KR20110054796A - 광학 시트와 이를 이용한 백 라이트 유닛 및 액정 표시장치 - Google Patents

광학 시트와 이를 이용한 백 라이트 유닛 및 액정 표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 집광 효율 및 휘도를 향상시킴과 아울러 생산 단가를 감소시킬 수 있도록 한 광학 시트와 이를 이용한 백 라이트 유닛 및 액정 표시장치에 관한 것으로, 광학 시트는 베이스 부재; 상기 베이스 부재에 형성된 복수의 렌즈 패턴; 및 상기 복수의 렌즈 패턴이 형성되지 않은 상기 베이스 부재의 나머지 영역에 형성된 복수의 프리즘 패턴을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
프리즘 시트, 확산 시트, 렌즈 패턴, 프리즘 패턴, 집광

Description

광학 시트와 이를 이용한 백 라이트 유닛 및 액정 표시장치{OPTICAL SHEET, BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 백 라이트 유닛과 액정 표시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 집광 효율 및 휘도를 향상시킴과 아울러 생산 단가를 감소시킬 수 있도록 한 광학 시트와 이를 이용한 백 라이트 유닛 및 액정 표시장치에 관한 것이다.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 대두되고 있다. 이러한 평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel) 및 발광 표시장치(Light Emitting Display) 등이 있다.
평판 디스플레이 중 액정 표시장치는 복수의 액정셀들과 이들 액정셀들 각각에 공급될 비디오 신호를 절환하기 위한 복수의 제어용 스위치들로 구성된 액정패널에 의해 백 라이트 유닛(Back Light Unit)으로부터 조사되는 광의 투과량이 조절되어 원하는 화상을 표시하게 된다.
도 1은 종래의 백 라이트 유닛을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 백 라이트 유닛은 광원(10); 반사시트(20); 확산판(30); 하부 확산 시트(40); 제 1 및 제 2 프리즘 시트(50, 60); 및 상부 확산 시트(70)를 구비한다.
광원(10)은 확산판(30)의 하면에 일정한 간격으로 배치된 복수의 램프 각각의 구동에 따라 광을 발생하여 확산판(30)에 조사한다.
반사시트(20)는 광원(10)의 하면에 배치되어 광원(10)으로부터 입사되는 광을 확산판(30) 쪽으로 반사시킴으로써 광의 손실을 최소화한다.
확산판(30)은 광원(10) 상에 배치되어 광원(10)으로부터 조사되는 광을 확산시켜 하부 확산 시트(40)에 조사한다.
하부 확산 시트(40)는 확산판(30) 상에 배치되어 확산판(30)으로부터 출사되는 광을 전영역으로 확산시켜 제 1 프리즘 시트(50)에 조사한다.
제 1 프리즘 시트(50)는 하부 확산 시트(40) 상에 배치된다. 이러한, 제 1 프리즘 시트(50)는, 도 2a에 도시된 바와 같이, 하부 확산 시트(40)로부터 조사되는 광을 제 1 방향(예를 들어 X축 방향)으로 집광하여 제 2 프리즘 시트(60)에 조사한다. 이를 위해, 제 1 프리즘 시트(50)는 제 1 방향을 따라 소정 간격을 가지도록 나란하게 형성된 복수의 프리즘 산(52)을 구비한다.
제 2 프리즘 시트(60)는 제 1 프리즘 시트(50) 상에 배치된다. 이러한, 제 2 프리즘 시트(60)는, 도 2b에 도시된 바와 같이, 제 1 프리즘 시트(50)로부터 조사되는 광을 제 1 방향에 직교하는 제 2 방향(예를 들어 Y축 방향)으로 집광하여 상부 확산 시트(70)에 조사한다. 이를 위해, 제 2 프리즘 시트(60)는 제 2 방향을 따라 소정 간격을 가지도록 나란하게 형성된 복수의 프리즘 산(62)을 구비한다.
상부 확산 시트(70)는 제 2 프리즘 시트(60) 상에 배치되어 제 2 프리즘 시트(60)로부터 조사되는 광을 전영역으로 확산시켜 액정 표시패널(미도시)에 조사한다.
이와 같은, 종래의 백 라이트 유닛은 2장의 프리즘 시트(50, 60)를 이용하여 광의 집광함으로써 집광 효율이 향상시키고 휘도를 증가시킬 수 있다.
그러나, 종래의 백 라이트 유닛은 다음과 같은 문제점이 있다.
둘째, 2장의 프리즘 시트(50, 60)를 사용하여 집광 효율 및 휘도를 향상시킬 수 있지만, 고가인 프리즘 시트(50, 60)의 사용으로 인하여 생산 단가가 증가한다는 문제점이 있다.
둘째, 제 1 프리즘 시트(50)를 통해 제 1 방향의 광을 집광하고, 제 2 프리즘 시트(60)를 통해 제 2 방향의 광을 집광함으로써, 도 2c에 도시된 바와 같이, 시야각에서의 휘도 변화가 증대되어 시감 불량이 발생된다는 문제점이 있다.
셋째, 2장의 프리즘 시트(50, 60)의 사용에 따른 문제점을 개선하기 위해서는 고가의 상부 확산 시트(70)를 사용해야하므로 생산 단가가 증가한다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 집광 효율 및 휘도를 향상시킴과 아울러 생산 단가를 감소시킬 수 있도록 한 광학 시트와 이를 이용한 백 라이트 유닛 및 액정 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 광학 시트는 베이스 부재; 상기 베이스 부재에 형성된 복수의 렌즈 패턴; 및 상기 복수의 렌즈 패턴이 형성되지 않은 상기 베이스 부재의 나머지 영역에 형성된 복수의 프리즘 패턴을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 백 라이트 유닛은 광을 발생하는 광원; 상기 광원으로부터 조사되는 광을 확산시키는 확산판; 상기 확산판 상에 배치되어 상기 확산판으로부터 조사되는 광을 집광함과 아울러 확산시키는 광학 시트; 및 상기 광학 시트 상에 배치되어 상기 광학 시트로부터 조사되는 광을 확산시키는 상부 확산 시트를 포함하며, 상기 광학 시트는 베이스 부재; 상기 베이스 부재에 형성된 복수의 렌즈 패턴; 및 상기 복수의 렌즈 패턴이 형성되지 않은 상기 베이스 부재의 나머지 영역에 형성된 복수의 프리즘 패턴을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시장치는 광투과율을 조절하여 영상을 표시하기 위한 액정 표시패널; 및 상기 액정 표시패널에 광을 조 사하는 백 라이트 유닛을 포함하며, 상기 백 라이트 유닛은 광을 발생하는 광원; 상기 광원으로부터 조사되는 광을 확산시키는 확산판; 상기 확산판 상에 배치되어 상기 확산판으로부터 조사되는 광을 집광함과 아울러 확산시키기 위하여, 베이스 부재에 형성된 복수의 렌즈 패턴과 상기 복수의 렌즈 패턴이 형성되지 않은 상기 베이스 부재의 나머지 영역에 형성된 복수의 프리즘 패턴을 포함하는 광학 시트; 및 상기 광학 시트 상에 배치되어 상기 광학 시트로부터 조사되는 광을 확산시키는 상부 확산 시트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 광학 시트와 이를 이용한 백 라이트 유닛 및 액정 표시장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 베이스 부재에 형성된 복수의 렌즈 패턴과 복수의 렌즈 패턴들 사이의 빈공간 전체에 형성된 복수의 프리즘 패턴을 포함하는 광학 시트를 사용함으로써 집광 효율 및 휘도를 향상시킬 수 있으며, 명암비 및 시감 특성을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.
둘째, 고가인 프리즘 시트를 사용하지 않으므로 생산 단가를 감소시킬 수 있다는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 3a는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광학 시트를 설명하기 위한 사시도이고, 도 3b는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광학 시트를 설명하기 위한 평면도 이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광학 시트(100)는 베이스 부재(110); 베이스 부재(110)에 형성된 복수의 렌즈 패턴(120); 및 복수의 렌즈 패턴(120)이 형성되지 않은 베이스 부재(110)의 나머지 영역에 형성된 복수의 프리즘 패턴(130)을 포함하여 구성된다.
베이스 부재(110)는 외부로부터 입사되는 광이 투과될 수 있도록 투명 재질로 형성된다. 예를 들어, 베이스 부재(110)는 폴리에스테르(PET) 재질의 필름이 될 수 있다.
복수의 렌즈 패턴(120) 각각은 베이스 부재(110)의 상면에 반구면 형태를 가지도록 볼록하게 형성될 수 있다. 즉, 복수의 렌즈 패턴(120) 각각은 반구형으로 돌출되도록 형성될 수 있다. 이때, 복수의 렌즈 패턴(120) 각각은 베이스 부재(110)의 상면 전체에 규칙적으로 배열되도록 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 불규칙적으로 배열되도록 형성될 수도 있다.
이러한, 복수의 렌즈 패턴(120) 각각은 베이스 부재(110)를 통해 반구면에 입사되는 광을 균일하게 확산시킴과 아울러 집광한다. 이를 위해, 복수의 렌즈 패턴(120)는 아크릴(Acryloy), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리에틸렌(Polyethylene) 또는 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate) 재질로 이루어질 수 있다.
복수의 프리즘 패턴(130) 각각은 복수의 렌즈 패턴(120)이 형성되지 않은 베이스 부재(110)의 나머지 영역에 형성된다.
구체적으로, 복수의 프리즘 패턴(130) 각각은 베이스 부재(110)의 제 1 방향(예를 들어, 장변 방향)과 나란하도록 복수의 렌즈 패턴(120)이 형성되지 않은 베이스 부재(110)의 나머지 영역에 스트라이프 형태로 형성된다. 이때, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 렌즈 패턴(120)들 사이에 마련되는 빈공간의 크기 또는 프리즘 패턴(130)의 폭에 따라 복수의 렌즈 패턴(120)들 사이에는 적어도 하나의 프리즘 패턴(130)이 형성될 수 있다. 여기서, 복수의 프리즘 패턴(130)은 렌즈 패턴(120)보다 낮은 높이를 가지도록 형성되는 것이 바람직하다.
복수의 프리즘 패턴(130)은, 도 5의 (a) 내지 (e)에 도시된 바와 같이, 정삼각형(a), 꼭지점에 곡면이 형성된 정삼각형(b), 이등변 삼각형(c), 꼭지점에 곡면이 형성된 이등변 삼각형(d), 경사면에 곡면이 형성된 이등변 삼각형(e) 중 어느 하나의 단면을 가지도록 형성될 수 있다.
이러한, 복수의 프리즘 패턴(130) 각각은 경사면을 이용하여 복수의 렌즈 패턴(120)이 형성되지 않은 베이스 부재(110)의 나머지 영역을 통해 입사되는 광을 굴적시켜 집광되도록 한다. 즉, 베이스 부재(110)에 의해 수직하게 입사되는 광은 프리즘 패턴(130)의 경사면에 의해 전반사되어 리싸이클링(Recycling)되면서 집광되고, 소정 각도로 기울어져 입사되는 광은 프리즘 패턴(130)의 경사면에 의해 굴절되어 집광된다.
한편, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광학 시트(100)는, 도 4a 또는 도 4b에 도시된 바와 같이, 베이스 부재(110)의 하면에 형성된 확산 비드(140); 및 확산 비드(140)를 포함하는 베이스 부재(110)의 하면 전체에 형성된 코팅층(150)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
확산 비드(140)는 구 형상을 갖는 미립자로써, 유리, 활석, 산화 알미늄, 이산화티타늄 등의 무기 재료, 또는 폴리스티렌(Polystyrene), 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 유기 재료로 이루어진다. 이때, 상기 활석, 산화 알미늄, 이산화 티타늄 등의 미립자는 광을 투과시키지 못하고 표면에서 반사시켜 광을 확산시키는 기능을 가지며, 상기 유리, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 미립자는 입사되는 광을 투과시키거나 굴절시켜 광의 경로를 변경하여 확산시키는 기능을 갖는다.
코팅층(150)은 확산 비드(140)를 고정시키기 위해 베이스 부재(110)의 하면 전체에 코팅된다. 이때, 코팅층(150)은 광 투과 효율을 저해하지 않는 투명 수지로 이루어질 수 있다.
다른 한편, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광학 시트(100)는 상술한 확산 비드(140)와 코팅층(150) 대신에, 도 6에 도시된 바와 같이, 베이스 부재(110)의 하면에 형성된 복수의 반사 패턴(160)을 포함하여 구성될 수 있다.
복수의 반사 패턴(160)은 렌즈 패턴(120)과 프리즘 패턴(130)의 경계 부분에 중첩되도록 베이스 부재(110)의 하면에 오목하게 형성된다. 이때, 복수의 반사 패턴(160)은 삼각형 단면을 가지도록 형성될 수 있다. 이러한, 복수의 반사 패턴(160)은 소정 각도로 경사지게 입사되는 광을 반사시켜 베이스 부재(110)의 상면으로 진행하도록 한다.
한편, 도 6에서는 복수의 반사 패턴(160)이 베이스 부재(110)의 하면에 오목 하게 형성된 것을 도시하였으나, 이에 한정되지 않고, 복수의 반사 패턴(160)이 베이스 부재(110)의 하면에 볼록하게 형성될 수도 있다. 또한, 복수의 반사 패턴(160)은 삼각형 단면 이외에 다양한 형태로 형성될 수 있다.
이와 같은, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광학 시트(100)는 복수의 렌즈 패턴(120)이 형성되지 않은 베이스 부재(110)의 나머지 영역에 복수의 프리즘 패턴(130)을 형성함으로써 집광 효율과 휘도를 향상시켜 명암비(Contrast Ratio)를 향상시킬 수 있다.
도 7a는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 광학 시트를 설명하기 위한 평면도이고, 도 7b는 도 7a에 도시된 B-B 선의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 광학 시트(200)는 베이스 부재(110); 베이스 부재(110)에 형성된 복수의 렌즈 패턴(120); 및 복수의 렌즈 패턴(120)이 형성되지 않은 베이스 부재(110)의 나머지 영역에 형성된 복수의 프리즘 패턴(130)을 포함하여 구성된다. 이러한, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 광학 시트(200)는 베이스 부재(110)에 형성되는 복수의 프리즘 패턴(130)을 제외하고는 상술한 제 1 실시 예의 광학 시트(100)와 동일한 구성을 가지므로 동일한 구성에 대한 설명은 상술한 설명으로 대신하기로 한다.
복수의 프리즘 패턴(130)은 베이스 부재(110)의 제 2 방향(예를 들어, 단변 방향)과 나란하도록 복수의 렌즈 패턴(120)이 형성되지 않은 베이스 부재(110)의 나머지 영역에 스트라이프 형태로 형성된다. 이러한, 복수의 프리즘 패턴(130)은 베이스 부재(110)의 제 2 방향으로 형성되는 것을 제외하고는 상술한 제 1 실시 예 의 광학 시트(100)와 동일하기 때문에 이에 대한 상세한 설명은 상술한 설명으로 대신하기로 한다.
이와 같은, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 광학 시트(100)는 복수의 렌즈 패턴(120)이 형성되지 않은 베이스 부재(110)의 나머지 영역에 복수의 프리즘 패턴(130)을 형성함으로써 집광 효율과 휘도를 향상시켜 명암비를 향상시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 광학 시트를 설명하기 위한 평면도이다.
도 8을 도 4a 및 도 7b와 결부하면, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 광학 시트(300)는 베이스 부재(110); 베이스 부재(110)에 형성된 복수의 렌즈 패턴(120); 베이스 부재(110)의 제 1 방향(예를 들어 장변 방향)과 나란하도록 복수의 렌즈 패턴(120)이 형성되지 않은 베이스 부재(110)의 나머지 영역에 형성된 복수의 제 1 프리즘 패턴(130a); 및 베이스 부재(110)의 제 2 방향(예를 들어 단변 방향)과 나란하도록 복수의 렌즈 패턴(120)이 형성되지 않은 베이스 부재(110)의 나머지 영역에 형성된 복수의 제 2 프리즘 패턴(130b)을 포함하여 구성된다. 이러한, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 광학 시트(300)는 제 1 및 제 2 복수의 프리즘 패턴(130a, 130b)을 제외하고는 상술한 제 1 실시 예의 광학 시트(100)와 동일한 구성을 가지므로 동일한 구성에 대한 설명은 상술한 설명으로 대신하기로 한다.
복수의 제 1 프리즘 패턴(130a)은 베이스 부재(110)의 제 1 방향(예를 들어 장변 방향)과 나란하도록 복수의 렌즈 패턴(120)이 형성되지 않은 베이스 부재(110)의 나머지 영역에 스트라이프 형태로 형성된다. 이러한, 복수의 제 1 프리 즘 패턴(130a)은 상술한 제 1 실시 예의 광학 시트(100)와 동일하기 때문에 이에 대한 상세한 설명은 상술한 설명으로 대신하기로 한다.
복수의 제 2 프리즘 패턴(130b)은 베이스 부재(110)의 제 2 방향(예를 들어 단변 방향)과 나란하도록 복수의 렌즈 패턴(120)이 형성되지 않은 베이스 부재(110)의 나머지 영역에 스트라이프 형태로 형성된다. 이러한, 복수의 제 2 프리즘 패턴(130b)은 상술한 제 2 실시 예의 광학 시트(200)와 동일하기 때문에 이에 대한 상세한 설명은 상술한 설명으로 대신하기로 한다.
이와 같은, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 광학 시트(100)는 베이스 부재(110)의 장변 및 단변 방향으로 나란하도록 복수의 렌즈 패턴(120)이 형성되지 않은 베이스 부재(110)의 나머지 영역에 복수의 프리즘 패턴(130)을 형성함으로써 집광 효율과 휘도를 더욱 향상시켜 명암비를 더욱 향상시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 백 라이트 유닛을 설명하기 위한 사시도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 백 라이트 유닛(400)은 광원(410); 반사시트(420); 확산판(430); 하부 확산 시트(440); 광학 시트(100); 상부 확산 시트(450)를 포함하여 구성된다.
광원(410)은 확산판(430)의 하면에 일정한 간격으로 배치된 복수의 램프 또는 복수의 발광 다이오드를 포함하여 구성된다. 이러한, 광원(410)은 각 램프 또는 발광 다이오드의 구동에 따라 광을 발생하여 확산판(430)에 조사한다.
반사시트(420)는 광원(410)의 하면에 배치되어 광원(410)으로부터 입사되는 광을 확산판(430) 쪽으로 반사시킴으로써 광의 손실을 최소화한다.
확산판(430)은 사각의 평판 형태로써, 광원(410) 상에 배치되어 광원(430)으로부터 조사되는 광을 확산시켜 하부 확산 시트(440)에 조사한다. 이때, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterphthalate) 등의 투명 재질로 이루어지며, 강성이 우수한 폴리메틸메타크릴레이트 재질이 주로 사용된다. 이러한, 확산판(430)의 하면에는 광을 확산시키기 위한 확산 비드(미도시) 및 확산 비드를 고정하기 위한 코팅층(미도시)이 형성될 수 있다.
하부 확산 시트(440)는 확산판(430) 상에 배치되어 확산판(430)으로부터 조사되는 광을 전영역으로 확산시켜 광학 시트(100)에 조사한다.
광학 시트(100)는 하부 확산 시트(440) 상에 배치되어 하부 확산 시트(440)로부터 조사되는 광을 확산시킴과 동시에 집광하여 상부 확산 시트(450)에 조사한다. 이를 위해, 광학 시트(100)는 도 3a 내지 도 6에 도시된 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광학 시트로 이루어진다. 이때, 광학 시트(100)는 상술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광학 시트로 이루어지기 때문에 이에 대한 설명은 상술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광학 시트(100)에 대한 설명으로 대신하기로 한다.
한편, 광학 시트(100)는 도 7a 및 도 7b에 도시된 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 광학 시트(200) 또는 도 8에 도시된 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 광학 시트(300)로 이루어질 수도 있으며, 이에 대한 설명은 상술한 본 발명의 제 2 및 제 3 실시 예에 따른 광학 시트(200, 300)에 대한 설명으로 대신하기로 한다.
상부 확산 시트(450)는 광학 시트(100) 상에 배치되어 광학 시트(100)로부터 조사되는 광을 전영역으로 확산시켜 액정 표시패널(미도시)에 조사한다.
이와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 백 라이트 유닛(400)은 복수의 렌즈 패턴(120)과 복수의 프리즘 패턴(130)을 가지는 광학 시트(100)를 포함하도록 구성됨으로써 집광 효율과 휘도를 향상시켜 명암비를 향상시킬 수 있다.
나아가, 백 라이트 유닛(400)은 고가의 프리즘 시트를 사용하지 않고 저가의 상부 확산 시트(450)를 사용하기 때문에 생산 단가를 낮출 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 광투과율을 조절하여 영상을 표시하기 위한 액정 표시패널(500); 및 액정 표시패널(500)에 광을 조사하는 백 라이트 유닛(400)을 포함하여 구성된다.
액정 표시패널(500)은 백 라이트 유닛(400)으로부터 조사되는 광을 이용하여 제 1 및 제 2 기판 사이에 형성된 액정층의 광투과율을 조절함으로써 원하는 영상을 표시한다.
백 라이트 유닛(400)은 도 9에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 백 라이트 유닛으로 이루어진다. 이러한, 백 라이트 유닛(400)은 복수의 렌즈 패턴(120)과 복수의 프리즘 패턴(130)을 가지는 광학 시트(100)를 포함하여 구성됨으로써 저가의 상부 확산 시트(450)를 사용하더라도 집광 효율과 휘도, 및 명암비를 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 백 라이트 유닛(400)은 고가의 프리즘 시트를 사용하지 않고 저가의 상부 확산 시트(450)를 사용하기 때문에 생산 단가가 낮아지게 된다.
이와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 복수의 렌즈 패턴(120)과 복수의 프리즘 패턴(130)을 가지는 광학 시트(100)를 포함함으로써 생산 단가를 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 집광 효율과 휘도를 향상시켜, 도 11c에 도시된 바와 같이 명암비를 향상시킬 수 있다.
도 11a는 본 발명에 따른 광학 시트(100, 200, 300)를 포함하는 백 라이트 유닛(400)을 이용하여 액정 표시패널(500)에 블랙 영상을 표시할 경우의 휘도 특성을 나타내는 도면으로써, 상대적으로 낮은 휘도 영역(빨간색 영역)이 감소됨으로써 집광 효율과 휘도가 향상됨을 알 수 있다.
도 11b는 본 발명에 따른 광학 시트(100, 200, 300)를 포함하는 백 라이트 유닛(400)을 이용하여 액정 표시패널에 화이트 영상을 표시할 경우의 휘도 특성을 나타내는 도면으로써, 상대적으로 낮은 휘도 영역(빨간색 영역)이 감소됨으로써 집광 효율과 휘도가 향상됨을 알 수 있다.
도 11c는 본 발명에 따른 광학 시트(100, 200, 300)를 포함하는 백 라이트 유닛(400)을 이용한 액정 표시패널(500)의 구동에 따른 명암비 특성을 나타내는 도면으로써, 상대적으로 낮은 휘도 영역(빨간색 영역)이 감소됨으로써 명암비가 향상됨을 알 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 종래의 백 라이트 유닛을 나타내는 도면이다.
도 2a는 도 1에 도시된 제 1 프리즘 시트에 의해 집광되는 광의 휘도를 나타내는 도면이다.
도 2b는 도 1에 도시된 제 2 프리즘 시트에 의해 집광되는 광의 휘도를 나타내는 도면이다.
도 2c는 도 1에 도시된 제 1 및 제 2 프리즘 시트를 경유한 광의 휘도를 나타내는 도면이다.
도 3a는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광학 시트를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3b는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광학 시트를 설명하기 위한 평면도이다.
도 4a는 도 3b에 도시된 A-A 선을 따라 절단한 단면을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4b는 도 3b에 도시된 A-A 선을 따라 절단한 단면의 다른 실시 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 도 3a 내지 도 4b에 도시된 프리즘 패턴의 단면 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 4b는 도 3b에 도시된 A-A 선을 따라 절단한 단면의 또 다른 실시 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7a는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 광학 시트를 설명하기 위한 평면도이다.
도 7b는 도 7a에 도시된 B-B 선을 따라 절단한 단면을 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 광학 시트를 설명하기 위한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 백 라이트 유닛을 개략적으로 설명하기 위한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치를 개략적으로 설명하기 위한 사시도이다.
도 11a는 본 발명에 따른 광학 시트를 포함하는 백 라이트 유닛을 이용하여 액정 표시패널에 블랙 영상을 표시할 경우의 휘도 특성을 나타내는 도면이다.
도 11b는 본 발명에 따른 광학 시트를 포함하는 백 라이트 유닛을 이용하여 액정 표시패널에 화이트 영상을 표시할 경우의 휘도 특성을 나타내는 도면이다.
도 11c는 본 발명에 따른 광학 시트를 포함하는 백 라이트 유닛을 이용한 액정 표시패널의 구동에 따른 명암비 특성을 나타내는 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 >
100: 광학 시트 110: 베이스 부재
120: 렌즈 패턴 130: 프리즘 패턴
400: 백 라이트 유닛 500: 액정 표시패널

Claims (10)

  1. 베이스 부재;
    상기 베이스 부재에 형성된 복수의 렌즈 패턴; 및
    상기 복수의 렌즈 패턴이 형성되지 않은 상기 베이스 부재의 나머지 영역에 형성된 복수의 프리즘 패턴을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 렌즈 패턴이 형성되지 않은 렌즈 패턴들 사이의 빈공간에는 적어도 하나의 프리즘 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 프리즘 패턴은 상기 베이스 부재의 장변 방향 및 단변 방향 중 적어도 한 방향과 나란하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 프리즘 패턴 각각은 정삼각형, 꼭지점에 곡면이 형성된 정삼각형, 이등변 삼각형, 꼭지점에 곡면이 형성된 이등변 삼각형, 경사면에 곡면이 형성된 이등변 삼각형 중 어느 하나의 단면을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스 부재의 하면에 형성된 복수의 반사 패턴을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 반사 패턴 각각은 상기 렌즈 패턴과 상기 프리즘 패턴의 경계 부분과 중첩되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  7. 광을 발생하는 광원;
    상기 광원으로부터 조사되는 광을 확산시키는 확산판;
    상기 확산판 상에 배치되어 상기 확산판으로부터 조사되는 광을 집광함과 아울러 확산시키는 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 시트; 및
    상기 광학 시트 상에 배치되어 상기 광학 시트로부터 조사되는 광을 확산시키는 상부 확산 시트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 광원의 하부에 배치되어 입사되는 광을 상기 확산판 쪽으로 반사시키는 반사 시트; 및
    상기 확산판과 상기 광학 시트 사이에 배치되어 상기 확산판으로부터 조사되 는 광을 확산시켜 상기 광학 시트에 조사하는 하부 확산 시트를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  9. 광투과율을 조절하여 영상을 표시하기 위한 액정 표시패널; 및
    상기 액정 표시패널에 광을 조사하는 백 라이트 유닛을 포함하며,
    상기 백 라이트 유닛은,
    광을 발생하는 광원;
    상기 광원으로부터 조사되는 광을 확산시키는 확산판;
    상기 확산판 상에 배치되어 상기 확산판으로부터 조사되는 광을 집광함과 아울러 확산시키는 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 시트; 및
    상기 광학 시트 상에 배치되어 상기 광학 시트로부터 조사되는 광을 확산시키는 상부 확산 시트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 백 라이트 유닛은,
    상기 광원의 하부에 배치되어 입사되는 광을 상기 확산판 쪽으로 반사시키는 반사 시트; 및
    상기 확산판과 상기 광학 시트 사이에 배치되어 상기 확산판으로부터 조사되는 광을 확산시켜 상기 광학 시트에 조사하는 하부 확산 시트를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
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