KR20120057179A - Backlight Unit Having Optical Sheet Including Porous Layer - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A backlight unit with an optical sheet which has a porous layer is provided to pass an optical sheet through a low-refractive area and a high-refractive area, thereby providing a light concentrating function and a light diffusing function by refraction. CONSTITUTION: At least one porous film(PF) is laminated on an optical sheet. A light guide plate is arranged under the optical sheet. A light source is arranged on at least one of a side or a lower side of the light guide plate. A reflecting plate is arranged under the light guide plate. Porous films of the optical sheet are bonded to each other between a first base film(BF1) and a second base film(BF2).

Description

다공성 층을 갖는 광학 시트를 구비한 백 라이트 유닛 {Backlight Unit Having Optical Sheet Including Porous Layer}Backlight Unit Having Optical Sheet Including Porous Layer

본 발명은 다공성 층을 갖는 광학 시트를 구비한 액정표시장치의 백 라이트 유닛에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 다수 개의 다공성 층들이 적층되어 백 라이트를 확산 및 집광 시키는 광학 필름을 구비한 백 라이트 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a backlight unit of a liquid crystal display device having an optical sheet having a porous layer. In particular, the present invention relates to a backlight unit having an optical film in which a plurality of porous layers are stacked to diffuse and focus the backlight.

액정표시장치는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이 액정표시장치는 노트북 PC와 같은 휴대용 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 오디오/비디오 기기, 옥내외 광고 표시장치 등으로 이용되고 있다. 액정표시장치의 대부분을 차지하고 있는 투과형 액정표시장치는 액정층에 인가되는 전계를 제어하여 백라이트 유닛으로부터 입사되는 빛을 변조함으로써 화상을 표시한다.BACKGROUND ART Liquid crystal display devices have tended to be gradually widened due to their light weight, thinness, and low power consumption. The liquid crystal display device is used as a portable computer such as a notebook PC, office automation equipment, audio / video equipment, indoor and outdoor advertising display devices, and the like. The transmissive liquid crystal display device, which occupies most of the liquid crystal display device, displays an image by controlling an electric field applied to the liquid crystal layer to modulate the light incident from the backlight unit.

백 라이트 유닛은 직하형(direct type)과 에지형(edge type)으로 대별된다. 직하형 백라이트 유닛은 액정표시패널의 아래에 다수의 광학시트들과 확산판이 적층되고 확산판 아래에 다수의 광원들이 배치되는 구조를 갖는다. 도 1a는 가는 LED 어레이를 광원으로 하는 직하형 백 라이트 유닛을 나타내는 도면이다.The backlight unit is roughly divided into a direct type and an edge type. The direct type backlight unit has a structure in which a plurality of optical sheets and a diffusion plate are stacked below the liquid crystal display panel and a plurality of light sources are disposed below the diffusion plate. 1A is a diagram illustrating a direct type backlight unit having a thin LED array as a light source.

직하형 백 라이트 유닛(DBLU)은 액정표시패널(LCDP)의 하면에서 액정표시패널(LCDP)로 직접 빛을 조사하는 광원을 구비한다. 광원은 형광램프를 사용하기도 하지만, 도 1a에 도시한 바와 같이 전력 소비가 낮고, 휘도가 향상된 LED 어레이(LEDAR)를 사용할 수 있다. LED 어레이(LEDAR)는 케이스(CASE)의 바닥에 매트릭스 방식으로 배열된다. 케이스(CASE)는 다시 커버 버텀(CB)에 장착될 수 있다. 경우에 따라서는, 케이스(CASE)를 생략하고, 커버 버텀(CB)에 LED 어레이(LEDAR)를 직접 설치할 수도 있다. LED 어레이(LEDAR) 상부에는 확산판(DIFF)가 설치된다. 확산판(DIFF)는 LED 어레이(LEDAR)로부터 입사되는 빛을 확산하고 액정표시패널(LCDP)의 광입사면에 전면에 고르게 빛을 분포시킨다. 확산판(DIFF)과 액정표시패널(LCDP) 사이에는 광학시트들(OPT)이 배치된다. 광학시트들(OPT)은 1 매 이상의 프리즘 시트, 1 매 이상의 확산시트 등을 포함하며, DBEF (dual brightness enhancement film)를 더 포함할 수도 있다. 프리즘 시트는 확산판(DIFF)에 의해 분산된 빛을 액정표시패널(LCDP)로 집광시켜 휘도를 향상시킨다. 확산시트는 프리즘 시트로 집광된 빛을 다시 액정표시패널(LCDP) 전면에 고른 휘도를 갖도록 확산시키는 기능을 한다. 가이드 패널(GP)은 액정표시패널(LCDP)과 직하형 백 라이트 유닛(DBLU)의 측면을 감싸고 액정표시패널(LCDP)과 광학시트들(OPT) 사이에서 액정표시패널(LCDP)을 지지한다. 커버 버텀(CB)은 에지형 백 라이트 유닛의 케이스(CASE)와 하면을 감싼다. LED 어레이(LEDAR)가 설치된 케이스(CASE)의 바닥면에는 반사시트(REF)가 배치되어 확산판(DIFF)이나 광학시트(OPT)에서 반사된 빛을 재반사시켜 액정표시패널(LCDP)로 보낸다. 탑 케이스(TP)는 액정표시패널(LCDP)의 상면 가장자리와 가이드 패널(GP)의 측면을 감싼다.The direct type backlight unit DBLU includes a light source for directly irradiating light from the lower surface of the liquid crystal display panel LCDP to the liquid crystal display panel LCDP. Although the light source uses a fluorescent lamp, as shown in FIG. 1A, a low power consumption and improved brightness LED array (LEDAR) may be used. The LED array LEDAR is arranged in a matrix manner at the bottom of the case CASE. The case CASE may be mounted on the cover bottom CB again. In some cases, the case CASE may be omitted, and the LED array LEDAR may be directly installed on the cover bottom CB. The diffusion plate DIFF is installed on the LED array LEDAR. The diffusion plate DIFF diffuses the light incident from the LED array LEDAR and evenly distributes the light on the front surface of the light incident surface of the liquid crystal display panel LCDP. Optical sheets OPT are disposed between the diffusion plate DIFF and the liquid crystal display panel LCDP. The optical sheets OPT may include one or more prism sheets, one or more diffusion sheets, and may further include a dual brightness enhancement film (DBEF). The prism sheet condenses the light dispersed by the diffusion plate DIFF to the liquid crystal display panel LCDP to improve luminance. The diffusion sheet serves to diffuse the light condensed by the prism sheet to have an even luminance on the entire LCDP panel. The guide panel GP surrounds the sides of the liquid crystal display panel LCDP and the direct type backlight unit DBLU and supports the liquid crystal display panel LCDP between the liquid crystal display panel LCDP and the optical sheets OPT. The cover bottom CB surrounds the case CASE and the lower surface of the edge type backlight unit. The reflective sheet REF is disposed on the bottom surface of the casing in which the LED array LEDAR is installed, and reflects the light reflected from the diffuser plate DIFF or the optical sheet OPT and sends it to the liquid crystal display panel LCDP. . The top case TP surrounds the top edge of the liquid crystal display panel LCDP and the side surface of the guide panel GP.

한편, 에지형 백 라이트 유닛은 직하형 백 라이트 유닛보다 얇은 두께로 구현될 수 있다. 현재 LCD 장치는 광원의 종류가 램프에서 LED로 바뀌어가고 있는 추세에 있다. 특히, 배치를 쉽게할 수 있는 LED를 측면에 배치하는 에지형 백 라이트 유닛이 많이 사용되고 있다.Meanwhile, the edge type backlight unit may be implemented to have a thickness thinner than that of the direct type backlight unit. Currently, LCD devices are changing from light source to LED. In particular, an edge type backlight unit for arranging LEDs that can be easily disposed is used.

도 1b를 참조하면, 에지형 백 라이트 유닛(EBLU)은 커버 버텀(CB), 커버 버텀(CB) 내에 바닥면에 장착된 도광판(LG), 그리고 도광판(LG)의 측면과 커버 버텀(CB) 사이에 배치되어 도광판(LG)의 측면으로 빛을 조사하는 광원을 구비한다. 광원은 형광램프를 사용하기도 하지만, 전력 소비가 낮고, 휘도가 향상된 LED 어레이(LEDAR)를 사용하기도 한다. 광원은 하우징과 같은 수납수단을 이용하여 도광판(LG)의 측면에 배치된다. 도광판(LG)은 LED 어레이(LEDAR)로부터 입사된 빛을 액정표시패널(LCDP)의 광입사면에 대하여 실질적으로 수직인 각도로 진행경로를 굴절시킨다. 도광판(LG)과 액정표시패널(LCDP) 사이에는 광학시트들(OPT)이 배치된다. 광학시트들(OPT)은 1 매 이상의 프리즘 시트, 1 매 이상의 확산시트 등을 포함하여 도광판(LG)으로부터 입사되는 빛을 확산한다. 휘도 향상을 위해, 광학시트들(OPT)에는 DBEF (dual brightness enhancement film)를 더 포함할 수도 있다. 가이드 패널(GP)은 액정표시패널(LCDP)과 에지형 백 라이트 유닛의 측면을 감싸고 액정표시패널(LCDP)과 광학시트들(OPT) 사이에서 액정표시패널(LCDP)을 지지한다. 커버 버텀(CB)과 도광판(LG) 사이에는 반사시트(REF)가 배치되어, 광학시트(OPT)들에서 반사되어 하부로 손실될 수 있는 빛을 재반사하여 액정표시패널(LCDP)로 돌려 보낸다. 탑 케이스(TP)는 액정표시패널(LCDP)의 상면 가장자리와 가이드 패널(GP)의 측면을 감싼다.Referring to FIG. 1B, the edge type backlight unit EBLU includes a cover bottom CB, a light guide plate LG mounted on a bottom surface in the cover bottom CB, and a side surface and a cover bottom CB of the light guide plate LG. The light source is disposed between the light guide plates LG and emits light toward the side surface of the light guide plate LG. Light sources use fluorescent lamps, but they also use LED arrays (LEDARs) with low power consumption and improved brightness. The light source is disposed on the side of the light guide plate LG using a receiving means such as a housing. The LGP refracts the propagation path of the light incident from the LED array LEDAR at an angle substantially perpendicular to the light incident surface of the liquid crystal display panel LCDP. Optical sheets OPT are disposed between the light guide plate LG and the liquid crystal display panel LCDP. The optical sheets OPT may include at least one prism sheet, at least one diffusion sheet, and the like to diffuse light incident from the light guide plate LG. In order to improve brightness, the optical sheets OPT may further include a dual brightness enhancement film (DBEF). The guide panel GP surrounds the sides of the liquid crystal display panel LCDP and the edge type backlight unit and supports the liquid crystal display panel LCDP between the liquid crystal display panel LCDP and the optical sheets OPT. The reflective sheet REF is disposed between the cover bottom CB and the light guide plate LG, and reflects the light that may be lost from the optical sheet OPT to the lower portion and returned to the liquid crystal display panel LCDP. . The top case TP surrounds the top edge of the liquid crystal display panel LCDP and the side surface of the guide panel GP.

이와 같이, 액정표시장치는 백 라이트 유닛을 구비하며, 백 라이트 유닛은 백 라이트를 액정표시패널의 전면에 걸쳐 고르게 분포시키기 위한 확산시트 및 백 라이트를 액정표시패널의 전면 방향으로 집광 시키는 집광 시트와 같은 복수 개의 광학 시트들을 구비한다. 특히, 휘도 향상을 위해 DBEF를 사용하는데, DBEF는 복수 개의 광학 필름이 적층된 구조를 갖는다. 다수 개의 광학 필름들이 적층된 광학 시트는 제조 공정이 복잡하며, 고 성능의 광학 필름들을 여러 매 사용하므로 대부분 고가의 제품들이다.As described above, the liquid crystal display device includes a backlight unit, and the backlight unit includes a diffusion sheet for distributing the backlight evenly over the entire surface of the liquid crystal display panel and a condensing sheet for condensing the backlight in the front direction of the liquid crystal display panel. The same plurality of optical sheets are provided. In particular, DBEF is used to improve luminance, which has a structure in which a plurality of optical films are stacked. An optical sheet in which a plurality of optical films are laminated is a complicated manufacturing process, and is mostly expensive because it uses several sheets of high performance optical films.

액정표시장치를 더 다양한 분야에 폭 넓게 응용하기 위해서는, 더욱 간단한 구조를 갖는 저렴한 부품들을 제공하는 것이 중요하다. 광학 시트 역시 마찬가지 부품으로서, 저렴한 가격으로 확산 및 집광 기능을 갖는 광학 시트가 필요하다.
In order to apply a liquid crystal display device to a wider variety of fields, it is important to provide inexpensive components having a simpler structure. The optical sheet is also a similar component, and an optical sheet having a diffusion and condensing function at a low price is required.

본 발명의 목적은 상기 종래 기술의 문제점들을 해결하고자 안출 된 발명으로써 단순한 구조를 갖는 광학 시트들을 구비한 백 라이트 유닛을 제공하는 데 있다. 본 발명의 다른 목적은 단순한 구조로 확산 및 집광 기능을 갖는 광학 시트를 구비한 백 라이트 유닛을 제공하는 데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은, 단순한 구조로 인해 제조 단가가 낮으면서 확산 및 집광 기능을 동시에 제공하는 광학 시트를 구비한 백 라이트 유닛을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a backlight unit having an optical sheet having a simple structure as an invention devised to solve the problems of the prior art. Another object of the present invention is to provide a backlight unit having an optical sheet having a diffusing and condensing function with a simple structure. Still another object of the present invention is to provide a backlight unit having an optical sheet which simultaneously provides a diffusion and condensing function while having a low manufacturing cost due to its simple structure.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 액정표시장치용 백 라이트 유닛은 적어도 하나 이상의 다공성 필름들이 적층된 광학 시트; 상기 광학 시트 아래에 배치된 도광판; 상기 도광판의 측면 및 하면 중 적어도 어느 한 면에 배치된 광원; 그리고 상기 도광판 아래에 배치된 반사판을 포함한다.In order to achieve the above object, the backlight unit for a liquid crystal display according to the present invention includes an optical sheet in which at least one porous film is laminated; A light guide plate disposed under the optical sheet; A light source disposed on at least one of side and bottom surfaces of the light guide plate; And a reflector disposed under the light guide plate.

상기 광학 시트의 다공성 필름들은 제1 기반 필름과 제2 기반 필름 사이에 합착된 것을 특징으로 한다.The porous films of the optical sheet are bonded between the first base film and the second base film.

상기 적층된 다공성 필름들은 상기 도광판에 가까운 다공성 필름의 굴절율이 가장 낮고, 순차적으로 높은 굴절율을 갖는 다공성 필름들이 적층된 것을 특징으로 한다.The laminated porous films have the lowest refractive index of the porous film close to the light guide plate, and the porous films having the high refractive index are sequentially stacked.

상기 다공성 필름들은 고굴절율을 갖는 광학 필름에 다수 개의 패턴홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.The porous films are characterized in that it comprises a plurality of pattern holes in the optical film having a high refractive index.

상기 패턴홀은 원형 및 정다각형과 같은 형태 등방성을 갖는 형상을 포함하는 것을 특징으로 한다.The pattern hole is characterized in that it comprises a shape having a shape isotropy such as circular and regular polygons.

상기 패턴홀은 타원형 및 다각형과 같은 형태 이방성을 갖는 형상을 포함하는 것을 특징으로 한다.The pattern hole is characterized in that it comprises a shape having anisotropic shape, such as oval and polygon.

상기 적층된 다공성 필름들의 상기 패턴홀들이 서로 엇갈리도록 적층되는 것을 특징으로 한다.The pattern holes of the laminated porous films may be stacked to be staggered with each other.

본 발명에 의한 액정표시장치의 백 라이트 유닛은 동일 층 내에 저굴절 영역과 고굴절 영역이 서로 산재한 광학 필름을 무작위적으로 적층한 광학 시트를 제공한다. 따라서, 본 발명에 의한 광학 시트는 저 굴절 영역과 고 굴절 영역을 통과하면서, 굴절에 의한 집광 기능과 확산 기능을 동시에 제공한다. 또한, 저 굴절 영역은 고 굴절 광학 필름에 구멍을 형성한 공기층으로서 제조 공정이 단순하다. 따라서, 제조 단가가 낮으면서 확산 및 집광 기능을 동시에 제공하는 광학 시트를 구비한 백 라이트 유닛을 제공할 수 있다.The backlight unit of the liquid crystal display according to the present invention provides an optical sheet in which randomly stacked optical films interspersed with low and high refractive regions in the same layer. Therefore, the optical sheet according to the present invention simultaneously provides a light condensing function and a diffusing function by refraction while passing through the low and high refractive regions. In addition, the low refractive region is an air layer in which holes are formed in the high refractive optical film, and the manufacturing process is simple. Therefore, it is possible to provide a backlight unit having an optical sheet which simultaneously provides a diffusion and condensing function while having a low manufacturing cost.

도 1a는 액정표시장치의 직하형 백 라이트 유닛의 구조를 나타내는 단면도.
도 1b는 액정표시장치의 에지형 백 라이트 유닛의 구조를 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 다공성 층을 갖는 광학 시트의 구조를 나타내는 개략도.
도 3은 본 발명에 의한 다공성 층을 갖는 광학 시트의 구조를 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 다공성 층을 갖는 광학 시트에서의 광 경로를 나타낸 단면도.
도 5a 내지 5d는 본 발명에 의한 다공성 층의 다양한 형태를 나타낸 도면들.1A is a cross-sectional view illustrating a structure of a direct backlight unit of a liquid crystal display device.
1B is a cross-sectional view illustrating a structure of an edge type backlight unit of a liquid crystal display device.
2 is a schematic view showing a structure of an optical sheet having a porous layer according to the present invention.
3 is a cross-sectional view showing the structure of an optical sheet having a porous layer according to the present invention.
4 is a cross-sectional view showing an optical path in an optical sheet having a porous layer according to the present invention.
5a to 5d are views showing various forms of the porous layer according to the present invention.

이하, 첨부한 도면들, 도 2 내지 5d를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 대하여 설명한다. 도 2는 본 발명에 의한 다공성 층을 갖는 광학 시트의 구조를 나타내는 개략도이다. 도 3은 본 발명에 의한 다공성 층을 갖는 광학 시트의 구조를 나타내는 단면도이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings and FIGS. 2 to 5D. 2 is a schematic view showing the structure of an optical sheet having a porous layer according to the present invention. 3 is a cross-sectional view showing the structure of an optical sheet having a porous layer according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 다공성 층을 갖는 광학 시트는, 제1 기반 필름(BF1)과 제2 기반 필름(BF2) 사이에 개재된 다공성 필름(PF)을 포함한다. 특히, 다공성 필름(PF)는 앞, 뒤면에 각각 접착층(AD)을 도포한 후에 패턴홀(H)을 뚫어서 형성하여 제1 기반 필름(BF1) 및 제2 기반 필름(BF2)와 합착하는 것이 바람직하다. 다공성 필름(PF)은 고굴절율을 갖는 광학 필름에 다수개의 패턴홀(H)을 뚫어서 형성한다. 그러면, 패턴홀(H)은 공기층에 해당하므로, 저굴절 영역으로 형성된다. 즉, 단면으로 보았을 때, 다공성 필름(PF)은 저굴절 영역과 고굴절 영역이 산포된 형상을 갖는다. 도 2에서는 기본적인 광학 시트의 구조를 설명하기 위해, 편의상 한 개의 다공성 필름(PF)을 구비한 광학 시트를 설명하였다.Referring to FIG. 2, the optical sheet having a porous layer according to the present invention includes a porous film PF interposed between the first base film BF1 and the second base film BF2. In particular, the porous film PF may be formed by applying the adhesive layer AD to the front and rear surfaces thereof, and then forming a hole in the pattern hole H to be bonded to the first base film BF1 and the second base film BF2. Do. The porous film PF is formed by drilling a plurality of pattern holes H in an optical film having a high refractive index. Then, since the pattern hole H corresponds to the air layer, the pattern hole H is formed in the low refractive region. That is, when viewed in cross section, the porous film PF has a shape in which low and high refractive regions are scattered. In FIG. 2, an optical sheet having one porous film PF has been described for convenience of describing the structure of a basic optical sheet.

본 발명에서의 다공성 층을 갖는 광학 시트는 액정표시장치의 백 라이트 유닛에 사용하기 위한 것이다. 따라서, 백 라이트를 액정표시패널의 전체 면적에 고르게 분포하도록 분산 시키는 확산 기능을 가져야 한다. 또한, 표시장치로서 원하는 휘도를 얻기 위해서는 백 라이트를 측면으로 손실되지 않고 전면 방향으로 집광하는 기능을 가져야 한다. 따라서, 본 발명에 의한 백 라이트 유닛에서는 다수 개의 다공성 층을 갖는 광학 시트를 사용한 것이 바람직하다.The optical sheet having a porous layer in the present invention is for use in a backlight unit of a liquid crystal display device. Therefore, the backlight should have a diffusion function to distribute the backlight evenly over the entire area of the liquid crystal display panel. In addition, in order to obtain a desired luminance as the display device, the display device must have a function of condensing the backlight in the front direction without losing the side surface. Therefore, in the backlight unit according to the present invention, it is preferable to use an optical sheet having a plurality of porous layers.

도 3을 참조하여, 본 발명에 의한 다수 개의 다공성 필름들이 적층된 구조를 갖는 광학 시트를 설명한다. 여기서는, 편의상 접착층(AD)은 생략한다. 본 발명에 의한 광학 시트는, 제1 기판 필름(BF1)과 제2 기반 필름(BF2) 사이에 적층된 제1 다공성 필름(PF1), 제2 다공성 필름(PF2), 제3 다공성 필름(PF3), 그리고 제4 다공성 필름(PF4)들을 포함한다.Referring to FIG. 3, an optical sheet having a structure in which a plurality of porous films are stacked according to the present invention will be described. For convenience, the adhesive layer AD is omitted here. The optical sheet according to the present invention includes a first porous film PF1, a second porous film PF2, and a third porous film PF3 laminated between the first substrate film BF1 and the second base film BF2. And fourth porous films PF4.

특히, 다공성 필름들(PF1, PF2, PF3, PF4) 각각은 고굴절율을 갖는 필름에 패턴홀(H)을 뚫어서 형성하는 것이 바람직하다. 따라서, 각각의 다공성 필름들(PF1, PF2, PF3, PF4)은 고굴절 영역인 필름부(F)와 저굴절 영역인 패턴홀(H)이 산포된 구조를 갖는다. 특히, 각각의 다공성 필름들(PF1, PF2, PF3, PF4)에 형성된 패턴홀(H)의 크기 및 분포도는 서로 다르게 형성하는 것이 바람직하다. 그 결과 적층된 다공성 필름들(PF1, PF2, PF3, PF4)의 단면 형상은 도 3에서 보이는 바와 같이 필름부(F)과 패턴홀(H)이 서로 엇갈려 적층된 구조를 갖는다.In particular, each of the porous films PF1, PF2, PF3, and PF4 is preferably formed by drilling a pattern hole H in a film having a high refractive index. Accordingly, each of the porous films PF1, PF2, PF3, and PF4 has a structure in which the film portion F, which is a high refractive index, and the pattern hole H, which is a low refractive index, are scattered. In particular, the size and distribution of the pattern hole H formed in each of the porous films PF1, PF2, PF3, and PF4 may be different from each other. As a result, the cross-sectional shapes of the stacked porous films PF1, PF2, PF3, and PF4 have a structure in which the film part F and the pattern hole H are alternately stacked as shown in FIG. 3.

이와 같은 구조를 갖는 본 발명에 의한 광학시트가, 백 라이트에 대해 집광 기능과 확산 기능을 어떻게 동시에 구현하는지를 살펴본다. 도 4는 본 발명에 의한 다공성 층을 갖는 광학 시트에서의 광 경로를 나타낸 단면도이다. 도 4에서는 편의상 3개의 다공성 필름들(PF1, PF2, PF3)이 적층된 광학 시트로 설명한다.It looks at how the optical sheet according to the present invention having such a structure simultaneously implements a light condensing function and a diffusion function for the backlight. 4 is a cross-sectional view showing an optical path in an optical sheet having a porous layer according to the present invention. In FIG. 4, for convenience, three porous films PF1, PF2, and PF3 are described as stacked optical sheets.

도 4에서 L1 및 L2 모두 도광판에서 출사한 백 라이트가 본 발명에 의한 광학 시트로 입사된 것을 나타낸다. L1과 L2가 평행하게 입사되더라도, L1과 L2의 광경로는 서로 다르게 진행하여 광학 시트를 출사하는 것을 알 수 있다.In FIG. 4, both L1 and L2 indicate that the backlight emitted from the light guide plate is incident on the optical sheet according to the present invention. Even when L1 and L2 are incident in parallel, it can be seen that the optical paths of L1 and L2 proceed differently to emit the optical sheet.

집광 광 경로(L1)의 경우, 공기보다 높은 굴절율을 갖는 제2 기반 필름(BF2)를 통과하면서 입사면의 법선 방향으로 약간 굴절된다. 즉, 광학 시트의 전면부로 집광되는 효과를 얻는다. 제2 기반 필름(BF2)를 출사한 후, 제3 다공성 필름(PF3)의 필름부(F)로 입사한다. 제3 다공성 필름(PF3)의 굴절율이 제2 기반 필름(BF2)의 굴절율보다 높다면, 다시 입사면의 법선 방향으로 약간 굴절된다. 제3 다공성 필름(PF3)을 출사한 후, 제2 다공성 필름(PF2)의 필름부(F)로 입사한다. 제2 다공성 필름(PF2)의 굴절율이 제3 다공성 필름(PF3)의 굴절율보다 높다면, 또 다시 입사면의 법선 방향으로 약간 굴절된다. 제2 다공성 필름(PF2)을 출사한 후, 제1 다공성 필름(PF1)의 필름부(F)로 입사한다. 제1 다공성 필름(PF1)의 굴절율이 제2 다공성 필름(PF2)의 굴절율보다 높다면, 또 다시 입사면의 법선 방향으로 약간 굴절된다. 제1 다공성 필름(PF1)을 출사한 후, 제1 기반 필름(BF1)으로 입사한다. 제1 기반 필름(BF1)의 굴절율이 제1 다공성 필름(PF2)의 굴절율보다 높다면, 또 다시 입사면의 법선 방향으로 약간 굴절된다. 이후, 제1 기반 필름(BF1)에서 공기중으로 출사한다. 공기는 제1 기반 필름(BF1)보다 굴절율이 낮으므로, 출사면의 법선 방향에서 먼쪽으로 굴절된다.In the condensing light path L1, the light is slightly refracted in the normal direction of the incident surface while passing through the second base film BF2 having a refractive index higher than that of air. That is, the effect which collects to the front part of an optical sheet is acquired. After exiting the second base film BF2, the light is incident on the film part F of the third porous film PF3. If the refractive index of the third porous film PF3 is higher than the refractive index of the second base film BF2, the refractive index of the third porous film PF3 may be slightly refracted. After exiting the third porous film PF3, the film is incident on the film part F of the second porous film PF2. If the refractive index of the second porous film PF2 is higher than the refractive index of the third porous film PF3, it is again slightly refracted in the normal direction of the incident surface. After exiting the second porous film PF2, the second porous film PF2 is incident on the film part F of the first porous film PF1. If the refractive index of the first porous film PF1 is higher than the refractive index of the second porous film PF2, it is again slightly refracted in the normal direction of the incident surface. After exiting the first porous film PF1, the first porous film PF1 is incident to the first base film BF1. If the refractive index of the first base film BF1 is higher than the refractive index of the first porous film PF2, the first base film BF1 is slightly refracted in the normal direction of the incident surface. Thereafter, the first base film BF1 exits into the air. Since air has a lower refractive index than the first base film BF1, the air is refracted away from the normal direction of the exit surface.

이와 같이 L1의 경우, 순차적으로 제2 기반 필름(BF2), 제3 다공성 필름(PF3)의 필름부(F), 제2 다공성 필름(PF2)의 필름부(F), 제1 다공성 필름(PF1) 의 필름부(F)및 제1 기반 필름(BF1)을 통과하면서, 광학 시트의 수직방향에 가깝게 굴절되는 것을 알 수 있다. 이 경우에 필름들이 적층된 순서에 따라 굴절율도 순차적으로 높아지는 것이 바람직하다.As described above, in the case of L1, the second base film BF2, the film part F of the third porous film PF3, the film part F of the second porous film PF2, and the first porous film PF1. It can be seen that while passing through the film portion (F) and the first base film (BF1) of the (), close to the vertical direction of the optical sheet. In this case, it is preferable that the refractive index also be sequentially increased in the order in which the films are laminated.

한편, 확산 광 경로(L2)의 경우, 공기보다 높은 굴절율을 갖는 제2 기반 필름(BF2)를 통과하면서 입사면의 법선 방향으로 약간 굴절된다. 제2 기반 필름(BF2)를 출사한 후, 제3 다공성 필름(PF3)의 패턴홀(H)로 입사한다. 패턴홀(H)은 굴절율이 낮은 공기층에 해당하므로, 입사면의 법선 방향에서 먼쪽으로 굴절된다. 즉, 확산되는 효과를 얻는다. 제3 다공성 필름(PF3)을 출사한 후, 제2 다공성 필름(PF2)의 패턴홀(H)로 입사한다. 동일한 공기 층으로 입사하는 것이므로, 굴절되지 않고, 그대로 진행한다. 제2 다공성 필름(PF2)을 출사한 후, 제1 다공성 필름(PF1)의 패턴홀(H)로 입사한다. 역시, 동일한 공기 층으로 입사하는 것이므로, 굴절되지 않고 그대로 진행한다. 그러나, 진행하는 도중에 제1 다공성 필름(PF1)의 필름부(F) 측면으로 입사한다. 이때, 필름부(F)는 패턴홀(H)에 비해 굴절율이 높으므로, 입사면의 법선 방향으로 굴절된다. 입사면이 수직면이므로 오히려 수평방향으로 더 꺾여는 결과가 나온다. 즉, 더 확산되는 효과를 얻는다. 이후, 제1 다공성 필름(PF1)을 출사한 후, 제1 기반 필름(BF1)으로 입사한다. 제1 기반 필름(BF1)의 굴절율이 제1 다공성 필름(PF2)의 굴절율보다 높다면, 또 다시 입사면의 법선 방향으로 약간 굴절된다. 이후, 제1 기반 필름(BF1)에서 공기중으로 출사한다. 공기는 제1 기반 필름(BF1)보다 굴절율이 낮으므로, 출사면의 법선 방향에서 먼쪽으로 굴절된다.Meanwhile, in the diffused light path L2, the light is slightly refracted in the normal direction of the incident surface while passing through the second base film BF2 having a refractive index higher than that of air. After exiting the second base film BF2, the second base film BF2 is incident to the pattern hole H of the third porous film PF3. Since the pattern hole H corresponds to an air layer having a low refractive index, it is refracted away from the normal direction of the incident surface. That is, the effect of diffusion is obtained. After exiting the third porous film PF3, the second porous film PF3 enters the pattern hole H of the second porous film PF2. Since it is incident on the same air layer, it is not refracted and proceeds as it is. After exiting the second porous film PF2, the second porous film PF2 is incident to the pattern hole H of the first porous film PF1. Again, since it is incident on the same air layer, it proceeds without refraction. However, while advancing, it enters into the film part F side surface of the 1st porous film PF1. At this time, since the film part F has a higher refractive index than the pattern hole H, the film part F is refracted in the normal direction of the incident surface. Since the entrance plane is a vertical plane, the result is that the plane is bent further in the horizontal direction. That is, the effect is further spread. Thereafter, after exiting the first porous film PF1, the first porous film PF1 is incident to the first base film BF1. If the refractive index of the first base film BF1 is higher than the refractive index of the first porous film PF2, the first base film BF1 is slightly refracted in the normal direction of the incident surface. Thereafter, the first base film BF1 exits into the air. Since air has a lower refractive index than the first base film BF1, the air is refracted away from the normal direction of the exit surface.

이와 같이, L2의 경우에는 순차적으로 제2 기반 필름(BF2), 제3 다공성 필름(PF3)의 패턴홀(H), 제2 다공성 필름(PF2)의 패턴홀(H), 제1 다공성 필름(PF1) 의 패턴홀(H)과 필름부(F), 그리고 제1 기반 필름(BF1)을 통과하면서, 광학 시트의 수평방향에 가깝게 굴절되는 것을 알 수 있다.As described above, in the case of L2, the second hole film BF2, the pattern hole H of the third porous film PF3, the pattern hole H of the second porous film PF2, and the first porous film It can be seen that while passing through the pattern hole H, the film portion F, and the first base film BF1 of the PF1, the optical sheet is refracted close to the horizontal direction.

도 4에서는 극명한 대비를 위해 극단적인 두 광 경로에 대하여 설명하였다. 그러나, 실제로 본 발명에 의한 광학 시트로 입사한 백 라이트는 더욱 다양한 광 경로를 갖는다. 즉, 고굴절 영역과 저굴절 영역이 무작위 적으로 적층되어 있으므로 하여, 집광 및 확산 현상이 교대로 혹은 연속으로 발생하여, 다양한 광 경로를 이룬다. 그 결과, 본 발명에 의한 광학 시트는 백 라이트를 집광 및 확산 시킴으로써, 액정표시장치의 백 라이트 유닛에서 우수한 광학 시트의 성능을 보인다. 특히, 제조 방법 및 구조가 단순하여 제조 단가가 낮은 특징이 있다.
In FIG. 4, two extreme optical paths have been described for clear contrast. However, the backlight actually entered into the optical sheet according to the present invention has a more diverse light path. That is, since the high and low refractive regions are randomly stacked, condensing and diffusing phenomena alternately or continuously occur to form various optical paths. As a result, the optical sheet according to the present invention condenses and diffuses the backlight, thereby exhibiting excellent optical sheet performance in the backlight unit of the liquid crystal display device. In particular, the manufacturing method and structure is simple, the manufacturing cost is low.

이와 같이, 본 발명에 의한 광학 시트에서는 저굴절 영역과 고굴절 영역이 불규칙적으로 산포되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 적층되는 다공성 층들이 서로 다른 형태의 패턴홀들을 갖고, 패턴홀들은 서로 다른 배열 방식을 갖는 것 더욱 바람직하다. 이 하, 본 발명에 의한 광학 시트에 적용되는 다공성 층의 다양한 경우에 대하여 살펴본다. 도 5a 내지 5d는 본 발명에 의한 다공성 층의 다양한 형태를 나타낸 도면들이다.As described above, in the optical sheet according to the present invention, it is preferable that the low refractive index region and the high refractive index region are scattered irregularly. To this end, it is more preferable that the stacked porous layers have pattern holes of different shapes, and the pattern holes have different arrangements. Hereinafter, various cases of the porous layer applied to the optical sheet according to the present invention will be described. 5a to 5d are views showing various forms of the porous layer according to the present invention.

도 5a는 패턴홀(H)들이 원형의 형상을 갖고 가로 세로 방향으로 동일한 거리를 갖도록 이격된 방식으로 나열된 경우를 나타낸다. 이와 같은 구조를 갖는 다공성 층들을 서로 적층 시킬 경우에는 패턴 홀(H)들이 서로 엇갈려 배치되도록 적층하는 것이 바람직하다. 즉, 패턴홀(H)들의 형상을 원형, 정사각형, 정육각형, 정팔각형 등과 같이 형태 등방성(Shape Isotropy)이 있도록 형성할 수 있다.5A illustrates a case in which the pattern holes H are arranged in a spaced manner so as to have a circular shape and have the same distance in the horizontal and vertical directions. When the porous layers having such a structure are stacked on each other, it is preferable to stack the pattern holes H so that they are alternately arranged. That is, the shape of the pattern holes (H) may be formed such that the shape isotropic (Shape Isotropy), such as circular, square, regular hexagon, square octagon.

도 5b는 패턴홀(H)들이 타원형 모양을 갖고 가로 방향으로 배열된 경우를 나타낸다. 가로 방향으로는 이격 거리가 동일하더라도 패턴홀(H)이 형태 이방성(Shape Anisotropy)을 가지므로, 가로 방향 및 세로 방향에서의 이격 거리가 동일하지 않다. 또한, 타원형 패턴홀(H)들이 세로 방향으로 배열될 수도 있다. 즉, 패턴홀(H)들의 형상을 타원형, 직사각형, 직삼각형, 오각형 등과 같이 형태 이방성(Shape Anisotropy)이 있도록 형성할 수 있다.5B illustrates a case in which the pattern holes H have an elliptical shape and are arranged in the horizontal direction. Even if the separation distance is the same in the horizontal direction, since the pattern hole H has a shape anisotropy, the separation distance in the horizontal direction and the vertical direction is not the same. In addition, the elliptical pattern holes H may be arranged in the vertical direction. That is, the shape of the pattern holes (H) may be formed to have a shape anisotropy (shape anisotropy), such as oval, rectangular, right triangle, pentagon.

도 5c는 원형의 패턴홀과 타원형의 패턴홀이 혼재한 경우를 나타낸다. 또한, 도 5d는 정사각형의 패턴홀과 직사각형의 패턴홀이 혼재한 경우를 나타낸다.5C illustrates a case where a circular pattern hole and an oval pattern hole are mixed. 5D illustrates a case where a square pattern hole and a rectangular pattern hole are mixed.

이외에도, 도면으로 나타내지는 않았으나, 패턴홀(H)의 형태를 더욱 다양하게 형성할 수도 있고, 패턴홀(H)들이 불규칙적으로 배치되도록 배치 간격을 다양하게 변화 시킬 수도 있다. 또한, 이러한 다양한 패턴홀(H)이 형성된 다공성 필름들을 서로 엇갈리도록 적층함으로써, 다양한 적층 구조를 갖는 광학 시트를 형성할 수 있다.
In addition, although not shown in the drawings, the shape of the pattern hole H may be formed in various ways, and the arrangement interval may be variously changed so that the pattern holes H are irregularly arranged. In addition, by stacking the porous films in which the various pattern holes H are formed to cross each other, an optical sheet having various stacking structures may be formed.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정해져야만 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.

BF1: 제1 기반 필름 BF2: 제2 기반 필름
PF1: 제1 다공성 필름 PF1: 제2 다공성 필름
PF3: 제3 다공성 필름 PF4: 제4 다공성 필름
F: 필름부 H: 패턴홀
TC: 탑 케이스 GP: 가이드 패널
LCDP: 액정표시 패널 OPT: 광학 시트
REF: 반사판 DIFF: 확산판
CB: 커버 버텀 LG: 도광판
DBLU: 직하형 백 라이트 유닛 EBLU: 에지형 백 라이트 유닛
PR: 프리즘 시트
L1: 집광 광 경로 L2: 확산 광 경로BF1: first base film BF2: second base film
PF1: first porous film PF1: second porous film
PF3: third porous film PF4: fourth porous film
F: Film part H: Pattern hole
TC: Top Case GP: Guide Panel
LCDP: Liquid Crystal Display Panel OPT: Optical Sheet
REF: reflector DIFF: diffuser
CB: Cover Bottom LG: Light Guide Plate
DBLU: Direct type backlight unit EBLU: Edge type backlight unit
PR: Prism Sheet
L1: Condensing Light Path L2: Diffusing Light Path

Claims (7)

적어도 하나 이상의 다공성 필름들이 적층된 광학 시트;
상기 광학 시트 아래에 배치된 도광판;
상기 도광판의 측면 및 하면 중 적어도 어느 한 면에 배치된 광원; 그리고
상기 도광판 아래에 배치된 반사판을 포함하는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
An optical sheet having at least one porous film laminated thereon;
A light guide plate disposed under the optical sheet;
A light source disposed on at least one of side and bottom surfaces of the light guide plate; And
And a reflector disposed under the light guide plate.
제 1 항에 있어서,
상기 광학 시트의 다공성 필름들은 제1 기반 필름과 제2 기반 필름 사이에 합착된 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
The method of claim 1,
And the porous films of the optical sheet are bonded between the first base film and the second base film.
제 1 항에 있어서,
상기 적층된 다공성 필름들은 상기 도광판에 가까운 다공성 필름의 굴절율이 가장 낮고, 순차적으로 높은 굴절율을 갖는 다공성 필름들이 적층된 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
The method of claim 1,
The laminated porous films have the lowest refractive index of the porous film close to the light guide plate, and the backlight unit according to claim 1, wherein the porous films having a high refractive index are sequentially stacked.

제 1 항에 있어서,
상기 다공성 필름들은 고굴절율을 갖는 광학 필름에 다수 개의 패턴홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
The method of claim 1,
The porous film is a backlight unit, characterized in that it comprises a plurality of pattern holes in the optical film having a high refractive index.
제 4 항에 있어서,
상기 패턴홀은 원형 및 정다각형과 같은 형태 등방성을 갖는 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
The method of claim 4, wherein
The pattern hole is a backlight unit, characterized in that it comprises a shape having a shape isotropy such as circular and regular polygons.
제 4 항에 있어서,
상기 패턴홀은 타원형 및 다각형과 같은 형태 이방성을 갖는 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
The method of claim 4, wherein
The pattern hole is a back light unit, characterized in that it comprises a shape having anisotropy, such as shape and polygon.
제 4 항에 있어서,
상기 적층된 다공성 필름들의 상기 패턴홀들이 서로 엇갈리도록 적층되는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.The method of claim 4, wherein
And the pattern holes of the laminated porous films are alternately stacked with each other.
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Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20101126

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