New BLU Sheet with Linear Arrays of Deformed Bar Prism for Direct Back Light Unit

A new sheet of back light unit(BLU) to reduce the number of sheets and enhance the optical performances of direct back light unit(BLU) in a liquid crystal display is proposed and designed. In order to improve the straightness and spatial uniformity of brightness of the BLU, we design the new sheet with linear arrays of complicated bar prism by using the fusion of cylindrical lens and bar prism. Then, we investigate and analyze various optical performances of a BLU including the new sheet through an illumination optical system design program. From these results, we determine the optimum geometrical structure of the sheet. Under the optimum condition, the luminance efficiency and spatial uniformity of luminance of the BLU are 53.5% and 83.5% respectively. And the vertical and horizontal widths of the angular luminance distribution are $90^{\circ}$ and $112.5^{\circ}$ respectively. Finally we have fabricated a new BLU sheet according to this design shape by using an ordinary resins.

직하형 Back Light Unit에 사용하는 변형 막대프리즘의 1차원 배열로 구성한 새로운 BLU 필름

액정 디스플레이에 사용하는 직하형 Back Light Unit(BLU)의 확산판과 프리즘판의 개수를 줄이면서도 성능을 개선한 새로운 일체형 복합필름을 제안하고 이들의 광학적 성능을 시뮬레이션으로 분석하였다. 막대 프리즘의 형태와 원통 렌즈 형태를 하나로 합친 복잡한 일차원 형태의 광학프리즘을 만든 후, 이를 연속적으로 배열하여 일체형 복합필름을 구성하였다. 일체형 복합필름의 성능은 조명계 프로그램으로 확인하여 최적의 구조를 정하였다. 이러한 최적 조건하에서 한 장의 일체형 복합필름을 사용하는 10인치 크기의 BLU에서 계산한 광효율은 53.5%이고, 광휘도 균일도는 83.5%였으며, 각도별 광휘도 분포인 배광곡선은 수직으로 $90^{\circ}$이고 수평방향으로 $112.5^{\circ}$이다. 그리고 이러한 설계로 새로운 일체형 복합필름을 제작하였다.