KR20100080075A - 프리즘시트, 이를 구비한 백라이트장치 및 액정표시소자 - Google Patents

프리즘시트, 이를 구비한 백라이트장치 및 액정표시소자 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 프리즘시트는 서로 인접하는 프리즘의 높이를 다르게 하고 하나의 프리즘의 단면 삼각형상의 폭을 위치에 따라 다르게 형성하여 프리즘의 불규칙성을 높임으로써 모아레무늬가 발생하는 것을 방지함과 아울러 웨트아웃현상을 방지한다. 인접하는 프리즘의 높이차는 1.2-1.5㎛로 설정함으로써 압력의 인가시 압력이 프리즘에 분산되어 프리즘이 변형되는 것을 방지한다.
액정표시소자, 프리즘시트, 모아레무늬, 프리즘, 압력

Description

프리즘시트, 이를 구비한 백라이트장치 및 액정표시소자{PRISM SHEET, BACK LIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THEREOF}
본 발명의 프리즘시트에 관한 것으로, 특히 프리즘을 불규칙하게 형성하여 모아레무늬가 발생하는 것을 방지하며 압력의 인가시 상기 압력을 프리즘에 골고루 분산하여 압력에 의한 프리즘의 변형을 방지할 수 있는 프리즘시트, 백라이트장치 및 액정표시소자에 관한 것이다.
근래, 핸드폰(Mobile Phone), PDA, 노트북컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 경박단소용의 평판표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등이 활발히 연구되었지만, 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현, 대면적 화면의 실현이라는 이유로 인해 현재에는 액정표시소자(LCD)가 주로 각광을 받고 있다.
상기 액정표시소자는 투과형 표시소자로서, 액정분자의 굴절률 이방성에 의해 액정층을 투과하는 광의 양을 조절함으로써 원하는 화상을 화면상에 표시한다. 따라서, 액정표시소자에서는 화상의 표시를 위해 액정층을 투과하는 광원인 백라이트부(back light unit)이 설치된다. 일반적으로 백라이트부는 크게 2종류로 구분될 수 있다.
첫째는 램프가 액정패널의 측면에 설치되어 액정층에 광을 제공하는 측면형 백라이트부이고 둘째는 램프가 액정패널의 하부에서 직접 광을 제공하는 직하형 백라이트부이다.
측면형 백라이트부는 액정패널의 측면에 설치되어 반사판과 도광판을 통해 액정층을 광을 공급할 수 있다. 따라서, 두께를 얇게 할 수 있게 되므로, 얇은 두께의 표시장치가 요구되는 노트북 등에 주로 사용된다.
직하형 백라이트부는 램프로부터 발광된 광이 직접 액정층에 공급되므로 대면적의 액정패널에 적용될 수 있을 뿐만 아니라 고휘도가 가능하기 때문에, 근래 LCD TV용 액정패널을 제작하는데 주로 사용되고 있다.
도 1은 에지형 백라이트부가 구비된 액정표시소자(liquid crystal display device)의 구조를 간략하게 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 액정표시소자(1)는 크게 액정패널(liquid crystal display panel;3)과 상기 액정패널(3)의 후면에 설치되어 상기 액정패널(3)에 광을 공급하는 백라이트부(10)로 이루어진다. 액정패널(3)은 실제 화상이 구현되는 곳으로, 유리와 같은 투명한 제1기판(3a) 및 제2기판(3b)과 제1기판(3a) 및 제2기판(3b) 사이의 형성된 액정층(도면표시하지 않음)으로 이루어진다. 특히, 도면에는 도시하지 않았지만, 제1기판(3a)은 박막트랜지스터(thin film transistor)와 같은 구동소자 및 화소전극이 형성되는 TFT기판이고 제2기판(3b)은 컬러필터층(color filter layer)이 형성되는 컬러필터기판이다. 또한, 상기 제1기판(3a)의 측면에는 구동회로부(5)가 구비되어 제1기판(3a)에 형성된 박막트랜지스터와 화소전극에 각각 신호를 인가한다.
백라이트장치(10)는 실제 광을 방출하는 램프(11), 상기 램프(11)으로부터 방출되는 광을 액정패널(3) 쪽으로 안내하는 도광판(Light Guide Panel;13), 상기 램프(11)로부터 방출되는 광을 도광판(13)으로 반사하여 광효율을 향상시키는 반사판(reflector;17), 상기 도광판(13)의 상부에 배치된 확산시트(15) 및 프리즘시트(20)로 이루어진 광학시트로 구성된다.
상기한 구조와 같은 백라이트장치(10)에서 도광판(13)의 양측면에 설치된 램프(11)에서 발광된 광은 도광판(13)의 측면을 통해 도광판(13)에 입사되며, 입사된 광은 도광판(13)의 상면을 통해 액정패널(3)로 공급된 후, 광학시트에 의해 광효율이 향상된 후 액정패널(3)로 입사된다.
상기 도광판(13)에서 출력된 광은 광학시트의 확산시트(20) 및 프리즘시트(20)로 입사되어, 확산시트에 의해 확산된 후 프리즘시트(20)에 의해 정면으로 그 진행방향이 변경되어 출력된다.
상기 프리즘시트(20)는 확산시트(15) 상부에 구비되는 것으로, 주로 폴리에스테르(PET)로 이루어진 베이스필름상에 아크릴계 수지로 규칙적인 프리즘을 형성함으로써 제작되는데, 도 2에 이러한 프리즘시트(20)가 개시되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 프리즘시트(20)는 복수매로 이루어져 확산시 트(15)에서 확산된 광을 확실하게 집광한다. 제1프리즘시트(20a) 및 제2프리즘시트(20b)에는 각각 삼각형상의 프리즘(22a,22b)이 복수개 형성된다. 상기 제1프리즘시트(20a) 및 제2프리즘시트(20b)에 각각 형성되는 제1프리즘(22a)과 제2프리즘(22b)은 각각 제1프리즘시트(20a) 및 제2프리즘시트(20b)의 일측면에서 타측면으로 연장되도록 형성된다. 즉, 삼각형상의 프리즘이 일측으로부터 타측으로 형성되어 제1프리즘시트(20a) 및 제2프리즘시트(20b)에는 각각 프리즘(23,25)에 의한 골과 봉우리가 일측에서 타측으로 연장되는 구성이다. 이때, 상기 제1프리즘시트(20a) 및 제2프리즘시트(20b)의 제1프리즘(22a)과 제2프리즘(22b)은 서로 수직으로 연장되어 광을 가로방향 및 세로방향에서 집광한다.
그런데, 상기와 같이, 복수매의 프리즈시트를 구비하는 경우 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다.
즉, 액정표시소자에 습도가 침투하는 경우 제1프리즘시트(20a)의 제1프리즘(22a)의 표면에는 습기가 묻게 되는데, 이러한 제1프리즘(22a) 표면의 습기에 의해 제1프리즘(22a)이 그 상부의 제2프리즘시트(20b)와 접촉하게 된다. 이를 웨트아웃(wet-out)현상이라고 하는데, 이러한 웨트아웃현상에 의해 제1프리즘시트(22a)와 제2프리즘시트(22b)가 습기에 의해 서로 달라붙게 되어 불량이 발생하게 되는 것이다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 압력의 인가시 프리즘에 인가되는 압력을 프리즘시트에 형성된 전체 프리즘으로 분산하여 압력에 의한 프리즘의 불량을 방지할 수 있는 프리즘시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 프리즘시트를 구비한 백라이트장치 및 액정표시소자를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 프리즘시트는 베이스필름; 및 상기 베이스필름에 형성되며, 단면이 삼각형상이고 상기 베이스필름의 일측에서 타측으로 연장되는 복수의 프리즘으로 구성되고 인접하는 프리즘은 서로 높이가 다르며, 상기 인접하는 프리즘 사이의 높이차는 1.2-1.5㎛인 것을 특징으로 한다.
프리즘의 높이는 각각 27㎛ 및 25.5-25.8㎛이며, 프리즘의 단면 삼각형의 밑면 폭은 위치에 따라 다르다.
또한, 본 발명에 따른 백라이트장치는 광을 발광하는 램프; 상기 램프에서 발광된 광을 인도하는 도광판; 상기 도광판 상부에 배치되어 도광판에서 입력되는 광을 확산시키는 적어도 1매의 확산시트; 및 단면이 삼각형상인 복수의 프리즘이 형성되어 입력되는 광을 집광하며, 인접하는 프리즘의 높이차가 1.2-1.5㎛인 제1프리즘시트; 및 상기 제1프리즘시트 상부에 배치되고, 단면이 삼각형상인 복수의 프리즘이 형성된 제2프리즘시트로 구성된다.
본 발명에서는 프리즘시트의 서로 인접하는 프리즘을 서로 다른 높이로 형성하고 그 높이차를 1.2-1.5㎛로 함으로써 모아레무늬가 발생하는 것을 방지함과 동시에 압력에 의해 프리즘의 형상이 변경되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 백라이트부 및 이를 구비한 액정표시소자에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 백라이트부가 구비된 액정표시소자의 구조를 간략하게 도시한 개략 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 액정표시소자(100)는 액정패널(140)과 백라이트부(110)로 구성된다. 상기 백라이트장치(110)는 액정패널(140)의 하부에 위치하여 액정패널(140)에 광을 공급한다.
백라이트장치(110)는 램프로 이루어진 광원(111), 상기 광원(111)을 수납하는 하우징(112), 측면이 상기 광원(111)과 접하도록 상기 액정패널(140)의 하부에 배치되어 측면을 통해 입력되는 광을 상기 액정패널(140)에 공급하는 도광판(113), 상기 도광판(113)의 하부에 배치되어 도광판(113)의 하부로 입사되는 광을 액정패널(140)로 반사시키는 반사판(117), 상기 액정패널(140)과 도광판(113) 사이에 배치되어 도광판(113)에 의해 인도되는 광을 확산시키는 확산시트(115)와, 상기 확산시트(115)와 액정패널(140) 사이에 배치되고 프리즘이 일방향을 따라 복수개 배열되어 확산시트(115)에서 확산된 광을 정면으로 굴절시키는 제1프리즘시트(120), 상 기 제1프리즘시트(120) 위에 배치되고 프리즘이 상기 제1프리즘시트(120)의 프리즘과는 다른 방향으로 배열되어 상기 제1프리즘시트(120)에서 굴절된 광을 다시 굴절시키는 제2프리즘시트(130)로 구성된다.
도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제2프리즘시트(13)의 상부에는 하부의 광학시트를 보호하기 위한 보호필름이 추가로 구비될 수 있다.
상기 제1프리즘시트(120)와 제2프리즘(130)의 프리즘은 서로 수직으로 배열되어, 입력되는 광을 정면측으로 굴절시켜 광의 정면 휘도를 향상시킨다. 이때, 도면에 도시된 바와 같이, 제1프리즘시트(120)와 제2프리즘(130)의 프리즘은 서로 다른 방향, 즉 x-방향 및 y-방향으로 수직으로 배열되기 때문에, 입사되는 광의 x-방향 및 y-방향으로 굴절시켜 광이 액정패널(140)에 수직으로 입사되도록 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 액정패널(140)은 제1기판(150)과 제2기판(146) 및 그 사이의 액정층(도면표시하지 않음)으로 이루어진다. 상기 제1기판(150)에는 복수의 게이트라인(156) 및 데이터라인(157)이 매트릭스형상으로 배열되어 복수의 화소영역(P)을 정의하면, 각각의 화소영역(P)에는 박막트랜지스터(T) 및 상기 박막트랜지스터(T)와 전기적으로 연결되는 화소전극(158)이 형성된다. 상기 게이트라인(156)과 데이터라인(157)의 단부에는 게이트패드와 데이터패드가 형성되어 상기 게이트라인(156)과 데이터라인(157)을 외부의 구동소자와 연결시킴으로써 상기 게이트라인(156) 및 데이터라인(125)을 통해 외부의 신호가 입력된다.
도면에는 도시하지 않았지만, 상기 박막트랜지스터(T)는 게이트라인(156)과 접속되어 상기 게이트라인(156)을 통해 외부로부터 주사신호가 입력되는 게이트전 극과, 상기 게이트전극의 상부에 형성된 게이트절연층, 상기 게이트절연층 위에 형성되어 게이트전극에 주사신호가 입력됨에 따라 활성화되어 채널을 형성하는 반도체층, 상기 반도체층 위에 형성되어 주사신호에 의해 반도체층에 채널이 형성됨에 따라 상기 데이터라인(157)을 통해 입력되는 화상신호를 상기 화소전극(158)에 인가하는 소스전극 및 드레인전극으로 이루어진다.
제2기판(145)에는 게이트라인(156)이나 데이터라인(157), 박막트랜지스터(T)의 형성영역과 같이 실제 화상이 구현되지 않는 화상비표시영역에 형성되어 이 화상비표시영역으로 광이 투과하여 화질을 저하하는 것을 방지하는 블랙매트릭스(black matrix)와, 상기 화소내에 형성되어 실제 화상을 구현하는 R(Red), G(Green), B(Blue)의 서브컬러필터층으로 이루어진 컬러필터층(147)이 형성된다.
상기와 같이, 구성된 제1기판(150) 및 제2기판(145) 사이에 액정층(도면표시하지 않음)이 형성되어 액정패널(140)이 형성되는 것이다.
광원(111)으로는 주로 CCFL(Cold Cathod Fluorouscent Lamp)와 같은 형광램프를 사용한다. 상기 광원(111)이 수납되는 하우징(112)의 내부 표면에는 반사층이 형성되어 상기 광원(111)으로부터 발광된 광을 도광판(113)으로 반사시킨다. 또한, 상기 광원(111)은 도 3에 도시된 바와 같이 도광판(113)의 일측에만 형성될 수도 있고 도광판(113)의 양측에 형성되어 광원(111)에서 발광된 광이 상기 도광판(113)의 양측면을 통해 도광판(113)으로 입사될 수도 있다.
상기 광원(111)으로는 형광램프 뿐만이 아니라 LED(Light Emitting Device)가 사용될 수 있다. 이러한 LED는 자체적으로 광을 발광하는 광원으로서, R, G, B 단색광을 발광하기 때문에, 백라이트부에 적용했을 때 색재현율이 좋고 구동전력을 절감할 수 있다는 장점이 있다.
이와 같은 LED를 백라이트부의 광원(111)으로서 사용하는 경우, LED에서 발광된 광이 액정패널로 공급될 때 단색광이 직접 공급되는 것이 아니라 백색광이 공급되는데, 상기 발광소자에서 발광하는 단색광을 백색광으로 만들기 위해 단색광 발광소자와 형광체를 사용하거나, 적외선파장대의 발광소자와 형광체를 사용하거나, 적(R),녹(G),청(B)색의 발광소자에서 발광하는 단색광을 혼합한다. 즉, LED를 백라이트부의 광원(111)으로서 사용하는 경우, 복수의 LED를 도광판(113)의 측면에 배치하여 도광판(113)에 백색광 또는 단색광을 입력시킨다.
도광판(113)은 PMMA(Polymethyl-Methacrylate)로 이루어진 것으로, 일측면 또는 양측면으로부터 입사되는 광이 도광판(113) 내부의 상면이나 하면으로 임계각 이하의 각도로 입사되면 전반사하여 광이 도광판(113)의 일측에서 타측으로 진행하고, 광이 도광판(113) 내부의 상면이나 하면으로 임계각 이상의 각도로 입사되면 외부로 출력되어 반사판(117)에 의해 반사되거나 확산시트(115)로 입사된다.
확산시트(115)는 도광판(113)에서 출력되는 광을 확산시켜 휘도를 일정하게 하기 위한 것으로, 주로 폴리에스테르(PET)로 이루어진 베이스필름상에 아크릴계 수지로 이루어진 구형상의 시드를 분포시킴으로서 제작된다. 도광판(113)에서 출력되는 광이 상기 구모양의 시드에서 확산되어 출력되는 광의 휘도가 균일하게 되는 것이다. 도면에는 상기 확산시트(115)가 도광판(113)과 제1프리즘시트(120) 사이에만 배치되어 있지만, 상기 제2프리즘시트(130)와 액정패널(140) 사이에 확산시트가 추가로 구비될 수도 있을 것이다.
프리즘시트(120,130)는 주로 폴리에스테르(PET)로 이루어진 베이스필름상에 아크릴계 수지로 규칙적인 프리즘을 형성하여 입사되는 광을 굴절시켜 광의 진행방향을 정면방향, 즉 액정패널(140)의 표면과 수직방향으로 입사시키는데, 이러한 프리즘시트(120)를 좀더 설명하면 다음과 같다.
도 3에 도시된 바와 같이, 프리즘시트는 제1프리즘시트(120)와 제2프리즘시트(130)로 이루어져, 확산시트(115)에서 확산된 광을 수평방향과 수직방향으로 굴절시켜 광을 집광함으로써 휘도를 향상시킨다.
도 5에 제1프리즘시트(120)의 구조가 개시되어 있다. 실질적으로 제2프리즘시트(130)의 구조도 제1프리즘시트(120)의 구조와 유사할 것이다. 따라서, 제2프리즘시트(130)에 대한 구체적인 설명은 생략하고, 제1프리즘시트(120)와 다른 구조에 대해서만 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1프리즘시트(120)는 제1베이스필름(121)과 상기 베이스필름(121) 위에 형성된 단면이 산과 같은 삼각형형상으로 이루어진 프리즘(122)으로 이루어진다. 상기 제1베이스필름(121)은 아크릴계 수지로 형성되며, 프리즘(122)은 상기 제1베이스필름(121) 상의 전면에 걸쳐서 일측에서 타측으로 연장된 대략 이등변 삼각형상이 복수개 배열된다.
이때, 상기 프리즘(122)의 높이와 삼각형상의 밑면의 폭은 제1프리즘시트(120) 전체에 걸쳐 일정하게 형성할 수도 있지만, 일정하게 형성하지 않는 것이 더 바람직한데, 그 이유는 다음과 같다.
상기 제1프리즘시트(120)의 프리즘(122)의 삼각형상의 밑면의 폭이 제1프리즘시트(120) 전체에 걸쳐서 일정하게 형성되면, 즉 프리즘(122)이 제1프리즘시트(120) 전체에 걸쳐서 규칙적인 패턴으로 형성되며, 상기 프리즘(122)에 의해 굴절되는 광 규칙적인 패턴에 의해 동일한 형태의 간섭을 일으키게 되어 화면상에 모아레(Moire)무늬가 발생하게 된다.
또한, 상기 제1프리즘시트(120)의 프리즘의 삼각형상의 높이가 제1프리즘시트(120) 전체에 걸쳐서 일정하게 형성되면, 외부로부터 습기가 침투하여 웨트아웃현상이 발생한다.
본 발명에서는 제1프리즘시트(120)의 프리즘(122)의 단면 삼각형상의 폭을 불규칙하게 형성하여 규칙적인 간섭에 의해 모아레무늬가 발생하는 것을 방지한다. 또한, 본 발명에서는 프리즘(122)의 높이를 다르게 형성하여 웨트아웃현상을 최소화한다.
이러한 불규칙한 프리즘(122)을 형성하기 위해, 본 발명에서는 프리즘(122)의 단면 삼각형상의 밑면의 폭을 해당 중앙영역에서의 폭과 외곽영역에서의 폭을 다르게 한다.
물론, 프리즘(122)을 제1프리즘시트(120) 전체에 걸쳐 완전히 불규칙하게 형성할 수는 있지만, 제1프리즘시트(120)의 역할은 광을 가로방향 및 세로방향으로 굴절시켜 광을 액정패널(140)에 수직으로 공급하기 위한 것이므로, 프리즘(122)의 불규칙성에는 한계가 있다. 즉, 제1프리즘시트(120) 본연의 역할을 수행하면서 프리즘(122)의 불규칙성을 확보하기 위해, 상기와 같이 프리즘(122)의 밑면의 폭을 조절함으로써 프리즘(122)의 불규칙성을 최대화시키는 것이다.
다시 말해서, 본 발명에서는 이등변 삼각형상으로 연장되는 하나의 프리즘에서 위치에 따라 삼각형상의 밑면의 폭을 다르게 형성하여 프리즘(122)을 불규칙적으로 형성한다.
특히, 본 발명에서는 하나의 프리즘의 밑면 폭을 제1프리즘시트(120)의 중앙영역과 가장자리 영역에서 다르게 형성한다.
물론, 프리즘(122)을 위치에 따라 단면 삼각형상의 밑면의 폭을 다르게 할 수도 있고 프리즘(122)과 다른 프리즘(122)의 단면 삼각형상의 밑면의 폭을 다르게 형성할 수도 있을 것이다.
또한, 본 발명에서는 이등변 삼각형상으로 연장되는 하나의 프리즘에서는 그 높이를 동일하게 하고 단지 인접하는 다른 프리즘과 높이를 다르게 형성한다.
물론, 프리즘(122)의 높이를 제1프리즘시트(120)에 형성되는 모든 프리즘(122)의 높이를 다 다르게 형성할 수도 있고 일부만을 다르게 형성할 수도 있다. 그러나, 이와 같이 제1프리즘시트(120)에 형성되는 모든 프리즘(122)의 높이를 모두 다르게 형성할 경우 상기 제1프리즘시트(120)의 제작이 복잡해지고 비용이 상승하게 되므로 바람직하지 않다. 본 발명에 의하면 인접하는 프리즘(122)의 높이만을 다르게 하고 이 두가지 높이의 프리즘(122)을 제1프리즘시트(120) 전체에 걸쳐 형성하는 구성에 의해서도 습기가 액정표시소자 내부로 침투할 경우 제1프리즘시트(120)의 프리즘(122)이 그 상부의 제2프리즘시트(130)에 달라붙는 것을 최소화할 수 있게 되어 웨트아웃현상을 최소화할 수 있게 되는 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 제1프리즘시트(120)의 부분 확대도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제1프리즘시트(120)의 베이스필름(121)에는 복수의 프리즘(122)이 형성되어 있는데, 이때 상기 프리즘(122)은 a1의 높이를 갖는 제1프리즘(122a)과 a2의 높이를 갖는 제2프리즘(122a)으로 이루어져 있다. 이때, 제1프리즘(122a)의 높이(a1)는 약 27㎛이고 제2프리즘(122b)의 높이(a2)는 약 25.5-25.8㎛이다. 다시 말해서, 제1프리즘(122a)의 높이(a1)와 제2프리즘(122b)의 높이(a2)의 차(a1-a2)는 약 1.2-1.5㎛이다.
이와 같이 제2프리즘(122b)의 높이를 제1프리즘(122a)의 높이보다 작게 하는 것은 액정표시소자 내부로 습기가 침투하여 제1프리즘시트(120)의 프리즘이 제2프리즘시트(130)에 달라붙는 웨트아웃현상을 최소화하기 위해서이다. 즉, 제2프리즘(122b)의 높이가 제1프리즘(122a) 보다 작게 형성되므로, 습기의 침투에 의해 제2프리즘시트(130)에는 제1프리즘(122a)만이 제2프리즘시트(130)에 달라붙게 되어 웨트아웃현상을 최소화할 수 있게 되는 것이다. 본 발명에 의하면 인접하는 프리즘시트(122a,122b)의 높이를 다르게 하는 경우에 습기가 침투하는 경우에 웨트아웃현상에 의한 불량을 방지할 수 있었다.
한편, 제1프리즘(122a)의 높이(a1)와 제2프리즘(122b)의 높이(a2)의 차(a1-a2)를 약 1.2-1.5㎛으로 하는 것은 다음과 같은 이유 때문이다.
통상적으로, 상기 액정표시소자가 노트북 등에 적용될 경우, 노트북에 채용되는 액정표시소자의 경우 하부커버가 반사판과 일체로 형성되기 때문에, 그 강도가 매우 약하다. 따라서, 노트북의 사용시 노트북의 하부에 위치하는 컨넥터 등에 의해 눌리는 경우 그 충격이 그대로 프리즘시트로 인가된다. 또한, 액정표시소자의 제작시 완성된 액정패널(광학시트가 부착된)을 실험할 때 액정패널을 일정 각도로 세워진 실험대에 거치한 후 실험을 실시한다. 따라서, 액정패널과 연결되는 커넥터와 같은 부품에 의해 제1프리즘시트(120)가 눌리게 된다.
따라서, 제1프리즘시트(120)의 제1프리즘(122a)과 제2프리즘(122b)의 높이를 다르게 하는 경우, 상기와 같이 제1프리즘시트(120)가 눌리게 되면, 제1프리즘(122a)은 압력에 의해 제2프리즘시트(130)와 접촉하여 압력이 인가되는 반면에 제2프리즘(122b)은 제2프리즘시트(130)와 접촉하지 않게 된다. 다시 말해서, 압력이 모두 제1프리즘(122a)에 집중되는데, 이러한 압력의 집중에 의해 제1프리즘(122a)의 형상이 변경되거나 높이 낮아지게 된다. 이러한 제1프리즘(122a)의 형상이나 높이의 변화는 광을 집광할 때 다른 영역과는 달리 입력되는 광을 왜곡하게 되는데, 이러한 광의 왜곡은 화면상에 하얀색이 나타내는 백점현상의 원인이 된다.
제1프리즘시트(120)에 압력이 장기간 지속되는 되면, 압력이 제거되어도 상기와 같은 제1프리즘(122a)의 높이의 감소나 형상의 변경은 원상복구가 되지 않기 때문에, 결국 제1프리즘(122a)의 높이의 감소나 형상의 변경은 액정표시소자의 커다란 결점으로 된다.
본 발명에서는 제1프리즘(122a)의 높이(a1)와 제2프리즘(122b)의 높이(a2)의 차(a1-a2)를 약 1.2-1.5㎛로 설정함으로써 압력 인가에 의한 제1프리즘(122a)의 형상변형을 방지한다. 즉, 제1프리즘(122a)의 높이(a1)와 제2프리즘(122b)의 높이(a2)의 차(a1-a2)를 약 1.2-1.5㎛로 설정함으로써, 도 7에 도시된 바와 같이 제1 프리즘시트(120)에 압력이 인가되는 경우 제1프리즘(122a) 뿐만 아니라 제2프리즘(122b)도 제2프리즘시트(130)와 접촉하게 되어 제1프리즘(122a) 및 제2프리즘(122b)으로 압력이 분사된다. 그 결과 제1프리즘(122a)으로의 압력의 집중에 의한 제1프리즘(122a)의 형상변경을 방지할 수 있게 된다.
물론, 제2프리즘(122ㅠb은 제1프리즘(122a)과의 높이 차가 여전히 존재하므로, 습기가 액정표시소자 내부로 침투하는 경우에도 웨트아웃현상을 최소화할 수 있게 되는 것이다.
다시 말해서, 제1프리즘(122a)의 높이(a1)와 제2프리즘(122b)의 높이(a2)의 차(a1-a2)가 1.5㎛ 이상으로 되는 경우, 압력인가시 제1프리즘(122a)만이 제2프리즘시트(130)와 접촉하여 압력에 의해 제1프리즘(122a)의 형상이 변경되게 되어 상기 제1프리즘(122a)을 투과하는 광을 왜곡하게 된다.
반면에, 제1프리즘(122a)의 높이(a1)와 제2프리즘(122b)의 높이(a2)의 차(a1-a2)가 1.2㎛ 이하로 되는 경우, 액정표시소자 내부로 수분이 침투하는 경우 제1프리즘(122a) 뿐만 아니라 제2프리즘(122b)도 제2프리즘시트(130)에 달라붙을 확률이 높아져 웨트아웃현상이 발생하는 것이다.
결국, 본 발명과 같이 제1프리즘(122a)의 높이(a1)와 제2프리즘(122b)의 높이(a2)의 차(a1-a2)를 1.2-1.5㎛로 함으로써 웨트아웃현상을 방지할 수 있음과 동시에 제1프리즘시트(120)의 눌림에 의한 압력을 분산하여 특정 프리즘의 형상이 변경되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 제1프리즘시트(120)의 하나의 제1프리즘(122a)의 단면 삼각형상은 밑 면의 폭을 약 125㎛ 또는 188㎛로 형성한다. 이때, 상기 제1프리즘(122a)의 단면 삼각형상의 폭은 위치에 따라 다르게 형성되어, 제1프리즘(122a)의 불규칙성을 증가시킨다. 상기 제1프리즘(122a)의 단면 삼각형상의 폭은 제1프리즘시트(120)의 중앙영역에서 가장 크고 제1프리즘시트(120)의 외곽영역으로 갈수록 작아지지만, 제1프리즘시트(120)의 외곽영역에서 제일 크고 제1프리즘시트(120)의 중앙영역으로 갈수록 작아질 수도 있다. 이때, 제1프리즘시트(120)의 중앙영역과 외곽영역에서의 제1프리즘(122a)의 단면 삼각형상의 폭의 차이는 1.2-1.5㎛로 하는 것이 바람직하다.
상기 제1프리즘(122a)의 단면 삼각형상의 폭을 특정 위치에서 최대로 하거나 최소로 할 필요는 없다. 하나의 제1프리즘(122a)에서 단면 삼각형상의 폭을 다르게 하는 것은 제1프리즘(122a)의 불규칙성을 높임으로써 모아레무늬가 발생하는 방지하기 위한 것이다. 따라서, 제1프리즘(122a)의 불규칙성을 높일 수만 있다면, 상기 제1프리즘(122a)에서 단면 삼각형상의 폭의 최대와 최소는 어떤 위치에서도 가능한다. 이러한 관점에서 제1프리즘시트(120)의 중앙영역과 외곽영역에서의 제1프리즘(122a)의 단면 삼각형상의 폭의 차이를 1.2-1.5㎛로 하는 것이 아니라, 하나의 프리즘에서 단면 삼각형상의 폭의 최대값과 최소값의 차이를 1.2-1.5㎛로 하는 것이다.
한편, 제2프리즘시트(130)에 형성되는 프리즘도 단면이 삼각형상 이등변 삼각형상으로 이루어져 제2프리즘시트(130)의 일측에서 타측으로 길게 연장된다. 이때, 상기 제2프리즘시트(130)의 프리즘도 화면상에 모아레무늬가 발생하는 것을 방 지하기 위해 불규칙한 패턴으로 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 하나의 연장되는 프리즘의 단면 삼각형상의 밑면 폭을 위치에 따라 다르게 형성하는 것이다. 이때, 제2프리즘시트(130)의 프리즘도 단면 삼각형상의 밑면 폭의 최대값과 최소값의 차이를 1.2-1.5㎛로 하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 제1프리즘시트의 인접하는 프리즘을 서로 다른 높이로 불규칙하게 형성함고 동시에 상기 인접하는 프리즘의 높이차를 1.2-1.5㎛로 함으로써 웨트아웃현상이 발생하는 것을 방지함과 동시에 제1프리즘시트에 압력이 인가되어 제1프리즘시트의 프리즘이 제2프리즘에 접촉하는 경우에도 제1프리즘시트의 특정 프리즘에 압력이 집중되어 해당 프리즘의 형상이 변경되는 것을 방지할 수 있게 된다.
한편, 상술한 설명에서는 액정패널과 백라이트장치를 특정 구조로 설명하고 있지만 이는 설명의 편의를 위한 것이지 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니다. 예를 들어, 제1프리즘시트의 프리즘의 연장방향과 제2프리즘시트의 프리즘의 연장방향이 서로 반대로 형성될 수도 있고, 확산시트도 2매가 아닌 1매만을 사용할 수도 있을 것이다. 다시 말해서, 본 발명의 다른 예나 변형예는 본 발명의 기본적인 개념을 이용한 액정표시소자는 본 발명이 속하는 기술분야에 종사하는 사람이라면 누구나 용이하게 창안할 수 있을 것이다.
도 1은 종래 액정표시소자의 구조를 나타내는 도면.
도 2는 종래 액정표시소자의 프리즘시트를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시소자의 구조를 나타내는 분해 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시소자의 액정패널의 구조를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 액정표시소자의 제1프리즘시트의 구조를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 액정표시소자의 제1프리즘시트의 부분 확대단면도.
도 7은 본 발명에 따른 액정표시소자의 프리즘시트에 압력이 인가되었을 때의 현상을 나타내는 도면.

Claims (10)

  1. 베이스필름; 및
    상기 베이스필름에 형성되며, 단면이 삼각형상이고 상기 베이스필름의 일측에서 타측으로 연장되는 복수의 프리즘으로 구성되며,
    인접하는 프리즘은 서로 높이가 다르며, 상기 인접하는 프리즘 사이의 높이차는 1.2-1.5㎛인 것을 특징으로 하는 프리즘시트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 인접하는 프리즘의 높이는 각각 27㎛ 및 25.5-25.8㎛인 것을 특징으로 하는 프리즘시트.
  3. 제1항에 있어서, 하나의 프리즘의 단면 삼각형의 밑면 폭은 위치에 따라 다른 것을 특징으로 하는 프리즘시트.
  4. 제3항에 있어서, 상기 베이스필름의 중앙영역의 프리즘의 단면 삼각형상의 밑면 폭과 베이스필름의 외곽영역의 프리즘의 단면 삼각형상의 밑면 폭의 차이는 1.2-1.5㎛인 것을 특징으로 하는 프리즘시트.
  5. 광을 발광하는 램프;
    상기 램프에서 발광된 광을 인도하는 도광판;
    상기 도광판 상부에 배치되어 도광판에서 입력되는 광을 확산시키는 적어도 1매의 확산시트; 및
    단면이 삼각형상인 복수의 프리즘이 형성되어 입력되는 광을 집광하며, 인접하는 프리즘의 높이차가 1.2-1.5㎛인 제1프리즘시트; 및
    상기 제1프리즘시트 상부에 배치되고, 단면이 삼각형상인 복수의 프리즘이 형성된 제2프리즘시트로 구성된 백라이트장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1프리즘시트에 압력이 인가되는 경우 상기 제1프리즘시트에 형성된 모든 프리즘이 제2프리즘시트에 접촉하여 압력이 제1프리즘시트의 모든 프리즘으로 분산되는 것을 특징으로 하는 백라이트장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제1프리즘시트의 프리즘은 제1프리즘시트의 중앙영역에서의 단면 삼각형의 폭과 외곽영역에서의 단면 삼각형상의 밑면의 폭 차이는 1.2-1.5㎛인 것을 특징으로 하는 프리즘시트.
  8. 제5항에 있어서, 상기 제2프리즘시트의 프리즘은 제2프리즘시트의 중앙영역에서의 단면 삼각형의 폭과 외곽영역에서의 단면 삼각형상의 밑면의 폭 차이는 1.2-1.5㎛인 것을 특징으로 하는 프리즘시트.
  9. 제5항에 있어서, 상기 제2프리즘시트의 프리즘은 인접하는 프리즘과 높이가 다른 것을 특징으로 하는 프리즘시트.
  10. 화상이 표시되는 액정패널;
    광을 발광하는 램프;
    상기 램프에서 발광된 광을 액정패널로 인도하는 도광판;
    상기 도광판 상부에 배치되어 도광판에서 입력되는 광을 확산시키는 적어도 1매의 확산시트; 및
    단면이 삼각형상인 복수의 프리즘이 형성되어 입력되는 광을 집광하여 액정패널로 공급하며, 인접하는 프리즘의 높이차가 1.2-1.5㎛인 제1프리즘시트; 및
    상기 제1프리즘시트 상부에 배치되고, 단면이 삼각형상인 복수의 프리즘이 형성된 제2프리즘시트로 구성된 액정표시소자.
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