킴으로써, 상기 렌즈에 다양한 각도로 빛(L')이 조사되더라도 조사되는 각도에 따라 서로 다른 초점(P1)(P2)(P1')(P2')(P1")(P2")으로 모인 후 확산되도록 이루어져 빛(L')이 제1면(121)과 제2면(122)에 고르게 비추어지게 된다. 즉, 제1렌즈(131)에 조사된 빛(L')은 제1면(121)에 대부분 집중되고, 제2렌즈(132)에 조사된 빛(L')은 제2면(132)에 대부분 집중되도록 이루어진다. 이에, 빛(L')을 프리즘(120')에 효율적으로 제공하게 된다. 따라서, 빛(L')이 프리즘(120')을 형성한 제1면(121)과 제2면(122)의 전면(全面)에 고르게 분포되어 휘도를 향상시킬 수 있다. 단, 제1렌즈(131)를 통해 조사된 빛(L')이 제2면(122)으로 조사될 수 있으나, 이는 극히 미세하여 제1렌즈(131)로 빛(L')이 집중된다고 이해되어도 무방하다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 종래의 측하형 액정 표시 장치의 백라이트 장치를 개략적으로 나타내는 단면도.

도 2는 종래의 직하형 액정 표시 장치의 백라이트 장치를 개략적으로 나타내는 단면도.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프리즘시트를 나타내는 사시도.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프리즘시트를 나타내는 정면도.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프리즘시트에 조사된 빛이 굴절되는 상태를 나타내는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 프리즘시트 110 : 기저층 120 : 프리즘층

120' : 프리즘 121 : 제1면 122 : 제2면

130 : 확산층 131 : 제1렌즈 132 : 제2렌즈

Claims

투명수지로 이루어진 기저층;

기저층의 상면에 형성되고, 서로 마주보는 방향으로 기울어진 제1면과 제2면이 형성된 삼각형상의 프리즘이 배열된 프리즘층;

기재층의 하면에 형성되고, 제1면과 대응되는 위치에 형성된 제1렌즈 및 제2면과 대응되는 위치에 형성된 제2렌즈를 구비하는 확산층;을 포함하는 프리즘시트.
제1항에 있어서,

상기 제1렌즈 및 제2렌즈는 하측으로 볼록한 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 프리즘시트.
제1항 또는 제2항에 있어서,

각 프리즘에 두 개의 렌즈가 위치하도록 형성되되,

상기 두 개의 렌즈 중 하나인 제1렌즈의 일단은 제1면의 시작점과 대향되는 위치에 형성되고 타단은 제1면과 제2면이 접촉되는 경계점과 대향되는 위치에 형성되며,

상기 두 개의 렌즈 중 나머지 하나의 제2렌즈의 일단은 제1면과 제2면이 접촉되는 경계점과 대향되는 위치에 형성되고 타단은 제2면의 끝점과 대향되는 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 프리즘시트.