KR101361886B1 - 광학 플레이트, 이를 구비한 백라이트 어셈블리 및액정표시장치 - Google Patents

Abstract

광학 플레이트, 이를 구비한 백라이트 어셈블리 및 액정표시장치가 개시된다.

본 발명의 광학 플레이트는, 제1 방향을 따라 다수의 제1 프리즘 패턴을 갖는 제1 프리즘 플레이트와, 제1 프리즘 플레이트 상에 배치되고, 제1 방향에 수직인 제2 방향을 따라 다수의 제2 프리즘 패턴을 갖는 제2 프리즘 플레이트를 포함한다. 제1 프리즘 플레이트는 제2 프리즘 플레이트보다 적어도 큰 곡률 반지름을 갖는다.

따라서, 본 발명은 제1 프리즘 플레이트에 의해 광이 확산되고 제2 프리즘 플레이트에 의해 광이 집광되도록 함으로써, 종래에 비해 광학 구조가 단순해질 뿐만 아니라 광학 부재가 더 적게 사용됨에 따라 비용이 절감될 수 있다.

또한, 본 발명은 제1 프리즘 플레이트의 제1 프리즘 패턴과 제2 프리즘 플레이트의 제2 프리즘 패턴 각각의 산 각도와 곡률 반지름을 조절함으로써, 광의 휘도를 증가시켜 광 효율을 향상시킬 수 있다.

백라이트 어셈블리, 광학 플레이트, 프리즘 플레이트, 곡률 반지름

Description

광학 플레이트, 이를 구비한 백라이트 어셈블리 및 액정표시장치{Optical plate, backlight assembly having the same, and the liquid crystal display device}

도 1은 종래의 직하형 백라이트 어셈블리를 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 따른 직하형 백라이트 어셈블리를 개략적으로 도시한 도면.

도 3은 도 2의 제1 프리즘 플레이트를 A-A' 라인을 따라 절단한 단면도.

도 4는 도 3의 제1 프리즘 플레이트에서 제1 프리즘 패턴의 형상을 도시한 도면.

도 5는 도 2의 제2 프리즘 플레이트를 B-B' 라인을 따라 절단한 단면도.

도 6은 도 5의 제2 프리즘 플레이트에서 제2 프리즘 패턴의 형상을 도시한 도면.

도 7은 도 2의 제1 프리즘 플레이트에서 광의 진행 경로를 도시한 도면.

도 8은 도 2의 제2 프리즘 플레이트에서 광의 진행 경로를 도시한 도면.

도 9는 제1 및 제2 프리즘 플레이트 사이에 배치된 이격 부재를 도시한 일 도면.

도 10은 제1 및 제2 프리즘 플레이트 사이에 배치된 이격 부재를 도시한 다른 도면.

도 11a와 도 11b는 종래와 본 발명에 따른 휘도 이미지를 측정한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 바텀 커버 3: 램프

5, 7: 프리즘 플레이트 11, 21: 베이스 플레이트

13, 23: 프리즘 패턴 31: 볼 스페이서

41: 최외곽 프리즘 패턴

본 발명은 백라이트 어셈블리에 관한 것으로, 특히 구조를 단순화하고 광 효율을 향상시키고 비용을 절감할 수 있는 광학 플레이트, 이를 구비한 백라이트 어셈블리 및 액정표시장치에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라 표시장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있다. 이에 부응하여 근래에는 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display device), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP: Plasma Display Panel), 전계발광소자(ELD: Electro Luminescent Display) 등을 포함한 다양한 평판표시장치가 연구되어 왔고 일부는 이미 표시장치로 널리 활용되고 있다.

그 중에, 액정표시장치는 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력 등의 장점이 있고, 이에 따라 브라운관(CRT)을 신속히 대체시키고 있다. 상기 액정표시장치는 노트북의 모니터, 텔레비전의 표시 패널 등으로 다양하게 개발되고 있다.

상기 액정표시장치는 다수의 화소가 매트릭스 형태로 배열된 액정패널과, 상기 액정패널의 배면에 배치되어 상기 액정패널로 광을 조사하는 백라이트 어셈블리를 포함한다.

상기 백라이트 어셈블리는 광원이 측면에 구비되는 에지형(edge type)과 소정 간격을 두고 다수의 광원이 구비되는 직하형(direct type)으로 나뉜다.

도 1은 종래의 직하형 백라이트 어셈블리를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 바텀 커버(110)에 광을 발생시키는 다수의 램프(115)가 배치된다. 상기 램프(115) 상에 광을 제어하는 광학 시트(150)가 배치된다. 상기 광학 시트(150)는 광을 확산시키는 확산 시트(130)와 상기 확산 시트(130) 상에 배치되어 상기 광을 집광시키는 프리즘 시트(140)를 포함한다.

상기 광학 시트(150)는 얇은 시트로 이루어지므로, 지지가 되지 않아 하부 방향으로 처지게 된다. 이러한 광학 시트(150)의 처짐을 방지하는 한편 광의 확산을 지원하기 위해 확산 플레이트(120)가 상기 램프(115)와 상기 광학 시트(150) 사이에 배치된다. 상기 확산 플레이트(120)는 지지 역할을 하기 위해 두껍게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 확산 플레이트(120)에 의해 상기 광학 시트(150)가 하부 방향으로 처지지 않고 평행하게 배치될 수 있다.

하지만, 종래의 직하형 백라이트 어셈블리는 광을 제어하기 위해 확산 플레이트(120), 확산 시트(130) 및 프리즘 시트(140)와 같이 다수의 시트가 필요하므로, 구조가 복잡해지는 문제가 있다.

또한, 종래의 직하형 백라이트 어셈블리는 광을 확산시키기 위해 한 장의 광학 부재가 아닌 확산 플레이트(120)와 확산 시트(130)가 구비되므로, 동일한 기능이 중복 사용됨에 따라 비용이 증가된다.

또한, 종래의 직하형 백라이트 어셈블리는 광을 확산시키기 위해 확산 플레이트(120)와 확산 시트(130)의 구조를 각각 최적화하여야 한다. 하지만, 확산 플레이트(120)와 확산 시트(130)를 최적화하여 최적의 광 효율을 얻는 것이 용이하지 않은 문제가 있다.

아울러, 종래의 직하형 백라이트 어셈블리는 다수의 시트가 구비됨에 따라 각 시트에서 광 손실이 발생되어 광 효율이 저하되는 문제가 있다.

본 발명은 구조를 단순화할 수 있는 광학 플레이트, 이를 구비한 백라이트 어셈블리 및 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 비용을 절감할 수 있는 광학 플레이트, 이를 구비한 백라이트 어셈블리 및 액정표시장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 광 효율을 향상시킬 수 있는 광학 플레이트, 이를 구비한 백라이트 어셈블리 및 액정표시장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 광학 플레이트는, 제1 방향을 따라 다수의 제1 프리즘 패턴을 갖는 제1 프리즘 플레이트; 및 상기 제1 프리즘 플레이트 상에 배치되고, 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향을 따라 다수의 제2 프리즘 패턴을 갖는 제2 프리즘 플레이트를 포함한다. 상기 제1 프리즘 플레이트는 상기 제2 프리즘 플레이트보다 적어도 큰 곡률 반지름을 갖는다.

본 발명의 제2 실시예에 따르면, 백라이트 어셈블리는, 바텀 커버; 상기 바텀 커버 상에 배치된 다수의 광원; 및 상기 다수의 광원 상에 배치된 광학 플레이트를 포함한다. 상기 광학 플레이트는, 제1 방향을 따라 다수의 제1 프리즘 패턴을 갖는 제1 프리즘 플레이트; 및 상기 제1 프리즘 플레이트 상에 배치되고, 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향을 따라 다수의 제2 프리즘 패턴을 갖는 제2 프리즘 플레이트를 포함하고, 상기 제1 프리즘 플레이트는 상기 제2 프리즘 플레이트보다 적어도 큰 곡률 반지름을 갖는다.

본 발명의 제3 실시예에 따르면, 액정표시장치는, 제2 실시예에 따른 백라이트 어셈블리; 상기 백라이트 어셈블리 상에 배치된 액정패널; 및 상기 액정패널 상에 배치되어 상기 백라이트 어셈블리의 바텀 커버에 체결된 탑 케이스를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 직하형 백라이트 어셈블리를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 제1 프리즘 플레이트를 A-A' 라인을 따라 절단한 단면도이고, 도 4는 도 3의 제1 프리즘 플레이트에서 제1 프리즘 패턴의 형상을 도시한 도면이고, 도 5는 도 2의 제2 프리즘 플레이트를 B-B' 라인을 따라 절단한 단면도이며, 도 6은 도 5의 제2 프리즘 플레이트에서 제2 프리즘 패턴의 형상을 도시한 도면이다.

도 2 내지 도 6을 참조하면, 바텀 커버(1)에 광을 발생시키는 다수의 램프(3)가 배치된다. 상기 램프(3)는 냉음극 형광램프(cold cathode fluorescent lamp), 외부전극 형광램프(external electrode fluorescent lamp)일 수 있다. 상기 램프(3) 대신에 다수의 발광 다이오드(light emitting diode)를 길이 방향을 갖는 패키지에 실장하여 사용할 수도 있다. 상기 바텀 커버(1)의 내부 면에는 광을 반사시키기 위해 반사판이 부착될 수 있다. 상기 램프(3)는 상기 바텀 커버(1)와 소정 간격 이격되어 배치된다. 이를 위해 상기 램프(3)가 상기 바텀 커버(1)로부터 소정 간격 이격되도록 지지하도록 지지 부재가 상기 램프(3)와 상기 바텀 커버(1) 사이에 배치될 수 있다.

제1 프리즘 플레이트(5)가 상기 램프(3) 상에 배치된다. 상기 제1 프리즘 플레이트(5)에는 상기 램프(3)의 길이 방향을 따라 다수의 제1 프리즘 패턴(13)이 형성된다.

제2 프리즘 플레이트(7)가 상기 제2 프리즘 플레이트(7) 상에 배치된다. 상기 제2 프리즘 플레이트(7)에는 상기 램프(3)의 길이 방향에 수직인 방향을 다수의 제2 프리즘 패턴(23)이 형성된다.

따라서, 상기 제1 프리즘 패턴(13)과 상기 제2 프리즘 패턴(23)은 서로 수직 으로 교차 배치된다. 이는 상기 제1 및 제2 프리즘 플레이트(5, 7)를 통과하는 광을 좀 더 효율적으로 제어하기 위해서이다. 즉, 상기 제1 프리즘 플레이트(5)의 제1 프리즘 패턴(13)을 통과하는 광은 상기 제1 프리즘 패턴(13)에 수직으로 교차 배치된 제2 프리즘 패턴(23)에 의해 용이하게 제어될 수 있다.

본 발명은 이에 한정하지 않고 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 한 제1 및 제2 프리즘 패턴(13, 23)이 동일한 방향을 따라 형성될 수도 있다.

상기 제1 및 제2 프리즘 플레이트(5, 7)의 형상은 두께(t1, t2), 산 각도(θ1, θ2), 곡률 반지름(R1, R2) 및 피치(P1, P2)에 의해 결정될 수 있다. 이에 대해서 이하 상세히 설명한다.

상기 제1 프리즘 플레이트(5)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 베이스 플레이트(11)와, 상기 제1 베이스 플레이트(11) 상에 형성된 상기 제1 프리즘 패턴(13)을 포함한다.

상기 제1 베이스 플레이트(11)의 높이는 두께(t1)로 정의된다. 상기 제1 프리즘 패턴(13)은 상부에 꼭지 영역(15)을 가지며, 상기 꼭지 영역(15)은 라운드 형상을 갖는 산이 형성될 수 있다. 상기 산의 각도(θ1)와 라운드 형상은 곡률 반지름(R1)에 의해 결정될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 곡률 반지름(R1)은 상기 산의 두개의 면에 접하도록 형성된 원의 반지름에 의해 정의될 수 있다.

인접하는 제1 프리즘 패턴(13)의 제1 인접점에서 제2 인접점까지의 폭이 피치(P1)로 정의될 수 있다.

상기 제1 베이스 플레이트(11)와 상기 제1 프리즘 패턴(13)은 일체로 또는 개별로 형성될 수 있다.

상기 제1 베이스 플레이트(11)와 상기 제1 프리즘 패턴(13)은 스탬프(stamp)나 금형에 의한 사출 성형 방식에 의해 일체로 형성될 수 있다. 또는 상기 제1 베이스 플레이트(11)와 상기 제1 프리즘 패턴(13)은 V 커팅 방식에 의해 일체로 형성될 수 있다. V 커팅 방식은 표면을 긁어내어 상기 베이스 플레이트에 일체로 형성된 상기 제1 프리즘 패턴(13)을 형성한다. 이와 같이 제1 베이스 플레이트(11)와 상기 제1 프리즘 패턴(13)이 일체로 형성되는 경우, 상기 제1 베이스 플레이트(11)와 상기 제1 프리즘 패턴(13)은 폴리메칠메타크릴레이(PMMA: poly methyl methacrylate) 물질, 폴리카보네이트(PC: poly carbonate) 물질, 아크릴(acryl) 물질 중 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있다.

상기 제1 프리즘 패턴(13)은 시트 형태로 만들어져 라미네이팅 방식에 의해 상기 제1 베이스 플레이트(11)에 부착될 수 있다. 이와 같이, 제1 베이스 플레이트(11)와 상기 제1 프리즘 패턴(13)이 개별로 형성되는 경우, 상기 제1 베이스 플레이트(11)는 폴리메칠메타크릴레이(PMMA: poly methyl methacrylate) 물질, 폴리카보네이트(PC: poly carbonate) 물질, 아크릴(acryl) 물질 중 어느 하나의 물질로 이루어지고, 제1 프리즘 패턴(13)은 아크릴(acryl) 물질 또는 폴리스터 물질로 이루어질 수 있다. 이러한 경우, 상기 제1 프리즘 패턴(13)은 확산을 용이하게 하기 위해 제1 베이스 플레이트(11)보다 작은 굴절률을 갖는 물질로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 제1 프리즘 패턴(13) 각각의 피치(P1)는 동일하거나 상이할 수 있다. 상기 피치(P1)는 0.05mm 내지 0.3mm의 범위를 가질 수 있다. 상기 제1 베이스 플레이트(11)의 두께(t1)는 0.5mm 내지 3mm의 범위를 가질 수 있다.

상기 제1 프리즘 패턴(13)의 산의 각도(θ1)는 90도 내지 160도의 범위를 가질 수 있다. 이때, 곡률 반지름(R1)은 피치(P1)의 0.2 내지 0.5의 범위를 가질 수 있다.

상기 제2 프리즘 플레이트(7)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 베이스 플레이트(21)와, 상기 제2 베이스 플레이트(21) 상에 형성된 상기 제2 프리즘 패턴(23)을 포함한다.

상기 제2 베이스 플레이트(21)의 높이는 두께(t2)로 정의된다. 상기 제2 프리즘 패턴(23)은 상부에 꼭지 영역(25)을 가지며, 상기 꼭지 영역(25)은 라운드 형상을 갖는 산이 형성될 수 있다. 상기 산의 각도(θ2)와 라운드 형상은 곡률 반지름(R2)에 의해 결정될 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 곡률 반지름(R2)은 상기 산의 두개의 면에 접하도록 형성된 원의 반지름에 의해 정의될 수 있다.

인접하는 제2 프리즘 패턴(23)의 제1 인접점에서 제2 인접점까지의 폭이 피치(P2)로 정의될 수 있다.

상기 제2 베이스 플레이트(21)와 상기 제2 프리즘 패턴(23)은 일체로 또는 개별로 형성될 수 있다.

상기 제2 베이스 플레이트(21)와 상기 제2 프리즘 패턴(23)은 스탬프(stamp) 나 금형에 의한 사출 성형 방식에 의해 일체로 형성될 수 있다. 또는 상기 제2 베이스 플레이트(21)와 상기 제1 프리즘 패턴(13)은 V 커팅 방식에 의해 일체로 형성될 수 있다. V 커팅 방식은 표면을 긁어내어 상기 베이스 플레이트에 일체로 형성된 상기 제2 프리즘 패턴(23)을 형성한다. 이와 같이 제2 베이스 플레이트(21)와 상기 제2 프리즘 패턴(23)이 일체로 형성되는 경우, 상기 제2 베이스 플레이트(21)와 상기 제2 프리즘 패턴(23)은 폴리메칠메타크릴레이(PMMA: poly methyl methacrylate) 물질, 폴리카보네이트(PC: poly carbonate) 물질, 아크릴(acryl) 물질 중 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있다.

상기 제2 프리즘 패턴(23)은 시트 형태로 만들어져 라미네이팅 방식에 의해 상기 제2 베이스 플레이트(21)에 부착될 수 있다. 이와 같이, 제2 베이스 플레이트(21)와 상기 제2 프리즘 패턴(23)이 개별로 형성되는 경우, 상기 제2 베이스 플레이트(21)는 폴리메칠메타크릴레이(PMMA: poly methyl methacrylate) 물질, 폴리카보네이트(PC: poly carbonate) 물질, 아크릴(acryl) 물질 중 어느 하나의 물질로 이루어지고, 제2 프리즘 패턴(23)은 아크릴(acryl) 물질 또는 폴리스터 물질로 이루어질 수 있다. 이러한 경우, 상기 제2 프리즘 패턴(23)은 확산을 용이하게 하기 위해 제2 베이스 플레이트(21)보다 작은 굴절률을 갖는 물질로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 제2 프리즘 패턴(23) 각각의 피치(P2)는 동일하거나 상이할 수 있다. 상기 피치(P2)는 0.05mm 내지 0.3mm의 범위를 가질 수 있다. 상기 제2 베이스 플레이트(21)의 두께(t2)는 0.5mm 내지 3mm의 범위를 가질 수 있다.

상기 제2 프리즘 패턴(23)의 산의 각도(θ2)는 80도 내지 140도의 범위를 가질 수 있다. 이때, 곡률 반지름(R2)은 피치(P2)의 0.1 내지 0.3의 범위를 가질 수 있다.

이상의 설명을 정리하면, 제1 및 2 프리즘 패턴은 동일한 피치(P1, P2)를 가질 수도 있고 상이한 피치(P1, P2)를 가질 수도 있다. 이러한 경우, 상기 피치(P1, P2)는 0.05mm 내지 0.3mm의 범위를 가질 수 있다.

상기 제1 및 제2 베이스 플레이트(11, 21)의 높이는 0.5mm 내지 3mm의 범위를 가질 수 있다.

상기 제1 프리즘 패턴(13)의 각도(θ1)는 90도 내지 160도의 범위를 가지고, 상기 제2 프리즘 패턴(23)의 각도(θ2)는 80도 내지 140도의 범위를 가질 수 있다.

상기 제1 프리즘 패턴(13)의 곡률 반지름은 상기 제1 프리즘 패턴(13)의 피치의 0.2 내지 0.5의 범위를 가질 수 있다. 상기 제2 프리즘 패턴(23)의 곡률 반지름은 상기 제2 프리즘 패턴(23)의 피치의 0.1 내지 0.3의 범위를 가질 수 있다.

이와 같이, 제1 프리즘 플레이트(5)의 산의 각도(θ1)와 곡률 반지름(R1)을 제2 프리즘 플레이트(7)의 산의 각도(θ2)와 곡률 반지름(R2)보다 커지도록 형성될 수 있다. 따라서, 제1 프리즘 플레이트(5)는 광을 보다 용이하게 확산시킬 수 있고, 제2 프리즘 플레이트(7)는 광을 보다 용이하게 집광시킬 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제1 프리즘 플레이트(5)에서는 산의 각도(θ1)와 곡률 반지름(R1)이 상대적으로 크기 때문에 광이 집광보다는 확산되는 경향이 많다. 따라서, 제1 프리즘 플레이트(5)에 의해 광이 보다 균일하게 확산될 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 제2 프리즘 플레이트(7)에서는 산의 각도(θ2)와 곡률 반지름(R2)이 상대적으로 작기 때문에 광이 확산보다는 집광되는 경향이 많다. 따라서, 제2 프리즘 플레이트(7)에 의해 광의 휘도가 보다 증가될 수 있다.

그러므로, 본 발명은 제1 및 제2 프리즘 플레이트(5, 7)를 구비함으로써, 광의 균일도와 광의 휘도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 간단히 제1 및 제2 프리즘 플레이트(5, 7)를 구비함으로써, 종래에 비해 구조가 단순해지고 광학 부재가 덜 사용됨에 따라 비용이 절감될 수 있다.

제1 프리즘 플레이트(5)에 제1 프리즘 패턴(13)이 형성되고, 상기 제1 프리즘 플레이트(5) 상에 제2 프리즘 플레이트(7)가 배치된다. 이러한 경우, 상기 제1 프리즘 플레이트(5)의 제1 프리즘 패턴(13)이 상기 제2 프리즘 플레이트(7)에 접촉하게 된다. 따라서, 따라, 상기 제1 프리즘 플레이트(5)의 제1 프리즘 패턴(13)이 상기 제2 프리즘 플레이트(7)와의 접촉에 의해 손상되어 광 효율을 저하시킬 수 있다.

그러므로, 상기 제1 프리즘 플레이트(5)의 제1 프리즘 패턴(13)이 상기 제2 프리즘 플레이트(7)와 접촉되지 않도록 하기 위한 이격 부재가 형성될 수 있다.

상기 이격 부재는 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제1 프리즘 플레이트(5)의 제1 프리즘 패턴(13) 사이, 즉 골 영역(33)에 형성될 수 있다. 상기 이격 부재는 볼 스페이서(31)일 수 있다. 상기 볼 스페이서(31)는 상기 제1 프리즘 플레이트와 일체로 형성될 수 있고 또는 개별로 형성될 수 있다. 상기 볼 스페이서(31)가 상기 제1 프리즘 플레이트(5)에 일체로 형성되는 경우, 상기 볼 스페이서(31)는 상기 제1 프리즘 패턴(13) 사이의 골 영역(33)에서 상기 제1 베이스 플레이트(11)로부터 돌출 형성될 수 있다. 상기 볼 스페이서(31)가 상기 제1 프리즘 플레이트(5)와 개별로 형성되는 경우, 상기 볼 스페이서(31)는 미리 제조되어 상기 제1 프리즘 플레이트(5) 상에 산포됨으로써, 상기 제1 프리즘 플레이트(5) 상에 형성될 수 있다.

상기 이격 부재는 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제1 프리즘 플레이트(5) 상에 형성된 제1 프리즘 패턴(13) 중 최외곽 영역에 위치한 최외곽 프리즘 패턴(41)이 다른 프리즘 패턴에 비해 상대적으로 상부 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제2 프리즘 플레이트(7)는 상기 제1 프리즘 플레이트(5)의 최외곽 영역에 위치한 프리즘 패턴에 안착되고, 상기 최외곽 영역에 위치한 최외곽 프리즘 패턴(41)이 다른 프리즘 패턴에 비해 상대적으로 상부 방향으로 돌출 형성되므로, 상기 제2 프리즘 플레이트(7)는 상기 제1 프리즘 플레이트(5)의 제1 프리즘 패턴(13)과 접촉되지 않게 되어 상기 제1 프리즘 패턴(13)의 손상을 방지할 수 있다.

한편, 최외곽 영역에 위치한 프리즘 패턴(41)만을 형성하게 되는 경우, 중앙 영역의 제2 프리즘 플레이트(7)이 아래로 처지게 되어 제1 프리즘 플레이트(7)와 접촉되고, 이로 인해 마찰이 발생할 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 다른 프리즘 패턴에 비해 상대적으로 돌출된 프리즘 패턴을 제1 프리즘 플레이트(5)의 전 영역에 랜덤하게 형성하여 줄 수 있다. 이에 따라, 제2 프리즘 플레이트(7)가 제1 프리즘 플레이트(5) 상에 랜덤하게 형성된 돌출 프리즘 패턴에 의해 지지되게 되므로, 제2 프리즘 플레이트(7)가 다른 프리즘 패턴에 접촉되지 않게 된다.

아울러, 랜덤하게 형성된 돌출 프리즘 패턴의 수량은 백라이트의 사이즈에 따라 조절될 수 있다.

도 11a와 도 11b는 종래와 본 발명에 따른 휘도 이미지를 측정한 도면으로서, 도 11a는 종래의 휘도 이미지이고 도 11b는 본 발명의 휘도 이미지이다.

종래는 확산 플레이트, 확산 시트 및 프리즘 시트가 구비되고, 본 발명은 제1 및 제2 프리즘 플레이트(5, 7)가 구비된다.

도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 최대 휘도는 6763이고 종래의 최대 휘도는 5165로서, 본 발명이 종래에 비해 휘도가 20% 이상 증가됨을 알 수 있다.

아울러, 균일도를 나타내는 수치인 웨버(weber)도 본 발명이 종래에 비해 더욱 향상됨을 알 수 있다. 웨버는 수치가 작을수록 균일도가 향상됨을 나타낸다. 따라서, 종래의 웨버는 3%인데 반해 본 발명의 웨버는 2.41%로서, 종래에 비해 본 발명이 균일도가 더욱 향상됨을 알 수 있다.

이와 같이 구성된 백라이트 어셈블리는 액정표시장치에 적용될 수 있다. 상기 액정표시장치는 이와 같이 구성된 백라이트 어셈블리와, 상기 백라이트 어셈블리 상에 배치되어 상기 백라이트 어셈블리에서 제공하는 광을 투과/차단시켜 화상을 표시하는 액정패널과, 상기 액정패널을 보호하고 고정하기 위해 상기 액정패널의 전면에 배치되어 상기 백라이트 어셈블리의 바텀 커버(1)에 체결되는 탑 케이스 를 포함한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면, 각각 프리즘 패턴을 갖는 제1 및 제2 프리즘 플레이트를 구비하여, 제1 프리즘 플레이트에 의해 광이 확산되고 제2 프리즘 플레이트에 의해 광이 집광되도록 함으로써, 종래에 비해 광학 구조가 단순해질 뿐만 아니라 광학 부재가 더 적게 사용됨에 따라 비용이 절감될 수 있다.

본 발명에 의하면, 제1 프리즘 플레이트의 제1 프리즘 패턴과 제2 프리즘 플레이트의 제2 프리즘 패턴 각각의 산 각도와 곡률 반지름을 조절함으로써, 광의 휘도를 증가시켜 광 효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 제1 및 제2 프리즘 플레이트 사이에 이격 부재를 구비하여 이격 부재에 의해 제1 프리즘 플레이트의 프리즘 패턴이 제2 프리즘 플레이트에 접촉되는 것을 차단함으로써, 프리즘 패턴의 손상을 방지할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 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 정하여져야만 할 것이다.

Claims (42)

1. 다수의 제1 프리즘 패턴을 갖는 제1 프리즘 플레이트; 및

   상기 제1 프리즘 플레이트 상에 배치되고, 상기 다수의 제1 프리즘 패턴과 교차하는 다수의 제2 프리즘 패턴을 갖는 제2 프리즘 플레이트를 포함하고,

   상기 제1 프리즘 패턴의 곡률 반지름은 상기 제2 프리즘 패턴의 곡률 반지름보다 크고,

   상기 제1 프리즘 패턴의 산의 각도는 상기 제2 프리즘 패턴의 산의 각도보다 큰 것을 특징으로 하는 광학 플레이트.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 프리즘 패턴 각각은 0.05mm 내지 0.3mm의 피치를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 플레이트.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 프리즘 플레이트 중 적어도하나는 폴리메칠메타크릴레이(poly methyl methacrylate) 물질, 폴리카보네이트(poly carbonate) 물질, 아크릴(acryl) 물질 중 어느 하나의 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학 플레이트.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1 프리즘 패턴의 곡률 반지름은 상기 제1 프리즘 패턴의 피치의 0.2 내지 0.5의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 플레이트.
5. 제1항에 있어서, 상기 제2 프리즘 패턴의 곡률 반지름은 상기 제2 프리즘 패턴의 피치의 0.1 내지 0.3의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 플레이트.
6. 제1항에 있어서, 상기 제1 프리즘 패턴의 산의 각도는 90도 내지 160도의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 플레이트.
7. 제1항에 있어서, 상기 제2 프리즘 패턴의 산의 각도는 80도 내지 140도의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 플레이트.
8. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 프리즘 플레이트 사이를 이격시키기 위해 상기 제1 및 제2 프리즘 플레이트 사이에 배치된 이격 부재를 더 포함하는 광학 플레이트.
9. 제8항에 있어서, 상기 이격 부재는 볼 스페이서인 것을 특징으로 하는 광학 플레이트.
10. 제9항에 있어서, 상기 볼 스페이서와 상기 제1 프리즘 플레이트는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 플레이트.
11. 제10항에 있어서, 상기 볼 스페이서는 상기 제1 프리즘 플레이트로부터 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 플레이트.
12. 제9항에 있어서, 상기 볼 스페이서와 상기 제1 프리즘 플레이트는 개별로 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 플레이트.
13. 제8항에 있어서, 상기 이격 부재는 상기 제1 프리즘 플레이트에 랜덤하게 형성된 프리즘 패턴인 것을 특징으로 하는 광학 플레이트.
14. 제13항에 있어서, 상기 랜덤하게 형성된 프리즘 패턴은 그 외의 프리즘 패턴에 비해 상대적으로 상부 방향으로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 플레이트.
15. 바텀 커버;

    상기 바텀 커버 상에 배치된 다수의 광원; 및

    상기 다수의 광원 상에 배치된 광학 플레이트를 포함하고,

    상기 광학 플레이트는,

    다수의 제1 프리즘 패턴을 갖는 제1 프리즘 플레이트; 및

    상기 제1 프리즘 플레이트 상에 배치되고, 상기 다수의 제1 프리즘 패턴과 교차하는 다수의 제2 프리즘 패턴을 갖는 제2 프리즘 플레이트를 포함하고,

    상기 제1 프리즘 패턴의 곡률 반지름은 상기 제2 프리즘 패턴의 곡률 반지름보다 크고,

    상기 제1 프리즘 패턴의 산의 각도는 상기 제2 프리즘 패턴의 산의 각도보다 큰 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
16. 제15항에 있어서, 상기 광원은 냉음극 형광램프, 외부전극 형광램프 및 발광 다이오드 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
17. 제15항에 있어서, 상기 제1 프리즘 패턴은 상기 광원의 길이 방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
18. 제15항 내지 제17항 중 어느 하나에 항에 의한 백라이트 어셈블리;

    상기 백라이트 어셈블리 상에 배치된 액정패널; 및

    상기 액정패널 상에 배치되어 상기 백라이트 어셈블리의 바텀 커버에 체결된 탑 케이스를 포함하는 액정표시장치.
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