KR101087187B1 - 광학부재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광학부재에 관한 것으로, 광손실을 줄여 휘도를 향상시킬 수 있으며, 광을 균일하게 확산시킬 수 있고, 제조공정이 간편하고 생산성이 우수하며, 추가되는 광학시트 또는 필름류의 적용을 최소화할 수 있는 광학부재를 제공할 수 있다.

Description

광학부재{Optical member}
본 발명은 광학부재에 관한 것으로, 더욱 상세하기는 액정디스플레이의 백라이트 유닛이나 조명창치 등에 사용되어 확산 광의 균일화 및 휘도 향상을 도모할 수 있는 광학부재에 관한 것이다.
산업 사회가 고도의 정보화 시대로 발전함에 따라 다양한 정보를 표시 및 전달하기 위한 매체로서 전자 디스플레이 장치의 중요성은 나날이 증대되고 있다. 종래에 널리 사용되어 오던 CRT(Cathode Ray Tube)는 설치 공간상의 제약이 커서 대형화가 힘들다는 한계 때문에, 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 전계 방사 디스플레이(FED) 및 유기EL과 같은 다양한 평판 디스플레이 장치로 대치되고 있다. 이러한 평판 디스플레이 장치 중에서, 특히, 액정 디스플레이 장치(LCD)의 경우, 액정과 반도체 기술이 복합된 기술 집약적 장치로서 얇고, 가벼우며 소비 전력이 낮은 장점으로 인해, 그 구조 및 제조 기술이 연구 개발되어 왔고, 현재 노트북 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터의 모니터, 휴대용 개인 통신 장치(PDA 및 휴대폰) 등 기존에 액정 디스플레이가 널리 사용되었던 영역뿐만 아니라, 대형화 기술도 점점 그 한계를 뛰어넘고 있어, HD(High Definition) TV급의 대형 TV에 까지 응용되고 있는 등 디스플레이의 대명사였던 CRT를 대체 가능한 새로운 디스플레이 장치로 각광받고 있다.
이러한 액정 디스플레이(LCD) 장치는 액정 자체가 발광을 할 수 없기 때문에 장치의 후면에 별도의 광원을 설치하여, 각 화소(pixel)에 설치된 액정을 통해 통과광의 세기를 조절하여 계조(contrast)를 구현한다. 이를 보다 구체적으로 살펴보면, 액정 디스플레이 장치는 액정 물질의 전기적 특성을 이용하여 빛의 투과율을 조절하는 장치로, 장치 뒷면의 광원 램프에서 발광하여 그 효율을 최대화하기 위하여 각종 기능성 시트 또는 필름을 통과하여 균일도와 방향성이 제어된 빛을 컬러 필터를 통과시켜 적, 청, 녹(R, G, B)의 색상을 구현하도록 하고, 전기적인 방법으로 각 화소의 계조(contrast)를 제어하여 화상을 구현하는 간접 발광 방식의 디스플레이 장치로서, 광원을 제공하는 발광 장치는 액정 디스플레이 장치의 휘도 및 균일도 등 화질을 결정하는 중요한 부품이다.
상기 발광 장치로는 일반적으로 광원, 반사판, 도광판, 반사형 고휘도 필름, 프리즘 필름, 광확산 필름 및 광확산판 등을 포함한다. 광원에서 발생되는 빛을 최대한 많은 광량이 액정장치로 도달할 수 있도록 상기의 여러 종류의 판 또는 필름 등을 사용하고 있다.
그 중 광확산판은 광원램프로부터 나온 빛의 휘도 균일도를 이루면서 동시에 램프의 휘선을 가려주는 은폐성 역할을 한다. 또한, 상기의 여러 광학 필름류에 대한 지지체 역할을 한다. 광확산판에는 여러 광확산제가 첨가되어 있어서 빛의 굴절, 산란, 반사현상 등을 일으키며 확산 효과를 일으킨다.
이러한 광확산판으로부터 나온 빛을 전면으로 다량 모아줄 수 있도록 광학 시트, 예컨대 광확산 필름, 프리즘 필름을 비롯한 다양한 재료를 장착하여야 하는데, 이렇게 다층의 재료를 구비함으로 인하여 단가가 인상되고 생산성이 저하되는 문제점을 나타낸다.
상기 광확산 필름은 입사광을 효과적으로 분산시키며 광확산판의 은폐성을 보조하면서 빛을 전면으로 모아주는 역할을 한다. 일반적인 광확산 필름은 투명 기판 및 확산층을 포함하며, 상기 확산층은 투명 기판의 표면에 형성된다. 상기 확산층은 산란체인 구형 재료 입자를 포함하며, 상기 광확산 필름의 확산 효과는 주로 확산층 중의 바인더와 바인더 중에 포함된 산란체 사이의 굴절율 차이에 의하여 이루어진다. 산란체는 확산층 사이에 분산되어 있어 광선이 확산층을 통과할 때 굴절율이 상이한 두 매체 사이를 끊임없이 왕복하면서 진행한다.
또한, 상기 광확산 필름의 빛을 또한 전면으로 다량 모아줄 수 있도록 프리즘 필름을 장착하여야 하는데, 고가이며, 생산성을 저하시키는 문제점을 나타낸다.
이외에도 광원에서 발생되는 빛 중 최대한 많은 광량이 액정장치로 도달할 수 있도록 여러 종류의 시트 또는 필름 등을 다수장 사용하고 있다. 이렇게 다층의 재료를 구비함으로 인하여 단가가 인상되고 생산성이 저하되는 문제점이 발생되고 있다.
이에 최근에는 생산 공정을 보다 간단하게 하기 위하여 사용되는 광학 시트 또는 필름류의 적용을 줄이기 위한 시도가 이루어지고 있는데, 광확산판 위에 프리즘 필름을 접착하여 사용하거나, 광확산판에 프리즘 패턴을 만들어 사용하는 경우 가 있었다. 그러나 이러한 경우 비용이나 생산성 면에서 유리할 수 있으나, 휘도의 증가 측면은 기대에 못미치는 문제가 발생할 수 있다.
특히 광확산판에 프리즘 패턴을 만드는 경우 광의 확산과 동시에 휘도를 향상시키고자 하는 목적을 갖지만, 프리즘 패턴을 이루는 개개의 입체 구조가 인접하여 형성된 영역, 즉 일명 골(valley) 부분에서의 광 손실이 크며, 따라서 광의 균일한 확산이 어려울 뿐만 아니라 휘도가 저하될 수 있다.
이에 본 발명자들은 휘도를 향상시키기 위한 광학 필름류들의 적용을 최소화하면서도 광을 균일하게 확산시킴과 동시에 휘도를 충분히 높일 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명은 추가되는 광학시트 또는 필름류의 적용을 최소화할 수 있는 광학부재를 제공하고자 한다.
본 발명은 광손실을 줄여 휘도를 향상시킬 수 있는 광학부재를 제공하고자 한다.
본 발명은 광을 균일하게 확산시킬 수 있는 광학부재를 제공하고자 한다.
본 발명은 제조공정이 간편하고 생산성이 우수한 광학부재를 제공하고자 한다.
본 발명은 바람직한 제1구현예로서 기재층; 상기 기재층의 일면에, 경화성 수지를 포함하여 형성되는 볼록부; 상기 기재층의 배면에, 볼록부가 서로 인접하여 형성된 골(valley) 부분과 중첩되는 위치에, 경화성 수지를 포함하여 형성되는 패턴부; 및 상기 패턴부 상에 형성된 반사층을 포함하는 광학부재를 제공한다.
상기 구현예에서, 반사층은 이산화티탄(TiO2), 황산바륨(BaSO4), 탄산칼슘(CaCO3) 및 산화알루미늄(Al2O3) 중 선택된 1종 이상의 반사물질을 포함하는 코팅액으로 형성된 것일 수 있다.
상기 구현예에서, 반사층은 고형분 함량이 10~80중량%인 코팅액으로 형성되는 것일 수 있다.
상기 구현예에서, 반사층은 두께가 5~30㎛인 것일 수 있다.
상기 구현예에서, 볼록부 및 패턴부는 단면이 다각형, 반원형 또는 반타원형인 다면체 형상; 또는 단면이 다각형, 반원형 또는 반타원형인 기둥 형상; 또는 단면이 다각형, 반원형 또는 반타원형인 곡선 기둥 형상 중 선택된 한 가지 이상의 패턴이 다수로 형성된 것일 수 있다.
상기 구현예에서, 패턴부의 높이는 기재층과 볼록부와 패턴부를 포함하는 두께에 대하여 1/10~1/3이며, 패턴부의 너비는 인접하는 골과 골 사이의 평균 길이에 대하여 1/6~2/3인 것일 수 있다.
상기 구현예에서, 두께가 200~500㎛인 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 제2구현예에서, 상기의 광학부재; 상기 광학부재의 배면에 접하는 접착층; 및 상기 접착층의 다른 일면에 접하는 광확산 부재를 포함하는 광학부재를 제공한다.
상기 구현예에서, 접착층은 경화성 접착제, UV 경화성 접착제 및 감압성 접착제 중 선택된 액체상 접착 물질을 도포하여 형성하거나 고체상 접착 물질로 형성된 것일 수 있다.
상기 구현예에서, 접착층의 두께는 5~50㎛인 것일 수 있다.
본 발명은 바람직한 제3구현예에서, 상기의 광학부재; 및 상기 광학부재의 어느 일면에 인접하여 형성된 광확산 부재를 포함하는 백라이트 유닛 어셈블리를 제공한다.
본 발명은 바람직한 제4구현예에서, 상기의 광학부재; 및 상기 광학부재의 어느 일면에 인접하여 형성된 보호 시트를 포함하는 백라이트 유닛 어셈블리를 제공한다.
본 발명은 바람직한 제5구현예에서, 상기의 광학부재; 상기 광학부재의 어느 일면에 인접하여 형성된 보호 시트; 및 상기 광학부재의 다른 일면에 인접하여 형성된 광확산 부재를 포함하는 백라이트 유닛 어셈블리를 제공한다.
본 발명은 광손실을 줄여 휘도를 향상시킬 수 있으며, 광을 균일하게 확산시킬 수 있는 광학부재를 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 제조공정이 간편하여 생산성이 우수하며, 추가되는 광학시트 또는 필름류의 적용을 최소화할 수 있는 광학부재를 제공할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예로부터 광손실을 줄여 휘도를 향상시킬 수 있는 광학부재를 제공할 수 있는 바, 본 발명의 바람직한 제1구현예에 따르면 기재층; 상기 기재층의 일면에, 경화성 수지를 포함하여 형성되는 볼록부; 상기 기재층의 배면에, 볼록부가 서로 인접하여 형성된 골(valley) 부분과 중첩되는 위치에, 경화성 수지를 포함하여 형성되는 패턴부; 및 상기 패턴부 상에 형성된 반사층을 포함하는 광학부재를 제공함으로써, 휘도를 향상시키고 광을 고르게 확산시킬 수 있는 구조를 갖는다.
한편, 본 발명의 바람직한 제2구현예에 따르면, 상기의 광학부재; 상기 광학부재의 배면에 접하는 접착층; 및 상기 접착층의 다른 일면에 접하는 광확산 부재 를 포함하는 광학부재를 제공할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1구현예에 따른 광학부재의 단면도를 도시한 것이다.
본 발명의 광학부재는 기재층(10)을 중심으로, 기재층(10) 일면에는 볼록부(20)가 형성되어 있으며, 상기 볼록부(20) 및 볼록부(20)가 서로 인접하여 골(25)이 형성되어 있다. 또한 상기 기재층(10)의 배면에는 패턴부(30)가 일정간격 이격되어 형성되어 있으며, 패턴부(30)와 패턴부(30) 사이에는 공간부(40)가 형성되고, 이 때 상기 패턴부(30)에는 반사물질이 코팅되고 상기 골(25)과 중첩되는 위치에 형성되도록 함으로써 골(25)에 의하여 광손실이 발생하여 휘도가 저하되는 것을 방지하는 역할을 한다.
상기 골(25)의 깊이와 볼록부(20)의 높이는 특별히 제한되지 않으며, 일정하거나 일정하지 않을 수 있다. 또한 인접하는 골(25)과 골(25) 사이의 길이(A) 역시 특별히 제한되지 않으며, 일정하거나 일정하지 않을 수 있다.
한편, 상기 패턴부(30)의 높이(b) 및 너비(a)는 특별히 제한되는 것은 아니며, 광이 광학부재를 투과하는 빛의 경로를 과다하게 방해하지 않을 정도로 형성될 수 있으며, 이러한 점을 고려하여 패턴부(30)의 높이(b)는 볼록부(20)와 패턴부(30)를 포함하는 두께(B)에 대하여 1/10~1/3인 것이 바람직하고, 패턴부(30)의 너비(a)는 인접하는 골(25)과 골(25) 사이의 평균 길이(A)에 대하여 1/6~2/3인 것이 바람직하다. 패턴부의 너비(a)가 골(25)과 골(25) 사이의 평균길이(A)에 대하여 1/6 미만이면 휘도가 저하되며, 2/3 초과이면 시야각이 좁아져 바람직하지 않다.
패턴부(30)에 형성되는 반사층(50)은 이산화티탄(TiO2), 황산바륨(BaSO4), 탄산칼슘(CaCO3) 및 산화알루미늄(Al2O3) 중 선택된 1종 이상의 반사물질을 포함하는 것일 수 있으며, 그라비아 코팅 또는 플렉소 인쇄 방법 등의 공지의 방법으로 코팅됨으로서 형성될 수 있다. 이 때 반사층(50)은 그 형성을 용이하게 하기 위하여 상기 반사물질은 접착성이 있는 고분자 바인더가 포함된 것일 수도 있고, 반사물질을 수지에 혼합하여 코팅한 후 경화시킬 수도 있다. 상기와 같은 반사물질을 포함하는 반사층(50)을 형성하는 코팅액(55)은 고형분 함량은 10~80중량%인 것이 바람직하다. 상기 반사층(50)은 골(25) 부분과 중첩되는 위치에 형성되므로 골(25) 부분에서 빛이 패턴을 따라 집광되지 못하여 발생되는 광 손실을 방지할 수 있다. 반사층(50)의 두께는 특별히 제한되는 것은 아니나, 5~30㎛ 범위인 것이 바람직하다. 5㎛ 미만인 경우 골(25) 부분에서의 광손실을 억제하기 위한 유효 반사율을 확보하기 어렵고, 30㎛ 초과인 경우 코팅 공정을 통해 제조하기 어렵기 때문이다.
상기 구현예에서 볼록부(20) 및 패턴부(30)는 단면이 다각형, 반원형 또는 반타원형인 다면체 형상일 수 있고, 또는 단면이 다각형, 반원형 또는 반타원형인 기둥 형상일 수 있으며, 또는 단면이 다각형, 반원형 또는 반타원형인 곡선 기둥 형상일 수 있다. 또한 이들 중 선택된 한 가지 이상의 패턴이 다수로 형성된 것일 수 있다. 이러한 패턴을 통하여 광경로를 제어하여 빛을 전면부로 모아줌으로써 휘도를 더욱 증가시켜주게 된다.
도 2 및 도 3은 이러한 볼록부(20)가 다른 형태인 경우의 예를 도시한 것이다.
이상 설명한 본 발명의 제1구현예에 따른 광학부재는 기재층(10)의 일면에 자외선 경화성 조액을 도포하고 패턴이 형성되어 있는 패턴롤(I)을 지나면서 볼록부(20) 패턴을 형성하여 경화기를 지나면서 경화시킨다. 이어서 기재층(10)의 배면에 마찬가지로 자외선 경화성 조액을 도포하고 패턴이 형성되어 있는 패턴롤(II)을 지나면서 패턴부(30) 패턴을 형성하여 경화기를 지나면서 경화시킨다. 이와 같이 볼록부(20) 및 패턴부(30)는 순차적으로 형성될 수도 있고, 동시에 형성될 수도 있으며, 패턴부(30)가 먼저 형성된 후 볼록부(20)가 형성될 수도 있다.
이 때, 반사물질을 포함하는 코팅액(55)이 코팅되는 패턴부(30)가 볼록부(20)의 골(25)에 중첩되는 위치에 형성되도록 하기 위하여 패턴롤(I 및 II) 상에 패턴 특정부위를 표시한 후 CCD카메라 등을 이용하여 위치를 조절하는 방식 등으로 패턴 위치를 미세조정 하여 제어할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 기재층(10)으로는 종래 광확산판에 사용되는 공지의 베이스 수지들을 사용할 수 있다. 예컨대, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리카보네이트 수지, 스티렌-아크릴계 공중합 수지 등을 들 수 있다. 기재층(10)의 두께 는 휘도가 저하되지 않도록 두께가 50㎛~500㎛일 수 있다.
한편, 볼록부(20) 및 패턴부(30)를 형성하는 패턴을 형성하는 재질은 경화성 수지로서 광투과성 재료이면 특별히 제한되지 않는다. 즉, 자외선 경화성 수지 혹은 열경화성 수지를 포함하는 고분자 수지가 사용되는데, 예를 들면, 불포화 지방산 에스터, 방향족 비닐 화합물, 불포화 지방산과 그 유도체, 불포화 이가산(unsaturated dibasic acid)과 그 유도체, 메타크릴로나이트릴과 같은 비닐 시아나이드(cyanide) 화합물 등이 사용될 수 있다. 이 때 기재층(10)과의 굴절률을 고려하여 사용하는 고분자 수지를 조절할 수 있다.
상기 기재층(10), 볼록부(20) 및 패턴부(30)는 필요에 따라 입자를 더 포함할 수도 있는데, 포함 가능한 입자는 유기입자 또는 무기입자를 사용할 수 있다. 대표적으로 사용 가능한 유기입자는 메틸메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메티롤아크릴아미드, 글리시딜메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 단독 중합체 또는 공중합체의 아크릴계 입자와 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 입자와 아크릴과 올레핀계의 공중합체 입자 및 단일중합체 입자를 형성한 후 그 층위에 다른 종류의 단량체로 덮어 씌워 만든 다층 다성분계 입자를 들 수 있으며, 무기입자로서는 산화규소, 산화알루미늄, 산화티타늄, 산화지르코늄 및 불화마그네슘 등을 들 수 있다. 상기 유기입자 및 무기입자는 단지 예시적인 것에 불과하며, 상기 나열된 종류에 한정되지 않고 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한, 다른 공지의 재료로 얼마든지 대체할 수 있음은 당업자에게는 자명하며, 이러한 재질 변경의 경우도 역시 본 발명의 기술적 사상의 범주 내이다.
한편, 상기 입자는 단층 또는 다층으로 분산될 수도 있으며, 백탁현상 및 입자의 이탈을 방지하도록, 포함되는 층의 바인더 수지의 고형분 함량 100중량부에 대하여 10~300중량부 포함할 수 있고, 입경이 1~50㎛인 것을 사용할 수 있다.
본 발명은 이상 설명한 상기의 광학부재가 적용된 백라이트 유닛 어셈블리를 적용할 수 있다. 즉, 상기의 광학부재; 및 상기 광학부재의 어느 일면에 인접하여 형성된 광확산 부재를 포함하는 백라이트 유닛 어셈블리 또는 상기의 광학부재; 및 상기 광학부재의 어느 일면에 인접하여 형성된 보호 시트를 포함하는 백라이트 유닛 어셈블리 또는 상기의 광학부재; 상기 광학부재의 어느 일면에 인접하여 형성된 보호 시트; 및 상기 광학부재의 다른 일면에 인접하여 형성된 광확산 부재를 포함하는 백라이트 유닛 어셈블리를 제공할 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제2구현예에 따른 광학부재의 단면도를 도시한 것이다. 도시된 광학부재는 제1구현예에 따른 광학부재(100)가 접착층(200)을 통하여 광확산판(300)과 접착된 형태이다.
본 발명의 광학부재는 도시된 바와 같이 제1구현예에 따른 광학부재(100)와 다른 광확산판이나 광학 시트에 부착되어 일체로 제공될 수도 있다.
이 때 접착층(200)을 형성하는 물질은 광학부재의 투명성을 저하시키지 않는 물질이면 특별히 제한되지 않으며, 에폭시계, 실리콘계 및 우레탄 중 선택된 물질을 도포하여 형성할 수 있으며, 양면테이프와 같은 고체상의 접착 물질로 형성할 수도 있다. 접착층의 두께는 5㎛~50㎛일 수 있으며, 이로써 특별히 한정되는 것은 아니다.
따라서 백라이트 유닛 제조시 적층 공정이 단일화되고, 광확산 및 휘도를 향상시키는 효과를 더욱 높일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예로 더욱 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
기재층으로서 폴리에틸렌테레프탈레이트(Kolon, Astroll H11F, 125㎛) 일면에 아크릴계 UV 모노머(Sartomer, SR339)을 도포하면서 패턴롤을 통과시켜 도 1과 같은 형상의 볼록부를 형성하였다.
한편 상기 기재층의 다른 일면에 아크릴계 UV 모노머(Sartomer, SR339)를 도포하면서 패턴롤을 통과시켜 UV경화방법으로 도 1과 같은 형상의 패턴부를 형성하였다. 이후 상기 패턴부에 그라비아 인쇄법으로 점착성이 있는 아크릴 수지에 이산화티탄 분말을 40% 포함하여 고형분 함량이 40% 되도록 한 반사물질로 코팅하여 반 사층을 형성함으로써 광학부재를 제조하였다.
광학부재의 인접한 골과 골 사이의 길이(A)는 200㎛, 볼록부의 높이는 100㎛였고, 패턴부의 너비(a)는 80㎛, 높이(b)는 30㎛, 반사층은 10㎛였다.
<실시예 2>
상기 실시예 1에서 볼록부의 형상이 반타원형이고, 인접한 골과 골 사이의 길이(A)는 200㎛, 볼록부의 높이는 50㎛였고, 패턴부의 너비(a)는 80㎛, 높이(b)는 20㎛인 것을 제외하고 동일한 방법으로 광학부재를 제조하였다.
<실시예 3>
상기 실시예 1에서 볼록부의 형상이 삼각형이고, 인접한 골과 골 사이의 길이(A)는 200㎛, 볼록부의 높이(B)는 100㎛였고, 패턴부의 너비(a)는 80㎛, 높이(b)는 30㎛인 것을 제외하고 동일한 방법으로 광학부재를 제조하였다
<실시예 4>
실시예 1에서, 반사물질로서 아크릴수지에 탄산칼슘(KOCH, C15) 고형분을 40중량%을 넣은 것을 제외하고 동일한 방법으로 광학부재를 제조하였다.
<실시예 5>
상기 실시예 1에서 제조된 광학 시트의 배면에 양면테이프(Sumiron사(일본), TG-4191)를 부착하고 광확산판(Kolon EverRay DP321)을 양면테이프의 다른 면에 부착하여 광학 복합 부재를 제조하였다.
<실시예 6>
상기 실시예 1에서 제조된 광학 시트의 배면에 접착제(Saiden사, AT-361)를 45㎛로 도포하여 접착층을 형성하고 광확산판(Kolon사, EverRay DP321)을 상기 접착층의 다른 면에 부착하여 광학 복합 부재를 제조하였다.
<비교예 1>
실시예 1에서 패턴부를 형성하지 않은 것을 제외하고 동일한 방법으로 광학부재를 제조하였다.
<비교예 2>
비교예 1의 편평한 면에 양면테이프(Sumiron사(일본), TG-4191)를 부착하고 광확산판(Kolon EverRay DP321)을 양면테이프의 다른 면에 부착하여 광학 복합 부재를 제조하였다.
<비교예 3>
광확산 시트(Kolon EverRay X1330)에 프리즘 시트(Kolon EverRay LC213)를 적층하였다.
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 광학부재 및 광학 복합 부재에 대하여 휘도, 반치각, 45° 휘도 및 은폐성을 다음과 같은 방법으로 실시하였으며, 그 결과는 하기 [표 1]과 같다.
(1) 휘도증가율(%)
휘도는 PhotoReaserch사의 PR-650을 이용하여 백라이트를 켜고 광확산판(Kolon EverRay DP321)을 올려놓고 두시간 동안 예열한 후 측정하였고, 값은 백라이트 유닛(BLU, 26인치)내 반사시트를 제외한 모든 시트류들을 제거하고 액정패널을 올리지 않고 단순히 광확산판 위에 보호시트(Kolon EverRay LD243)를 적층하였을 때의 휘도 대비 휘도 증가분으로 상기 실시예 및 비교예에 의하여 제조된 광 학 시트의 휘도 값을 측정하였다.
이 때 실시예 1, 실시예 2, 실시예 3 내지 실시예 4, 비교예 1 및 비교예 3에 의하여 제조된 광학 시트의 휘도 값은 광확산판(Kolon EverRay DP321)에 제조된 광학 시트를 올려놓은 후, 그 위에 보호시트(Kolon EverRay LD243)를 적층하고 측정하였으며, 실시예 5, 6 및 비교예 2에 의하여 제조된 광학 복합 부재는 그 위에 보호시트(Kolon EverRay LD243)를 적층하고 휘도를 측정하였다.
(2) 반치각(°)
탑콘사의 BM-7을 이용하여 백라이트를 켜고 두 시간 동안 예열한 후 백라이트에 대한 수직방향으로 -80°부터 80°까지 휘도를 측정하였으며, 정면 휘도의 50% 이상 유지되는 휘도값을 갖는 반치각을 측정하였다.
(3) 45° 휘도증가율(%)
탑콘사의 BM-7을 이용하여 백라이트를 켜고 두 시간 동안 예열한 후 백라이트에 대한 수직방향으로 45° 지점의 휘도를 측정하였으며, 반사판이 적용된 백라이트 유닛(BLU, 32인치)에 코오롱사 DP321의 광확산판 단독 사용한 경우의 수직방향 45° 지점의 시야각 대비 휘도증가율을 측정하였다.
(4) 은폐성
휘도는 탑콘사의 BM-7을 이용하여 백라이트를 켜고 두 시간 동안 예열한 후 측정하였고, 값은 백라이트 유닛(BLU, 32인치)내 반사시트를 제외한 모든 시트류들을 제거하고 BLU 수평 중심부 기준으로 상부방향에서 하부방향으로 1mm간격으로 측정하여 최고 휘도값과 최저 휘도값의 차이를 최고 휘도값으로 나눈 값을 백분율로 나타낸 웨버분율(Weber Fraction, %)값을 측정하였으며, 이 값은 상기 실시예 및 비교예에 의하여 제조된 광학부재의 램프 은폐성을 나타내는 값으로 사용하였다.
구분 휘도증가율(%) 반치각(°) 45° 휘도증가율 (%) 웨버분율
실시예 1 181 54 165 0.49
실시예 2 172 55 155 0.53
실시예 3 163 53 154 0.64
실시예 4 148 58 136 0.78
실시예 5 178 54 169 0.50
실시예 6 180 53 171 0.48
비교예 1 132 61 120 0.85
비교예 2 130 62 118 0.87
비교예 3 174 51 167 0.51
상기 물성평가 결과, 본 발명의 실시예에 따른 광학부재는 오목부가 형성되지 않은 비교예1 내지 2의 광학부재보다 높은 휘도증가율을 보였으며, 반치각 범위가 넓고 45° 휘도증가율이 높은 것을 볼 수 있었다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 광학 부재는 비교예의 광학부재보다 웨버분율이 적다는 것을 알 수 있으며, 따라서 광을 균일하게 확산시키고, 램프은폐성이 높다는 것을 알 수 있다.
실시예 6은 기존에 많이 사용되는 시트 구성인 비교예 3 대비 휘도증가율 및 반치각이 다소 높지는 경향을 확인할 수 있다. 또한 45° 휘도증가율 및 웨버 분율이 다소 감소하여 램프 은폐성이 증가하는 경향을 확인할 수 있다.
실시예 2는 실시예 1 대비 광제어 시트의 볼록부의 높이(B)값이 낮으며, 이 경우에 휘도증가율 및 45° 휘도증가율(%) 다소 낮아지는 경향을 확인할 수 있다. 또한 반치각이 다소 감소하고, 웨버분율이 증가하여 램프 은폐성이 감소하는 경향을 확인할 수 있다.
실시예 4는 실시예 1 대비 광제어 시트의 볼록부의 형상이 달라, 이 경우에 휘도증가율 및 45° 휘도증가율(%)이 낮아지는 경향을 확인할 수 있다. 또한 반치각이 감소하고, 웨버분율이 증가하여 램프 은폐성이 감소하는 경향을 확인할 수 있다.
실시예 7은 실시예 1 대비 반사물질을 이산화티타늄에서 탄산칼슘으로 변경하여 동일 고형분 함량 40%를 적용하여 제조하였다. 이 경우에 이 경우에 휘도증가율 및 45° 휘도증가율(%)이 낮아지는 경향을 확인할 수 있다. 또한 반치각이 감소하고, 웨버분율이 증가하여 램프 은폐성이 감소하는 경향을 확인할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1구현예에 따른 광학부재의 일례의 단면도를 도시한 것,
도 2는 본 발명의 제1구현예에 따른 광학부재의 다른 일례의 단면도를 도시한 것,
도 3은 본 발명의 제1구현예에 따른 광학부재의 다른 일례의 단면도를 도시한 것,
도 4는 본 발명의 제2구현예에 따른 광학부재의 일례의 단면도를 도시한 것,
도 5는 본 발명의 제2구현예에 따른 광학부재의 제조공정의 일례를 모식적으로 도시한 것이다.
<도면의 주요부호의 설명>
10 : 기재층 20 : 볼록부
25 : 골 30 : 패턴부
40 : 공간부 50 : 반사층
55 : 코팅액 100 : 광학부재
200 : 접착층 300 : 광확산판

Claims (13)

  1. 기재층;
    상기 기재층의 일면에, 경화성 수지를 포함하여 형성되는 볼록부;
    상기 기재층의 배면에, 볼록부가 서로 인접하여 형성된 골(valley) 부분과 중첩되는 위치에, 경화성 수지를 포함하여 형성되는 패턴부; 및
    상기 패턴부 상에 형성된 반사층을 포함하고,
    패턴부의 높이는 기재층과 볼록부와 패턴부를 포함하는 두께에 대하여 1/10~1/3이며, 패턴부의 너비는 인접하는 골과 골 사이의 평균 길이에 대하여 1/6~2/3인 것임을 특징으로 하는 광학부재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    반사층은 이산화티탄(TiO2), 황산바륨(BaSO4), 탄산칼슘(CaCO3) 및 산화알루미늄(Al2O3) 중 선택된 1종 이상의 반사물질을 포함하는 코팅액으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광학부재.
  3. 제 1 항에 있어서,
    반사층은 고형분 함량이 10~80중량%인 코팅액으로 형성되는 것임을 특징으로 하는 광학부재.
  4. 제 1 항에 있어서,
    반사층은 두께가 5~30㎛인 것임을 특징으로 하는 광학부재.
  5. 제 1 항에 있어서,
    볼록부 및 패턴부는 단면이 다각형, 반원형 또는 반타원형인 다면체 형상; 또는 단면이 다각형, 반원형 또는 반타원형인 기둥 형상; 또는 단면이 다각형, 반원형 또는 반타원형인 곡선 기둥 형상 중 선택된 한 가지 이상의 패턴이 다수로 형성된 것임을 특징으로 하는 광학부재.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    두께가 200~500㎛인 것임을 특징으로 하는 광학부재.
  8. 제1항 내지 제5항 및 제7항 중 선택된 어느 한 항의 광학부재;
    상기 광학부재의 배면에 접하는 접착층; 및
    상기 접착층의 다른 일면에 접하는 광확산 부재를 포함하는 광학부재.
  9. 제 8항에 있어서,
    접착층은 경화성 접착제, UV 경화성 접착제 및 감압성 접착제 중 선택된 액체상 접착 물질을 도포하여 형성하거나 고체상 접착 물질로 형성된 것임을 특징으로 하는 광학부재.
  10. 제 8 항에 있어서,
    접착층의 두께는 5~50㎛인 것임을 특징으로 하는 광학부재.
  11. 제1항 내지 제5항 및 제7항 중 선택된 어느 한 항의 광학부재; 및
    상기 광학부재의 어느 일면에 인접하여 형성된 광확산 부재를 포함하는 백라이트 유닛 어셈블리.
  12. 제1항 내지 제5항 및 제7항 중 선택된 어느 한 항의 광학부재; 및
    상기 광학부재의 어느 일면에 인접하여 형성된 보호 시트를 포함하는 백라이트 유닛 어셈블리.
  13. 제1항 내지 제5항 및 제7항 중 선택된 어느 한 항의 광학부재;
    상기 광학부재의 어느 일면에 인접하여 형성된 보호 시트; 및
    상기 광학부재의 다른 일면에 인접하여 형성된 광확산 부재를 포함하는 백라이트 유닛 어셈블리.
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