KR20150054468A - 광학 시트와 이를 포함하는 백라이트 유닛 - Google Patents

광학 시트와 이를 포함하는 백라이트 유닛 Download PDF

Info

Publication number
KR20150054468A
KR20150054468A KR1020130136941A KR20130136941A KR20150054468A KR 20150054468 A KR20150054468 A KR 20150054468A KR 1020130136941 A KR1020130136941 A KR 1020130136941A KR 20130136941 A KR20130136941 A KR 20130136941A KR 20150054468 A KR20150054468 A KR 20150054468A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
microlens
light
prism sheet
film
micro
Prior art date
Application number
KR1020130136941A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102054813B1 (ko
Inventor
김영웅
김동혁
Original Assignee
엘지디스플레이 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 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020130136941A priority Critical patent/KR102054813B1/ko
Publication of KR20150054468A publication Critical patent/KR20150054468A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102054813B1 publication Critical patent/KR102054813B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/04Prisms
    • G02B5/045Prism arrays
    • 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
    • G02F1/133504Diffusing, scattering, diffracting elements
    • 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
    • G02F1/133615Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side

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)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

본 발명은 광학 시트에 이중 마이크로 렌즈 패턴을 적용하여 광학 시트와 프리즘 시트의 박리를 방지하고 휘도를 높일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 광학 시트는 베이스 필름의 하부에 형성되고 광원으로부터의 광을 확산시키는 복수의 비즈를 포함하는 비즈층; 상기 베이스 필름 상에 형성되어 광의 경로를 변경시키는 복수의 제1 마이크로 렌즈; 및 상기 복수의 제1 마이크로 렌즈 상에 형성된 제2 마이크로 렌즈;를 포함한다.

Description

광학 시트와 이를 포함하는 백라이트 유닛{Optical Sheet And Back Light Unit Having The Same}
본 발명은 액정 디스플레이 장치의 백라이트 유닛에 관한 것으로, 광학 시트에 이중 마이크로 렌즈 패턴을 적용하여 광학 시트와 프리즘 시트의 박리를 방지하고 휘도를 높일 수 있는 광학 시트와 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
이동통신 단말기, 노트북 컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기 및 대화면 TV의 발전에 따라서 이에 적용할 수 있는 평판 디스플레이 장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 증대되고 있다.
평판 디스플레이 장치로는 액정 디스플레이 장치(LCD: Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP: Plasma Display Panel), 전계 방출 디스플레이 장치(FED: Field Emission Display Device), 유기 발광 다이오드 디스플레이 장치(Organic Light Emitting Diode Display Device) 등이 연구되고 있다.
평판 디스플레이 장치들 중에서 액정 디스플레이 장치(LCD)는 양산 기술의 발전, 구동수단의 용이성, 고화질, 저전력 소비 및 대화면 구현의 장점으로 인해 산업용 단말기, 노트북 컴퓨터, 게임기 등과 같은 모니터; 휴대전화기, MP3, PDA, PMP, PSP, 휴대용 게임기, DMB 수신기 등과 같은 휴대용 단말기; 및 냉장고, 전자 레인지, 세탁기 등과 같은 가전제품 등으로 적용 분야가 확대되고 있다.
액정 디스플레이 장치는 매트릭스 형태로 배열된 픽셀에 형성된 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하고, 각 픽셀에 인가되는 영상 신호에 따라 광의 투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다.
이러한, 액정 디스플레이 장치는 상부 기판과 하부 기판 사이에 액정층이 형성된 액정 패널과, 상기 액정 패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛 및 구동 회로부를 포함하여 구성된다.
액정 패널은 자체적으로 광을 발생시키기 못하므로 광을 공급하기 위한 광원이 필요하며, 액정 패널의 측면 또는 배면에 배치된 백라이트 유닛을 통해 광을 공급받게 된다.
도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 확산 시트와 이를 포함하는 백라이트 유닛을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 액정 패널에서 표시되는 화상을 품질을 높이기 위해서는 고려하여야 할 점이 많이 있으나, 액정 패널에 조사되는 광의 휘도 및 균일도가 중요한 요인으로 작용한다. 즉, 액정 패널에 높은 휘도 및 균일도가 높은 광이 공급되어야 높은 품질의 화상을 표현할 수 있으며, 이를 위해 백라이트 유닛은 광원에서 발생된 광을 효율을 높이기 위한 복수의 광학 시트를 포함하여 구성된다.
백라이트 유닛이 3매의 광학 시트를 포함하는 경우, 2매의 프리즘 시트(10, 20, prism sheet)와 1매의 확산 시트(30, diffuser sheet)를 포함할 수 있다.
2매의 프리즘 시트(10, 20)는 각각 집광을 위한 복수의 프리즘 패턴(12, 22)을 포함하며, 하부에서 확산되어 입사되는 광을 액정 패널의 정면 방향으로 집광시켜 휘도를 향상시킨다.
확산 시트(30)는 광원으로부터 입사되는 광을 넓은 면적으로 확산시키기 위한 것으로, 복수의 비즈(bead, 32)을 포함하는 비즈층이 베이스 필름의 하부 및 상부에 배치되어 있다.
이와 같이, 복수의 광학 시트를 적층시켜 통합형 광학 시트를 형성하여 넓은 시야각과 높은 휘도의 광을 액정 패널에 공급하고, 모아레(moire) 현상과 같은 광학적 간섭을 줄인다.
그러나, 확산 시트(30)에 형성된 비즈(32)의 함침으로 인해 확산 시트(30)와 제1 프리즘 시트(10) 사이에 공기층(air layer)이 없어 확산 시트(30)에서 출사된 광의 집광 효율이 낮아져 휘도가 저하되는 문제점이 있다.
도 2를 참조하면, 백라이트 유닛에 2매의 프리즘 시트(10, 20) 및 마이크로 렌즈 필름(40)을 적용할 수 있다.
마이크로 렌즈 필름(40)은 베이스 필름 하부에는 복수의 비즈(42)를 포함하는 비즈층이 형성되어 있고, 베이스 필름의 상부에는 복수의 마이크로 렌즈 패턴(44)이 형성되어 있다.
마이크로 렌즈 필름(40)을 적용하여 통합형 광학 시트를 형성하면, 제1 프리즘 시트(10)와 마이크로 렌즈 필름(40) 사이에 공기층이 형성되어 마이크로 렌즈 필름(40)에서 출사된 광의 경로가 변경되어 집광 효율을 향상시킬 수 있다.
도 3은 확산 시트의 렌즈 패턴과 프리즘 시트와의 접촉면이 작게 형성된 것을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 마이크로 렌즈 필름(40)을 적용하면 공기층을 확보하여 집광 효율을 높일 수 있으나, 마이크로 렌즈 패턴(44)과 제1 프리즘 시트(10)가 접촉되는 면적(A)이 작을 경우에는 마이크로 렌즈 필름(40)과 제1 프리즘 시트(10)가 박리되는 문제점이 발생할 수 있다.
도 4는 확산 시트의 렌즈 패턴과 프리즘 시트와의 접촉면이 크게 형성된 것을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 마이크로 렌즈 필름(40)과 제1 프리즘 시트(10)가 박리되는 것을 방지하기 위해서 마이크로 렌즈 패턴(44)과 제1 프리즘 시트(10)가 접촉되는 면적(A)을 넓게 형성할 수 있다. 그러나, 넓은 면적으로 제1 프리즘 시트(10)가 중첩됨으로 인해 마이크로 렌즈 패턴(44)의 형태가 사라져 마이크로 렌즈 필름(40)에서 출사되는 광의 경로 변화가 감소하게 되고, 이로 인해 광의 휘도가 낮아지는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 확산 시트의 렌즈 패턴과 프리즘 시트와의 접촉면이 작게 형성되어 확산 시트와 프리즘 시트가 박리되는 문제점을 개선할 수 있는 광학 시트와 이를 포함하는 백라이트 유닛을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 확산 시트의 렌즈 패턴과 프리즘 시트와의 접촉면이 크게 형성되어 출광 경로의 변화량이 감소하여 휘도가 저하되는 문제점을 개선할 수 있는 광학 시트와 이를 포함하는 백라이트 유닛을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 광학 시트는 베이스 필름의 하부에 형성되고 광원으로부터의 광을 확산시키는 복수의 비즈를 포함하는 비즈층; 상기 베이스 필름 상에 형성되어 광의 경로를 변경시키는 복수의 제1 마이크로 렌즈; 및 상기 복수의 제1 마이크로 렌즈 상에 형성된 제2 마이크로 렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 광을 생성하는 광원; 상기 광원으로부터의 광을 확산시켜 출사시키는 마이크로 렌즈 필름; 상기 마이크로 렌즈 필름 상에 배치되는 제1 프리즘 시트; 및 상기 제1 프리즘 시트 상에 배치되는 제2 프리즘 시트;를 포함하고, 상기 마이크로 렌즈 필름은, 베이스 필름의 하부에 형성되고 광원으로부터의 광을 확산시키는 복수의 비즈를 포함하는 비즈층과, 상기 베이스 필름 상에 형성되어 광의 경로를 변경시키는 복수의 제1 마이크로 렌즈 및 상기 복수의 제1 마이크로 렌즈 상에 형성된 제2 마이크로 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 광학 시트와 이를 포함하는 백라이트 유닛은 광학 시트의 렌즈 패턴과 프리즘 시트의 접촉면을 넓게 형성시켜 광학 시트와 프리즘 시트가 박리되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 광학 시트와 이를 포함하는 백라이트 유닛은 광학 시트에서 출사된 광의 경로를 변화시켜 휘도를 높일 수 있다.
이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 확산 시트와 이를 포함하는 백라이트 유닛을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 확산 시트의 렌즈 패턴과 프리즘 시트와의 접촉면이 작게 형성된 것을 나타내는 도면이다.
도 4는 확산 시트의 렌즈 패턴과 프리즘 시트와의 접촉면이 크게 형성된 것을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광학 시트와 이를 포함하는 백라이트 유닛을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 광학 시트(마이크로 렌즈 필름)를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 5에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 광학 시트(마이크로 렌즈 필름)를 나타내는 평면도이다.
도 8은 이중 마이크로 렌즈 패턴을 적용하여 광학 시트와 프리즘 시트의 접촉면이 증가된 것을 나타내는 도면이다.
도 9 및 도 10은 이중 마이크로 렌즈 패턴의 높이 및 폭을 형성하는 실시 예들을 나타내는 도면이다.
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서 어떤 구조물이 다른 구조물 "상부에 또는 상에" 및 "하부에 또는 아래에" 형성된다고 기재된 경우, 이러한 기재는 이 구조물들이 서로 접촉되어 있는 경우는 물론이고 이들 구조물들 사이에 제3의 구조물이 개재되어 있는 경우까지 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 광학 시트와 이를 포함하는 백라이트 유닛에 대하여 설명하기로 한다. 본 발명은 광 효율을 높일 수 있는 광학 시트와 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것이므로, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서 액정 패널 및 구동 회로부에 관한 상세한 설명은 생략할 수 있다.
도면에 도시하지 않았지만, 액정 디스플레이 장치는 복수의 픽셀이 매트릭스 형태로 배열된 액정 패널과, 상기 액정 패널에 광을 공급하기 위한 백라이트 유닛과, 상기 액정 패널 및 백라이트 유닛의 광원을 구동시키기 위한 구동 회로부를 포함하여 구성된다.
액정 패널은 픽셀마다 박막 트랜지스터(TFT)들이 형성된 하부 기판과, 컬러 화상을 표시하기 위한 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 컬러필터가 형성된 상부 기판 및 상부 기판과 하부 기판 사이에 채워진 액정층을 포함한다. 액정 패널의 하부 및 상부에는 입사된 광을 편광시키는 편광 필름이 배치된다.
본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 모든 방향으로 균등한 세기의 광을 출사시키며, 액정 패널의 상부에 배치되는 상부 편광 필름 및 액정 패널의 하부에 배치되는 하부 편광 필름은 배향각에 따라 광 흡수축과 광 투과축이 달라지게 되며, 일정 각도로 입사되는 광을 흡수 또는 투과시키게 된다.
액정 패널에 형성된 상부 편광 필름 및 하부 편광 필름을 통해 입사되는 광 중에서 편광 축과 동일한 방향(각도)으로 진동하는 광만을 투과시키고, 그 외의 광은 흡수 또는 반사하여 특정 방향의 편광만을 투과시키게 된다.
액정 패널은 액정층에 전계를 인가하는 방식에 따라 수평전계 방식과 수직전계 방식으로 구분될 수 있는데, 수평전계 방식은 IPS(In-Plane Switch) 모드와 FFS(Fringe Field Switch) 모드, 수직전계 방식은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment)가 적용되고 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 광학 시트와 이를 포함하는 백라이트 유닛은 액정 패널의 모드에 제한되지 않고 적용될 수 있다.
액정 패널은 자체적으로 광을 생성하지 못하므로 광을 공급하기 위한 광원이 필요하며, 액정 패널의 측면 또는 배면에 배치된 광원을 포함하는 백라이트 유닛을 통해 광을 공급받게 된다.
여기서, 백라이트 유닛은 액정 패널에 광을 공급하는 광원의 배열 형태에 따라 직하형(direct type)과 에지형(edge type)으로 구분될 수 있다. 직하형은 액정 패널의 배면에 광원을 배열하여 액정 패널에 광을 공급한다. 한편, 에지형은 액정 패널의 측면 방향에 광원을 배열하여 액정 패널에 광을 공급한다.
본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 직하형(direct type) 또는 에지형(edge type)에 모두 적용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광학 시트와 이를 포함하는 백라이트 유닛을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
백라이트 유닛은 광원과 복수의 광학 시트를 포함하여 구성된다.
광원은 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp), LED(Light Emitting Diode)가 적용될 수 있으며, 도 5에서는 광원을 도시하지 않았다.
복수의 광학 시트는 2매의 프리즘 시트(110, 120, prism sheet)와 1매의 마이크로 렌즈 필름(130)을 포함한다. 도면에 도시하지 않았지만, 프리즘 시트를 대체하여 반사형 편광 시트(DBEF-D: Dual Brightness Enhancement Film-Diffuse)가 적용될 수도 있다.
제1 프리즘 시트(110) 및 제2 프리즘 시트(120)는 집광을 위한 것으로, 베이스 필름 및 복수의 프리즘 패턴(112, 122)을 포함한다. 제1 프리즘 시트(110)와 제2 프리즘 시트(120)의 베이스 필름은 배향각이 직교하도록 형성되고, 제1 프리즘 시트(110)의 프리즘 패턴(112)과 제2 프리즘 시트(120)의 프리즘 패턴(122)은 직교하도록 형성된다.
제1 프리즘 시트(110)의 베이스 필름은 하부 편광 필름의 광 투과축과 동일 각도를 가지도록 배향될 수 있다. 그리고, 제2 프리즘 시트(120)의 베이스 필름은 상부 편광 필름의 광 투과축과 동일 각도를 가지도록 배향될 수 있다.
이러한, 제1 프리즘 시트(110) 및 제2 프리즘 시트(120)는 하부에서 입사되는 광을 액정 패널의 정면 방향으로 집광시켜 휘도를 향상시킨다. 제2 프리즘 시트(120) 상부에 액정 패널이 배치되고, 제2 프리즘 시트(120)의 하부에 제1 프리즘 시트(110)가 배치된다.
제1 프리즘 시트(110) 및 제2 프리즘 시트(120)는 Polyethylene(PET), methlystylene(MS) 수지, polymethyl methacrylate(PMMA), Polybutyl methacrylate(PBMA), polycarbonate(PC), Polystyrene(PS), 아크릴 레진(Acryl Resin)으로 형성될 수 있다. 제1 프리즘 시트(110) 및 제2 프리즘 시트(120)이 베이스 필름과 프리즘 패턴(112, 122)은 동일 재료 또는 서로 다른 재료로 형성될 수 있다.
마이크로 렌즈 필름(130)은 광원으로부터 입사되는 광을 확산시켜 넓은 범위에서 균일한 분포를 가지도록 한다. 마이크로 렌즈 필름(130)은 제1 프리즘 시트(110)의 하부에 배치된다.
도 6은 도 5에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 광학 시트(마이크로 렌즈 필름)를 나타내는 사시도이고, 도 7은 도 5에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 광학 시트(마이크로 렌즈 필름)를 나타내는 평면도이다.
도 6 및 도 7을 결부하여 설명하면, 마이크로 렌즈 필름(130)은 평평(flat)하게 형성된 베이스 필름, 비즈층 및 복수의 이중 마이크로 렌즈를 포함한다.
비즈층은 베이스 필름의 하부에 형성되며, 베이스 필름에 입사되는 광을 확산시키기 위한 복수의 비즈(132)를 포함하여 형성된다.
이중 마이크로 렌즈는 베이스 필름 상에 형성된 복수의 제1 마이크로 렌즈(134)와, 상기 복수의 제1 마이크로 렌즈(134) 상에 형성된 복수의 제2 마이크로 렌즈(136)를 포함하여 구성된다.
마이크로 렌즈 필름(130)은 Polyethylene(PET), methlystylene(MS) 수지, polymethyl methacrylate(PMMA), Polybutyl methacrylate(PBMA), polycarbonate(PC), Polystyrene(PS), 아크릴 레진(Acryl Resin)으로 형성될 수 있다.
마이크로 렌즈 필름(130)의 베이스 필름, 제1 마이크로 렌즈(134), 제2 마이크로 렌즈(136)는 동일 재료 또는 서로 다른 재료로 형성될 수 있다.
마이크로 렌즈 필름(130)의 비즈층은 polymethyl methacrylate(PMMA) 또는 Polybutyl methacrylate(PBMA)로 형성될 수 있다.
여기서, 제1 마이크로 렌즈(134)는 베이스 필름에서 출사되는 광의 경로를 변경시켜 집광 효율을 높이기 위해서 베이스 필름 상에 형성된다. 그리고, 제2 마이크로 렌즈(136)는 제1 프리즘 시트(110)와의 접촉면적을 넓히기 위해 제1 마이크로 렌즈(134) 상에 형성된 것이다.
제1 마이크로 렌즈(134) 및 제2 마이크로 렌즈(136)는 반구형으로 형성될 수 있다. 제1 마이크로 렌즈(134)는 베이스 필름 상에 정형으로 배치될 수도 있고, 비정형으로도 배치될 수도 있다.
제2 마이크로 렌즈(136)는 제1 마이크로 렌즈(134) 상의 중심에 형성될 수 있다. 제1 마이크로 렌즈(134)의 중심은 제2 마이크로 렌즈(136)의 중심의 5%이내에 형성될 수 있다. 즉, 제2 마이크로 렌즈(136)의 지름의 5%에 해당하는 길이 이내에, 제2 마이크로 렌즈(136)의 중심과 제1 마이크로 렌즈(134)의 중심이 위치할 수 있다.
제2 마이크로 렌즈(136)의 크기는 제1 마이크로 렌즈(134)의 크기의 10% 이하로 형성된다. 제1 마이크로 렌즈(134) 및 제2 마이크로 렌즈(136)의 표면은 격면 또는 요철이 적용될 수 있다.
도 8은 이중 마이크로 렌즈 패턴을 적용하여 광학 시트와 프리즘 시트의 접촉면이 증가된 것을 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 제1 프리즘 시트(110)와 마이크로 렌즈 필름(130)의 접착력을 높여 서로 박리되는 것을 방지하기 위해서는 제1 프리즘 시트(110)와의 접촉면적(A)이 넓어야 한다.
이를 위해서, 본 발명에서는 마이크로 렌즈 필름(130)에 복수의 이중 마이크로 렌즈를 형성하였다. 이중 마이크로 렌즈는 제1 마이크로 렌즈(134)와 제2 마이크로 렌즈(136)로 구성된다.
제1 마이크로 렌즈(134) 상에 제2 마이크로 렌즈(136)를 형성하고, 제2 마이크로 렌즈(136)에 의해서 제1 프리즘 시트(110)와의 접촉면적(A)을 확보할 수 있다.
이를 통해서, 마이크로 렌즈 필름(130)과 제1 프리즘 시트(110)가 박리되는 것을 방지할 수 있다. 이때, 제1 마이크로 렌즈(134)와 마이크로 렌즈 필름(130)의 하면이 접촉하는 면적은 최소화되어, 제1 마이크로 렌즈(134)에 의해서 출사되는 광의 경로가 변경되는 효과는 향상시킬 수 있다.
따라서, 마이크로 렌즈 필름(130)과 제1 프리즘 시트(110)의 접착력은 증가시키면서, 마이크로 렌즈 필름(130)에서 출사되는 광의 경로를 변경시켜 백라이트 유닛에서 액정 패널에 입사되는 광의 휘도를 높일 수 있다.
도 9 및 도 10은 이중 마이크로 렌즈 패턴의 높이 및 폭을 형성하는 실시 예들을 나타내는 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 제2 마이크로 렌즈(136)의 형상의 높이(a)와 폭(b)을 조절하여 제1 프리즘 시트(110)와 마이크로 렌즈 필름(130)의 접착면적을 조절할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제2 마이크로 렌즈(136)의 높이(a)보다 폭(b)을 크게 형성하여 제1 프리즘 시트(110)와 마이크로 렌즈 필름(130)의 접착면적을 넓게 형성할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 제2 마이크로 렌즈(136)의 폭(b)보다 높이(a)을 크게 형성하여 제1 프리즘 시트(110)와 마이크로 렌즈 필름(130)의 접착면적을 넓게 형성할 수 있다.
여기서, 제1 마이크로 렌즈(134)의 크기의 10% 이하에서 제2 마이크로 렌즈(136)의 크기를 자유롭게 조절할 수 있다.
마이크로 렌즈 필름(130)에서 확산된 광은 제1 프리즘 시트(110)와 제2 프리즘 시트(120)를 경유하면서 집광되어 액정 패널에 조사된다. 이와 같이, 마이크로 렌즈 필름(130), 제1 프리즘 시트(110) 및 제2 프리즘 시트(120)가 적층된 구조로 통합 광학 시트를 형성하여 액정 패널에 조사되는 광의 효율을 높일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 광학 시트와 이를 포함하는 백라이트 유닛은 광학 시트의 렌즈 패턴과 프리즘 시트의 접촉면을 넓게 형성시켜 광학 시트와 프리즘 시트가 박리되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 광학 시트와 이를 포함하는 백라이트 유닛은 광학 시트에서 출사된 광의 경로를 변화시켜 휘도를 높일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 광학 시트를 포함하는 백라이트 유닛은 3매의 광학 시트로 고 휘도 및 균일도가 높은 광을 액정 패널에 공급할 수 있다. 이를 통해, 종래 기술 대비 광원의 개수를 줄여 액정 디스플레이 장치의 제조비용을 절감시킬 수 있다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 광원이 액정 패널의 측면 방향에 배치되는 엣지형 방식뿐만 아니라, 광원이 액정 패널의 배면에 배치되는 직하형 방식에도 적용될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당 업자는 상술한 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.
110: 제1 프리즘 시트 112: 프리즘 패턴
120: 제2 프리즘 시트 122: 프리즘 패턴
130: 광학 시트 132: 비즈(bead) 패턴
134: 제1 마이크로 렌즈 패턴 136: 제2 마이크로 렌즈 패턴

Claims (10)

  1. 베이스 필름의 하부에 형성되고 광원으로부터의 광을 확산시키는 복수의 비즈를 포함하는 비즈층;
    상기 베이스 필름 상에 형성되어 광의 경로를 변경시키는 복수의 제1 마이크로 렌즈; 및
    상기 복수의 제1 마이크로 렌즈 상에 형성된 제2 마이크로 렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 마이크로 렌즈 및 상기 제2 마이크로 렌즈는 반구형으로 형성되고,
    상기 제2 마이크로 렌즈의 크기는 상기 제1 마이크로 렌즈의 크기의 10% 이하로 형성되는 것을 특징으로 광학 시트.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 마이크로 렌즈는 상기 제1 마이크로 렌즈 상의 중심에 형성된 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 마이크로 렌즈는 상측에 배치되는 프리즘 시트와의 접촉되는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 마이크로 렌즈의 형상의 길이와 폭을 조절하여 상기 프리즘 시트와의 접촉면적을 조절하는 것을 특징으로 하는 광학 시트
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 마이크로 렌즈의 높이보다 폭이 크게 형성되거나, 또는
    상기 제2 마이크로 렌즈의 폭보다 높이가 크게 형성된 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  7. 광을 생성하는 광원;
    상기 광원으로부터의 광을 확산시켜 출사시키는 마이크로 렌즈 필름;
    상기 마이크로 렌즈 필름 상에 배치되는 제1 프리즘 시트; 및
    상기 제1 프리즘 시트 상에 배치되는 제2 프리즘 시트;를 포함하고,
    상기 마이크로 렌즈 필름은,
    베이스 필름의 하부에 형성되고 광원으로부터의 광을 확산시키는 복수의 비즈를 포함하는 비즈층과, 상기 베이스 필름 상에 형성되어 광의 경로를 변경시키는 복수의 제1 마이크로 렌즈 및 상기 복수의 제1 마이크로 렌즈 상에 형성된 제2 마이크로 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈 필름의 제2 마이크로 렌즈는 상기 제1 프리즘 시트와 하면과 접촉되고,
    상기 제2 마이크로 렌즈의 형상의 길이와 폭을 조절하여 상기 제1 프리즘 시트와의 접촉면적을 조절하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 마이크로 렌즈의 높이보다 폭이 크게 형성되거나, 또는
    상기 제2 마이크로 렌즈의 폭보다 높이가 크게 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 마이크로 렌즈 및 상기 제2 마이크로 렌즈는 반구형으로 형성되고,
    상기 제2 마이크로 렌즈의 크기는 상기 제1 마이크로 렌즈의 크기의 10% 이하로 형성되고,
    상기 제2 마이크로 렌즈는 상기 제1 마이크로 렌즈 상의 중심에 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
KR1020130136941A 2013-11-12 2013-11-12 광학 시트와 이를 포함하는 백라이트 유닛 KR102054813B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130136941A KR102054813B1 (ko) 2013-11-12 2013-11-12 광학 시트와 이를 포함하는 백라이트 유닛

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130136941A KR102054813B1 (ko) 2013-11-12 2013-11-12 광학 시트와 이를 포함하는 백라이트 유닛

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150054468A true KR20150054468A (ko) 2015-05-20
KR102054813B1 KR102054813B1 (ko) 2019-12-11

Family

ID=53390613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130136941A KR102054813B1 (ko) 2013-11-12 2013-11-12 광학 시트와 이를 포함하는 백라이트 유닛

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102054813B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020004849A1 (ko) * 2018-06-28 2020-01-02 주식회사 엘엠에스 미니 led 또는 마이크로 led 백라이트 유닛용 광학 필름

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050103772A (ko) * 2004-04-27 2005-11-01 매그나칩 반도체 유한회사 더블렌즈를 구비한 이미지센서 및 그 제조방법
KR20080054010A (ko) * 2006-12-12 2008-06-17 삼성전자주식회사 프리즘 시트 및 이의 제조 방법
KR20090053518A (ko) * 2007-11-23 2009-05-27 엘지전자 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR20110094595A (ko) * 2010-02-17 2011-08-24 엘지디스플레이 주식회사 이중 렌즈 확산 시트를 구비한 액정표시장치 백 라이트 유닛
KR20110134174A (ko) * 2010-06-08 2011-12-14 미래나노텍(주) 유기 발광 다이오드
KR20130027705A (ko) * 2011-09-08 2013-03-18 엘지디스플레이 주식회사 마이크로 렌즈시트 및 이를 포함하는 액정표시장치와 마이크로 렌즈시트의 제조방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050103772A (ko) * 2004-04-27 2005-11-01 매그나칩 반도체 유한회사 더블렌즈를 구비한 이미지센서 및 그 제조방법
KR20080054010A (ko) * 2006-12-12 2008-06-17 삼성전자주식회사 프리즘 시트 및 이의 제조 방법
KR20090053518A (ko) * 2007-11-23 2009-05-27 엘지전자 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR20110094595A (ko) * 2010-02-17 2011-08-24 엘지디스플레이 주식회사 이중 렌즈 확산 시트를 구비한 액정표시장치 백 라이트 유닛
KR20110134174A (ko) * 2010-06-08 2011-12-14 미래나노텍(주) 유기 발광 다이오드
KR20130027705A (ko) * 2011-09-08 2013-03-18 엘지디스플레이 주식회사 마이크로 렌즈시트 및 이를 포함하는 액정표시장치와 마이크로 렌즈시트의 제조방법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020004849A1 (ko) * 2018-06-28 2020-01-02 주식회사 엘엠에스 미니 led 또는 마이크로 led 백라이트 유닛용 광학 필름
KR20200001867A (ko) * 2018-06-28 2020-01-07 주식회사 엘엠에스 미니 led 또는 마이크로 led 백라이트 유닛용 광학 필름
CN112219141A (zh) * 2018-06-28 2021-01-12 株式会社Lms 迷你led或微型led背光单元用光学膜
US11294235B2 (en) 2018-06-28 2022-04-05 Lms Co., Ltd. Optical film for mini LED or micro LED backlight unit
CN112219141B (zh) * 2018-06-28 2022-07-12 株式会社Lms 迷你led或微型led背光单元用光学膜

Also Published As

Publication number Publication date
KR102054813B1 (ko) 2019-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10473293B2 (en) Reflective sheet and method of manufacturing the same
KR20120078923A (ko) 양방향 액정표시장치
CN102628579A (zh) 导光板、背光模组及显示装置
US20160245983A1 (en) Liquid crystal display device
US10564475B2 (en) Backlight unit and liquid crystal display device including the same
US20190129253A1 (en) Backlight unit and liquid crystal display device including the same
KR102090457B1 (ko) 액정표시장치
KR102135611B1 (ko) 직하형 백라이트 유닛 및 직하형 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치
KR102123456B1 (ko) 액정표시장치
KR102074677B1 (ko) 프리즘 시트와 이를 포함하는 백라이트 유닛
WO2008020684A1 (en) Display device and mobile terminal having the same
KR102030412B1 (ko) 라운드 다각패턴을 가진 도광판 및 이를 구비한 액정표시소자
CN104061488A (zh) 背光模块及显示装置
KR102054813B1 (ko) 광학 시트와 이를 포함하는 백라이트 유닛
KR101694118B1 (ko) 확산 시트와 이를 포함하는 액정 표시장치의 백라이트 유닛
KR101413140B1 (ko) 불균일한 로컬 마이크로렌즈 어레이 패턴을 갖는 광확산판 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR101649219B1 (ko) 액정표시장치
KR101988007B1 (ko) 백라이트 유닛과 이를 포함한 액정표시장치
KR101695629B1 (ko) 확산 시트와 이를 포함하는 액정 표시장치의 백라이트 유닛
KR20110119039A (ko) 프리즘 시트와 이를 포함하는 액정 표시장치의 백라이트 유닛
KR20130020473A (ko) 빛샘이 방지된 액정표시소자
KR20100028458A (ko) 도광판 및 이를 이용한 액정표시장치용 백라이트 유닛
KR102235157B1 (ko) 도광판 및 상기 도광판을 포함하는 백라이트 유닛
US9069203B2 (en) Liquid crystal panel
KR20120040808A (ko) 광학 시트와 이를 포함하는 액정 표시장치의 백라이트 유닛

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant