KR20120039405A - Backlight unit and liquid crystal display device having the same - Google Patents

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KR20120039405A
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Abstract

PURPOSE: A backlight unit and a liquid crystal display device with the same are provided to form a diffusion layer and a prism pattern layer on one optical sheet, thereby increasing a viewing angle and brightness. CONSTITUTION: A prism pattern layer(134) is formed on a rear side of an optical sheet(130). A diffusion layer is formed on an upper side of the optical sheet. A first pattern is formed on a rear side of a light guide plate. The first pattern is made of saw teeth. A second pattern is formed on an upper side of the light guide plate corresponding to the first pattern. The second pattern has an uneven pattern structure.

Description

백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치{Backlight Unit and Liquid Crystal Display Device having the same}Backlight unit and liquid crystal display device having the same {Backlight Unit and Liquid Crystal Display Device having the same}

본원 발명은 액정표시장치의 백라이트 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a backlight unit of a liquid crystal display device.

액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 액정(Liquid Crystal)을 이용하여 영상을 디스플레이하는 평판표시장치의 하나로서, 다른 디스플레이 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 소비전력을 갖는 장점으로 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있다.Liquid crystal display is a flat panel display that displays images using liquid crystal. It is thin, light, and has low power consumption compared to other display devices. It is used.

이와 같은 액정표시장치는 영상을 표시하기 위한 액정표시패널과, 상기 액정표시패널에 광을 공급하기 위한 백라이트 유닛으로 구성된다.Such a liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel for displaying an image and a backlight unit for supplying light to the liquid crystal display panel.

상기 액정표시장치는 광원이 배치된 형태에 따라 에지형(edge type)과 직하형(direct type)으로 분류된다. 상기 에지형 백라이트 유닛은 액정표시패널의 배면에 도광판이 구비되고, 도광판의 측면에서 광원이 배치되어 액정표시패널에 면광원을 공급한다. 상기 직하형 백라이트 유닛은 12인치 이상의 대형 액정표시장치에 적용되는 것으로 액정표시패널 배면에 다수의 광원들을 배치하고, 상기 다수의 광원으로부터 발광된 광은 전방의 액정표시패널로 공급한다.The liquid crystal display is classified into an edge type and a direct type according to the shape of the light source. The edge type backlight unit includes a light guide plate on a rear surface of the liquid crystal display panel, and a light source is disposed at a side of the light guide plate to supply a surface light source to the liquid crystal display panel. The direct type backlight unit is applied to a large liquid crystal display device of 12 inches or more, and arranges a plurality of light sources on a rear surface of the liquid crystal display panel, and supplies light emitted from the plurality of light sources to the front liquid crystal display panel.

상기 백라이트 유닛의 광원으로는 EL(Electro Luminescence), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), 발광 다이오드(LED) 등이 사용된다. 최근에는 광효율이 우수하고 색재현율이 높은 발광다이오드를 백라이트 유닛의 광원으로 사용하고 있다. 광원은 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue) 발광다이오드로 구성된 패키지 광원을 사용하거나, 백색(White) 발광다이오드 광원을 사용할 수 있다.As the light source of the backlight unit, EL (Electro Luminescence), CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL (Hot Cathode Fluorescent Lamp), and a light emitting diode (LED) are used. Recently, a light emitting diode having excellent light efficiency and high color reproducibility has been used as a light source of a backlight unit. The light source may be a package light source consisting of red, green, and blue light emitting diodes, or a white light emitting diode light source.

최근 액정표시장치의 백라이트 유닛에는 다수개의 발광 다이오드를 광원으로 사용하고 있는데, 이를 이용하여 액정표시장치의 휘도 조건에 맞추기 위해서는 발광 다이오드의 개수를 늘리거나 광확산 특성이 우수한 광학시트를 여러장(4~5매) 사용해야한다.Recently, a plurality of light emitting diodes are used as a light source for a backlight unit of a liquid crystal display, and in order to meet the luminance conditions of the liquid crystal display, the number of light emitting diodes may be increased or several optical sheets having excellent light diffusing characteristics may be used. ~ 5 sheets) should be used.

또한, 백라이트 유닛의 도광판 상에도 다양한 패턴들을 형성하여 휘도 개선을 하고 있다.In addition, various patterns are formed on the light guide plate of the backlight unit to improve luminance.

하지만, 휘도는 향상되고 있는 반면, 시야각 특성은 저하되고 있어, 이를 개선하기 위해 광학시트에 확산패턴들을 형성하고 있다. 이러한 확산패턴들은 다시 휘도를 저하시키는 문제를 일으킨다.However, while the luminance is improved, the viewing angle characteristics are deteriorated, so that diffusion patterns are formed in the optical sheet to improve the luminance. These diffusion patterns again cause a problem of lowering the luminance.

이러한 문제들을 개선하기 위해 확산시트를 광학시트들 중 맨 상위에 배치하거나 여러장의 확산시트를 중첩하여 사용하는 기술이 개발되었는데, 이로 인하여 광효율이 저하되고 제조 비용이 상승하게 되는 문제가 발생하였다.
In order to improve these problems, a technique of disposing a diffusion sheet on top of optical sheets or using a plurality of diffusion sheets is developed. This has caused a problem of lowering optical efficiency and increasing manufacturing cost.

본 발명은 하나의 광학시트에 확산층과 프리즘패턴층을 함께 형성하여 시야각 특성과 휘도 개선을 동시에 할 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치를 제공함에 있다.
The present invention provides a backlight unit and a liquid crystal display device having the same, by simultaneously forming a diffusion layer and a prism pattern layer on one optical sheet to improve viewing angle characteristics and luminance.

상기에서와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 백라이트 유닛은, 광을 발생하는 광원과; 상기 광원으로부터 발생된 광을 면광원으로 변환하는 도광판과, 상기 도광판 배면에 배치된 반사판과, 상기 도광판에서 출사되는 면광원을 집광 및 확산하는 광학시트를 구비하는 백라이트 유닛에 있어서, 상기 광학시트의 배면에는 프리즘패턴층이 형성되고, 상기 광학시트의 상측면에는 확산층이 형성되며, 상기 도광판의 배면에는 다수개의 톱니산들로 구성된 제 1 패턴이 형성되고, 상기 제 1 패턴과 대응되는 도광판의 상측면에는 요철패턴 구조를 갖는 제 2 패턴이 형성된 것을 특징으로 한다.
The backlight unit of the present invention for solving the above problems is a light source for generating light; A backlight unit comprising a light guide plate for converting light generated from the light source into a surface light source, a reflecting plate disposed on the rear surface of the light guide plate, and an optical sheet for condensing and diffusing the surface light source emitted from the light guide plate. A prism pattern layer is formed on a rear surface, a diffusion layer is formed on an upper surface of the optical sheet, and a first pattern composed of a plurality of sawtooths is formed on a rear surface of the light guide plate, and an upper surface of the light guide plate corresponding to the first pattern. It characterized in that the second pattern having a concave-convex pattern structure is formed.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 의한 액정표시장치는, 액정표시패널; 및 상기 액정표시패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛을 포함하고, 상기 백라이트 유닛은, 광을 발생하는 광원과, 상기 광원으로부터 발생된 광을 면광원으로 변환하는 도광판과, 상기 도광판 배면에 배치된 반사판과, 상기 도광판에서 출사되는 면광원을 집광 및 확산하는 광학시트를 구비하고, 상기 광학시트의 배면에는 프리즘패턴층이 형성되고, 상기 광학시트의 상측면에는 확산층이 형성되며, 상기 도광판의 배면에는 다수개의 톱니산들로 구성된 제 1 패턴이 형성되고, 상기 제 1 패턴과 대응되는 도광판의 상측면에는 요철패턴 구조를 갖는 제 2 패턴이 형성된 것을 특징으로 한다.
In addition, a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention, a liquid crystal display panel; And a backlight unit for supplying light to the liquid crystal display panel, wherein the backlight unit includes a light source for generating light, a light guide plate for converting light generated from the light source into a surface light source, and a reflector disposed on a rear surface of the light guide plate. And an optical sheet for condensing and diffusing a surface light source emitted from the light guide plate, a prism pattern layer is formed on a rear surface of the optical sheet, a diffusion layer is formed on an upper surface of the optical sheet, and a rear surface of the light guide plate. A first pattern including a plurality of sawtooth mountains is formed, and a second pattern having an uneven pattern structure is formed on an upper surface of the light guide plate corresponding to the first pattern.

본 발명은 하나의 광학시트에 확산층과 프리즘패턴층을 함께 형성하여 시야각 특성을 개선하면서 휘도 개선을 할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the diffusion layer and the prism pattern layer are formed together in one optical sheet, thereby improving the viewing angle characteristic and improving luminance.

또한, 본 발명은 하나의 광학시트만으로 확산 기능과 집광 기능을 할 수 있어, 광학시트의 개수를 줄일 수 있는 효과가 있다.
In addition, the present invention can perform a diffusion function and a light collecting function with only one optical sheet, thereby reducing the number of optical sheets.

도 1은 본 발명에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 상기 도 1의 A-A' 선을 절단한 단면도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 광학시트의 다양한 구조를 도시한 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 광학시트에 형성된 다양한 프리즘패턴층의 구조를 도시한 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 광학시트에 형성된 다양한 프리즘패터층의 평면도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 백라이트 유닛에서 출사되는 광특성을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 도광판과 광학시트의 광특성을 시뮬레이션한 결과를 도시한 도면이다.1 is an exploded perspective view illustrating a liquid crystal display according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1.
3 to 5 are views illustrating various structures of the optical sheet of the present invention.
6A to 6C are views illustrating structures of various prism pattern layers formed on the optical sheet of the present invention.
7A and 7B are plan views of various prism pattern layers formed in the optical sheet of the present invention.
8A and 8B illustrate optical characteristics emitted from the backlight unit of the present invention.
9 is a view showing a result of simulating the optical characteristics of the light guide plate and the optical sheet of the backlight unit according to the present invention.

이하, 본 발명의 실시예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following embodiments are provided as examples to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. In the drawings, the size and thickness of the device may be exaggerated for convenience. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 상기 도 1의 A-A' 선을 절단한 단면도이다.1 is an exploded perspective view illustrating a liquid crystal display device according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 액정표시장치는 액정표시패널(110)과, 상기 액정표시패널(110)에 면광원을 제공하는 백라이트 유닛(120)을 포함한다.1 and 2, the liquid crystal display of the present invention includes a liquid crystal display panel 110 and a backlight unit 120 for providing a surface light source to the liquid crystal display panel 110.

상기 액정표시패널(110)은 적녹청(RGB) 컬러필터층들을 포함하는 상부기판(110a)과, 박막트랜지스터(Thin Film Transistor:TFT)와 화소전극을 포함하는 하부기판(110b)이 액정층을 사이에 두고 합착된 구조로 되어있다.The liquid crystal display panel 110 includes an upper substrate 110a including red and green (RGB) color filter layers, and a lower substrate 110b including a thin film transistor (TFT) and a pixel electrode interposed therebetween. It is structured to be put together.

상기 액정표시패널(110)의 가장자리에는 게이트 라인에 스캔신호를 공급하는 게이트 구동 회로(미도시)와, 데이터 라인에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동 회로(미도시)가 구비된다.A gate driving circuit (not shown) for supplying a scan signal to a gate line and a data driving circuit (not shown) for supplying a data signal to a data line are provided at an edge of the liquid crystal display panel 110.

상기 게이트 및 데이터 구동 회로는 COF(Chip on film)에 의해 액정표시패널(110)과 전기적으로 연결된다. 여기서, 상기 COF는 TCP(Tape Carrier Package)로 변경될 수 있다.The gate and data driving circuit are electrically connected to the liquid crystal display panel 110 by a chip on film (COF). Here, the COF may be changed to a tape carrier package (TCP).

또한, 백라이트 유닛(120)은 적(R), 녹(G) 및 청(B)색 발광 다이오드(LED) 또는 백색(W) 발광 다이오드(LED)들로 구성된 LED칩(150)(이하, LED칩이라 한다)과, LED칩(150)에 전원을 공급하기 위해 다수개의 전원패턴들이 형성되어 있는 인쇄회로기판(151)과, 상기 LED칩(150)으로부터 공급되는 광원을 면광원으로 변환시키는 도광판(140)과, 상기 도광판(140) 배면에 배치되어 광효율을 향상시키는 반사판(180)과, 상기 도광판(140) 전방(상측)에 배치되어 집광 및 확산 기능을 하는 광학시트(130)와, 상기 LED칩(150), 인쇄회로기판(151), 도광판(140), 반사판(180) 및 광학시트(130)를 수납하는 하부커버(190)를 포함한다.In addition, the backlight unit 120 includes an LED chip 150 composed of red (R), green (G), and blue (B) light emitting diodes (LEDs) or white (W) light emitting diodes (LEDs) (hereinafter, LED). Chip), a printed circuit board 151 in which a plurality of power patterns are formed to supply power to the LED chip 150, and a light guide plate for converting a light source supplied from the LED chip 150 into a surface light source. 140, a reflection plate 180 disposed on the rear surface of the light guide plate 140 to improve light efficiency, an optical sheet 130 disposed in front of the light guide plate 140 and condensing and diffusing, and And a lower cover 190 for accommodating the LED chip 150, the printed circuit board 151, the light guide plate 140, the reflecting plate 180, and the optical sheet 130.

상기 본 발명의 도광판(140)의 하측면에는 제 1 패턴(160)이 형성되고, 상기 제 1 패턴(160)과 대응되는 도광판 상측면에는 제 2 패턴(170)이 각각 형성된다. 상기 제 1 패턴(160)과 제 2 패턴(170)은 도광판(140) 내측에서 전반사되는 광을 도광판(140)의 전방(상측)으로 진행 시킬때, 보다 수직한 방향으로 진행하면서 광확산특성을 개선시키는 기능을 한다.The first pattern 160 is formed on the lower surface of the light guide plate 140 of the present invention, and the second pattern 170 is formed on the upper surface of the light guide plate corresponding to the first pattern 160, respectively. When the first pattern 160 and the second pattern 170 propagate the light totally reflected inside the light guide plate 140 to the front (upper side) of the light guide plate 140, the first pattern 160 and the second pattern 170 have a light diffusion characteristic while proceeding in a more vertical direction. Function to improve

상기 제 1 패턴(160)은 복수개의 톱니산들로 구성된 패턴들을 소정의 간격으로 이격시켜 형성할 수 있고, 제 2 패턴(170)은 단일한 요철패턴으로 형성될 수 있다. 상기 제 1 패턴(160)의 복수개의 톱니산들은 프리즘시트와 같이 도광판(140)의 일측에서 타측까지 연장되어 형성할 수 있다. 이때, 상기 제 1 패턴(160)의 복수개의 톱니산들의 장축 방향과 상기 제 2 패턴(170)의 요철패턴의 장축 방향은 서로 수직하게 형성할 수 있다. 바람직하게는 상기 제 2 패턴(170)의 요철패턴의 장축 방향이 도 1에 도시된 바와 같이, 도광판(140)의 입광면에 수직한 방향을 갖는 것이 바람직하다.The first pattern 160 may be formed by spaced apart a pattern consisting of a plurality of sawtooth mountains at predetermined intervals, the second pattern 170 may be formed of a single uneven pattern. The plurality of saw teeth of the first pattern 160 may be formed to extend from one side of the light guide plate 140 to the other side like the prism sheet. In this case, the long axis direction of the plurality of toothed mountains of the first pattern 160 and the long axis direction of the uneven pattern of the second pattern 170 may be perpendicular to each other. Preferably, the major axis direction of the uneven pattern of the second pattern 170 has a direction perpendicular to the light incident surface of the light guide plate 140 as shown in FIG. 1.

또한, 제 1 패턴(160)은 원형, 타원형 형태의 복수개의 토트패턴으로 형성하고, 각각의 도트패턴 내에 복수개의 톱니산들을 형성하는 구조로 형성될 수 있다.In addition, the first pattern 160 may be formed of a plurality of tote patterns having a circular or elliptical shape, and may have a structure of forming a plurality of sawtooths in each dot pattern.

또한, 본 발명의 액정표시장치는 하나의 광학시트(130)로만 구성되는데, 도 3 내지 도 5와 같이 광학시트(130)는 하측에는 프리즘패턴층(134)이 형성되고, 상측에는 다양한 확산층으로 형성된다.In addition, the liquid crystal display of the present invention is composed of only one optical sheet 130, the optical sheet 130, as shown in Figures 3 to 5, the prism pattern layer 134 is formed on the lower side, the various diffusion layers on the upper side Is formed.

상기 액정표시패널(110)과 백라이트 유닛(120)은 서포트 메인(115)과 하부커버(190)가 조립되면서 일체로 결합된다.
The liquid crystal display panel 110 and the backlight unit 120 are integrally coupled while the support main 115 and the lower cover 190 are assembled.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 광학시트의 다양한 구조를 도시한 도면이다.3 to 5 are views illustrating various structures of the optical sheet of the present invention.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 백라이트 유닛에 사용되는 광학시트(130)는 기저층(131)을 중심으로 하측 배면에는 프리즘패턴층(134)이 형성되고, 기저층(131)의 상측면에는 확산층이 형성되어 있다.3 to 5, in the optical sheet 130 used in the backlight unit of the present invention, a prism pattern layer 134 is formed on a lower rear surface of the base layer 131, and an upper surface of the base layer 131 is formed. The diffusion layer is formed in the.

상기 확산층은 도 3과 같이 다수개의 확산비드(diffuser bead, 138)를 포함하는 바인더(125)를 코팅하여 형성하거나, 도 4와 같이, 다수개의 마이크로렌즈(135)들로 형성하거나, 도 5와 같이, 다수개의 렌티큐랄 렌즈(136)들로 형성할 수 있다.The diffusion layer is formed by coating a binder 125 including a plurality of diffuser beads 138 as shown in FIG. 3, or as a plurality of microlenses 135 as shown in FIG. 4, or as shown in FIG. 5. Likewise, it may be formed of a plurality of lenticular lenses 136.

상기 확산비드(138)의 직경은 2~5㎛의 직경을 갖고, 그 재질은 아크릴 레진, 아크릴 폴리머, CaCO3(Calcium carbonate), BaSO4, 실리카,Calcium Phospate, TiO2, SiO2, CaCo3, SnO2, Mb2O5, ZnO2, MgF2, CeO2, Al2O3, HfO2, Na3LaF6 및 LaF6의 산란제 중 어느 하나를 사용할 수 있다.The diffusion bead 138 has a diameter of 2 ~ 5㎛, the material is acrylic resin, acrylic polymer, CaCO 3 (Calcium carbonate), BaSO 4 , silica, Calcium Phospate, TiO2, SiO2, CaCo3, SnO2, Scattering agents of Mb 2 O 5, ZnO 2, MgF 2, CeO 2, Al 2 O 3, HfO 2, Na 3 LaF 6 and LaF 6 can be used.

결과적으로 본 발명의 광학시트(130)는 하나의 광학시트에 두개의 서로 다른 광학특성을 갖는 층을 일체로 형성하여, 도광판으로부터 출사되는 수직광을 집광시키면서, 집광된 광의 시야각을 개선할 수 있도록 하였다.As a result, the optical sheet 130 of the present invention integrally forms a layer having two different optical properties in one optical sheet, thereby concentrating vertical light emitted from the light guide plate, and improving the viewing angle of the focused light. It was.

즉, 본 발명의 광학시트(130)의 프리즘패턴층(134)은 집광 특성을 개선하고, 확산층은 집광된 광을 분리하면서 시야각을 개선한다.
That is, the prism pattern layer 134 of the optical sheet 130 of the present invention improves the light condensing property, and the diffusion layer improves the viewing angle while separating the focused light.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 광학시트에 형성된 다양한 프리즘패턴층의 구조를 도시한 도면이고, 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 광학시트에 형성된 다양한 프리즘패턴층의 평면도이다.6A to 6C are views illustrating structures of various prism pattern layers formed on the optical sheet of the present invention, and FIGS. 7A and 7B are plan views of various prism pattern layers formed on the optical sheet of the present invention.

도 6a 내지 도 7b를 참조하면, 본 발명의 광학시트에 형성된 프리즘패턴층의 산들의 구조는 삼각형 또는 서로 다른 크기의 삼각형 및 유선형 단면 구조로 형성된다.6A to 7B, the structures of the mountains of the prism pattern layer formed in the optical sheet of the present invention are formed in a triangular or streamlined cross-sectional structure of different sizes.

도 6a에서와 같이, 프리즘패턴층을 구성하는 산의 구조가 삼각형 구조인 경우에는 각 꼭지점의 각도를α1, α2, α3 라고 하고, 산의 높이를 h, 산의 폭을 D라고 할 때, α1의 범위를 100°~179°로 하고 α2, α3의 각도를 서로 동일하거나 서로 다른 각도를 갖도록 할 수 있다. 산의 높이 h는 20㎛에서 150㎛범위에서 형성할 수 있고, 산의 폭 D는 50~300㎛로 설정할 수 있다. 하지만, 이것은 고정된 것이 아니므로 다양한 높이와 폭을 선택하여 형성할 수 있다.
As shown in FIG. 6A, when the structure of the mountain forming the prism pattern layer is a triangular structure, the angles of the vertices are referred to as α 1 , α 2 , and α 3 , and the height of the mountain is h and the width of the mountain is D. In this case, the range of α 1 may be set to 100 ° to 179 ° and the angles of α 2 and α 3 may be the same or different from each other. The height h of the acid can be formed in the range of 20 µm to 150 µm, and the width D of the mountain can be set to 50 to 300 µm. However, this is not fixed and can be formed by selecting various heights and widths.

또한, 도 6b에서와 같이, 도 6a와 동일한 조건으로 형성하되, 높이가 서로 다른(h1, h2) 산들을 조합하여 형성할 수 있다. 그리고 도 6c에서와 같이, 산의 꼭지점 부분을 R1, R2와 같이 0 보다 큰 곡률을 갖도록 형성할 수 있다. R1과 R2는 서로 동일한 곡률을 갖도록 하거나 서로 다른 곡률을 갖도록 할 수 있다.In addition, as shown in Figure 6b, it is formed under the same conditions as in Figure 6a, it can be formed by combining the mountains of different heights (h1, h2). And as shown in Figure 6c, the vertex portion of the mountain can be formed to have a curvature greater than zero, such as R1, R2. R1 and R2 may have the same curvature or may have different curvatures.

도 7a 및 도 7b를 참조하면, 프리즘패턴층이 삼각형 구조인 경우에는 산들이 형성된 부분이 평행한 복수개의 직선형태이지만, 프리즘 산의 모양이 유선형인 경우에는 소정의 물결(wave) 형태로 형성될 수 있다.
Referring to FIGS. 7A and 7B, when the prism pattern layer has a triangular structure, the portions where the mountains are formed are parallel to each other, but when the prism mountains have a streamline shape, they may be formed in a predetermined wave shape. Can be.

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 백라이트 유닛에서 출사되는 광특성을 도시한 도면이다.8A and 8B illustrate optical characteristics emitted from the backlight unit of the present invention.

도 8a 및 도 8b를 참조하면, 시야각이 협소한 도광판 또는 집광시트의 경우에는 높은 휘도 특성을 갖지만, 좁은 시야각 특성을 갖는 것을 볼 수 있다. 또한, 일반 확산시트의 경우에는 낮은 휘도 특성을 갖는 반면 넓은 시야각 특성을 갖는 것을 볼 수 있다.Referring to FIGS. 8A and 8B, the light guide plate or the light collecting sheet having a narrow viewing angle has a high luminance characteristic, but has a narrow viewing angle characteristic. In addition, in the case of the general diffusion sheet, it can be seen that it has a low viewing characteristics and a wide viewing angle characteristics.

상기 도 3 내지 도 5에 도시된 본 발명의 광학시트의 경우에는 일반 확산시트보다는 높은 휘도 특성을 가지면서 시야각이 협소한 도광판 또는 집광시트의 시야각보다는 넓은 시야각 특성을 갖는 것을 볼 수 있다.In the case of the optical sheet of the present invention shown in Figures 3 to 5 it can be seen to have a wider viewing angle than the viewing angle of the light guide plate or light collecting sheet having a narrower viewing angle than the general diffusion sheet.

이와 같이, 본 발명의 광학시트는 하측면에서는 집광특성이 우수한 프리즘패턴층을 형성하고, 상측면에는 시야각 특성이 우수한 확산층을 형성하여 휘도 특성과 시야각 특성을 모두 개선하였다.As described above, the optical sheet of the present invention forms a prism pattern layer having excellent condensing properties on the lower side, and a diffusion layer having excellent viewing angle characteristics on the upper side, thereby improving both luminance and viewing angle characteristics.

이는 본 발명의 광학시트가 도광판으로부터 출사되는 광을 프리즘패턴층에서 1차적으로 집광한 다음, 2차적으로 확산층에서 측면으로 분리된 광을 확산시키기 때문이다.This is because the optical sheet of the present invention primarily condenses the light emitted from the light guide plate in the prism pattern layer, and then secondly diffuses the light separated from the side in the diffusion layer.

도 9는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 도광판과 광학시트의 광특성을 시뮬레이션한 결과를 도시한 도면이다.9 is a view showing a result of simulating the optical characteristics of the light guide plate and the optical sheet of the backlight unit according to the present invention.

도 9의 시뮬레이션 결과는 상기 도 2의 도광판 구조에 도 3과 같은 광학시트를 적용한 경우이다.The simulation result of FIG. 9 is a case where the optical sheet shown in FIG. 3 is applied to the light guide plate structure of FIG. 2.

도 2와 도 3 및 도 9를 함께 참조하면, 상기 도 2와 같이 도광판(140)의 하측면과 상측면에 각각 제 1 패턴(160)과 제 2 패턴(170)이 형성되면, 도광판(140)에 입사된 광은 제 1 패턴(160)과 제 2 패턴(170)에 의해 도광판(140)의 전방으로 수직한 광을 출사한다. 제 1 패턴(160)과 제 2 패턴(170)에 의해 도광판(140)에서 출사되는 광의 휘도는 높아진다.2, 3, and 9, when the first pattern 160 and the second pattern 170 are formed on the lower side and the upper side of the light guide plate 140 as shown in FIG. 2, the light guide plate 140 is formed. The incident light may emit light perpendicular to the front of the light guide plate 140 by the first pattern 160 and the second pattern 170. The luminance of light emitted from the light guide plate 140 by the first pattern 160 and the second pattern 170 is increased.

이와 같이, 출사된 광은 광학시트(130)의 프리즘패턴층(134)에서 집광되고 이후 확산층에서 확산된다. 도광판(140)의 구조 변경만으로도 종전보다 10%의 휘도 개선이 되었고, 본 발명의 광학시트의 확산층에 의해 시야각은 좁아지지 않거나 보다 넓어지는 효과를 얻었다. 광학시트의 배면에 형성되는 프리즘패턴층의 산의 최적의 각도(α1) 범위는 150°~170°인 것으로 확인되었다.As such, the emitted light is collected in the prism pattern layer 134 of the optical sheet 130 and then diffused in the diffusion layer. The change in the structure of the light guide plate 140 was improved by 10% of the brightness, and the viewing angle was not narrowed or widened by the diffusion layer of the optical sheet of the present invention. It was confirmed that the range of the optimal angle α 1 of the acid of the prism pattern layer formed on the rear surface of the optical sheet was 150 ° to 170 °.

이와 같이, 본 발명에서는 하나의 광학시트에 서로 다른 광학특성을 갖는 확산층과 프리즘패턴층을 일체로 형성하여, 도광판으로부터 출사되는 수직광을 집광시키면서, 집광된 광의 시야각을 개선할 수 있도록 하였다.
As described above, in the present invention, a diffusing layer and a prism pattern layer having different optical properties are integrally formed in one optical sheet, thereby converging the vertical light emitted from the light guide plate and improving the viewing angle of the collected light.

110: 액정표시패널 120: 백라이트 유닛
115: 서포트 메인 150: LED칩
151: 인쇄회로기판 130: 광학시트
131: 기저층 134: 프리즘패턴층110: liquid crystal display panel 120: backlight unit
115: support main 150: LED chip
151: printed circuit board 130: optical sheet
131: base layer 134: prism pattern layer

Claims (7)

광을 발생하는 광원과,
상기 광원으로부터 발생된 광을 면광원으로 변환하는 도광판과,
상기 도광판 배면에 배치된 반사판과,
상기 도광판에서 출사되는 면광원을 집광 및 확산하는 광학시트를 구비하는 백라이트 유닛에 있어서,
상기 광학시트의 배면에는 프리즘패턴층이 형성되고, 상기 광학시트의 상측면에는 확산층이 형성되며,
상기 도광판의 배면에는 다수개의 톱니산들로 구성된 제 1 패턴이 형성되고, 상기 제 1 패턴과 대응되는 도광판의 상측면에는 요철패턴 구조를 갖는 제 2 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
A light source for generating light,
A light guide plate for converting light generated from the light source into a surface light source;
A reflector disposed on a rear surface of the light guide plate;
In the backlight unit having an optical sheet for collecting and diffusing the surface light source emitted from the light guide plate,
A prism pattern layer is formed on a rear surface of the optical sheet, and a diffusion layer is formed on an upper surface of the optical sheet.
And a first pattern including a plurality of sawtooth mountains is formed on a rear surface of the light guide plate, and a second pattern having an uneven pattern structure is formed on an upper surface of the light guide plate corresponding to the first pattern.
제1항에 있어서, 상기 광학시트의 확산층은 다수개의 확산비드를 포함하는 바인더로 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
The backlight unit of claim 1, wherein the diffusion layer of the optical sheet is formed of a binder including a plurality of diffusion beads.
제1항에 있어서, 상기 광학시트의 확산층은 마이크로 렌즈로 구성된 층이거나 렌티큐럴 렌즈로 구성된 층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
The backlight unit of claim 1, wherein the diffusion layer of the optical sheet is formed of a layer composed of a micro lens or a layer composed of a lenticular lens.
제1항에 있어서, 상기 프리즘패턴층의 산의 구조가 삼각형 구조인 경우에는 각 꼭지점의 각도를α1, α2, α3 라고 할 때, 돌출된 꼭지점의 각도 α1의 범위는 100°~179°인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
According to claim 1, wherein when the structure of the acid of the prism pattern layer is a triangular structure, when the angle of each vertex is α 1 , α 2 , α 3 , the range of the angle α 1 of the protruding vertex is 100 ° ~ 179 °, the backlight unit.
제4항에 있어서, 상기 프리즘패턴층의 산의 구조가 삼각형 구조인 경우에는 각 꼭지점의 각도α2와α3은 서로 동일한 각도를 갖거나 서로 다른 각도를 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
The backlight unit of claim 4, wherein when the peak structure of the prism pattern layer has a triangular structure, angles α 2 and α 3 of each vertex have the same angle or have different angles.
제1항에 있어서, 상기 프리즘패턴층의 산의 구조는 곡률이 0보다 큰 유선형 단면 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
The backlight unit of claim 1, wherein the acid structure of the prism pattern layer has a streamlined cross-sectional structure with a curvature greater than zero.
액정표시패널; 및
상기 액정표시패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛을 포함하고,
상기 백라이트 유닛은,
광을 발생하는 광원과, 상기 광원으로부터 발생된 광을 면광원으로 변환하는 도광판과, 상기 도광판 배면에 배치된 반사판과, 상기 도광판에서 출사되는 면광원을 집광 및 확산하는 광학시트를 구비하고,
상기 광학시트의 배면에는 프리즘패턴층이 형성되고, 상기 광학시트의 상측면에는 확산층이 형성되며,
상기 도광판의 배면에는 다수개의 톱니산들로 구성된 제 1 패턴이 형성되고, 상기 제 1 패턴과 대응되는 도광판의 상측면에는 요철패턴 구조를 갖는 제 2 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
A liquid crystal display panel; And
It includes a backlight unit for supplying light to the liquid crystal display panel,
The backlight unit,
A light source for generating light, a light guide plate for converting light generated from the light source into a surface light source, a reflector disposed on the rear surface of the light guide plate, and an optical sheet for condensing and diffusing the surface light source emitted from the light guide plate,
A prism pattern layer is formed on a rear surface of the optical sheet, and a diffusion layer is formed on an upper surface of the optical sheet.
And a first pattern including a plurality of sawtooth mountains is formed on a rear surface of the light guide plate, and a second pattern having an uneven pattern structure is formed on an upper surface of the light guide plate corresponding to the first pattern.
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