KR20100078687A - Optical sheet for control of side lobe and viewing angle in back light unit - Google Patents

Optical sheet for control of side lobe and viewing angle in back light unit Download PDF

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Abstract

PURPOSE: An optical sheet for controlling a side lobe is provided to improve brightness by recycling light irradiated at a low angle to a reflective plate and to eliminate a side lobe. CONSTITUTION: An optical sheet for controlling a side lobe comprises a flat plate-shaped substrate(2), lens groups(12), and second optical members(20). The back surface of the substrate receives light, and the front surface of the substrate irradiates the light. The lens groups continuously arrange multiple first optical members(10) on the front surface of the substrate. The second optical members are arranged in both sides of the lens groups.

Description

사이드 로브 조절 광학시트{OPTICAL SHEET FOR Control of Side lobe and Viewing angle in BACK LIGHT UNIT}Side lobe adjustment optical sheet {OPTICAL SHEET FOR Control of Side lobe and Viewing angle in BACK LIGHT UNIT}

본 발명은 액정표시장치(Liquid Crystal Display)에서 사용되는 백라이트 유닛(Backlight unit)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하부의 광원으로부터 나오는 빛을 중앙으로 집광시켜 고휘도를 제공하고 저각도로 출사되어지는 빛을 재활용하는 백라이트 유닛의 광학시트에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a backlight unit used in a liquid crystal display, and more particularly, to provide high brightness by condensing light emitted from a lower light source to a center and to emit light at a low angle. It relates to an optical sheet of the backlight unit for recycling the.

액정표시장치는 무게가 가볍고, 전력소비가 적으며, 제품의 두께가 얇은 장점을 가지고 있다. 이러한 특징으로 인하여, 박형 TV, 모니터, Portable Display 등 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세이다. 특히, 대형화 되고 있는 TV 시장에서는 저전력 소비와 고휘도를 달성하는 것이 중요한 문제가 되고 있다.LCDs have the advantages of light weight, low power consumption, and thin product. Due to these features, the application range of thin-screen TVs, monitors, portable displays, etc. is gradually increasing. In particular, in the TV market, which has become larger, achieving low power consumption and high brightness becomes an important problem.

상기와 같은 전력 소비 및 고휘도와 밀접하게 관련되는 부분은 특히 백라이트 유닛이다. 백라이트 유닛은 액정 패널의 하면에 램프를 배열하여 빛을 조사하는 직하형 방식과, 액정 패널의 하부에 도광판을 설치하고 도광판의 한 쪽 끝의 램프에서 빛을 조사하는 에지형 방식이 있다. 직하형 백라이트는 광이용 효율이 높고 구성이 간단하며, 표시 면의 크기에 제한이 없기 때문에 통상 대형 액정표시장치에 널리 사용되어 진다.The part which is closely related to such power consumption and high brightness is especially a backlight unit. The backlight unit includes a direct type method of irradiating light by arranging lamps on a lower surface of the liquid crystal panel, and an edge type method of installing a light guide plate under the liquid crystal panel and irradiating light from a lamp at one end of the light guide plate. Direct-type backlights are commonly used in large liquid crystal displays because they have high light utilization efficiency, simple configuration, and no limitation on the size of the display surface.

도 1은 액정표시장치의 구조를 나타낸 분리 사시도이다.1 is an exploded perspective view illustrating a structure of a liquid crystal display device.

도시된 바와 같이, 액정표시장치 크게 액정패널과(10) 백라이트 유닛(20)으로 구성되어 있다. 액정패널(10)은 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어 전계의 인가에 의해 빛의 투과율을 조절하는 것으로, 백라이트 유닛(20)으로부터 나오는 빛을 편광된 빛으로 바꾸어 주기 위한 편광판 (11)이 부착되어 있다.As shown, the liquid crystal display device is largely composed of a liquid crystal panel 10 and a backlight unit 20. In the liquid crystal panel 10, liquid crystal cells are arranged in a matrix to adjust the transmittance of light by application of an electric field, and a polarizing plate 11 is attached to change light emitted from the backlight unit 20 into polarized light. have.

백라이트 유닛(20)은 광원 역할을 하는 램프(21), 반사판(22), 확산판(23), 광학시트(24) 등으로 구성되어 진다.The backlight unit 20 is composed of a lamp 21 serving as a light source, a reflecting plate 22, a diffusion plate 23, an optical sheet 24, and the like.

램프(21)는 다수개가 구비되어 빛을 방출하는 것으로, 그 구체적인 구성은 냉음극형광램프(CCFL :Cold Cathode Florescent Lamp)나, LED(Light Emitting Diode)을 사용한다.A plurality of lamps 21 are provided to emit light, and a specific configuration thereof uses a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) or a light emitting diode (LED).

반사판(22)은 램프(21) 하면에 배치되어 램프(21)로부터 방출된 빛을 반사시키는 역할을 수행하며, 광학시트(24)나 편광판(11)으로부터 반사되어진 빛을 재반사 시켜 광효율을 향상시키는 역할을 수행한다.The reflector 22 is disposed on the lower surface of the lamp 21 to reflect the light emitted from the lamp 21, and reflects the light reflected from the optical sheet 24 or the polarizing plate 11 to improve light efficiency. Play a role of

확산판(23)은 램프(21) 상면에 배치되어, 램프(21)로부터 방출된 빛을 확산시켜서 램프(21)의 휘선이 보이지 않도록 하는 역할을 한다. 빛을 확산시키기 위해 확산판(23) 내에 수 마이크로의 크기를 가지는 비드(Bead)가 사용되어 진다.The diffusion plate 23 is disposed on the upper surface of the lamp 21 to diffuse the light emitted from the lamp 21 so that the bright line of the lamp 21 is not visible. In order to diffuse the light, beads having a size of several micrometers are used in the diffusion plate 23.

확산판(23)을 통과한 빛은 모든 방향에서 거의 균일한 휘도를 가지는 램버시안(Lambertian) 형태가 되어지며, 이렇게 넓게 퍼진 빛을 원하는 방향으로 집광시 키기 위해서 광학시트(24)가 구비된다.The light passing through the diffuser plate 23 becomes a Lambertian shape having almost uniform luminance in all directions, and an optical sheet 24 is provided to condense such wide spread light in a desired direction.

광학시트(24)로는 프리즘 시트(prism sheet)나 렌티큘라 렌즈, 마이크로 렌즈 어레이 형태의 시트가 사용되어진다. 프리즘 시트는 표면에 삼각형 형태의 프리즘이 일정하게 주기적으로 배열된 형태를 가지며, 저각도로 출사되는 빛의 경로를 고각도로 변화시켜 중앙 휘도를 향상시키는 역할을 수행한다. 그러나 프리즘 형상의 특성상 저각도로 강하게 출사되어지는 빛(Side Lobe)이 생기며 이는 디스플레이 소자의 시야각 특성을 저해하며 중앙휘도를 감소시키는 원인이 되어진다. 또한 상하 시야각이 매우 작아서 백라이트 유닛에서 요구하는 시야각 기준을 만족시키지 못하는 문제점이 있다.As the optical sheet 24, a sheet in the form of a prism sheet, a lenticular lens, or a micro lens array is used. The prism sheet has a shape in which a prism of a triangular shape is regularly arranged on a surface thereof, and serves to improve the central luminance by changing a path of light emitted at a low angle at a high angle. However, due to the characteristics of the prism shape, light emitted from the low angle is strongly emitted, which causes the viewing angle characteristic of the display device to be reduced and causes the central luminance to decrease. In addition, the vertical viewing angle is very small, there is a problem that does not satisfy the viewing angle criteria required by the backlight unit.

도 2는 종래의 렌티큘라 렌즈 형태의 광학시트를 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing an optical sheet in the form of a conventional lenticular lens.

일반적으로 휘도를 높이기 위하여 렌티큘라 렌즈 형태의 광학시트를 사용한다. 그러나 도시된 바와 같이, 렌티큘라 렌즈를 통과한 빛 중에서 저각도로 출사되는 빛(Ray 2)은 휘도 향상에 도움을 주지 못하는 성분이다. 좀더 자세히 설명하면 도 2의 Ray 1과 같이 오른쪽으로 진행하는 빛이 렌즈의 오른편을 통과하면 집광되어 중앙 휘도를 높이는 역할을 한다. 그러나 Ray 2와 같이 오른쪽 방향으로 진행하는 빛이 렌즈의 중앙을 기준으로 왼편을 통과한 빛은 입사한 각도 보다 더 낮게 출사되어 휘도를 떨어뜨리게 된다.In general, an optical sheet in the form of a lenticular lens is used to increase luminance. However, as shown, the light (Ray 2) emitted at a low angle of the light passing through the lenticular lens is a component that does not help to improve the brightness. More specifically, as shown in Ray 1 of FIG. 2, when the light traveling to the right passes through the right side of the lens, the light is concentrated to increase the central luminance. However, when the light traveling in the right direction such as Ray 2 passes through the left side from the center of the lens, the light is emitted lower than the incident angle to decrease the luminance.

따라서, 렌티큘라 렌즈 형태의 광학시트도 프리즘 시트 형태의 광학시트와 마찬가지로 저각도로 출사되는 빛이 존재하며, 이는 디스플레이 소자의 시야각 특성을 저해하며 중앙휘도를 감소시키는 원인이 되어진다.Accordingly, the optical sheet in the form of a lenticular lens also has light emitted at a low angle, similar to the optical sheet in the form of a prism sheet, which causes the viewing angle characteristic of the display device to be reduced and causes a decrease in the central luminance.

본 발명의 목적은 두 가지 이상의 높이를 가지는 광학부재(프리즘 또는 렌티큘러 렌즈)를 배열하여 광학부재로부터 저각도로 출사되어지는 빛을 반사판으로 리사이클링(Recycling) 시켜 사이드 로브를 제거하고 중앙휘도를 향상시키는데 있다.An object of the present invention is to arrange the optical member (prism or lenticular lens) having two or more height to recycle the light emitted from the optical member at low angle to the reflector to remove the side lobe and improve the central luminance have.

본 발명은 빛이 배면에서 입사되어 전면으로 출사되는 평판형상의 기판; 상기 기판의 전면에 복수개의 제 1 광학부재가 연속적으로 배열되어 형성되는 렌즈군; 및 상기 렌즈군의 양측에 배치되며, 상기 렌즈군의 폭의 17~57% 범위의 높이를 가지는 제 2 광학부재를 포함하는 광학시트를 제공한다.The present invention is a plate-like substrate that the light is incident on the back and exited to the front; A lens group in which a plurality of first optical members are continuously arranged on a front surface of the substrate; And a second optical member disposed on both sides of the lens group and having a height in a range of 17 to 57% of the width of the lens group.

본 발명에 따른 백라이트 유닛의 광학시트는 전면에 형성된 2가지 이상의 높이로 이루어지는 렌티큘러 렌즈에 의해 저각도로 출사되어지는 사이드 로브(side lobe)를 제거하고 저각도로 출사되어지는 빛을 리사이클링 하여 휘도를 향상시킬 수 있다.The optical sheet of the backlight unit according to the present invention removes side lobes emitted at low angles by a lenticular lens having two or more heights formed on the front surface, and recycles light emitted at low angles to improve luminance. Can be improved.

또한, 렌즈의 단면형상, 렌즈 사이의 거리 및 렌즈의 높이차 등의 최적화를 통하여 소정의 시야각 규격을 만족시키면서 중앙휘도를 향상시킬 수 있다.In addition, the center luminance can be improved while satisfying a predetermined viewing angle standard through optimization of the cross-sectional shape of the lens, the distance between the lenses, and the height difference of the lens.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 광학시트의 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of an optical sheet according to the present invention.

이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to a user's or operator's intention or custom.

그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.

도 3은 표면에 광학부재로 프리즘을 구비하는 광학시트의 각도별 휘도 분포를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing luminance distribution for each angle of an optical sheet having a prism as an optical member on a surface thereof.

그래프에서 수평축은 광학시트의 표면과의 각도를 나타내고, 수직축은 그 각도에서의 측정된 휘도를 나타낸다.In the graph, the horizontal axis represents the angle with the surface of the optical sheet, and the vertical axis represents the measured luminance at that angle.

도시된 바와 같이, 프리즘에 의해 중앙휘도인 수직면을 기준으로 ㅁ30° 범위( 60°~120° 범위)의 휘도가 향상되어지나, 정면방향으로부터 70°에서 90° 사이범위(0°~20° 범위와 160°~180°범위)에도 강한 빛이 출사되어지는 것을 알 수 있다.As shown, the prism improves the luminance in the range of 30 ° (60 ° to 120 °) relative to the vertical plane, which is the central luminance, but ranges from 70 ° to 90 ° (0 ° to 20 ° from the front direction). Range and 160 ° ~ 180 °) strong light is emitted.

이렇게 저각도로 출사되어지는 빛을 사이드 로브(side lobe)라 하는데, 디스플레이 장치에서 이렇게 옆으로 새는 빛이 없는 것이 바람직하며, 이러한 사이드로 브는 중앙휘도를 감소시키는 원인이 된다.The light emitted from the low angle is called a side lobe, and it is preferable that there is no light leaking sideways in the display device, and the side lobe causes a decrease in the central luminance.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학시트의 구조를 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing the structure of an optical sheet according to a first embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학시트(1)는 빛이 배면(3)에서 입사되어 전면(4)으로 출사되는 기판(2)과, 상기 기판(2)의 전면(4)에 형성되는 제 1 광학부재(10)와 제 2 광학부재(20)를 포함한다.As shown, the optical sheet 1 according to the first embodiment of the present invention is a substrate (2) in which light is incident on the rear surface 3 and exits to the front surface (4), and the front surface of the substrate ( And a first optical member 10 and a second optical member 20 formed at 4).

제 1 실시예의 경우에는 제 1 광학부재(10)와 제 2 광학부재(20)가 프리즘 렌즈로 형성되나, 렌티큘러 렌즈, 비구면 렌즈 등 빛을 집광할 수 있는 광학부재면 족하다.In the case of the first embodiment, the first optical member 10 and the second optical member 20 are formed of a prism lens, but there are sufficient optical members capable of collecting light such as a lenticular lens and an aspherical lens.

제 1 광학부재(10)는 연속으로 복수개가 배열되어 렌즈군(12)을 형성한다.The plurality of first optical members 10 are continuously arranged to form the lens group 12.

제 2 광학부재(20)는 제 1 광학부재(10)로 구성되는 렌즈군(12)의 양측에 배열된다.The second optical member 20 is arranged at both sides of the lens group 12 composed of the first optical member 10.

제 2 광학부재(20)는 제 1 광학부재(10)에서 저각도로 출사되는 빛을 굴절시켜 재활용하기 위한 것이다.The second optical member 20 is for refracting and recycling light emitted from the first optical member 10 at a low angle.

도면에 화살표로 도시한 바와 같이 기판(2)의 배면(3)에서 입사되어진 빛 중 상대적으로 낮은 높이의 제 1 광학부재(10)로 입사된 빛은 한쪽 면에서 전반사 되어진 후 저각도로 출사된다.As shown by the arrows in the drawing, the light incident on the first optical member 10 having a relatively low height among the light incident on the rear surface 3 of the substrate 2 is totally reflected on one surface and then emitted at a low angle. .

그런데, 제 1 광학부재(10)로 형성되는 렌즈군(12)의 양측에는 제 1 광학부재 보다 높은 높이를 가지는 제 2 광학부재(20)가 배열되어 있으므로, 저각도로 출 사된 빛은 제 2 광학부재(20)로 입사되어 배면(3) 측으로 돌려보내 진다.However, since the second optical member 20 having a height higher than that of the first optical member is arranged at both sides of the lens group 12 formed of the first optical member 10, the light emitted at a low angle is second to the second optical member 20. It is incident on the optical member 20 and returned to the back surface 3 side.

상대적으로 높은 높이를 갖는 제 2 광학부재(20) 없었다면 저각도로 출사되어 아무 쓸모 없이 버려지는 빛이 되었을 것이다.Without the second optical member 20 having a relatively high height, it would have been a light emitted at a low angle and discarded for no use.

제 2 광학부재(20)에 의해 저각도로 출사되어지는 빛의 방향이 전환되어 광학시트의 배면(3) 방향으로 리사이클링 되어되고, 리사이클링 되어진 빛은 확산판 또는 반사판에 의해 반사되어져서 재활용 되어 휘도를 향상시킨다.The direction of the light emitted at a low angle by the second optical member 20 is changed and recycled toward the rear surface 3 of the optical sheet, and the recycled light is reflected by the diffuser plate or the reflecting plate and recycled to the luminance. To improve.

도면에는 제 1 광학부재(10)와 제 2 광학부재(20)가 모두 동일한 높이를 가지는 것으로 도시되어 있으나, 각각의 광학부재의 높이는 2가지 또는 그 이상의 종류가 될 수 있으며, 피치도 다르게 할 수 있다.Although the first optical member 10 and the second optical member 20 are both shown to have the same height in the drawing, the height of each optical member may be two or more types, and the pitch may be different. have.

각각의 광학부재의 단면형상은 프리즘 뿐만 아니라, 타원, 원의 형태 또는 임의의 형태를 가질 수 있다.The cross-sectional shape of each optical member may have an ellipse, a circle or any shape, as well as a prism.

제 1 광학부재(10)와 제 2 광학부재(20)는 동일한 종류의 단면 형상을 가지거나, 서로 다른 종류의 단면 형상을 가질 수 있다.The first optical member 10 and the second optical member 20 may have the same type of cross-sectional shape or may have different types of cross-sectional shapes.

도 5는 렌즈군의 폭과 제 2 광학부재의 높이 사이의 관계를 나타낸 도면이다.5 is a view showing a relationship between the width of the lens group and the height of the second optical member.

제 1 광학부재(10)를 연속으로 배열하여 렌즈군(12)을 형성하고, 렌즈군(12)의 폭(A)에 따라 제 2 광학부재(20)의 높이가 결정된다.The first optical member 10 is continuously arranged to form the lens group 12, and the height of the second optical member 20 is determined according to the width A of the lens group 12.

렌즈군(12)에서 사이드로브로 출사되는 빛이 제 2 광학부재(20)의 측면으로 입사되어야 빛의 리사이클링 효과를 얻을 수 있다.When the light emitted from the lens group 12 to the side lobe is incident on the side surface of the second optical member 20, the recycling effect of the light may be obtained.

도 5를 참조하면, 렌즈군의 폭을 A라고 하고, 제 2 광학부재(20)의 높이를 B라고 했을 때, tanθ = A/B 가 된다.Referring to FIG. 5, when the width of the lens group is A and the height of the second optical member 20 is B, tan θ = A / B.

따라서, 출사되는 빛의 각도가 10° 까지 제 2 광학부재로 입사되게 하려면,Therefore, in order for the angle of the emitted light to be incident on the second optical member by 10 °,

tan 10° ≒ 0.17 이므로, 제 2 광학부재의 높이(B)가 렌즈군의 폭(A)의 17% 수준이면 된다.Since tan 10 degrees ≒ 0.17, the height B of the second optical member may be 17% of the width A of the lens group.

tan 20° ≒ 0.36 , tan 30° ≒ 0.57 이므로,Since tan 20 ° ≒ 0.36, tan 30 ° ≒ 0.57,

제 2 광학부재가 30°로 출사되는 빛 까지 리사이클 시키도록 구성하는 경우는 제 2 광학부재의 높이(B)가 렌즈군의 폭(A)의 57% 수준이 되어야 한다.When the second optical member is configured to recycle up to 30 ° of light, the height B of the second optical member should be 57% of the width A of the lens group.

사이드로브로 출사되는 각도는 제 1 광학부재의 특성에 따라서 달라지겠지만 10°~30° 범위이므로, 제 2 광학부재의 높이는 렌즈군의 폭의 17%~57% 범위인 것이 바람직하다.The angle emitted to the side lobe will vary depending on the characteristics of the first optical member, but since it is in the range of 10 ° to 30 °, the height of the second optical member is preferably in the range of 17% to 57% of the width of the lens group.

살펴본 바와 같이, 렌즈군의 폭(A)과 제 2 광학부재의 높이(B)의 비율에 의해 사이드로브의 제거 비율을 조절 할 수 있으며 시야각도 조절할 수 있다.As described above, the ratio of the side lobe removal may be adjusted by the ratio of the width A of the lens group to the height B of the second optical member, and the viewing angle may be adjusted.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광학시트의 구조를 나타낸 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing the structure of an optical sheet according to a second embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광학시트(1)는 렌즈군이 서로 다른 폭을 가지도록 형성된 것을 특징으로 한다.As shown, the optical sheet 1 according to the second embodiment of the present invention is characterized in that the lens group is formed to have different widths.

광학시트(1)에 있어서의 규칙성은 간섭에 의한 모아레 현상이나 패턴이 시인되는 문제점을 가져올 수 있으므로, 렌즈군이 서로 다른 개수의 제 1 광학부재(30) 로 구성되도록 함으로써 규칙성에서 오는 문제점을 제거할 수 있다.The regularity in the optical sheet 1 may cause a problem in that the moiré phenomenon and the pattern are visually recognized by the interference, so that the lens group is composed of different numbers of the first optical members 30, thereby preventing the problem of regularity. Can be removed

도시된 실시예의 경우 제 1 렌즈군(32)은 4개의 제 1 광학부재(10)로 구성되며, 제 2 렌즈군(34)은 6개의 제 1 광학부재(10) 구성된다.In the illustrated embodiment, the first lens group 32 includes four first optical members 10, and the second lens group 34 includes six first optical members 10.

제 2 광학부재의 높이는 렌즈군의 폭에 따라 결정되는 것인데, 양측의 렌즈군의 폭이 상이할 경우, 제 2 광학부재는 보다 넓은 폭을 가지는 렌즈군에 의해서 결정된다.The height of the second optical member is determined according to the width of the lens group. When the widths of the lens groups on both sides are different, the second optical member is determined by the lens group having a wider width.

도면의 좌측의 제 2 광학부재(40)는 제 1 렌즈군(32)의 폭에 의한 높이를 가지고, 중앙의 제 2 광학부재(40)는 보다 넓은 폭의 제 2 렌즈군(34)에 의해서 높이가 결정된다.The second optical member 40 on the left side of the drawing has a height according to the width of the first lens group 32, and the second optical member 40 in the center is formed by a wider second lens group 34. The height is determined.

도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광학시트의 구조를 나타낸 단면도이다.7 is a cross-sectional view showing the structure of an optical sheet according to a third embodiment of the present invention.

제 3 실시예는 제 2 실시예와 동일한 배열을 가지나, 제 1 광학부재(50)와 제 2 광학부재(60)가 렌티큘러 렌즈로 형성되는 점에서만 차이점을 가진다.The third embodiment has the same arrangement as the second embodiment, except that the first optical member 50 and the second optical member 60 are formed of a lenticular lens.

상술한 바와 같이, 제 1 광학부재 및 제 2 광학부재는 빛을 집광할 수 있는 단면형상을 가지면 족한 것으로, 프리즘, 렌티큘러 렌즈, 비구면 렌즈 등이 모두 사용될 수 있다.As described above, the first optical member and the second optical member are sufficient as long as they have a cross-sectional shape for collecting light, and a prism, a lenticular lens, an aspherical lens, or the like may be used.

<실시예><Examples>

제 1 광학부재는 피치는 100㎛, 높이는 50㎛ 인 프리즘으로 구성하고,The first optical member is composed of a prism having a pitch of 100 μm and a height of 50 μm,

렌즈군의 폭(A)은 7.5mmThe width (A) of the lens group is 7.5mm

제 2 광학부재는 피치는 0.5mm, 높이(H)는 1.4mm (렌즈군의 폭(A)의 18% 수준) 인 프리즘으로 구성하였다.The second optical member was composed of a prism having a pitch of 0.5 mm and a height H of 1.4 mm (a level of 18% of the width A of the lens group).

<비교예>Comparative Example

피치 50㎛, 높이 50㎛, 꼭지각 90° 인 프리즘이 배열된 광학시트Optical sheet with a prism with a pitch of 50 μm, a height of 50 μm, and a vertex angle of 90 °

비교예는 광학시트에 삼각형 형태의 단면을 가지는 프리즘이 일정하게 주기적으로 배열되어 저각도로 출사되는 빛의 경로를 고각도로 변화시켜 정면 휘도를 향상시키는 원리를 가진다.The comparative example has a principle that the prism having a triangular cross section in the optical sheet is periodically arranged to change the path of the light emitted at a low angle to a high angle to improve the front brightness.

그러나, 비교예는 프리즘 형상의 특성상 저각도로 출사되는 빛을 모두 집광시키지 못하고 저각도로 출사되어지는 빛이 존재하고 이는 빛의 효율성을 저하시킨다.However, in the comparative example, due to the characteristics of the prism shape, the light emitted at a low angle is not condensed with all the light emitted at a low angle, and this reduces the efficiency of the light.

도 8은 비교예의 광학특성을 시뮬레이션 한 결과 도표이고, 도 9는 실시예의 광학특성을 시뮬레이션한 결과 도표이다.FIG. 8 is a result chart of simulating the optical characteristics of the comparative example, and FIG. 9 is a result chart of simulating the optical characteristics of the example.

도 8을 참조하면, 비교예의 높이가 균일한 프리즘을 이용한 광학시트는 상하 시야각이 매우 작으며 저각도로 출사되어 지는 사이드로브가 큰 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 8, it can be seen that the optical sheet using the prism having a uniform height in the comparative example has a very small vertical viewing angle and a large side lobe emitted at a low angle.

도 9를 참조하면, 실시예는 제 2 광학부재가 사이드로브로 출사되는 빛을 리사이클 시킴으로써, 사이드로브로 출사되는 빛이 도 8 대비 절반으로 감소되며 중 앙휘도가 향상되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 9, it can be seen that in the embodiment, by recycling the light emitted from the second lobe to the side lobe, the light emitted to the side lobe is reduced to half compared to FIG. 8 and the central luminance is improved.

도 10은 제 2광학부재의 면적비율에 따른 광학특성을 시뮬레이션한 결과 도표이다.FIG. 10 is a result diagram of a simulation of optical characteristics according to the area ratio of the second optical member.

도시된 바와 같이, 전체 면적 대비 제 2 광학부재의 비율이 10% 이내에서는 사이드로브가 감소하는 것을 알 수 있다. 그러나 제 2 광학부재의 비율이 10%를 초과하면 중앙휘도가 감소하는 것을 알 수 있으며, 사이드로브도 증가하는 것을 알 수 있다.As shown, it can be seen that the side lobe decreases when the ratio of the second optical member to the total area is within 10%. However, when the ratio of the second optical member exceeds 10%, it can be seen that the central luminance decreases, and the side lobe also increases.

제 2 광학부재에는 제 1 광학부재에서 발생하는 사이드로브를 리사이클 하기 위한 것이나, 제 2 광학부재도 사이드 로브를 발생시킨다. 제 2 광학부재의 비율이 10% 이상으로 증가하게 되면, 제 1 광학부재의 사이드로브를 감소시키는 것보다 제 2 광학부재에서 발생하는 사이드로브 증가가 더 많아서 전체적으로 사이드로브가 증가하는 결과를 가져온다.The second optical member is for recycling side lobes generated by the first optical member, but the second optical member also generates side lobes. When the ratio of the second optical member is increased to 10% or more, there is more sidelobe increase occurring in the second optical member than reducing the sidelobe of the first optical member, resulting in an increase in the sidelobe as a whole.

따라서, 전체면적에서 제 2 광학부재가 차지하는 면적 비율은 5~10% 범위인 것이 바람직하다.Therefore, the area ratio of the second optical member in the total area is preferably in the range of 5 to 10%.

본 발명은 도시된 실시예를 참고하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the illustrated embodiments, it is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the claims below.

도 1은 액정표시장치의 구조를 나타낸 분리 사시도,1 is an exploded perspective view showing the structure of a liquid crystal display device;

도 2는 종래의 렌티큘라 렌즈 형태의 광학시트를 나타낸 단면도,2 is a cross-sectional view showing an optical sheet in the form of a conventional lenticular lens,

도 3은 표면에 광학부재로 프리즘을 구비하는 광학시트의 각도별 휘도 분포를 나타낸 그래프,3 is a graph showing a luminance distribution for each angle of an optical sheet having a prism as an optical member on a surface thereof;

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학시트의 구조를 나타낸 단면도,4 is a cross-sectional view showing the structure of an optical sheet according to a first embodiment of the present invention;

도 5는 렌즈군의 폭과 제 2 광학부재의 높이 사이의 관계를 나타낸 도면,5 is a view showing a relationship between a width of a lens group and a height of a second optical member;

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광학시트의 구조를 나타낸 단면도,6 is a cross-sectional view showing the structure of an optical sheet according to a second embodiment of the present invention;

도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광학시트의 구조를 나타낸 단면도,7 is a cross-sectional view showing the structure of an optical sheet according to a third embodiment of the present invention;

도 8은 비교예의 광학특성을 시뮬레이션한 결과 도표,8 is a result of simulating the optical characteristics of the comparative example,

도 9는 실시예의 광학특성을 시뮬레이션한 결과 도표,9 is a result chart simulating the optical characteristics of the embodiment;

도 10은 제 2광학부재의 면적비율에 따른 광학특성을 시뮬레이션한 결과 도표임.FIG. 10 is a graph showing simulation results of optical characteristics according to the area ratio of the second optical member. FIG.

Claims (8)

빛이 배면에서 입사되어 전면으로 출사되는 평판형상의 기판;A plate-shaped substrate on which light is incident on the rear surface and exits to the front surface; 상기 기판의 전면에 복수개의 제 1 광학부재가 연속적으로 배열되어 형성되는 렌즈군; 및A lens group in which a plurality of first optical members are continuously arranged on a front surface of the substrate; And 상기 렌즈군의 양측에 배치되며, 상기 렌즈군의 폭의 17~57% 범위의 높이를 가지는 제 2 광학부재를 포함하는 광학시트.An optical sheet including a second optical member disposed on both sides of the lens group, the second optical member having a height in the range of 17 to 57% of the width of the lens group. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 광학부재는 프리즘, 렌티큘러 렌즈, 비구면 렌즈 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 광학시트.The first optical member is any one of a prism, a lenticular lens, an aspherical lens. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 광학부재는 프리즘, 렌티큘러 렌즈, 비구면 렌즈 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 광학시트.The second optical member is any one of a prism, a lenticular lens, an aspherical lens. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 광학부재는 상기 전면의 전체 면적의 5~10%의 면적에 형성되는 것을 특징으로 하는 광학시트.The second optical member is an optical sheet, characterized in that formed in an area of 5 to 10% of the total area of the front surface. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전면에는 복수개의 렌즈군이 형성되며, 각각의 렌즈군은 서로 다른 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 광학시트.A plurality of lens groups are formed on the front surface, and each lens group has a different width. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 서로 다른 폭을 가지는 렌즈군의 사이에 배치된 제 2 광학부재는 보다 넓은 폭을 가지는 렌즈군의 폭의 17~57% 범위의 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 광학시트.The optical sheet, characterized in that the second optical member disposed between the lens group having a different width has a height in the range of 17 to 57% of the width of the lens group having a wider width. 제 1 항의 광학부재를 포함하는 백라이트 유닛.A backlight unit comprising the optical member of claim 1. 제 7 항의 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치.A liquid crystal display device comprising the backlight unit of claim 7.
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