[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR100837305B1 - 광학 시트, 이를 이용한 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치 - Google Patents

광학 시트, 이를 이용한 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100837305B1
KR100837305B1 KR1020070025439A KR20070025439A KR100837305B1 KR 100837305 B1 KR100837305 B1 KR 100837305B1 KR 1020070025439 A KR1020070025439 A KR 1020070025439A KR 20070025439 A KR20070025439 A KR 20070025439A KR 100837305 B1 KR100837305 B1 KR 100837305B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
optical sheet
light
backlight unit
valleys
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
KR1020070025439A
Other languages
English (en)
Inventor
주한빛
Original Assignee
엘지전자 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 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020070025439A priority Critical patent/KR100837305B1/ko
Priority to US12/049,029 priority patent/US20080225202A1/en
Priority to EP08004986A priority patent/EP1970751A1/en
Priority to TW097109431A priority patent/TW200907421A/zh
Priority to JP2008067553A priority patent/JP2008242454A/ja
Application granted granted Critical
Publication of KR100837305B1 publication Critical patent/KR100837305B1/ko
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—Devices 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
    • G02F1/01—Devices 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 
    • G02F1/13—Devices 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light 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
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0036—2-D arrangement of prisms, protrusions, indentations or roughened surfaces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light 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
    • G02B6/0081—Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
    • G02B6/0086—Positioning aspects
    • G02B6/0088—Positioning aspects of the light guide or other optical sheets in the package
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—Devices 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
    • G02F1/01—Devices 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 
    • G02F1/13—Devices 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G02F1/133607—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members the light controlling member including light directing or refracting elements, e.g. prisms or lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—Devices 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
    • G02F1/01—Devices 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 
    • G02F1/13—Devices 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

본 발명은 광학 시트, 이를 이용한 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트는, 복수의 산과 골 및 복수의 제 1 비드를 포함하는 구조화된 면; 및 수지로 이루어진 모재와 상기 모재에 분산되어 배치되는 복수의 제 2 비드를 포함하는 보호층을 포함하며, 상기 구조화된 면은 길이 방향을 따라 배열되고, 상기 구조화된 면의 산과 골은 좌우로 구불구불한 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 광학 시트, 이를 이용한 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치는 모아레 현상을 완화 또는 제거할 수 있는 장점이 있다.
광학 시트, 백라이트 유닛, 액정 표시 장치

Description

광학 시트, 이를 이용한 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치 {OPTICAL SHEET, BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
도 1은 종래의 프리즘 시트를 도시한 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 단면도이다.
도 2b는 도 2a의 액정 패널의 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트를 도시한 사시도이다.
도 4b는 도 4a에 도시한 광학 시트의 평면도이다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 시트를 도시한 사시도이다.
도 5b는 도 5a에 도시한 광학 시트의 평면도이다.
도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 시트를 도시한 사시도이다.
도 6b는 도 6a에 도시한 광학 시트의 평면도이다.
도 7a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 시트를 도시한 사시도이다.
도 7b는 도 7a에 도시한 광학 시트의 평면도이다.
본 발명은 광학 시트, 이를 이용한 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device)는, 인가 전압에 따른 액정 투과도의 변화를 이용하여 각종 장치에서 발생되는 여러 가지 전기적인 정보를 시각정보로 변화시켜 전달하는 전자 소자이다.
자체 발광원이 없는 수광형 소자인 액정 표시 장치는 소자의 화면 전체를 후면에서 조명할 수 있는 별도의 광원 장치가 필요한데, 이러한 액정 표시 장치용 조명 장치를 통상 백라이트 유닛(Backlight Unit)이라 한다.
상기 백라이트 유닛은 빛을 방출하는 광원 및 상기 광원으로부터 방출된 빛을 안내하는 도광판 및 상기 도광판으로부터 안내된 빛의 방향을 변환하는 다수의 광학 부재들을 포함한다. 상기 광학 부재들의 일부로써, 빛을 집광하기 위한 프리즘 시트가 사용되고 있다.
도 1은 종래의 프리즘 시트를 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 프리즘 시트(100)는 프리즘 지지부(130)와 프리즘 지지부(130) 상의 전면에 걸쳐 나란히 형성된 복수의 프리즘 형상부(110)를 포함한다. 프리즘 형상부(110)는 제 1 면(112) 및 제 2 면(114)으로 이루어진 측면부를 구비하며, 정면에서 보아 대략 이등변 삼각형의 형상을 이룬다. 제 1 면(112)과 제 2 면(114)은 90°의 각도를 이루는 것이 일반적이지만 선택에 따라 달리 구성할 수도 있다.
복수의 프리즘 형상부(110)가 프리즘 지지부(130)에 연속하여 형성되어 골(118)과 산(116)이 교대로 형성된다. 이렇게 구성된 프리즘 시트(100)는 프리즘 지지부(130)로 입사된 빛을 프리즘 형상부(110)를 거치면서 굴절시킨다. 이에 따라 낮은 각도로 입사되는 빛이 정면 쪽으로 집중되어 유효 시야각 범위에서 휘도가 높아진다.
그러나 이러한 종래의 프리즘 시트(100)의 프리즘 형상부(110)는 그 측면부가 평평하기 때문에 입사된 광을 일 방향으로만 굴절시키므로 이차원적으로 광을 굴절시키는 데에는 적합하지 않다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 이차원적으로 광을 굴절시킬 수 있는 구조를 갖는 광학 시트, 이를 이용한 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다른 광학 부재와의 접촉 등에 의해 발생하는 결함이 외부에서 시각적으로 검출되기 어려운 광학 시트, 이를 이용한 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 빛의 집광 및 산란을 동시에 수행할 수 있는 광학 시트를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 액정 패널; 및 상기 액정 패널의 후면에 배치되어 상기 액정 패널을 조명하기 위한 백라이트 유닛을 포함하되, 상기 백라이트 유닛은, 빛을 제공하는 하나의 광원; 및 상기 광원에 인접하여 위치하는 광학 시트를 포함하되, 상기 광학 시트는, 복수의 산과 골 및 복수의 제 1 비드를 포함하는 구조화된 면; 및 수지로 이루어진 모재와 상기 모재에 분산되어 배치되는 복수의 제 2 비드를 포함하는 보호층을 포함하며, 상기 구조화된 면은 길이 방향을 따라 배열되고, 상기 구조화된 면의 산과 골은 좌우로 구불구불한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은, 빛을 제공하는 적어도 하나의 광원; 및 상기 광원에 인접하여 위치하는 광학 시트를 포함하되, 상기 광학 시트는, 복수의 산과 골 및 복수의 제 1 비드를 포함하는 구조화된 면; 및 수지로 이루어진 모재와 상기 모재에 분산되어 배치되는 복수의 제 2 비드를 포함하는 보호층을 포함하며, 상기 구조화된 면은 길이 방향을 따라 배열되고, 상기 구조화된 면의 산과 골은 좌우로 구불구불한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트는, 복수의 산과 골 및 복수의 제 1 비드를 포함하는 구조화된 면; 및 수지로 이루어진 모재와 상기 모재에 분산되어 배치되는 복수의 제 2 비드를 포함하는 보호층을 포함하며, 상기 구조화된 면은 길이 방향을 따라 배열되고, 상기 구조화된 면의 산과 골은 좌우로 구불구불한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광학 시트, 이를 이용한 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치는 모아레 현상을 완화 또는 제거할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 광학 시트, 이를 이용한 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치는 다른 광학 부재와의 접촉 등에 의해 발생하는 결함이 외부에서 시각적으로 검출되기 어렵다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 광학 시트는 그 형상적 특징으로 인해, 빛을 집광시키는 기능을 수행하면서, 비드로 인해, 빛을 산란시키는 기능을 동시에 수행할 수 있는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 단면도이며, 도 2b는 도 2a의 액정 패널의 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 2a 및 도 2b을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(200)는 외부에서 인가되는 구동 신호와 데이터 신호에 따라 화상을 디스플레이하는 액정 패널(210)과 액정 패널(210)을 후면에서 조명하기 위한 백라이트 유닛(220)을 구비한다.
액정 패널(210)은 하부 기판(210a), 상부 기판(210b), 하부 편광필름(211a), 상부 편광필름(211b), 칼라필터(212), 블랙매트릭스(213), 공통전극(214), TFT 어레이(215), 화소전극(216) 및 액정층(217)을 포함한다.
칼라필터(212)는 레드, 그린 및 블루에 해당하는 칼라필터들을 포함하며, 빛이 인가되는 경우 레드, 그린 또는 블루에 해당하는 이미지를 발생시킨다.
TFT 어레이(215)는 스위칭 소자로서 화소전극(216)을 스위칭한다.
공통전극(214) 및 화소전극(216)은 외부에서 인가되는 소정 전압에 따라 액정층(217)의 분자 배열을 변환한다.
액정층(217)은 소정 분자들로 이루어져 있고, 상기 분자들이 화소전극(216) 과 공통전극(214) 사이에 인가된 전압차에 상응하여 배열된다.
그 결과, 이하의 백라이트 유닛(220)으로부터 제공되는 빛이 액정층(217)의 분자 배열에 상응하여 칼라필터(212)에 입사된다.
이미 위에서 언급한 바와 같이, 본 발명을 이해하고 이를 실시함에 있어서, 액정 패널(210)의 정확한 구조적 특성은 중요하지 않으며, 액정 표시 장치에 통상적으로 사용되는 어떠한 구조의 액정 패널에도 본 발명의 사상이 광범위하게 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은 이상 언급한 액정 패널(210)의 구조에 의해 제한적으로 해석되지 않을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(220)은 광원부(230), 도광판(240), 반사 시트(250) 및 광학 시트(260)를 포함하며, 선택적으로, 보호 시트(280)를 더 포함한다.
본 실시예에서는, 광원부(230)가 도광판(240)의 양 측면에 배치되는 에지-라이트 방식(edge-light method)으로 구동된다. 본 발명의 다른 실시예에서, 광원부(230)는 도광판(240)의 일 측면에만 배치되는 에지-라이트 방식으로 구동될 수 있다.
광원부(230)는 소정의 파장의 빛, 예를 들면 백색광을 발생시키는 광원(230a)과, 광원(230a)의 외측에 배치된 광원 반사판(230b)을 포함한다. 본 발명의 광원(230a)은 제한됨이 없이, 냉음극 형광램프(CCFL), 외부전극 형광램프(EEFL) 또는 발광다이오드(LED) 등 다양한 광원이 사용될 수 있다.
광원(230a)에서 발생한 빛은 도광판(240)의 측면, 즉 광 입사면으로 바로 입 사되거나, 광원(230a)의 외측에 배치된 광원 반사판(230b)에 반사되어 상기 광 입사면으로 입사된다.
광원 반사판(230b)은 광원(230a)에서 발생한 빛을 도광판(240) 측으로 반사시켜 도광판(240)에 입사되는 빛의 양을 증가시킴으로써 광 효율을 향상시킨다. 이를 위해 광원 반사판(230b)은 반사성이 높은 물질로 구성되며, 그 표면에 은(Ag)을 코팅하기도 한다.
광원부(230)는 백라이트 유닛(220)의 측면에 위치하기 때문에, 광원부(230)에서 발생된 빛이 백라이트 유닛(220)의 전면에 걸쳐 균일하게 투과되지 않고 가장자리에 집중된다. 따라서, 빛을 액정 패널(210)의 가시면의 전면으로 균일하게 투과시키기 위해 도광판(240)이 필요하다. 도광판(240)은 그 측면에 배치된 광 입사면을 통해 입사된 빛을 상부에 배치된 액정 패널(210)의 가시면(viewing plane)에 실질적으로 평행한 방향, 즉 상기 광 입사면과 실질적으로 수직인 방향으로 전송하면서 빛을 혼합하여 균일화하는 역할을 한다. 이를 위해 도광판(240)은 광 입사면으로 빛이 입사된 후 임계각 이하에서 연속적인 전반사가 일어나도록 설계된다. 도광판(240)의 전면은 액정 패널(210)이 배치된 방향으로 빛이 출사되기 위한 광 출사면이 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도광판(240)은 폴리메틸메타 아크릴레이트와 같은 투명 아크릴 수지로 구성될 수 있다.
반사 시트(250)는 도광판(240)의 저면에 배치되며 도광판(240)의 저면으로 출사되는 빛을 반사시켜 도광판(240)으로 재입사시키는 역할을 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 반사 시트(250)는 SUS, Brass, 알루미늄, PET 등으로 이루어진 시트 위에 은(silver)을 입히고, 열이 미세하게 발생한다 해도 장시간 흡열로 인한 변형을 막기 위해 티타늄 코팅하여 제작될 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사 시트(250)는 PET와 같은 합성수지제의 시트에 광을 산란시키기 위한 기포를 분산시켜 제작될 수 있다.
도광판(240)으로부터 출사된 빛이 액정 패널(210)의 가시면에 유효하게 입사하도록 하여 휘도를 향상시키고, 액정 패널(210)에 입사되는 빛을 균일하게 하여 가시면의 전면이 균일한 휘도 분포를 갖도록 하기 위해, 백라이트 유닛(220)은 하나 이상의 광학 부재를 포함한다.
광학 시트(260)는 도광판(240)에서 낮은 각도로 입사되는 빛을 액정 패널(210)의 가시면에 수직한 방향의 빛으로 변조하여 액정 패널(210)에 집광시키며넓은 유효 시야각 범위를 형성시킨다. 광학 시트(260)의 상세한 구조에 대해서는 후술하기로 한다.
보호 시트(280)는 광학 시트(260) 위에 위치하여 광학 시트(260)의 손상을 방지한다. 보호 시트(280)는 광학 시트(260)가 액정 패널(210)과 직접 접촉하여 발생하는 불량, 예를 들면 스크래치를 방지하고, 광학 시트(260)에 의해 좁혀진 시야각을 일정 범위에서 퍼지게 하는 역할을 수행할 수 있다.
보호 시트(280)는 낮은 헤이즈(haze)와 높은 투과도(transmittance)를 특징으로 하는 확산층을 포함하며, 광학 시트(260)로부터 출사되는 강한 빛을 액정 패널(210)에 최적으로 확산시킨다.
본 발명을 이해하고 이를 실시함에 있어서, 보호 시트(280)의 정확한 구조적, 물질적 특성은 중요하지 않으며, 백라이트 유닛에 통상적으로 사용되는 어떠한 구조 및 재료를 이용한 보호 시트(280)에도 본 발명의 사상이 광범위하게 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 광학 시트(260)를 채용한 백라이트 유닛(220)의 경우, 본 발명의 광학 시트(260)가 보호 시트(280)의 일부 기능, 즉, 확산 기능도 수행할 수 있으므로, 보호 시트(280) 없이 백라이트 유닛(220)을 구성하여도 무방하다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명은 직하형 백라이트 유닛(320)을 채용한 액정 표시 장치(300)를 나타낸다.
이하에서는, 상술한 에지-라이트 방식의 백라이트 유닛(220)과 차이점을 중심으로 설명하며, 동일 내지 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하여, 상세한 중복 설명을 생략한다.
광원(330)은 액정 패널(210)을 조명하기 위한 소정의 파장의 빛을 방출한다. 본 발명의 광원(330)은 제한됨이 없이, 냉음극 형광램프(CCFL), 외부전극 형광램프(EEFL) 또는 발광다이오드(LED) 등 다양한 광원이 사용될 수 있다.
광학 플레이트(340)는 내부에 일정한 패턴이 형성되어 있어 광원(330)에서 발생한 빛의 방사선을 제거하는 역할을 한다. 광학 플레이트(340)는, 예를 들어, 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate; PMMA)로 형성할 수 있다.
프레임(350)은 광원(330)을 수납하기 위한 공간을 제공하며, 선택적으로 상 부에 반사 시트(360)가 더 배치될 수 있다.
반사 시트(360)는 광원(330)에서 저부로 방출하는 빛을 액정 패널(210) 방향으로 반사시킴으로써, 빛의 이용 효율을 향상시킨다.
본 발명의 일 실시예에서, 반사 시트(360)는 SUS, Brass, 알루미늄, PET 등으로 이루어진 시트 위에 은(Ag)을 입히고, 열이 미세하게 발생한다 해도 장시간 흡열로 인한 변형을 막기 위해 티타늄 코팅하여 제작될 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 반사 시트(360)는 PET와 같은 합성수지로 된 시트에 광을 산란시키기 위한 기포를 분산시켜 제작될 수 있다.
상술한 바와 같이, 액정 패널(210)을 후면에서 조명하기 위한 백라이트 유닛(220)으로써, 광원(230a)에서 발생하는 빛이 도광판(240)의 일 측면 또는 양 측면을 통해 액정 패널(210)에 제공되는 에지-라이트 방식의 백라이트 유닛(220) 뿐만 아니라, 직하형 백라이트 유닛(320)에도 본 발명의 기술사상은 적용될 수 있다.
본 발명을 이해하고 이를 실시함에 있어서, 액정 표시 장치의 구성은 도면에 도시한 바에 한정되지 않으며, 액정 표시 장치에 통상적으로 사용되는 어떠한 구성에도 본 발명의 광학 시트가 광범위하게 적용될 수 있을 것이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트를 도시한 사시도이며, 도 4b는 도 4a에 도시한 광학 시트의 평면도이다. 또한, 도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 시트를 도시한 사시도이며, 도 5b는 도 5a에 도시한 광학 시트의 평면도이다.
도 4a 및 도 5a를 참조하면, 본 발명의 광학 시트(260A 및 260B)는 구조화된 면, 및 제 1 비드(268a 및 268b)를 포함한다. 도 5a에 도시한 광학 시트(260B)의 경우, 도 4a에 도시한 광학 시트(260A)에 비해 보호층(270b)을 더 포함한다.
광학 시트(260A 및 260B)는 빛을 투과시키며, 복수의 산(264a 및 264b)과 골(266a 및 266b)이 구조화된 면을 형성한다. 여기서, 상기 구조화된 면의 산(264a 및 264b)과 골(266a 및 266b)은 좌우로 구불구불하게 형성된다.
즉, 도 4b 및 5b에 도시된 바와 같이, 광학 시트(260A 및 260B)의 산(264a 및 264b)과 골(266a 및 266b)은 각각 주기적으로 좌우로 구불구불하게 형성된다.
상기한 광학 시트(260A 및 260B)를 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 몰드(미도시)를 좌우로 주기적으로 왕복 이동시키면서, 광학 시트(260A 및 260B)의 표면을 가공하여 산(264a 및 264b)과 골(266a 및 266b)이 좌우로 구불구불하도록 형성할 수 있다.
광학 시트(260A 및 260B)의 산(264a 및 264b)과 골(266a 및 266b)이 좌우로 구불구불한 경우, 굴곡된 면이 형성되므로, 광학 시트(260A 및 260B)를 통해 배출되는 빛이 이차원적으로 굴절될 수 있다.
광학 시트(260A 및 260B)는 투과율이 좋고, 기계적 성질(특히 내충격성), 내열성 및 전기적 성질을 균형 있게 갖춘 열가소성 수지, 예를 들면, 제한됨이 없이 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate; PMMA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylen Terephthalate; PET) 또는 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC)와 같은 물질을 이용하는 것이 바람직하다.
제 1 비드(268a 및 268b)는 구조화된 면에 위치하여, 광학 시트(260A 및 260B)를 통해 배출되는 빛을 산란시킨다. 제 1 비드(268a 및 268b)는 투명 수지 또는 소정 탁도를 갖는 물질로 구성될 수 있다.
또한, 제 1 비드(268a 및 268b)의 크기는 광학 시트(260A 및 260B)의 사용환경에 따라 다양하게 선택될 수 있으며, 일정한 크기의 제 1 비드 또는 불균일한 크기의 제 1 비드가 사용될 수 있다.
보호층(270b)은 광학 시트(260B)의 내열 특성을 향상시키고, 그 하부에 배치된 도광판(240) 또는 광학 플레이트(340)으로부터 진행되는 빛을 확산시켜 빛을 균일하게 한다.
상세하게는, 보호층(270b)은 수지계 모재(272b)와 모재(272b)에 분산된 복수의 제 2 비드(274b)를 포함한다.
모재(272b)에 사용되는 수지는 투명하며, 내열성과 기계적 특성이 우수한 아크릴계 수지를 사용할 수 있다. 바람직하게는, 상기 아크릴계 수지는 폴리아크릴레이트(Polyacrylate) 또는 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA)이다.
제 2 비드(274b)는 모재(272b)와 동종 또는 이종의 수지를 사용하여 제작될 수 있고, 모재(272b)에 대해 25wt% 내지 35wt%로 포함되도록 하는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 모재(272b)에 대한 제 2 비드(274b)의 중량비는 30wt%이다.
제 2 비드(274b)의 크기는 광학 시트(260B)의 두께에 따라 적절하게 선택될 수 있으며, 2㎛ ~ 10㎛의 크기를 갖도록 구성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제 2 비드(274b)의 크기는 실질적으로 동일하며, 모재(272b) 내에서의 분포도 규칙적이다. 실질적으로 동일한 크기의 제 2 비드(274b)가 규칙적으로 모재(272b)에 분포되면 헤이즈(haze) 효과는 감소하지만 이에 반해 휘도가 상승하는 효과가 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에서, 다양한 크기의 제 2 비드(274b)가 불규칙하게 모재(272b)에 분포될 수도 있다. 이 경우, 헤이즈(haze) 효과가 증가하기 때문에, 물리적 접촉 등에 의해 발생한 스크래치 등의 불량이 액정 패널(210)에 그대로 투영되는 것을 방지하는 효과는 더 커진다.
또한, 보호층(270b)은 광원(230a 및 330)에서 발생하는 열에 의해 광학 시트(260B)가 변형되는 것을 방지한다. 즉, 내열성이 강한 모재(272b)에 의해 광학 시트(260B)에 주름이 생기지 않으며, 고온에서 광학 시트(260B)가 변형되더라도 상온 상태에서 다시 원상태의 광학 시트(260B)의 형상으로 돌아오는 복원력이 좋다.
또한, 보호층(270b)은 외부의 충격이나 기타 물리적인 힘에 의해 광학 시트(260B)에 흠집이 생기는 것을 막아주는 역할도 한다.
도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 시트를 도시한 사시도이며, 도 6b는 도 6a에 도시한 광학 시트의 평면도이다. 또한, 도 7a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 시트를 도시한 사시도이며, 도 7b는 도 7a에 도시한 광학 시트의 평면도이다.
도 6a 및 도 7a를 참조하면, 본 발명의 광학 시트(460A 및 460B)는 구조화된 면, 및 제 1 비드(468a 및 468b)를 포함한다. 도 7a에 도시한 광학 시트(460B)의 경우, 도 6a에 도시한 광학 시트(460A)에 비해 보호층(470b)을 더 포함한다.
광학 시트(460A 및 460B)는 빛을 투과시키며, 복수의 산(464a 및 464b)과 골(466a 및 466b)이 구조화된 면을 형성한다. 여기서, 상기 구조화된 면의 산(464a 및 464b)과 골(466a 및 466b)은 좌우로 구불구불하게 형성된다.
즉, 도 6b 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 광학 시트(460A 및 460B)의 산(464a 및 464b)과 골(466a 및 466b)은 각각 랜덤(random)하게 좌우로 구불구불하게 형성된다.
상기한 광학 시트(460A 및 460B)를 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 몰드(미도시)를 좌우로 랜덤하게 왕복 이동시키면서, 광학 시트(460A 및 460B)의 표면을 가공하여 산(464a 및 464b)과 골(466a 및 466b)이 좌우로 구불구불하게 형성할 수 있다.
도 6a 내지 도 7b에 도시한 광학 시트(460A 및 460B)의 경우, 산(464a 및 464b)과 골(466a 및 466b)이 랜덤(random)하게 좌우로 구불구불한 형상을 가지므로, 다른 광학 부재와의 접촉에 의해 발생하는 결함이 외부에서 시각적으로 검출되기 어려우며, 일정한 패턴이 액정 패널(210)에 반영되어 나타나는 모아레 현상을 완화시킬 수 있다.
보호층(470b)은 광학 시트(460B)의 내열 특성을 향상시키고, 그 하부에 배치된 도광판(240) 또는 광학 플레이트(340)으로부터 진행되는 빛을 확산시켜 빛을 균일하게 한다.
본 발명의 일 실시예에서, 보호층(470b)은 수지계 모재(472b)와 모재(472b)에 분산된 복수의 제 2 비드(474b)를 포함한다. 모재(472b) 및 제 2 비드(474b)에 대한 상세한 설명은 상술한 바와 같다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 단지 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
본 발명에 따른 광학 시트, 이를 이용한 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치는 모아레 현상을 완화 또는 제거할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 광학 시트, 이를 이용한 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치는 다른 광학 부재와의 접촉 등에 의해 발생하는 결함이 외부에서 시각적으로 검출되기 어렵다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 광학 시트는 그 형상적 특징으로 인해, 빛을 집광시키는 기능을 수행하면서, 비드로 인해, 빛을 산란시키는 기능을 동시에 수행할 수 있는 장점이 있다.

Claims (12)

  1. 액정 패널; 및
    상기 액정 패널의 후면에 배치되어 상기 액정 패널을 조명하기 위한 백라이트 유닛을 포함하되,
    상기 백라이트 유닛은,
    빛을 제공하는 하나의 광원; 및
    상기 광원에 인접하여 위치하는 광학 시트를 포함하되,
    상기 광학 시트는,
    복수의 산과 골 및 복수의 제 1 비드를 포함하는 구조화된 면; 및
    수지로 이루어진 모재와 상기 모재에 분산되어 배치되는 복수의 제 2 비드를 포함하는 보호층을 포함하며,
    상기 구조화된 면은 길이 방향을 따라 배열되고, 상기 구조화된 면의 산과 골은 좌우로 구불구불한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 제 2 비드는 2㎛ ~ 10㎛의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 산과 골은 각각 랜덤하게 또는 주기적으로 좌우로 구불구불한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 액정 패널을 조명하기 위한 백라이트 유닛에 있어서,
    빛을 제공하는 하나의 광원; 및
    상기 광원에 인접하여 위치하는 광학 시트를 포함하되,
    상기 광학 시트는,
    복수의 산과 골 및 복수의 제 1 비드를 포함하는 구조화된 면; 및
    수지로 이루어진 모재와 상기 모재에 분산되어 배치되는 복수의 제 2 비드를 포함하는 보호층을 포함하며,
    상기 구조화된 면은 길이 방향을 따라 배열되고, 상기 구조화된 면의 산과 골은 좌우로 구불구불한 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 삭제
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 복수의 제 2 비드는 2㎛ ~ 10㎛의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 산과 골은 각각 랜덤하게 또는 주기적으로 좌우로 구불구불한 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  9. 복수의 산과 골 및 복수의 제 1 비드를 포함하는 구조화된 면; 및
    수지로 이루어진 모재와 상기 모재에 분산되어 배치되는 복수의 제 2 비드를 포함하는 보호층을 포함하며,
    상기 구조화된 면은 길이 방향을 따라 배열되고, 상기 구조화된 면의 산과 골은 좌우로 구불구불한 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  10. 삭제
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 복수의 제 2 비드는 2㎛ ~ 10㎛의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 산과 골은 각각 랜덤하게 또는 주기적으로 좌우로 구불구불한 것을 특징으로 하는 광학 시트.
KR1020070025439A 2007-03-15 2007-03-15 광학 시트, 이를 이용한 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치 Expired - Fee Related KR100837305B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070025439A KR100837305B1 (ko) 2007-03-15 2007-03-15 광학 시트, 이를 이용한 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치
US12/049,029 US20080225202A1 (en) 2007-03-15 2008-03-14 Optical sheet and liquid crystal display device having the same
EP08004986A EP1970751A1 (en) 2007-03-15 2008-03-17 Optical sheet and liquid crystal display device having the same
TW097109431A TW200907421A (en) 2007-03-15 2008-03-17 Optical sheet and liquid crystal display device having the same
JP2008067553A JP2008242454A (ja) 2007-03-15 2008-03-17 光学シート及びこれを含む液晶表示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070025439A KR100837305B1 (ko) 2007-03-15 2007-03-15 광학 시트, 이를 이용한 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100837305B1 true KR100837305B1 (ko) 2008-06-12

Family

ID=39770976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070025439A Expired - Fee Related KR100837305B1 (ko) 2007-03-15 2007-03-15 광학 시트, 이를 이용한 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100837305B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8334944B2 (en) 2008-09-24 2012-12-18 Samsung Display Co., Ltd. Display apparatus and method of manufacturing optical sheet for the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100432347B1 (ko) * 2003-07-01 2004-05-20 주식회사 엘지에스 백라이트 유닛의 집광시트
KR20050102299A (ko) * 2004-04-21 2005-10-26 주식회사 코오롱 광선 방향 조절을 위한 구조물
JP2005322524A (ja) * 2004-05-10 2005-11-17 Sumitomo Rubber Ind Ltd 直下型用発光面部材及び直下型面発光装置
JP2006259125A (ja) * 2005-03-16 2006-09-28 Dainippon Printing Co Ltd 光収束シート、面光源装置、透過型表示装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100432347B1 (ko) * 2003-07-01 2004-05-20 주식회사 엘지에스 백라이트 유닛의 집광시트
KR20050102299A (ko) * 2004-04-21 2005-10-26 주식회사 코오롱 광선 방향 조절을 위한 구조물
JP2005322524A (ja) * 2004-05-10 2005-11-17 Sumitomo Rubber Ind Ltd 直下型用発光面部材及び直下型面発光装置
JP2006259125A (ja) * 2005-03-16 2006-09-28 Dainippon Printing Co Ltd 光収束シート、面光源装置、透過型表示装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8334944B2 (en) 2008-09-24 2012-12-18 Samsung Display Co., Ltd. Display apparatus and method of manufacturing optical sheet for the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7380970B2 (en) Prism sheet employed in a backlight unit
US7710512B2 (en) Prism sheet, backlight unit and liquid crystal display
KR100905241B1 (ko) 복수의 구조체를 포함하는 광학 필름 및 이를 포함하는백라이트 유닛
US20080225202A1 (en) Optical sheet and liquid crystal display device having the same
WO2007142438A1 (en) Multilayer film, backlight unit and liquid crystal display having the same
KR100838681B1 (ko) 광학 시트, 이를 이용한 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치
KR100862554B1 (ko) 복수의 구조체를 포함하는 광학 필름, 이를 포함하는백라이트 유닛 및 액정 표시 소자
KR100793091B1 (ko) 휘도 향상 시트 및 이를 포함하는 백라이트 장치
KR100936715B1 (ko) 광학필름 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR100840572B1 (ko) 렌즈 시트, 이를 이용한 백라이트 유닛 및 액정표시장치
JP5598010B2 (ja) バックライトユニット及びディスプレイ装置
JP2011133555A (ja) 光学シート、バックライトユニットおよびディスプレイ装置
KR100837305B1 (ko) 광학 시트, 이를 이용한 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치
JP2011064745A (ja) 光学シート、バックライトユニット及びディスプレイ装置
KR101335804B1 (ko) 복수의 구조체를 포함하는 광학 필름, 이를 포함하는백라이트 유닛 및 광학 필름의 제조방법
KR100793092B1 (ko) 광학 필름, 이를 이용한 백라이트 유닛 및 액정표시장치
JP2010122372A (ja) 光学機能部材、バックライトユニット及びディスプレイ装置
KR100877411B1 (ko) 휘도 향상 시트, 이를 포함하는 백라이트 장치, 액정 표시장치 및 그 제조 방법
KR20080094206A (ko) 광학 시트 및 그 제조방법, 이를 이용한 백라이트 유닛 및액정 표시 장치
KR100721037B1 (ko) 프리즘 시트, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 액정표시장치
KR20090053518A (ko) 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치
JP2012242649A (ja) 光学シート、バックライトユニットおよびディスプレイ装置
KR20110132041A (ko) 광학 시트
JP2012098409A (ja) 光学シート、バックライトユニットおよびディスプレイ装置
KR101069934B1 (ko) 집광기능을 부여한 확산 시트

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20070315

PA0201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20071221

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20080529

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20080604

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20080605

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20110328

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20120521

Start annual number: 5

End annual number: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130514

Year of fee payment: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20130514

Start annual number: 6

End annual number: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140523

Year of fee payment: 7

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20140523

Start annual number: 7

End annual number: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150522

Year of fee payment: 8

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20150522

Start annual number: 8

End annual number: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160524

Year of fee payment: 9

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20160524

Start annual number: 9

End annual number: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170524

Year of fee payment: 10

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20170524

Start annual number: 10

End annual number: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee
PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20190315