KR101155876B1 - 복합 광학 시트, 그의 제조 방법, 그를 포함하는 조명 장치 및 표시 장치 - Google Patents

Abstract

복합 광학 시트, 그의 제조 방법, 그를 포함하는 조명 장치 및 표시 장치가 제공된다. 복합 광학 시트는, 기재, 기재의 일면 상에 형성된 제1 광학 패턴, 및 기재의 타면 상에 형성된 제2 광학 패턴으로, 상부 표면의 적어도 일부가 기재의 타면에 접착되고, 하부 표면은 노출되어 있는 제2 광학 패턴을 포함한다.

복합 광학 시트, 광학 패턴, 기재

Description

복합 광학 시트, 그의 제조 방법, 그를 포함하는 조명 장치 및 표시 장치 {Multilayer optical sheet, method of fabricating the same, light device including the multilayer optical sheet and display device including the same}

본 발명은 복합 광학 시트, 그의 제조 방법, 그를 포함하는 조명 장치 및 표시 장치에 관한 것이다.

액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 두 개의 유리판 사이에 액정을 주입해 상하 유리판 전극에 전원을 인가하여 각 화소에 액정 분자배열이 변화함으로써 영상을 표시하는 장치이다. 음극선관 표시 장치(Cathode Ray Tube; CRT), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Panel; PDP) 등과는 달리 액정 표시 장치에 의한 표시는 그 자체가 비발광성이기 때문에 빛이 없는 곳에서는 사용이 불가능하다. 이러한 단점을 보완하여 어두운 곳에서의 사용이 가능하게 할 목적으로 정보 표시면에 균일하게 조사되는 조명 장치, 예컨대 광원 어셈블리를 장착한다.

액정 표시 장치에 사용되는 광원 어셈블리는 크게 2종류로 구분된다. 첫째는 액정 표시 장치의 측면에서 빛을 제공하는 에지형 광원 어셈블리고 둘째는 액정 표시 장치의 후면에서 빛을 직접 제공하는 직하형 광원 어셈블리다. 에지형 광원 어 셈블리의 경우, 광원으로부터 출사된 빛이 상측으로 조사되도록 하기 위해 도광판을 구비하며, 도광판을 통과한 빛의 광학적 특성을 조절하기 위해 도광판 위쪽에 적어도 하나의 광학 시트를 구비한다. 직하형 광원 어셈블리의 경우에는 광원으로부터 출사된 빛의 휘선을 감소시키기 위해 확산판을 구비하며, 확산판을 통과한 빛의 광학적 특성을 조절하기 위해 적어도 하나의 광학 시트를 구비한다.

복합 광학 시트는 필요에 따라 광특성을 조절하는 둘 이상의 기능성 막들을 포함한다. 따라서, 복합 광학 시트는, 둘 이상의 기능성 막들을 각각 기재 상에 형성하고, 각 기능성 막이 형성된 기재들을 적층하여 형성된다.

그런데, 각각의 막들 하부에 형성된 기재들을 함께 적층하면, 광학 시트의 두께가 증가하여 이를 포함하는 광원 어셈블리 및 액정 표시 장치의 두께도 증가하게 된다. 또, 둘 이상의 기능성 막들 각각이 각 막을 지지하는 기재를 포함할 경우, 복합 광학 시트로 제공되는 광의 광투과율이 저하될 뿐만 아니라, 광간섭을 유발할 수도 있다. 그 결과, 광원 어셈블리로부터 제공되는 휘도, 광질 및 액정 표시 장치의 화질이 저하되는 경우가 있었다.

이에 따라, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 광투과율이 개선되고, 광간섭이 방지된 복합 광학 시트를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 광투과율이 개선되고, 광간섭이 방지된 복합 광학 시트의 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 상기한 복합 광학 시트를 포함하는 조명 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 상기한 조명장치를 포함하는 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 광학 시트는 기재, 상기 기재의 일면 상에 형성된 제1 광학 패턴, 및 상기 기재의 타면 상에 형성된 제2 광학 패턴으로, 상부 표면의 적어도 일부가 상기 기재의 타면에 접착되고, 하부 표면은 노출되어 있는 제2 광학 패턴을 포함한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 광학 시트는 기재, 상기 기재의 일면 상에 형성된 제1 광학 패턴, 및 상기 기재의 타면 상에 형성되며 일면의 적어도 일부가 상기 기재의 타면에 접착되어 있는 제2 광학 패턴을 포함하되, 상기 제2 광학 패턴의 일면은 광의 진행 방향을 변조하는 구조면을 포함하고, 상기 제2 광학 패턴의 타면은 평탄한 노출면인 것을 포함한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합 광학 시트는 기재, 상기 기재의 일면 상에 형성된 제1 광학 패턴, 및 상기 기재의 타면 상에 형성되며 일면의 적어도 일부가 상기 기재의 타면에 접착되어 있는 제2 광학 패턴, 상기 제2 광학 패턴의 타면 상에 형성되며, 일면의 적어도 일부가 상기 제2 광학 패턴의 타면에 접착되어 있는 제3 광학 패턴을 포함하되, 상기 제2 광학 패턴 및 상기 제3 광학 패턴의 일면은 광의 진행 방향을 변조하는 구조면을 포함하고, 상기 제3 광학 패턴의 타면은 평탄한 노출면인 것을 포함한다.

상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 광학 시 트의 제조 방법은 일면 상에 제1 광학 패턴이 형성된 제1 기재와, 일면 상에 제2 광학 패턴이 형성된 제2 기재를 준비하고, 상기 제1 기재의 타면과 상기 제2 기재의 일면이 대향하도록 상기 제1 기재 및 상기 제2 기재를 배치하고, 상기 제1 기재의 타면 상에 상기 제2 광학 패턴의 일면을 적어도 부분적으로 접착하고, 상기 제2 기재를 제거하여 상기 제2 광학 패턴의 타면을 노출하는 것을 포함한다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"는 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하 부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의"아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 용어인 "복합 광학 시트"는 2 이상의 막(또는 층)이 서로 적층되어 있는 시트를 지칭한다. 또한, "적층"은 대면하는 2막이 화학적으로 결합되어 있는 경우뿐만 아니라, 물리적인 힘에 의해 상호 밀착되어 결합된 경우를 모두 포함한다. 몇몇 실시예에서, 2 이상의 막은 접착체를 통해 상호 접착된 형태로 적층될 수도 있다. 각 막은 서로 상이한 물질막으로 이루어질 수도 있지만, 서로 동일한 물질막으로 이루어질 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 복합 광학 시트는 기재 없이 기능성 막들로만 이루어질 수도 있다. "~시트"는 "~필름", "~판"의 의미로 사용될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다.

먼저, 도 1 내지 도 3c을 참조하여 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 복합 광학 시트에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 광학 시트의 사시도이다. 도 2a 내지 도 2d는 도 1의 제1 광학 패턴의 다양한 형태를 나타내는 예시도들이다. 도 3a 내지 도 3c는 도 1의 제2 광학 패턴의 다양한 형태를 나타내는 예시도들이다.

본 발명의 몇몇 실시예에 따른 복합 광학 시트는 기재, 기재의 일면 상에 형성된 제1 광학 패턴, 및 기재의 타면 상에 형성된 제2 광학 패턴으로, 상부 표면의 적어도 일부가 기재의 타면에 접착되고, 하부 표면은 노출된 제2 광학 패턴을 포함한다. 도 1은 제1 광학 패턴으로 마이크로 렌즈 패턴이, 제2 광학 패턴으로 프리즘 패턴이 적용된 경우를 예시적으로 도시한다.

도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 더욱 상세히 설명하면, 기재(110)는 복합 광학 시트(101)를 물리적, 구조적으로 지지한다. 기재(110)로는 당업계에 공지된 다양한 물질을 적용할 수 있다. 예를 들어, 기재(110)는 투명한 물질로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 폴리카보네이트(poly carbonate) 계열, 폴리술폰(poly sulfone) 계열, 폴리아크릴레이트(poly acrylate) 계열, 폴리스티렌(poly styrene) 계열, 폴리비닐클로라이드(poly vinyl chloride) 계열, 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol) 계열, 폴리노르보넨(poly norbornene) 계열, 폴리에스테르(poly ester) 계열의 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 다만, 기재(110)는 상기 예시에 제한되지 않는다.

몇몇 실시예에서, 기재(110)는 프라이머(primer) 함유 기재일 수 있다. 프라이머 함유 기재는 표면에 노출된 프라이머를 포함하는 기재를 의미할 수 있다.

여기서, 프라이머는 그 위에 적층되는 구조물, 예를 들어 마이크로 렌즈 패 턴(120)과 결합 내지 접착할 수 있는 작용기일 수 있다. 예를 들어, 프라이머는 하이드록실기, 카복실기, 아민기 등의 작용기를 가지는 에폭시계, 우레탄계, 아크릴계, 폴리에스테르계 수지 등으로 이루어질 수 있다. 따라서, 기재(110)의 일 표면에 프라이머가 노출되어 있거나, 기재(110)의 일면에 프라이머층이 형성되어 있으면, 그 위에 형성된 마이크로 렌즈 패턴(120)은 프라이머(또는 프라이머층)를 매개로 기재(110)에 안정적으로 결합 내지 접착할 수 있다.

프라이머 함유 기재는 프라이머가 기재(110)와 일체형으로 형성되어 있는 경우뿐만 아니라, 프라이머가 기재(110)와는 구분된 별개의 "층"으로 형성되어 있는 경우를 모두 포함한다. 예를 들어, 프라이머 함유 기재는 기재 및 기재(110)의 적어도 하나의 면에 코팅된 프라이머층을 포함하는 구조를 가질 수 있다.

이에 반하여, 후술할 프라이머 미함유 기재는 프라이머를 함유하지 않는 기재를 의미한다. 예를 들어, 프라이머 미함유 기재는 기재 자체에 그 위에 적층되는 구조물과 결합 내지 접착할 수 있는 작용기가 없거나, 기재 자체에 작용기가 있으나 그 작용기가 불활성화된 것일 수 있다. 이를 위하여, 프라이머 미함유 기재는 기재 상에 형성된 별도의 불활성화 층을 더 포함할 수 있다.

몇몇 다른 실시예에서, 기재(110)는 생략될 수도 있다. 예를 들면, 다른 광학 패턴들이 충분한 강도를 갖는다면, 휘도 보전의 관점에서 기재(110)는 생략될 수 있을 것이다. 이 경우, 제2 광학 시트는 제1 광학 시트에 직접 접착된다. 또, 복합 광학 시트를 플렉서블하게 사용할 목적이라면 기재의 사용이 생략되는 것이 고려될 수 있다. 기재가 생략된 구조에 대한 구체적인 적용 패턴은 당업자라면 충 분히 알 수 있을 것이므로, 구체적인 내용은 생략한다.

기재(110)의 일면(110a)에는 제1 광학 패턴이 형성되고, 기재(110)의 타면(110b)에는 제2 광학 패턴이 형성된다. 제1 광학 패턴과 제2 광학 패턴은 각각 입사된 빛을 변조한다. 상술한 것처럼, 기재가 생략되는 경우라면, 제1 광학 패턴은 제2 광학 패턴의 일면에 직접 접착되어 형성될 것이다.

제1 광학 패턴은 예를 들면, 마이크로 렌즈 패턴, 엠보 패턴, 프리즘 패턴, 렌티큘라(lenticular) 패턴, 및 유기 또는 무기 비드를 포함하는 확산 패턴 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제2 광학 패턴의 경우도 마이크로 렌즈 패턴, 엠보 패턴, 프리즘 패턴, 렌티큘라(lenticular) 패턴, 및 유기 또는 무기 비드를 포함하는 확산 패턴 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 광학 패턴과 제2 광학 패턴은 동일한 패턴으로 이루어질 수도 있지만, 상이한 패턴으로 이루어질 수도 있다. 따라서, 각 패턴들의 다양한 조합이 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 도 1은 그 일예로서, 제1 광학 패턴에는 마이크로 렌즈 패턴(120)이, 제2 광학 패턴에는 프리즘 패턴(130)이 적용된 경우를 도시한다. 각 패턴들은 규칙적으로 배열될 수도 있지만, 불규칙적으로 배열될 수도 있다.

도 1을 참조하면, 마이크로 렌즈 패턴(120)은 동일한 사이즈의 마이크로 렌즈가 규칙적으로 배열될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 마이크로 렌즈의 사이즈나 배열을 다양하게 변형될 수 있다. 더욱 구체적인 설명을 위하여 도 2a 내지 도 2d가 참조된다.

도 2a에 예시된 실시예는 도 1의 경우와 같이, 균일한 마이크로 렌즈(121)가 규칙적으로 배열된 경우를 보여준다. 도 2a에서 마이크로 렌즈(121)는 행 및 열 방향으로 정렬된 정방형 매트릭스 형태의 배열을 갖는다.

도 2b의 실시예의 경우는 균일한 마이크로 렌즈(121)가 규칙적으로 배열되어 있기는 하지만, 그 배열의 제 1 진행 방향(α) 또는 제 2 진행 방향(β)이 기재의 장변과 소정의 바이어스 각도를 이루는 예이다. 여기서, 제 1 진행 방향(α)과 기재의 장변이 이루는 제1 바이어스 각도(θ1)는 0°<θ1 ≤60°이고, 제 2 진행 방향(β)과 기재의 장변이 이루는 제2 바이어스 각도(θ2)는 60°≤θ2<90° 또는 90°<θ2≤120°일 수 있다.

도 2c는 균일한 마이크로 렌즈(121)가 단위 면적당 밀도가 점차적으로 변하는 소정의 그라데이션 배열을 갖는 경우를 예시한다. 더 나아가, 마이크로 렌즈(121)는, 마이크로 렌즈 패턴(120)의 일단에서 타단으로 갈수록 단위 면적당 밀도가 점차적으로 낮아지거나, 마이크로 렌즈 패턴(120)의 양 끝단에서 중심으로 갈수록 마이크로 렌즈(121)의 단위 면적당 밀도가 점차적으로 낮아지도록 배열될 수도 있다.

도 2d의 실시예는 불균일한 마이크로 렌즈(121)가 불규칙적으로 배열된 경우를 예시한다. 각 마이크로 렌즈(121)은 1 내지 50㎛ 범위 내에서 다양한 크기의 직경을 갖는다. 이 경우, 다수의 마이크로 렌즈 패턴(120)의 적어도 80%가 5 내지 30㎛ 범위 내에서 다양한 크기의 직경을 가지거나, 다수의 마이크로 렌즈 패턴(120)의 적어도 80%가 10 내지 40㎛ 범위 내에서 다양한 크기의 직경을 가질 수 있다. 몇몇 예시적인 실시예에서는 다수의 마이크로 렌즈 패턴(120)의 적어도 80%가 20 내지 50㎛의 직경을 가질 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 프리즘 패턴(130)은 일면 및 타면을 포함한다. 프리즘 패턴의 일면(예컨대 도 1에서 상부 표면(130a))은 프리즘 패턴(130)으로 입사되는 광의 진행 방향을 변조하는 구조면을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 구조면은 다양한 형태의 프리즘 형상을 가질 수 있다.

예를 들어, 프리즘 패턴(130)은 도 1의 A 영역 확대도 및 도 3a에 도시된 바와 같이, 복수의 삼각 기둥 형상이 평행하게 배열된 프리즘 구조물을 포함할 수 있다. 이 때, 프리즘 패턴(130)의 구조면은 복수의 봉우리(133)와 복수의 골(valley; 135)을 포함할 수 있다. 각 골(135)은 V자골 형상을 가질 수 있다.

다른 몇몇 실시예에서, 프리즘 패턴(131)은 도 3b에 도시된 바와 같이, 밑면이 사다리꼴인 복수의 사각 기둥 형상이 평행하게 배열된 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 상기 사다리꼴은 프리즘 패턴(131)의 상부로 갈수록 폭이 좁아지는 형상이 채용될 것이다. 프리즘 패턴(131)의 일면(131a)은 기재(도 1의 110 참조)의 타면(도 1의 110b 참조)과 접착하게 되는데, 사다리꼴 형상의 윗변의 폭이 클수록, 다시 말하면 도 3b에서 프리즘 패턴(131)의 최상면의 폭이 충분이 넓을수록 기재의 타면(110b)과 접하는 프리즘 패턴(131)의 일면의 면적이 넓어진다. 기재의 타면(110b)과 접하는 면적이 넓어질수록 기재와 프리즘 패턴(131)의 일면이 접착제에 의해 접착될 때, 접착력이 강해진다.

일반적으로 접착제를 통해 2개의 부재를 접착할 경우, 접착제의 두께가 증가하면 접착력은 증가하지만, 증가된 접착제의 두께만큼 휘도는 희생된다. 따라서, 접착력이 증대되어 적용되는 접착제의 두께를 감소시킬 수 있다면, 그만큼 상대적으로 휘도가 개선된 효과를 나타낼 수 있다. 이러한 관점에서 상기한 사다리꼴의 윗변은 충분한 폭을 갖는 것이 바람직할 것이다. 다만, 상기 사다리꼴의 윗변의 폭이 커질수록, 프리즘 패턴(131)과 기재의 타면(110b)이 접촉하지 않는 비접촉 면적, 즉, 프리즘 패턴의 집광 기능을 하는 영역이 감소할 것이므로, 이러한 점들을 감안하여 적절한 폭을 설정하는 것이 바람직하다.

상술한 것처럼 사다리꼴 윗변의 폭은 결국 프리즘 패턴(131)과 기재의 타면(110b)간 접촉면의 면적과 관계될 것이므로, 예시적인 사다리꼴 윗변의 폭은 프리즘 패턴과 기재의 타면간 접착면의 면적의 크기로 환산되어 표시될 수 있다. 기재 타면의 면적을 S1이라고 하고, 그에 접착되는 프리즘 패턴의 일면의 면적을 S2라고 할 때, S1 : S2는 1:0.005 내지 1:0.5 일 수 있다. 더욱 구체적으로, S1: S2가 1:0.005 이상일 때, 기재(110)의 타면(110b)과 프리즘 패턴(131)이 안정적으로 접착될 수 있으며, S1: S2가 1:0.5 이하일 때 프리즘 패턴(131)의 양호한 집광 효율을 확보할 수 있다.

나아가, 프리즘 패턴(131)은 사각 기둥 형상에 한정되지 않고, 다양한 형태의 다각 기둥 형상을 포함할 수 있음은 물론이다.

도 3c는 다양한 프리즘 구조가 혼합되어 있는 실시예를 예시한다. 도 3c를 참조하면, 프리즘 패턴(132)은 복수의 삼각 기둥 형상 및 복수의 사각 기둥 형상을 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로, 프리즘 패턴(132)은 도 3c와 같이 복수의 삼각 기둥 형상 및 복수의 사각 기둥 형상이, 하나씩 교대로 배치될 수도 있고, 둘 이상 씩 교대로 배치될 수도 있다. 나아가, 복수의 삼각 기둥 및 복수의 사각 기둥이 특정한 규칙이 없이 혼재하여 형성될 수도 있다.

이 때, 프리즘 패턴(132)에 포함되는 사각 기둥 형상의 비율이 증가할수록 프리즘 패턴(132)과 기재(110)가 접하는 접착면의 면적이 증가하게 된다. 따라서, 프리즘 패턴(132)이 삼각 기둥 형상만을 포함할 때 보다, 프리즘 패턴(132)과 기재(110)가 더욱 안정적으로 접착될 수 있다. 또, 반대 관점에서 보면 접착제의 두께가 감소할 수 있으므로, 휘도가 개선되는 장점이 있음은 앞서 설명한 바와 같다.

몇몇 실시예에서, 프리즘 패턴(130, 131, 132)의 상부 표면(130a, 131a, 132a)은 기재(110)의 타면(110b)에 접착된 접착면인 제1 영역과, 기재(110)의 타면(110b)과 이격되어 기재(110)와 프리즘 패턴(130, 131, 132) 사이에 공기층(도 1의 140 참조)을 형성하는 제2 영역을 포함할 수 있다.

이 때, 프리즘 패턴(130, 131, 132)의 상부 표면(130a, 131a, 132a)에 대하여 제1 영역이 차지하는 비율은 0.1% 내지 40%일 수 있다. 상부 표면(130a, 131a, 132a)에 대하여 제1 영역이 차지하는 비율이 0.1% 이상일 때, 기재(110)의 타면(110b)과 프리즘 패턴(130, 131, 132)이 안정적으로 접착될 수 있고, 40% 이하일 때, 프리즘 패턴(130, 131, 132)의 양호한 집광 효율을 확보할 수 있다.

기재(110)와 프리즘 패턴(130, 131, 132)이 이격되는 영역에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 공기층(140)이 형성될 수 있다. 기재(110)와 프리즘 패턴(130, 131, 132) 사이의 공기층(140)은 프리즘 패턴(130, 131, 132)으로 입사되는 광의 집광 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 더욱 구체적으로, 공기의 굴절률은 1 이므로, 스넬의 법칙(Snell's Law)에 의해, 기재(110)와 프리즘 패턴(130, 131, 132) 사이에 굴절률이 1보다 큰 물질을 개재하는 경우보다 집광 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

이상의 구조로부터 하면이 노출된 프리즘 패턴(130, 131, 132)의 상부 표면(130a, 131a, 132a)과, 마이크로 렌즈 패턴(120)의 하부 표면(120b) 사이의 수직 거리가 d1 내지 d2의 범위 내이고, d1 내지 d2의 중간값이 m이며, 프리즘 패턴(130, 131, 132)의 상부 표면(130a, 131a, 132a)과, 마이크로 렌즈 패턴(120)의 하부 표면(120b) 사이의 수직 거리의 평균값이 M이라고 할 때, M과 m의 비율은 0.9 내지 1.1의 범위 내에 있는 것이 바람직함을 이해할 수 있다.

상술한 바와 같이, 프리즘 패턴의 일면은 광의 진행 방향을 변조하는 구조면을 포함하는데 반해, 프리즘 패턴의 타면은 실질적으로 평탄한 노출면으로 이루어질 수 있다. 도 1 및 도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 프리즘 패턴(130, 131, 132)의 타면(130b, 131b, 132b)은 외부로 노출되고, 실질적으로 평탄하게 형성될 수 있다.

여기서, 프리즘 패턴(130, 131, 132)의 타면(130b, 131b, 132b)이 외부로 노출되었다는 것은, 소정의 구조물, 예를 들어 기재(110)와 접하는 프리즘 패턴(130, 131, 132)의 일면(130a, 131a, 132a)과 비교하여, 프리즘 패턴(130, 131, 132)의 타면(130b, 131b, 132b)과 접하여 형성된 구조물이 없다는 것을 의미할 수 있다. 즉, 프리즘 패턴(130, 131, 132)의 타면(130b, 131b, 132b) 표면은 자유롭다(free)는 것을 의미할 수 있다. 다만, 이는 프리즘 패턴(130, 131, 132)의 타면(130b, 131b, 132b)과 직접(directly) 접하는 구조물이 없다는 것을 의미하는 것이지, 프 리즘 패턴(130, 131, 132)의 타면(130b, 131b, 132b) 표면과 이격되어 프리즘 패턴(130, 131, 132)의 타면(130b, 131b, 132b) 상에 구조물이 형성되는 경우까지 포함하는 것은 아니다.

또한, 프리즘 패턴(130, 131, 132)은 일체형으로 이루어질 수 있다. 여기서, 프리즘 패턴(130, 131, 132)이 일체형으로 이루어졌다는 것은, 단층으로 이루어진 경우를 포함한다. 나아가, 일체형은 프리즘 패턴(130, 131, 132)이 물리적으로 구분되지 않는 하나의 구성요소로 이루어졌다는 의미를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프리즘 패턴(130, 131, 132)이 다양한 형상의 패턴과 이를 지지하는 지지부로 기능상으로는 구분할 수 있다고 하더라도, 지지부 및 지지부 상의 패턴이 예를 들어, 불연속면을 포함하는 것과 같은 물리적 구분을 할 수 없다.

상술한 것처럼, 복합 광학 시트가 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 광학 패턴으로 복수의 반구형 돌기를 포함하는 마이크로 렌즈 패턴을, 제2 광학 패턴으로 프리즘 패턴을 채용하면, 복합 광학 시트의 하부, 즉 프리즘 패턴의 노출된 타면으로 입사된 빛이 프리즘 패턴에 의해 제1 변조(집광)되며, 제1 변조(집광)된 빛은 기재를 거쳐 마이크로 렌즈 패턴을 통해 제2 변조(확산)될 수 있다. 특히, 이상의 실시예들은 프리즘 패턴을 위한 별도의 기재를 요하지 않으므로, 프리즘 패턴의 타면에 기재가 잔류하는 경우보다 휘도 측면에서 현격한 개선 효과를 나타낼 수 있다.

다시 말하면, 단 하나의 기재를 매개로 제1 및 제2 광학 패턴이 각각 접착되므로, 둘 이상의 기재를 포함하여 제1 및 제2 광학 패턴 각각의 일면 상에 기재가 형성된 경우보다, 빛이 통과하여야 하는 매질의 개수가 감소하므로, 본 발명의 실 시예들에 따른 복합 광학 시트에 제공되는 빛에 대한 투광 효율이 훨씬 증가할 수 있다. 이에 따라, 휘도가 훨씬 향상되는 장점이 있다.

또한, 둘 이상의 기재를 포함하는 경우보다 제조 원가 및 재료비를 훨씬 감소시킬 수 있으며, 복합 광학 시트의 두께가 감소하여 시트의 유연성(flexibility)을 확보할 수 있는 장점이 있다.

이하, 도 4a 내지 도 4c를 참조하여, 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예들에 따른 복합 광학 시트에 대해 설명한다. 도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 복합 광학 시트의 사시도들이다.

본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 복합 광학 시트는 기재와 제2 광학 패턴 사이에 배치된 접착층을 더 포함한다는 점에서, 상술한 본 발명의 실시예들과는 구별된다. 이하에서는, 상술한 실시예와의 구별점을 중심으로 설명하며, 상술한 구성요소와 실질적으로 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략하거나 간략히 한다.

본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 복합 광학 시트는 기재, 기재의 일면 상에 형성된 제1 광학 패턴, 및 기재의 타면 상에 형성된 제2 광학 패턴을 포함하되, 제2 광학 패턴의 상부 표면의 적어도 일부는 접착층을 개재하여 기재의 타면에 접착된다. 앞선 실시예들과 마찬가지로, 제1 광학 패턴이 마이크로 렌즈 패턴이고, 제2 광학 패턴이 프리즘 패턴인 경우를 예시적으로 설명한다.

도 4a를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예를 더욱 상세히 설명하면, 접착층(150)은 기재(110)의 타면(110b) 상에 형성되어, 기재(110)와 프리즘 패턴(130)을 접착시킨다. 즉, 프리즘 패턴(130)의 적어도 일부가 기재(110)의 타면(110b) 상 의 접착층(150)에 접착되어, 궁극적으로 기재(110)의 타면(110b)과 접착된다.

접착층(150)으로는 당업계에 공지된 다양한 물질을 적용할 수 있다. 구체적으로, 접착층(150)은 고분자 물질, 예를 들어 실리콘계, 우레탄계, 실리콘-우레탄 하이브리드 구조의 SU폴리머, 아크릴계, 이소시아네이트계, 폴리비닐알코올계, 젤라틴계, 비닐계, 라텍스계, 수계(용액계), 및 폴리에스테르계 중 적어도 하나의 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 다만, 접착층(150)을 이루는 물질은 상기 예시된 물질에 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 접착층(150)은 상기 고분자 물질을 함유하는 고투명 접착제로 이루어질 수 있다.

또한, 접착층(150)은 예를 들어, 약 0.5㎛ 내지 약 100㎛의 두께로 형성될 수 있다. 접착층(150)의 두께는 앞서 충분히 설명한 바와 같이, 프리즘 패턴()의 접촉면의 면적이나, 접착층의 접착력 등의 요소에 따라 결정될 수 있다. 그러나, 접착층(150)의 두께는 상술한 요소들 외의 다양한 요소들을 고려하여 결정될 수 있음은 물론이다.

도 4b의 실시예의 경우는, 접착층(151)이 기재(110)의 타면(110b)의 전면(全面) 상에 형성되지 않고, 소정의 패턴을 형성하여, 프리즘 패턴(131)과 기재(110)가 접착되는 영역에만 선택적으로(selectively) 형성될 수 있다. 이 경우, 프리즘 패턴(131)과 기재(110)가 접착되지 않는 영역에 접착층(151)을 형성하지 않으므로, 접착층(151) 형성에 필요로 하는 재료 물질을 절약할 수 있다. 나아가, 프리즘 패턴(131)과 기재(110)가 접착되지 않는 영역에 접착층(151)이 형성되지 않음으로써, 이물질에 의한 오염을 방지할 수 있는 장점도 있다.

도 4c는 접착층(152)이 프리즘 패턴(131)의 상부 표면(131a)의 전면 상에 형성된 경우를 예시한다. 즉, 기재(110)의 타면(110b) 전면에 형성되는 것이 아니라, 프리즘 패턴(131)의 상부 표면(131a) 전면 상에 형성될 수도 있다. 따라서, 프리즘 패턴(131)에 형성된 패턴의 형상에 따라, 서로 동일한 형상을 가지는 프리즘 패턴일지라도, 접착층(152)이 기재(110)의 타면(110b) 전면에 형성된 경우보다, 프리즘 패턴(131)의 상부 표면(131a) 전면에 형성된 경우가 더욱 용이하게 프리즘 패턴(131)과 기재(110)를 접착시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 접착층(150, 151, 152)은 기재(110)와 프리즘 패턴(130)의 사이에 개재되어 기재(110)와 프리즘 패턴(130)의 결합력을 담보한다. 따라서, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 광학 시트(101)와 비교하여, 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 복합 광학 시트(102, 103, 104)의 기재(110)는 프라이머 미함유 기재일 수 있다. 그러나, 또 다른 몇몇 실시예에서, 기재(110)가 프라이머 함유 기재이면서, 기재(110)와 제2 광학 패턴(130) 사이에 접착층(150, 151, 152)을 포함할 수도 있다.

나아가, 도면으로 모두 도시하지는 않았으나, 앞서 설명한 다양한 복합 광학 시트들(101, 102, 103, 104)에 대하여, 제2 광학 패턴(130, 131, 132)의 상부 표면(130a, 131a, 132a)의 적어도 일부가 접착층(150, 151, 152)을 개재하여 기재(110)의 타면(110b)에 접착될 수 있음은 물론이다.

이하, 도 5를 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합 광학 시트를 설명한다. 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합 광학 시트의 사시도이다.

본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 복합 광학 시트는, 기재, 기재의 일면 상에 형성된 제1 광학 패턴, 기재의 타면 상에 형성되며 일면의 적어도 일부가 기재의 타면에 접착되어 있는 제2 광학 패턴, 및 제2 광학 패턴의 타면 상에 형성되며 일면의 적어도 일부가 제2 광학 패턴의 타면에 접착되어 있는 제3 광학 패턴을 포함한다. 이 때, 제2 광학 패턴 및 제3 광학 패턴의 일면은 광의 진행 방향을 변조하는 구조면을 포함하고, 제3 광학 패턴의 타면은 평탄한 노출면이다.

즉, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합 광학 시트(105)는 기재의 타면 상에 적층된 제2 광학 패턴(230) 및 제3 광학 패턴(240)을 포함한다는 점에서 상술한 실시예들에 따른 복합 광학 시트(101, 102, 103, 104)와 구별된다. 이하에서는 이러한 구별점을 중심으로 설명하며, 설명의 편의를 위해 실질적으로 동일한 구성 요소에 대한 설명은 생략하거나 간략화한다. 도 5는 제1 광학 패턴으로 마이크로 렌즈 패턴이, 제2 및 제3 광학 패턴으로 제1 및 제2 프리즘 패턴이 각각 적용된 경우를 예시적으로 도시한다

도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합 광학 시트(105)는 기재(110), 기재(110)의 일면(110a) 상에 형성된 마이크로 렌즈 패턴(120), 기재(110)의 타면(110b) 상에 차례로 적층된 제1 프리즘 패턴(230) 및 제2 프리즘 패턴(240)을 포함한다.

더욱 구체적으로, 제1 프리즘 패턴(230)의 일면은 기재(110)와 마주보도록 형성되고, 제2 프리즘 패턴(240)의 타면은 제1 프리즘 패턴(230)의 반대쪽으로 노출되도록 형성될 수 있다. 나아가, 제1 프리즘 패턴(230)의 타면은 제2 프리즘 패 턴(240)의 일면과 접촉하여 형성될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제1 프리즘 패턴(230) 및 제2 프리즘 패턴(240)은 복수의 삼각 기둥 형상이 평행하게 배열된 형상을 포함할 수 있다. 또한, 도 5의 B 영역의 확대도를 참조하면, 제1 및 제2 프리즘 패턴(230, 240)은 복수의 봉우리(233, 243)와 복수의 골(235, 245)을 포함할 수 있다. 이 때, 제1 프리즘 패턴(230)의 일면(230a), 예를 들어 복수의 능선(233)은 접착층(150)과 접하여 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 접착층(150)이 생략된 경우, 제1 프리즘 패턴(230)의 복수의 능선(235)은 기재(110)와 직접 접하여 형성될 수도 있다.

또한, 제1 프리즘 패턴(230)의 타면(230b)은 제2 프리즘 패턴(240)의 일면(240a), 예를 들어 복수의 능선(243)과 접하여 형성될 수 있다. 나아가, 제2 프리즘 패턴(240)의 타면(240b)은 제1 프리즘 패턴(230)의 반대쪽으로 노출될 수 있다.

도면에서는 제1 광학 패턴을 마이크로 렌즈 패턴(120), 제2 광학 패턴을 제1 프리즘 패턴(230), 제3 광학 패턴을 제2 프리즘 패턴(240)인 경우를 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 다양한 형태의 패턴을 조합 또는 변경하여 형성할 수 있음은 앞서 설명한 바와 마찬가지이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합 광학 시트에 따르면, 하나의 기재의 일면 상에 제1 광학 패턴이, 기재의 타면 상에 제2 및 제3 광학 패턴 형성됨으로써, 둘 이상의 기재를 포함하는 경우보다 투광 효율이 증가하여 휘도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 차폐성 및 기능성이 증대될 수 있다. 또한, 제2 및 제3 광학 패턴을 형성함으로써 집광 효율도 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

계속해서, 도 6 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 광학 시트의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 광학 시트의 제조 방법의 공정 단계를 나타내는 순서도이다. 도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 광학 시트의 제조 방법을 설명하기 위한 중간 구조물의 사시도들이다.

이하에서는 제1 광학 패턴으로 마이크로 렌즈 패턴을 포함하는 확산 패턴을, 제2 광학 패턴으로 프리즘 패턴을 적용한 경우를 예를 들어 설명하지만, 본 실시예는 제1 광학 패턴과 제2 광학 패턴의 다른 다양한 조합에도 실질적으로 동일하게 적용할 수 있음은 물론이다.

먼저, 도 6 및 도 7을 참조하면, 일면(110a)에 마이크로 렌즈 패턴(120)이 형성된 제1 기재(110)와, 일면(210a)에 프리즘 패턴(130)이 형성된 제2 기재(210)를 준비한다(S11).

더욱 구체적으로, 제1 기재(110)를 준비하여 제1 기재(110)의 일면(110a) 상에 마이크로 렌즈 패턴(120)을 형성하고, 제2 기재(210)를 준비하여 제2 기재(210)의 일면(210a) 상에 프리즘 패턴(130)을 형성할 수 있다.

이 때, 도면으로 도시하지는 않았으나, 제1 기재(110)의 일면(110a) 상에 제1 코팅액을 코팅하여 마이크로 렌즈 패턴용 제1 코팅층을 형성하고, 제1 코팅층을 패터닝하여 마이크로 렌즈 패턴(120)을 형성할 수 있다. 여기서, 제1 코팅층을 패 터닝하는 것은, 제1 몰드 패턴, 예를 들어 복수의 마이크로 렌즈 패턴에 대응하는 몰드 패턴을 이용하여 제1 코팅층을 패터닝하는 것을 포함할 수 있다.

마이크로 렌즈 패턴(120)을 예를 들어, 자외선 조사 또는 열 처리를 이용하여 형성할 경우, 제1 코팅액은 예를 들어 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 및 폴리에스테르계 수지 등과 같은 열 경화성 수지, 또는 에폭시아크릴레이트계 수지, 우레탄아크릴레이트계 수지 및 실리콘아크릴레이트계 수지 등과 같은 자외선 경화 수지 등을 포함할 수 있다.

마찬가지로, 제2 기재(210)의 일면(210a) 상에 제2 코팅액을 코팅하여 프리즘 패턴용 제2 코팅층을 형성하고, 제2 코팅층을 패터닝하여 프리즘 패턴(130)을 형성할 수 있다. 여기서, 제2 코팅층을 패터닝하는 것은, 제2 몰드 패턴, 예를 들어 삼각 기둥 형태의 프리즘 패턴에 대응하는 몰드 패턴을 이용하여 제2 코팅층을 패터닝하는 것을 포함할 수 있다.

프리즘 패턴(130)도 마찬가지로, 자외선 조사 또는 열 처리를 이용하여 형성할경우, 제1 코팅액은 예를 들어 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 및 폴리에스테르계 수지 등과 같은 열 경화성 수지, 또는 에폭시아크릴레이트계 수지, 우레탄아크릴레이트계 수지 및 실리콘아크릴레이트계 수지 등과 같은 자외선 경화 수지 등을 포함할 수 있다.

제1 코팅액 및 제2 코팅액의 코팅은 기재 상에 용액을 코팅하는 공지된 다양한 코팅 방법, 예컨대, 롤 코팅, 딥 코팅, 스핀 코팅, 슬릿 코팅, 에어나이프 코팅, 그라비아 코팅, 3 롤 리버스(roll reverse) 코팅, 콤마 코팅 등의 방법으로 이 루어질 수 있다.

도면에 도시하지는 않았으나, 선택적으로(optionally), 제1 코팅층 및 제2 코팅층을 형성한 후, 건조 공정을 진행할 수 있다. 상기 건조 공정은 제1 코팅액 및 제2 코팅액의 유동성을 감소시켜 공정 편의성을 증진하고, 후속의 경화 공정을 용이하게 하기 위해 수행한다. 본 건조 공정은 예컨대, 열처리 장치나 오븐 등에 건조 대상을 재치하고, 약 60℃ 내지 130℃의 온도에서 약 20초 내지 20분 동안 유지시킴으로써 수행될 수 있다.

또한, 제1 기재(110)는 프라이머 함유 기재일 수 있다. 제2 기재(210)는 프라이머 미함유 기재일 수 있다. 상술한 바와 같이 프라이머 함유 기재는, 프라이머 미함유 기재보다 그 위에 형성되는 코팅층(예를 들어, 제1 기재가 프라이머 함유 기재일 경우, 제1 코팅층)과의 결합력이, 프라이머 미함유 기재보다 크다. 다시 말하면, 제1 기재(110)와 마이크로 렌즈 패턴(120) 간의 결합력이, 제2 기재(210)와 프리즘 패턴(130) 간의 결합력보다 크다.

한편, 프라이머 함유 기재와 프라이머 미함유 기재는 단지, 프라이머를 함유하는지 여부에 따른 구분에 불과하며, 제1 기재(110) 및 제2 기재(210)는 당업계에 공지된 다양한 물질과 기능의 기재가 적용될 수 있음은 물론이다.

다만, 후술하겠지만, 제1 기재(110)는 최종적으로 제조된 복합 광학 시트의 기재로서 잔류하기 때문에, 다층 시트에 적합한 물질로 형성하는 것이 바람직하다. 반면, 제2 기재(210)는 최종적으로 제조된 복합 광학 시트에서는 제거되기 때문에, 특별한 제한 없이 다양한 물질로 형성할 수 있다.

예를 들어, 최종 복합 광학 시트가 높은 광투과 특성을 요할 경우, 제1 기재(110)는 투명한 물질로 이루어지는 것이 바람직하지만, 제2 기재(210)는 불투명한 물질로 이루어지더라도 무방하다.

이어서, 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 기재(110)의 타면(110a)과 제2 기재(210)의 일면(210a)이 대향하도록 제1 기재(110) 및 제2 기재(210)를 배치한다(S12).

더욱 구체적으로, 제1 기재(110) 상에 형성된 마이크로 렌즈 패턴(120)이 제1 기재(110)를 기준으로 위쪽으로 향하도록 제1 기재(110)를 배치할 경우, 제2 기재(210)상에 형성된 프리즘 패턴(130)도 제2 기재(210)를 기준으로 위쪽으로 향하도록 제2 기재(210)를 배치하고, 제2 기재(210)가 제1 기재(110)의 아래쪽에 위치하도록 정렬시킬 수 있다.

이어서, 도 6 및 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 기재(110)의 타면(110b) 상에 프리즘 패턴(130)을 접착한다(S13).

더욱 구체적으로, 제1 기재(110) 및 제2 기재(210)를 도 9에서 설명한 위치 관계로 배치하여, 프리즘 패턴(130)의 일면(130a)을 제1 기재(110)의 타면(110b)에 접착시킬 수 있다. 여기서, 프리즘 패턴(130)의 일면(130a)을 제1 기재(110)의 타면(110b)에 접착시킨다는 것은, 예를 들어, 프리즘 패턴(130)의 일면(130a)과, 제1 기재(110)의 타면을 라미네이션(lamination)하는 것을 의미할 수 있다.

프리즘 패턴(130)과 제1 기재(110)의 접착은, 예를 들어 압착 롤러를 이용하여 물리적 압력을 가하는 방식을 이용할 수 있다. 이 때, 압착 롤러는 히터 등의 가열 수단이 구비되어 압착면에 열을 가할 수도 있다. 이와 같이, 접착층(130a)과 프리즘 패턴(130)의 접착을 라미네이션 공정을 이용할 경우, 공정이 단순할 뿐만 아니라 연속적인 인라인 공정에의 적용도 용이하여 공정 속도가 개선되는 장점이 있다.

나아가, 제1 기재(110)의 타면(110b)과 프리즘 패턴(130) 간의 접착력은, 프리즘 패턴(130)과 제2 기재(210)의 일면(210a) 간의 접착력보다 크다. 따라서, 후술할 제2 기재(210)의 제거 과정에서, 프리즘 패턴(130)은 제1 기재(110)의 타면(110b) 상에 잔존할 수 있다.

이어서, 도 6 및 도 1을 참조하여, 제2 기재(210)를 제거하여 제1 기재(110)의 타면(110b) 상에 프리즘 패턴(130)을 남긴다(S14).

제2 기재(210)를 제거하는 것은, 예를 들어, 박리의 방법으로 진행될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 제1 기재(110)의 타면(110a)과 프리즘 패턴(130) 간의 접착력이, 프리즘 패턴(130)과 제2 기재(210) 간의 접착력보다 크다. 따라서, 예를 들어 박리의 방법으로 제2 기재(210)를 제거하더라도, 프리즘 패턴(130)은 제1 기재(110)의 타면(110b) 상에 잔존하게 된다.

본 단계에 의해, 제1 기재(110), 제1 기재(110)의 일면에 형성된 마이크로 렌즈 패턴(120), 및 제1 기재(110)의 타면에 형성된 프리즘 패턴(130)을 포함하는 복합 광학 시트가 형성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 광학 시트의 제조 방법에 따르면, 마이크로 렌즈 패턴(120) 및 프리즘 패턴(130)을 각각 형성하는데 단 하나의 기재, 즉 제1 기재만을 필요로 한다. 따라서, 둘 이상의 기 재를 포함하는 경우보다 복합 광학 시트의 두께가 얇아져, 그 자체로도 광투과율 개선의 효과가 있으며, 액정 표시 장치의 두께를 감소시킬 수 있는 등의 장점이 있다. 또한, 제거된 제2 기재를 재활용할 수 있다는 점에서 공정 비용을 감소시킬 수도 있다.

이하, 도 10을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 광학 시트의 제조 방법을 설명한다. 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 광학 시트의 제조 방법을 설명하기 위한 중간 구조물의 사시도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 광학 시트의 제조 방법은, 제1 기재(110)의 타면(110b) 상에 접착층(150)을 형성하고, 접착층(150) 상에 프리즘 패턴(130)을 접착시킨다는 점에서 상술한 실시예와 구별된다. 이하, 제1 기재(110)의 타면(110b) 상에 접착층(150)을 형성하는 과정 및 이와 관련된 과정을 중심으로 설명하며, 상술한 내용과 실질적으로 동일한 내용은 생략하거나 간략화한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 광학 시트의 제조 방법은, 일면(110a)에 마이크로 렌즈 패턴(120)이 형성된 제1 기재(110)와, 일면(210a)에 프리즘 패턴(130)이 형성된 제2 기재(120)를 준비하고, 제1 기재(110)의 타면(110b)에 접착층(150)을 형성하고, 접착층(150)의 타면(150b)과 제2 기재(210)의 일면(210a)이 대향하도록 제1 기재(110) 및 제2 기재(210)를 배치하고, 접착층(150)의 타면(150b) 상에 프리즘 패턴(130)을 접착하고, 제2 기재(210)를 제거하여 접착층(150)의 타면(150b) 상에 프리즘 패턴(130)을 남기는 것을 포함한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 제1 기재(110)와 제2 기재(210)를 배치하기 전 에, 제1 기재(110)의 타면(110b) 상에 접착층(150)을 형성할 수 있다. 접착층(150)은 예를 들어, 실리콘-우레탄 하이브리드 구조의 폴리머, 아크릴계 폴리머, 폴리에스테르계 폴리머 등의 고투명 접착제를 사용할 수 있으나, 상기 물질에 한정되지 않는다.

이 때, 접착층(150)과 프리즘 패턴(130) 간의 접착력은, 프리즘 패턴(130)과 제2 기재(210) 일면(210a) 간의 접착력보다 크다. 따라서, 제2 기재(210)를 제거하더라도, 프리즘 패턴(130)은 접착층(150)의 타면(150b) 상에 잔존할 수 있다.

이처럼, 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 광학 시트의 제조 방법에 따르면, 마이크로 렌즈 패턴(120) 및 프리즘 패턴(130)을 각각 형성하는데 단 하나의 기재만 필요로하므로, 광투과율이 개선되는 효과가 있으며, 제거된 제2 기재를 재활용하여 공정 비용을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

이하, 도 11을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합 광학 시트의 제조 방법을 설명한다. 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 광학 시트 제조 방법을 설명하기 위한 중간 구조물의 사시도들이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합 광학 시트의 제조 방법은 제2 기재의 일면 상에 박리층을 형성한다는 점에서 상술한 실시예들과 구별된다.

더욱 구체적으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합 광학 시트의 제조 방법은, 일면(110a) 상에 마이크로 렌즈 패턴(120)이 형성된 제1 기재(110)와, 일면(210a) 상에 박리층(310) 및 프리즘 패턴(130)이 차례로 적층된 제2 기재(210)를 준비하고, 제1 기재(110)의 타면(110b)과 프리즘 패턴(130)의 일면(130a)이 대향하 도록 제1 기재(110)와 제2 기재(210)를 배치하고, 제1 기재(110)의 타면(110b)과 프리즘 패턴(130)의 일면을 접착하고, 박리층(310) 및 제2 기재(210)를 제거하는 것을 포함한다.

박리층(310)은 제2 기재(210)와 접하는 일면과 상부로 노출되는 타면을 포함할 수 있다. 박리층(310)의 타면과 프리즘 패턴(130) 간의 접착력은, 프리즘 패턴(130)과 제1 기재(110)의 타면 간의 접착력보다 작다. 이와 같은 접착력의 상대적 차이에 의해, 박리층(310) 및 제2 기재(210)의 제거 공정에서, 프리즘 패턴(130)이 제1 기재(110)의 타면 상에 잔존할 수 있다.

나아가, 박리층(310)은, 제2 기재(210)와 접하는 일면과, 상부로 노출되는 타면을 포함할 수 있다. 이 때, 박리층(310)의 일면과 제2 기재(210) 간의 접착력은, 박리층(310)의 타면과 다른 물질 간의 접착력보다 크다. 즉, 박리층(310)의 타면에 다른 물질을 접착하였다가 떼어낼 경우 박리층(310)은 제2 기재(210) 상에 그대로 잔존할 수 있다.

또한, 박리층(310)은 제2 기재(210)의 일면을 표면 처리함으로써 형성될 수도 있다. 즉, 제2 기재(210)의 일면에 대하여 소정의 표면 처리를 진행함으로써, 표면 처리를 수행하기 전보다 제2 기재(210)의 접착력을 감소시킬 수 있다. 요컨대, 박리층(310)은 기능적 관점에서는 제2 기재(210)와 접하는 쪽의 접착력이 더 큰 특성을 가지며, 구조적 관점에서는 제2 기재(210)와 구분된 층으로 형성된 경우뿐만 아니라, 기재와 일체형으로 형성된 경우도 포함한다.

또 다른 실시예로, 도면으로 도시하지는 않았지만, 제1 기재(110)의 타면 상 에 접착층을 더 포함할 수도 있다. 또한, 도면에서는 프리즘 패턴(130)을 하나의 프리즘 패턴으로 도시하였으나 서로 적층된 둘 이상의 서브 패턴층을 포함할 수도 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합 광학 시트의 제조 방법에 따르면, 마이크로 렌즈 패턴(120) 및 프리즘 패턴(130)을 각각 형성하는데 단 하나의 기재만 필요로하므로, 광투과율이 개선되는 효과가 있으며, 제거된 제2 기재를 재활용하여 공정 비용을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

이상에서 설명한 복합 광학 시트들은 조명 장치, 예를 들어 광원 어셈블리에 채용되어 및 그를 포함하는 표시 장치, 예를 들어 액정 표시 장치에 적용된다. 광원 어셈블리는 램프가 하부에 위치하는 직하형 광원 어셈블리, 램프가 사이드에 위치하는 에지형 광원 어셈블리 등으로 분류되는데, 본 발명의 실시예들에 따른 광학 시트는 어떠한 종류의 광원 어셈블리에도 채용가능하다. 또, 액정 패널의 아래쪽에 배치되는 백라이트(back light) 어셈블리나 액정 패널의 위쪽에 배치되는 프론트 라이트(front light) 어셈블리에도 적용가능하다.

이하에서는 다양한 적용예의 일예로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 액정 시트가 직하형 백라이트 어셈블리를 포함하는 액정 표시 장치에 적용된 경우를 예시한다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.

도 12를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(800)는 백라이트 어셈블리(500), 액정 패널 어셈블리(600), 및 탑 샤시(700)를 포함한다.

백라이트 어셈블리(500)는 램프(510), 램프(510)으로부터 출사된 빛을 반사하는 반사 시트(515), 및 출사된 빛의 광학적 특성을 조절하는 확산판(520)과 광학 시트들(530)을 포함한다.

램프(510)는 예를 들어 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp) 등이 사용될 수 있다.

램프(510)의 아래에는 반사 시트(515)이 배치되어, 램프(510)로부터 아래로 출사된 빛을 상부로 반사한다.

램프(510)의 상부에는 확산판(520) 및 광학 시트들(430)이 배치된다. 확산판(520)은 램프(510)으로부터 입사된 빛을 확산시킨다. 광학 시트들(530)은 입사된 빛을 확산시키는 확산 시트, 입사된 빛을 집광하는 프리즘 시트, 입사된 원편광을 일부 반사하는 다층 액정 시트, 원편광 빛을 선형 편광으로 변환시키는 위상차 시트, 및/또는 보호 시트를 포함한다. 여기서, 적어도 다층 액정 시트로 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 광학 시트를 적용하면, 입사하는 빛의 전 파장에 대하여 원편광된 빛의 50%는 투과하고 50%는 반사시켜, 광이용율이 극대화될 수 있다. 나아가, 제1 액정층, 제2 액정층, 제3 액정층이 서로 접착제층의 개재 없이 직접 접착되어 있으므로, 그 두께가 얇을 뿐만 아니라, 그 자체로 광투과율 개선의 효과가 있으며, 접착제층에 따른 광 간섭을 방지할 수 있는 효과가 있다.

램프(510), 반사 시트(515), 확산판(520) 및 광학 시트들(530)은 바텀 샤시(540) 및 몰드 프레임(550)에 의해 수납된다. 바텀 샤시(540)는 백라이트 어셈블 리(500)의 최하부면을 이루며, 바텀 샤시(540) 위에는 창틀 형상의 몰드 프레임(550)이 배치되어, 몰드 프레임(550)에 구비된 안착단에 광확산판(520), 광학 시트들(530) 및 액정 패널(610)을 안착시킨다.

액정 패널 어셈블리(600)는 제1 표시판(611), 제2 표시판(12) 및 그 사이에 개재된 액정층(미도시)을 포함하는 액정 패널(610), 제1 표시판(611) 및 제2 표시판(612)의 표면에 부착된 편광판(620), 액정 패널(510)의 일측에 부착되어 있는 데이터 TCP(Tape Carrier Package)(630), 데이터 TCP(630)에 부착되어 있는 인쇄 회로 기판(640)을 포함한다. 데이터 TCP(630) 상에는 데이터 드라이버 IC(Integrated Circuit)(631)가 실장되어 있다. 또, 데이터 TCP(630)의 부착 측면에 인접한 액정 패널(610)의 타측에는 게이트 TCP(미도시)가 부착되어 있고, 게이트 TCP 상에는 게이트 드라이버 IC(미도시)가 실장되어 있다.

탑 샤시(700)는 액정 패널(610)의 테두리를 덮으며, 액정 패널(610) 및 백라이트 어셈블리(500)의 측면을 감싼다. 데이터 TCP(630) 및 인쇄 회로 기판(640) 등은 절곡되어 바텀 샤시(540)의 측벽과 탑 샤시(700)의 측벽 사이의 공간에 수납된다.

이상에서 설명한 백라이트 어셈블리와 같은 조명 장치는 본 발명의 실시예들에 따른 액정 시트가 적용됨으로써, 두께가 얇아지고, 휘도가 개선되며, 광 간섭 효과가 억제될 수 있다. 그에 따라, 이러한 조명 장치를 포함하는 표시 장치의 화질이 개선될 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명 이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 광학 시트의 사시도이다.

도 2a 내지 도 2d는 도 1의 제1 광학 패턴의 다양한 형태를 나타내는 예시도들이다.

도 3a 내지 도 3c는 도 1의 제2 광학 패턴의 다양한 형태를 나타내는 예시도들이다.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 복합 광학 시트의 사시도들이다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합 광학 시트의 사시도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 광학 시트의 제조 방법의 공정 단계를 나타내는 순서도이다.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 광학 시트의 제조 방법을 설명하기 위한 중간 구조물의 사시도들이다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 광학 시트의 제조 방법을 설명하기 위한 중간 구조물의 사시도이다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 광학 시트 제조 방법을 설명하기 위한 중간 구조물의 사시도들이다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110: 기재 120: 제1 패턴층

121: 마이크로 렌즈 130, 131: 제2 패턴층

133: 능선 135: 골

140: 공기층 150, 151, 152: 접착층

230: 제1 서브 패턴층 240: 제2 서브 패턴층

Claims (16)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 기재;

   상기 기재의 일면 상에 배치된 제1 광학층; 및

   상기 기재의 타면 상에 배치되며, 일면의 적어도 일부가 상기 기재의 타면에 접착되어 있는 제2 광학층을 포함하되,

   상기 제2 광학층은 단일층이고,

   상기 제2 광학층의 일면은 광의 진행 방향을 변조하는 구조면을 포함하고,

   상기 제2 광학층의 타면은 평탄한 노출면인 복합 광학 시트.
6. 제5 항에 있어서,

   상기 구조면은 상기 기재의 타면에 접착된 제1 영역과,

   상기 기재의 타면과 이격되어 상기 기재와 상기 제2 광학 패턴 사이에 공기층을 형성하는 제2 영역을 포함하되,

   상기 제2 영역의 면적에 대한 상기 제1 영역의 면적의 비는 0.001 내지0.4인 복합 광학 시트.
7. 제5 항에 있어서,

   상기 제1 광학층은 일면에 마이크로 렌즈 패턴, 엠보 패턴, 프리즘 패턴, 렌티큘라(lenticular) 패턴, 및 유기 또는 무기 비드를 포함하는 확산 패턴 중 적어도 하나가 형성되고,

   상기 제2 광학층은 일면에 마이크로 렌즈 패턴, 엠보 패턴, 프리즘 패턴, 렌티큘라(lenticular) 패턴, 및 유기 또는 무기 비드를 포함하는 확산 패턴 중 적어도 하나가 형성된 복합 광학 시트.
8. 제5 항에 있어서,

   상기 제1 광학층은 일면에 마이크로 렌즈 패턴이 형성되고,

   상기 제2 광학층은 일면에 프리즘 패턴이 형성되고,

   상기 구조면은 프리즘 구조를 포함하는 복합 광학 시트.
9. 제5 항에 있어서,

   상기 제2 광학층의 타면은 타기재의 적층없이 공기층에 노출되어 있는 복합 광학 시트.
10. 기재;

    상기 기재의 일면 상에 배치된 제1 광학층;

    상기 기재의 타면 상에 배치되며 일면의 적어도 일부가 상기 기재의 타면에 접착되어 있는 제2 광학층; 및

    상기 제2 광학층의 타면 상에 형성되며, 일면의 적어도 일부가 상기 제2 광학층의 타면에 접착되어 있는 제3 광학층을 포함하되,

    상기 제2 광학층 및 상기 제3 광학층의 일면은 광의 진행 방향을 변조하는 구조면을 포함하고,

    상기 제3 광학층은 단일층이고,

    상기 제3 광학층의 타면은 평탄한 노출면인 복합 광학 시트.
11. 제10 항에 있어서,

    상기 제2 광학층의 타면은 평탄면이며,

    상기 제1 광학층의 타면과 상기 제2 광학층의 일면 사이에 형성된 제1 공기층; 및 상기 제2 광학층의 타면과 상기 제3 광학층의 일면 사이에 형성된 제1 공기층을 포함하는 복합 광학 시트.
12. 일면 상에 제1 광학층이 배치된 제1 기재와, 일면 상에 제2 광학 층이 배치된 제2 기재를 준비하고,

    상기 제1 기재의 타면과 상기 제2 기재의 일면이 대향하도록 상기 제1 기재 및 상기 제2 기재를 배치하고,

    상기 제1 기재의 타면 상에 상기 제2 광학층의 일면을 적어도 부분적으로 접착하고,

    상기 제2 기재를 제거하여 상기 제2 광학층의 타면을 노출하는 것을 포함하되,

    상기 제2 광학층은 단일층인 복합 광학 시트의 제조 방법.
13. 제12 항에 있어서,

    상기 제2 기재를 준비하는 것은,

    일면 상에 프라이머가 제거된 제2 기재를 제공하고,

    상기 프라이머가 제거된 상기 제2 기재의 일면 상에 상기 제2 광학층을 배치하는 것을 포함하는 복합 광학 시트의 제조 방법.
14. 제12 항에 따른 방법으로 제조된 복합 광학 시트.
15. 제5 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 따른 복합 광학 시트를 포함하는 조명 장치.
16. 제15 항에 따른 조명 장치를 포함하는 표시 장치.

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