KR20120025260A - 광학시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 표시장치 - Google Patents

광학시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20120025260A
KR20120025260A KR1020100087547A KR20100087547A KR20120025260A KR 20120025260 A KR20120025260 A KR 20120025260A KR 1020100087547 A KR1020100087547 A KR 1020100087547A KR 20100087547 A KR20100087547 A KR 20100087547A KR 20120025260 A KR20120025260 A KR 20120025260A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens array
optical sheet
light
sheet
guide plate
Prior art date
Application number
KR1020100087547A
Other languages
English (en)
Inventor
유동국
박성용
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020100087547A priority Critical patent/KR20120025260A/ko
Publication of KR20120025260A publication Critical patent/KR20120025260A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/0006Arrays
    • G02B3/0037Arrays characterized by the distribution or form of lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/04Prisms
    • G02B5/045Prism arrays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0025Diffusing sheet or layer; Prismatic sheet or layer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0053Prismatic sheet or layer; Brightness enhancement element, sheet or layer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133524Light-guides, e.g. fibre-optic bundles, louvered or jalousie light-guides
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133526Lenses, e.g. microlenses or Fresnel lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133605Direct backlight including specially adapted reflectors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133606Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133608Direct backlight including particular frames or supporting means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

실시예는 프리즘 시트; 및 상기 프리즘 시트를 사이에 두고 서로 대향하는 제1 렌즈 어레이와 제2 렌즈 어레이를 포함하고, 상기 각각의 렌즈 어레이는 제1 층과 상기 제1 층 상의 둘 이상의 렌즈를 포함하는 제2 층을 포함하는 광학 시트를 제공한다.

Description

광학시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 표시장치{Optical sheet, backlight unit and display device including the same}
실시예는 백라이트 유닛에 구비되는 광학시트에 관한 것이다.
표시 장치 중에서 액정 표시 장치는 영상을 표시하기 위해 광을 제공하는 백라이트 유닛을 필요로 한다.
상기 백라이트 유닛은 바텀 커버와, 상기 바텀커버에 마련되어 광을 발생시키는 광원과, 상기 광원에 인접하게 마련되고 상기바텀커버의 전면에 배치되어 광원의 빛을 안내하는 도광판과, 상기 도광판에 부착되어 도광판에서 나오는 빛을 확산 또는 굴절시키는 광학시트를 구비한다.
그리고, 상기 표시 장치는 상기 백라이트 유닛에서 방출된 광의 진행 경로 상에 배치되는 디스플레이 패널을 포함한다.
실시예는 휘도가 뛰어나고, 광학시트 내의 각각의 레이어에서 발생하는 간섭을 줄이고자 한다.
실시예는 프리즘 시트; 및 상기 프리즘 시트를 사이에 두고 서로 대향하는 제1 렌즈 어레이와 제2 렌즈 어레이를 포함하고, 상기 각각의 렌즈 어레이는 제1 층과 상기 제1 층 상의 둘 이상의 렌즈를 포함하는 제2 층을 포함하는 광학 시트를 제공하다.
여기서, 상기 렌즈 어레이들 중 적어도 하나는, 각각의 렌즈 어레이가 서로 이격되고, 상기 각각의 렌즈 어레이의 표면에는 패턴이 형성될 수 있다.
그리고, 상기 렌즈 어레이들 중 적어도 하나는, 각각의 렌즈 어레이가 서로 연속하여 구비되고, 상기 각각의 렌즈 어레이의 표면에는 패턴이 형성될 수 있다.
그리고, 상기 비즈는 크기가 0.1 내지 2 마이크로 미터일 수 있다.
그리고, 상기 각각의 렌즈를 둘러싸는 제 3 층을 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제 3 층은 공극 채움막일 수 있다.
그리고, 상기 제 1 렌즈 어레이 내의 각각의 렌즈 간의 피치는, 상기 제 2 렌즈 어레이 내의 각각의 렌즈 간의 피치와 상이할 수 있다.
그리고, 상기 렌즈 어레이들 중 적어도 하나는, 적어도 하나의 렌즈 어레이의 내부에 적어도 하나의 홀이 형성될 수 있다.
그리고, 상기 홀은 상기 렌즈의 상부 중앙부에 형성될 수 있다.
그리고, 상기 각각의 렌즈를 둘러싸는 제4 층을 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제4 층은 공극 채움막일 수 있다.
그리고, 상기 홀의 폭은 상기 홀의 높이의 0.5~8배일 수 있다.
다른 실시예는 광원과 회로 기판이 구비된 광원모듈; 상기 광원 모듈에서 투사된 빛을 받는 도광판; 상기 도광판에서 투사된 빛을 확산 및/또는 굴절시키는 광학시트; 및 상기 광원모듈과 상기 도광판을 수용하는 바텀 커버를 포함하고, 상기 광학 시트는, 프리즘 시트; 및 상기 프리즘 시트를 사이에 두고 서로 대향하는 제1 렌즈 어레이와 제2 렌즈 어레이로 형성되고, 상기 각각의 렌즈 어레이는 필름과 상기 필름 상의 둘 이상의 렌즈를 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.
여기서, 상기 백라이트 유닛은 상기 바텀 커버 상에 구비되어, 상기 광원모듈에서 투사된 빛을 상기 도광판으로 반사하는 반사시트를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 광학시트는 확산시트를 더 포함할 수 있다.
또 다른 실시예는 광원과 회로 기판이 구비된 광원모듈; 상기 광원 모듈에서 투사된 빛을 받는 도광판; 상기 도광판에서 투사된 빛을 확산 및/또는 굴절시키는 광학시트; 상기 광원모듈과 상기 도광판을 수용하는 바텀 커버; 및 상기 광학시트 상에 구비되고, 투사된 빛에 의하여 화상을 구현하는 패널을 포함하고, 상기 광학 시트는, 프리즘 시트; 및 상기 프리즘 시트를 사이에 두고 서로 대향하는 제1 렌즈 어레이와 제2 렌즈 어레이로 형성되고, 상기 각각의 렌즈 어레이는 필름과 상기 필름 상의 둘 이상의 렌즈를 포함하는 표시장치를 제공한다.
실시예에 따른 광학시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 표시 장치는, 광학시트 내의 각각의 레이어에서 광간섭이 줄어든다.
도 1은 실시예에 따른 광학시트의 단면도이고,
도 2a 및 도 2b는 마이크로 렌즈 어레이 일실시예들의 사시도이고,
도 2c 내지 도 2e 및 도 2g 내지 도 2i는 마이크로 렌즈 어레이의 일실시예들의 단면도이고,
도 2f는 도 2e의 마이크로 렌즈의 확대도이고,
도 3은 제1 마이크로 렌즈와 제2 마이크로 렌즈의 피치를 나타낸 도면이고,
도 4는 프리즘 시트의 일실시예의 사시도이고,
도 5는 표시장치의 일실시예의 분해사시도이고,
도 6은 실시예에 따른 표시장치 및 백라이트 유닛에서 바텀 커버의 내측에 설치된 발광모듈을 도시한 도면이고,
도 7은 도 6에서 A-A' 부분을 절개한 측단면도이고,
도 8은 실시예에 따른 표시장치 및 백라이트 유닛에 배치되는 바텀 커버및 광학시트, 도광판의 배치상태를 도시한 사시도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 알아보기로 하겠다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
그리고, 본 실시예는 본 명세서에서 기술된 내용에만 한정되지 않으며, 본 명세서에 나타난 기술적 내용 중 당업자가 용이하게 변형할 수 있는 경우에도 본 실시예의 범주에 속한다.
도 1은 실시예에 따른 광학시트의 단면도이다.
실시예에 따른 광학 시트(40)는 제1 마이크로 렌즈 어레이(41)와 프리즘 시트(42) 및 제2 마이크로 렌즈 어레이(43)가 차례로 배열된다. 여기서, 상기 광학시트(40)는 백라이트 유닛에 배치되어, 상기 제1 마이크로 렌즈 어레이(41)로부터 빛이 입사되어 상기 프리즘 시트(42)와 제2 마이크로 렌즈 어레이(43)를 통과하여 패널 방향으로 진행한다. 여기서, 상기 제1 마이크로 렌즈 어레이(41)과 제2 마이크로 렌즈 어레이(43)는 렌즈 어레이의 일실시예일 뿐이며, 이하의 실시예들에서도 동일하다.
도 2a 및 도 2b는 마이크로 렌즈 어레이 일실시예들의 사시도이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 제1 마이크로 렌즈 어레이(41)는 베이스 필름(41a) 상에 복수 개의 마이크로 렌즈(41b)가 배치되어 있다. 여기서, 각각의 마이크로 렌즈(41b)는 기설정된 간격만큼 서로 이격되어 있다. 여기서, 각각의 마이크로 렌즈(41b) 사이는 평면이고, 각각의 마이크로 렌즈(41b)는 50~500 마이크로 미터의 피치를 가지고 서로 이격될 수 있다.
여기서, 피치가 너무 크면 광확산에 충분하지 않고 피치가 지나치게 작으면 제조공정에서 미세 패턴을 형성하기 힘들다. 그리고, 각각의 마이크로 렌즈(41b)의 높이는 50~200 마이크로 미터 사이의 값을 가지는데, 지나치게 높거나 낮으면 광확산과 제조공정상의 어려움이 있다.
도 2b에 도시된 실시예에 따른 제2 마이크로 렌즈 어레이(43)는, 마이크로 렌즈(43b)의 표면에 비즈(43c)가 구비된 점에서 도 2a의 실시예와 상이하다. 여기서, 상기 비즈(43c)는 마이크로 렌즈(43b)를 통과하는 빛의 난반사를 위한 것으로 비즈의 평균 크기가 0.1~2 마이크로 미터인 미세 패턴이 각각의 마이크로 렌즈(43b) 표면에 복수 개 형성된다.
도 2c 내지 도 2e 및 도 2g 내지 도 2i는 마이크로 렌즈 어레이의 일실시예들의 단면도이다.
도 2c는 마이크로 렌즈 어레이의 또 다른 실시예의 단면도이며, 본 실시예는 마이크로 렌즈(43b)의 표면에 비즈(43c)가 형성되고, 상기 마이크로 렌즈(43b)와 비즈(43c) 상에 공극 채움막(43d)이 형성되어 있다. 상기 공극 채움막(43d)은 상기 마이크로 렌즈(43b)와 베이스 필름(43a)의 높이차에 의한 휘도의 얼룩을 방지할 수 있다.
도 2d는 마이크로 렌즈 어레이의 또 다른 실시예의 단면도이다.
본 실시예에서 각각의 마이크로 렌즈(43b)는 서로 연속하여 구비되고, 마이크로 렌즈(43b)의 표면에 비즈(43c)가 형성되고, 상기 마이크로 렌즈(43b)와 비즈(43c) 상에 공극 채움막(43d)가 형성되어 있다.
도 2e는 마이크로 렌즈 어레이의 또 다른 실시예의 단면도이고, 마이크로 렌즈(43b) 각각의 상부의 중앙부에는 홀(43e)이 형성되어 있다. 상기 홀(43e)은 마이크로 렌즈(43b)의 패널을 향하는 방향에 형성되고, 상기 마이크로 렌즈(43b)를 관통하는 것이 아니고 상기 마이크로 렌즈(43b)가 일부 함몰되어 형성된다.
도 2g는 마이크로 렌즈 어레이의 또 다른 실시예의 단면도이며, 각각의 마이크로 렌즈(43b)의 상단에 2개의 홀(43e)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 홀(43e)은 각각의 마이크로 렌즈(43b)마다 3개 이상 구비될 수도 있다. 상기 2개의 홀(43e)은 은 마이크로 렌즈(43b)의 상부에 구비되나, 도 2e에 도시된 실시예와는 달리 패널을 향하는 방향은 아니다. 그리고, 상기 홀(43e)은 상기 마이크로 렌즈(43b)를 관통하지 않고, 상기 마이크로 렌즈(43b)의 일부가 함몰되어 형성된다.
도 2h는 마이크로 렌즈 어레이의 또 다른 실시예의 단면도이며, 도 2e에 도시된 실시예에 공극 채움막(43d)가 형성되어 있다. 즉, 각각의 마이크로 렌즈(43b)가 일부 함몰되어 형성되어 홀(43e)이 형성되고, 상기 베이스 필름(43a)과 마이크로 렌즈(43b) 상에는 공극 채움막(43d)이 형성되어, 상기 마이크로 렌즈(43b)와 베이스 필름(43a)의 높이 차에 의한 휘도의 얼룩을 방지할 수 있다.
도 2g에 도시된 실시예에 공극 채움막(43d)가 형성되어 있다. 즉, 각각의 마이크로 렌즈(43b)의 상단에 2개의 홀(43e)이 형성되며, 상기 베이스 필름(43a)과 마이크로 렌즈(43b) 상에는 공극 채움막(43d)이 형성된다.
도 2f는 도 2e의 마이크로 렌즈의 확대도이다.
베이스 필름(43a) 상의 하나의 마이크로 렌즈(43b)는 높이가 50~200 마이크로 미터 사이의 값을 가지고, 폭은 상기 높이의 2배인 100~400 마이크로 미터의 값을 갖는다. 그리고, 상기 홀(43e)은 크기(W)가 상기 마이크로 렌즈(43b)의 5~20% 일 수 있다. 즉, 상기 마이크로 렌즈(43b)의 홀(43e)은 광의 굴절각을 넓히는데, 크기가 너무 작으면 광 굴절효과가 크지 않고, 크기가 너무 크면 마이크로 렌즈(43b) 자체의 형상이 훼손될 수 있다. 또한, 상기 홀(43e)의 폭은 상기 홀(43e)의 높이의 0.5~8 배일 수 있다.
그리고, 마이크로 렌즈(43b)의 홀(43e)의 깊이(h)는 크기(W) 보다 크지 않으며, 홀(43e)의 형상은 단면으로 볼 때 반원형태이나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 마이크로 렌즈(43b)에 홀(43e)이 형성되면서 도 2b 내지 도 2d와 같이 렌즈에 비즈가 형성될 수 있으며, 이에 더하여 공극 채움막을 형성할 수 있다. 또한 렌즈가 서로 이웃하여 형성될 수도 있다.
상술한, 비즈와 공극 채움막 및 홀 등의 구성으로 인하여 마이크로 렌즈 어레이에서 빛을 패널의 전면에 고르게 분산시켜서, 광투과율의 저하에 따른 휘도 저하가 예방되고, 각각의 레이어에서 빛의 간섭을 방지할 수 있다.
도 3은 제1 마이크로 렌즈와 제2 마이크로 렌즈의 피치를 나타낸 도면이다.
여기서, 피치(pitch)는 하나의 마이크로 렌즈의 중심으로부터 이웃한 마이크로 렌즈의 중심까지의 거리를 의미한다. 그리고, 하나의 마이크로 렌즈 어레이 내에서, 하나의 마이크로 렌즈와 좌/우/상/하 방면으로 인접한 마이므로 렌즈 어레이까지의 거리는 서로 동일하게 구비될 수 있다.
제1 마이크로 렌즈 어레이(MLA1) 내에서 베이스 필름(41a) 상에는 복수 개의 마이크로 렌즈(41b)가 구비되고, 상기 각각의 마이크로 렌즈(41b)는 기설정된 간격(P1)만큼 이격되어 구비된다. 그리고, 제2 마이크로 렌즈 어레이(MLA2) 내에서 베이스 필름(43a) 상에는 복수 개의 마이크로 렌즈(43b)가 구비되고, 상기 각각의 마이크로 렌즈(43b)는 기설정된 간격(P2)만큼 이격되어 구비된다.
이때, 상기 기설정된 간격 P1과 P2는 서로 다르게 구비될 수 있다. 따라서, 도시된 바와 같이, 제1 마이크로 렌즈 어레이(MLA1)와 제2 마이크로 렌즈 어레이(MLA2)의 마이크로 렌즈의 배열 패턴이 서로 상이하게 된다.
도 3에서는 제1 마이크로 렌즈 어레이(MLA1) 내의 마이크로 렌즈 간의 피치(P1)가 제2 마이크로 렌즈 어레이(MLA2) 내의 마이크로 렌즈 간의 피치(P2)보다 더 크게 구비되는데, 이러한 피치의 대소 관계는 서로 바뀔 수 있다. 즉, 실시예에 따른 과학 시트는 2개의 마이크로 렌즈 어레이 내에서 마이크로 렌즈 간의 피치를 서로 달리하여, 빛을 고르게 분산시키고자 하는 것이므로 전면 또는 후면에 구비되는 마이크로 렌즈 어레이의 피치가 클 수 있다.
그리고, 도 3에서 제1 마이크로 렌즈 어레이(MLA1)와 제2 마이크로 렌즈 어레이(MLA2)를 간략히 도시하였으나, 각각의 마이크로 렌즈는 도 2a 내지 도 2f에 도시된 실시예 중 어느 하나일 수 있다.
도 4는 프리즘 시트의 일실시예의 사시도이다.
프리즘 시트(42)는 지지필름(42a)의 일면에, 투광성이면서 탄성을 갖는 중합체 재료로 형성되는데, 상기 중합체는 복수 개의 입체구조가 반복적으로 형성된 프리즘층을 가질 수 있다. 여기서, 상기 복수 개의 패턴은 도시된 바와 같이 마루(42b)와 골(42c)이 반복적으로 스트라이프 타입으로 구비될 수 있다. 그리고, 상기 스트라이프 타입은 표시패널(60)의 가로 방향 또는 세로 방향과 나란하거나, 기울어지게 구비될 수도 있다.
그리고, 도시되지는 않았으나 상기 프리즘 시트 상에는 보호 시트가 구비될 수 있는데, 지지필름의 양면에 광확산성 입자와 바인더를 포함하는 보호층이 구비될 수 있다.
상기 프리즘 시트(42)는 마루(42b)와 골(42c)로 이루어지는 프리즘층의 탄성계수가 0.05 내지 100kg/㎟ 이면, 도광판 및 다른 광학 부재의 하중을 견딜 수 있다.
상기 프리즘층은 폴리우레탄, 스티렌부타디엔 공중합체, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 엘라스토머, 폴리이소프렌, 폴리실리콘으로 구성되는 군으로부터 선택되는 중합체 재료로 이루어질 수 있다.
도 5는 표시장치의 일실시예의 분해사시도이다.
도시된 바와 같이, 실시예에 따른 표시장치는 바텀 커버(10)과, 상기 바텀커버의 내부의 일측에 마련되는 발광모듈(미도시)과, 상기 바텀 커버(10)의 전면에 배치되는 반사시트(20)와, 상기 반사시트(20)의 전방에 배치되며 상기 발광모듈에서 발산되는 빛을 표시장치 전방으로 안내하는 도광판(30)과, 상기 도광판(30)의 전방에 배치되는 광학시트(40)와, 상기 광학시트(40)의 전방에 배치되는 액정 표시 패널(60)과, 상기 액정 표시 패널(60)의 전방에 마련되는 탑 커버(70)와, 상기 바텀 커버(10)와 상기 탑커버(70) 사이에 배치되어 상기 바텀 커버(10)와 상기 탑 커버(70)를 함께 고정시키는 고정부재(50)를 포함한다.
상기 도광판(30)은 상기 발광모듈(미도시)에서 방출되는 광이 면광원 형태로 출사되도록 안내하는 역할을 하고, 상기 도광판(30)의 후방에 배치되는 반사시트는 상기 발광모듈(미도시)에서 방출된 광이 상기 도광판(30)방향으로 반사되도록 하여 광효율을 제고하는 역할을 한다.
다만, 상기 반사시트(20)는 본 도면처럼 별도의 구성요소로 마련될 수도 있고, 상기 도광판(30)의 후면이나, 상기 바텀 커버(10)의 전면에 반사도가 높은 물질로 코팅되는 형태로 마련되는 것도 가능하다.
상기 도광판(30) 전면에 배치되는 광학시트(40)는 상기 도광판(30)에서 방출되는 광이 확산, 굴절현상을 거치도록 하여 휘도 및 광효율을 제고하는 목적하에서 배치되며, 상술한 바와 같이 따른 광학 시트(40)는 제1 마이크로 렌즈 어레이(41)와 프리즘 시트(42) 및 제2 마이크로 렌즈 어레이(43)가 차례로 배열된다. 여기서, 상기 광학시트(40)는 백라이트 유닛에 배치되어, 상기 제1 마이크로 렌즈 어레이(41)로부터 빛이 입사되어 상기 프리즘 시트(42)와 제2 마이크로 렌즈 어레이(43)를 통과하여 패널 방향으로 진행한다.
도 6은실시예에 따른 표시장치 및 백라이트 유닛에서 바텀 커버의 내측에 설치된 발광모듈을 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 상기 바텀 커버(10)의 전면에는 상기 제1방열부재(11)가 상호 이격되어 배치되어 있으며, 상기 제1방열부재(11)의 하부측에는 상기 제2방열부재(12)가 배치되어 있다.
상기 제1방열부재(11)는 상기 바텀 커버(10)의 제1방향으로 배치되고, 제2방열부재(12)는 상기 바터 커버(10)의 제2방향으로 배치된다.
그리고, 상기 제2방열부재(12)의 하면은 상기 제1방열부재(11)의 상면과 면접촉가능하게 마련되어, 상호 간에 열전달이 가능해진다.
상기 제2방열부재(12)는 상기 제1방열부재(11)와 면접촉하는 제1방열부(12a)와, 상기 제1방열부(12a)와 수직하게 배치되고, 그 위에 상기 발광모듈(80)이 배치되는 제2방열부(12b)를 포함한다.
그리고, 상기 제2방열부재(12)에는 상기 제1방열부(12)와 상기 바텀 커버(10)의 하면을 체결하기 위한 체결부재가 삽입되는 삽입홀(12c)이 마련된다.
상기 제1방열부(12a)에는 상기 반사시트(도 5참조, 20)를 상기 제2포밍부(10b)와 함께 지지하는 돌출부(12d)가 마련된다. 상기 제2포밍부(10b)와 상기 돌출부(12d)에 의하여 상기 반사시트(20)는 상기 제1방열부재(11)와 소정간격 이격될 수 있다.
이는 상기 제1방열부재(11)의 열에 의하여 상기 반사시트(도 5참조, 20)의 열변형을 방지하기 위함이다.
여기서, 상기 제1방열부(12a)에 마련되는 돌출부(12d)의 최상면은 상기 바텀 커버(10)의 제1포밍부(미도시) 및 제2포밍부(10b)와 동일한 수평면 상에 배치될 수 있다.
그리하여, 상기 반사시트(도 5참조, 20)가 상기 제1방열부(12)의 돌출부분과 상기 제1포밍부(미도시) 및 제2포밍부(10b)에 동시에 배치되어 동일한 평면 상태를 형성할 수 있다.
상기 돌출부(12d)는 상기 제2방열부재(12)의 상기 제1방열부(12a)의 상면에 상부방향으로 돌출되게 마련된다. 상기 돌출부(12d)는 복수 개로 마련되되, 상호 이격되어 배치된다.
그리고, 상기 제1방열부재(11)와 상기 제2방열부재(12)간의 접촉면적을 최대화 하기 위하여, 그 접촉면 부분에 상기 돌출부(12d)가 형성되는 것을 최소화하는 것이 필요하다.
그리하여, 상기 돌출부(12d)는 상기 제1방열부재(11)의 좌우측 경계선 상에 각각 걸쳐치게 배치될 수 있다.
상기 제2방열부재(12)의 제2방열부(12b)의 일면에는 상기 발광모듈(80)이 배치되는데, 상기 발광모듈(80)의 구성을 보면, 상기 제2방열부(12b)를 따라 길게 배치되는 모듈 기판(81)과, 상기 모듈 기판(81)에 상호 이격되어 배치되는 복수의 발광소자(82)와, 상기 모듈기판(81)에 마련되어, 상기 모듈기판(81)을 외부의 전원장치 또는 인쇄회로기판에 연결하는 커넥터(83)을 포함한다.
도 6은 상기 발광소자(82)가 LED로 구성된 것을 도시하고 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니며, LED 이외에 CCFL과 같은 램프로 구성되거나, 또는 OLED와 같은 유기 발광소자로 구성되는 것도 가능하다.
상기 발광소자(82)는 상기 표시패널(도 5참조, 60) 및 상기 바텀 커버(10)의 상부에만 배치되거나 하부에만 배치되는 일명 "1-엣지(edge)" 형태로 구성되는 것이 가능하다.
상기 발광소자(82)는 원하는 휘도 및 광의 균일한 분포를 위하여 상기 표시패널(도 5참조, 60)의 크기, 즉, 상기 표시패널(도 5참조, 60)의 인치(inch)수에 따라서 그 개수가 달라질 수 있다.
상기 발광소자(82)는 상기 표시 패널(도 5참조, 60)의 인치 수의 2,5~3.5배의 개수로 배치될 수 있다. 상기 발광소자(82)가 상기 표시패널(도 5참조, 60)의 인치 수의 2.5배의 개수보다 적거나, 3,5배의 개수보다 많은 경우에는 적절한 휘도와 균일한 분포를 갖는 빛으르 제공하기 어렵다.
예를 들어, 상기 표시패널(60)이 47인치인 경우, 상기 발광소자(82)는 118~164개가 설치될 수 있다. 본 실시예에서 상기 표시패널(60)은 47인치이고, 상기 발광소자(82)는 138개가 설치되는 것을 생각할 수 있다.
상기 제2포밍부(10b) 중 상기 바텀 커버(10)의 최좌측부 및 최우측부에 마련되는 제2포밍부(10b)에는 상기 지지부(10d)가 일직선 방향으로 상호 이격되어 배치된다. 그리고, 상기 지지부(10d)는 상기 테두리 벽(10c)의 바로 옆에 배치될 수 있다.
도 7은 도 6에서 A-A' 부분을 절개한 측단면도이다.
도시된 바와 같이, 상기 돌출부(12d)의 상면에는 상기 반사시트(20)가 놓이게 되고, 상기 반사시트(20)의 위에는 상기 도광판(30)이 놓이게 된다. 그리하여 상기 반사시트(20)는 상기 제1방열부재(11)와 직접 접촉되는 것이 방지된다.
상기 제2방열부재(12)의 제2방열부(12b)에는 상기 발광모듈(80)이 부착되어 있고, 상기 제1방열부(12a)는 상기 제2방열부(12b)와 연결된 상태로 상기 제1방열부재(11)와 면접촉하게 된다.
그리하여, 상기 발광모듈(80)에서 발생한 열이 상기 제2방열부재(12)에 전달된 후, 상기 제1방열부재(11)로 전달된다. 그런데 상기 제1방열부재(11)와 상기 제2방열부재(12)간의 열전달이 원활하게 이루어지려면 이들간의 접촉면적이 넓어져야 한다.
그리고, 상기 돌출부(12d)는 위로 돌출된 포밍형태로 되어 있기 때문에 상기 돌출부(12d)의 하면은 상기 제1방열부재(11)와 접촉하지 않아서 열전달에 기여하지 못한다. 이러한 사공간(dead space)의 형성을 최소화 할 필요성이 있기 때문에 상기 돌출부(12d)가 상기 제1방열부재(11)의 상부에 위치하는 것을 최소화 해야하는 것이다.
도 8은 실시예에 따른 표시장치 및 백라이트 유닛에 배치되는 바텀 커버및 광학시트, 도광판의 배치상태를 도시한 사시도이다.
도시한 바와 같이, 상기 바텀커버(10) 및 상기 바텀커버(10)의 측면에 배치되는 상기 제2지지부재(52) 및 제3지지부재(도 8참조, 53) 사이에는 상기 반사시트(20)와 상기 도광판(30), 그리고, 상기 광학시트(40)가 배치된다.
상기 반사시트(20)와 상기 도광판(30), 그리고, 상기 광학시트(40)의 측면 테두리에는 상기 지지부(10d)에 끼워져서 지지되는 홈부(20a,30a, 40a)가 마련되어 있다. 즉, 상술한 확산시트와 프리즘시트 및 마이크로 렌즈 어레이의 테두리에 모두 홈부가 형성되어, 각각의 시트의 체결을 용이하게 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 도광판의 전면에 광학시트로서 확산시트와 프리즘시트 및 마이크로 렌즈 어레이를 사용하면, 각각의 레이어에서 빛의 간섭이 줄어들고, 광출사각의 이상에 따른 모아레의 발생 및 광투과율의 저하에 따른 휘도 저하가 발생하지 않으며, 디퓨저 2매를 사용한 경우의 광학시트보다 133.9%의 휘도 향상을 얻을 수 있었다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 바텀 커버 11: 제1방열부재
12: 제2방열부재 12d: 돌출부
20: 반사시트 30: 도광판
40: 광학시트 41, 43: 제1,2 마이크로 렌즈 어레이
41a, 43a: 베이스 필름 41b, 43b: 마이크로 렌즈
43c: 비즈 43d: 공극 채움막
43e: 홀 42: 프리즘 시트
42b: 마루 43c: 골
50: 지지부재 60: 표시패널
70: 탑 커버

Claims (16)

  1. 프리즘 시트; 및
    상기 프리즘 시트를 사이에 두고 서로 대향하는 제1 렌즈 어레이와 제2 렌즈 어레이를 포함하고,
    상기 각각의 렌즈 어레이는 제1 층과 상기 제1 층 상의 둘 이상의 렌즈를 포함하는 제2 층을 포함하는 광학 시트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈 어레이들 중 적어도 하나는, 각각의 렌즈 어레이가 서로 이격되고, 상기 각각의 렌즈 어레이의 표면에는 패턴이 형성된 광학시트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈 어레이들 중 적어도 하나는, 각각의 렌즈 어레이가 서로 연속하여 구비되고, 상기 각각의 렌즈 어레이의 표면에는 패턴이 형성된 광학시트.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 비즈는 크기가 0.1 내지 2 마이크로 미터인 광학시트.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 각각의 렌즈를 둘러싸는 제 3 층을 더 포함하는 광학시트.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 3 층은 공극 채움막인 광학시트.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 렌즈 어레이 내의 각각의 렌즈 간의 피치는, 상기 제 2 렌즈 어레이 내의 각각의 렌즈 간의 피치와 상이한 광학시트.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈 어레이들 중 적어도 하나는, 적어도 하나의 렌즈 어레이의 내부에 적어도 하나의 홀이 형성된 광학시트.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 홀은 상기 렌즈의 상부 중앙부에 형성된 광학시트.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 각각의 렌즈를 둘러싸는 제4 층을 더 포함하는 광학시트.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제4 층은 공극 채움막인 광학시트.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 홀의 폭은 상기 홀의 높이의 0.5~8배인 광학시트.
  13. 광원과 회로 기판이 구비된 광원모듈;
    상기 광원 모듈에서 투사된 빛을 받는 도광판;
    상기 도광판에서 투사된 빛을 확산 및/또는 굴절시키는 광학시트; 및
    상기 광원모듈과 상기 도광판을 수용하는 바텀 커버를 포함하고,
    상기 광학 시트는,
    프리즘 시트; 및
    상기 프리즘 시트를 사이에 두고 서로 대향하는 제1 렌즈 어레이와 제2 렌즈 어레이로 형성되고,
    상기 각각의 렌즈 어레이는 필름과 상기 필름 상의 둘 이상의 렌즈를 포함하는 백라이트 유닛.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 바텀 커버 상에 구비되어, 상기 광원모듈에서 투사된 빛을 상기 도광판으로 반사하는 반사시트를 더 포함하는 백라이트 유닛.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 광학시트는 확산시트를 더 포함하는 백라이트 유닛.
  16. 광원과 회로 기판이 구비된 광원모듈;
    상기 광원 모듈에서 투사된 빛을 받는 도광판;
    상기 도광판에서 투사된 빛을 확산 및/또는 굴절시키는 광학시트;
    상기 광원모듈과 상기 도광판을 수용하는 바텀 커버; 및
    상기 광학시트 상에 구비되고, 투사된 빛에 의하여 화상을 구현하는 패널을 포함하고,
    상기 광학 시트는,
    프리즘 시트; 및
    상기 프리즘 시트를 사이에 두고 서로 대향하는 제1 렌즈 어레이와 제2 렌즈 어레이로 형성되고,
    상기 각각의 렌즈 어레이는 필름과 상기 필름 상의 둘 이상의 렌즈를 포함하는 표시장치.
KR1020100087547A 2010-09-07 2010-09-07 광학시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 표시장치 KR20120025260A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100087547A KR20120025260A (ko) 2010-09-07 2010-09-07 광학시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 표시장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100087547A KR20120025260A (ko) 2010-09-07 2010-09-07 광학시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 표시장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120025260A true KR20120025260A (ko) 2012-03-15

Family

ID=46131721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100087547A KR20120025260A (ko) 2010-09-07 2010-09-07 광학시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 표시장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20120025260A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100665871B1 (ko) 액정표시장치의 백라이트 어셈블리
US9523810B2 (en) Illumination device and display device
US7804554B2 (en) Surface emitting device and liquid crystal display
CN101097349B (zh) 背光组件及采用其的液晶显示器件
JP5397572B1 (ja) 照明装置および表示装置
US8075174B2 (en) Light guide plate microstructure
KR20120013708A (ko) 광학시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 표시장치
US20120014132A1 (en) Optical component, backlight module and display apparatus using same
KR101949667B1 (ko) 조명 장치
KR100864320B1 (ko) 배면에 계단구조를 갖는 액정표시장치용 도광판
JP2012054056A (ja) 大型発光装置、照明および大型表示装置
JP2009157074A (ja) 光線制御ユニット
JPWO2015025394A1 (ja) 照明装置及び表示装置
US10247984B2 (en) Backlight module
KR20120013709A (ko) 광학시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 표시장치
JP2015210844A (ja) 照明装置、表示装置
KR20120025260A (ko) 광학시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 표시장치
JP4984512B2 (ja) 面発光装置及び液晶表示装置
CN110032003B (zh) 一种发光二极管、背光模组及显示装置
JP6932013B2 (ja) 面状照明装置
KR20130095051A (ko) 광원 패키지 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
KR20120052698A (ko) 백 라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치
KR101700791B1 (ko) 표시장치
KR102443151B1 (ko) 도광판 및 이를 구비하는 백라이트 장치
JP2014241250A (ja) 導光体、及びこれを備えた照明装置、表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application