KR101234850B1

KR101234850B1 - 광학소자의 제조방법

Info

Publication number: KR101234850B1
Application number: KR1020090130254A
Authority: KR
Inventors: 이상흠; 히토무 와타나베; 타카시 타카기
Original assignee: 제일모직주식회사
Priority date: 2008-12-29
Filing date: 2009-12-23
Publication date: 2013-02-19
Also published as: KR20100080387A; JP5101485B2; JP2010156892A

Abstract

본 발명은 제조가 용이한 광학소자의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광학소자의 제조방법은, 광을 통과시키는 편평한 베이스부(412)와 해당 베이스부의 하나의 면(417)에 설치된 광을 통과시키는 복수의 돌기부(415)를 구비하는 광학 시트(410)를, 광을 통과시키는 기재(421)에 포개어, 상기 광학 시트에 의해서, 상기 기재 위에 설치된 광을 차단하는 차광층(423)을 가압하여, 상기 돌기부에 의해서 차광층을 파괴시켜서 광을 통과시키는 개구부를 형성하는 가압 공정을 포함한다.

광학소자, 차광층, 광학 시트, 돌기부, 개구부

Description

광학소자의 제조방법{METHOD OF MANURACTURING OPTICAL ELEMENT}

본 발명은, 액정표시장치 등의 투과형 표시장치를 배면으로부터 조명하는 조명장치(백라이트(backlight))에 사용되는 광학소자, 또는, 투과형 표시장치의 전면(前面)에 배치되어서 시야각을 제어하는 광학소자의 제조방법에 관한 것이다.

최근, 액정 디스플레이는 화상표시장치의 주류로 되어, 휴대전화, 디지털 카메라, 또는 액정 텔레비전 등의 폭넓은 기기에서 이용되고 있다. 이들 기기에 의해서 액정 디스플레이의 크기는 다르지만, 주된 구성은 크기에 의하지 않고 거의 마찬가지이며, 액정을 포함하는 액정 패널 및 광원으로서의 백라이트를 액정 디스플레이는 구비한다. 액정 디스플레이에서는 또한 백라이트로부터의 광을 확산시키고, 또 집광시킴으로써, 광의 시야각·밝기 등을 조절하기 위하여, 각종 광학소자가 사용 또는 고안되어 있다.

또한, 액정, 특히 네마틱 액정에서는, 광의 입사각도에 의해서 편광면의 회전 작용이 다르기 때문에, 사선 방향으로 입사하여 사선 방향으로 출사하는 광에 대한 변조 작용이 불충분하며, 그 결과, 사선 방향으로부터 관찰했을 경우의 콘트라스트의 저하나, 반전 현상이 생긴다.

이것을 회피하는 방법으로서, 백라이트로부터의 광을 집광, 평행광화시켜서 액정 패널에 입사시켜, 액정 패널로 출사시킨 후, 광을 확산시키는 방법이 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 기재되어 있다.

백라이트로부터의 광을 집광시키는 광학소자로서, 특허문헌 2에는, 렌티큘러 렌즈(lenticular lens) 또는 마이크로렌즈의 어레이와 그 초점면 근방에 광을 통과시키는 개구부가 그 이외의 부분에 광을 반사하는 차광부가 형성된 것이 개시되어 있다. 이러한 개구부와 차광부의 형성 방법으로서, 인용문헌 2에는, 렌즈 자체의 집광작용을 이용한 셀프 얼라인먼트에 의해서, 점착성 감광 수지층의 점착성을 상실시키게 하여, 점착성을 상실한 부분 이외의 부위에 차광성 재료를 형성하는 방법이 개시되어 있다.

한편, 특허문헌 1의 광학소자는, 액정 패널과 백라이트 사이에 배치되어, 백라이트 측의 면을 따라서 배열된 개구부와, 이 개구부를 통해서 입사한 광을 전반사에 의해서 평행광화하기 위하여, 광입력면보다 큰 면적의 광출력면을 가지는 돌출형의 마이크로콜리메이터와, 해당 마이크로콜리메이터를 통과한 광을 더욱 평행광화시키는 렌즈를 구비하는 광학소자이다. 백라이트로부터의 광은 개구부를 통해서 광학소자에 도달하고, 개구부는 마이크로콜리메이터 및 렌즈에 대응해서 간격을 두고 늘어서 있으며, 광을 차단하는 차광층이 개구부와 개구부 사이를 메우고 있다.

이 마이크로콜리메이터와 같이 면적이 다른 광입력면과 광출력면을 구비하고, 전반사를 이용해서 광의 집광/확산을 행하는 광학 시트에 차광층을 형성하는 방법으로, 돌기부와 돌기부 사이의 홈에 차광성의 안료 입자를 충전하여, 과잉의 입자를 브러시 등으로 제거하는 방법이 특허문헌 3에 기재되어 있다.

[특허문헌 1] 국제공개 제WO95/14255호 팜플렛

[특허문헌 2] 일본국 공개특허 제2000-171617호 공보

[특허문헌 3] 일본국 공개특허 소62-245239호 공보.

그러나, 렌즈의 셀프 얼라인먼트에 의해서 점착성 감광 수지층의 점착성을 상실시키고, 점착성을 상실하지 않은 부위에만 차광층을 형성하는 방법은, 차광층의 두께가 차광성 미립자 1개 내지 수 개 분량으로 한정되어, 두껍게 형성하는 것이 곤란하고, 따라서, 충분한 차광성능이 얻어지지 않는 문제가 있었다. 또는, 이 방법의 응용으로, 미리 차광성 안료를 함유하는 전사성 잉크를 준비하여, 셀프 얼라인먼트를 이용해서 점착성의 점착층을 형성하고, 이 점착층의 패턴에 차광성 안료를 함유한 잉크를 전사시켜 개구부와 차광층을 형성하는 방법도 있지만, 그러나, 이 방법에 있어서도, 잉크 내의 안료농도를 올리거나, 잉크층의 두께를 두껍게 하면, 해상되지 않는 문제가 있었다.

또, 개구부로 되는 돌기부와 돌기부 사이의 홈에 잉크(차광성 미립자)를 충전시키고, 여분의 잉크를 제거하는 방법은, 잉크의 충전 후, 여분의 잉크를 긁어내어 제거할 필요가 있어, 제조 공정이 번잡해지기 쉽다. 또한, 개구부에 상당하는 돌기부에 잉크가 부착해서 남거나, 또는 잉크를 제거할 때에 돌기부가 손상되는 등의 요인에 의해서, 제품 품질을 저하시킬 우려가 있다. 본 발명은 이러한 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 제조가 용이한 광학소자의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광학소자의 제조방법은, 광을 통과시 키는 편평한 베이스부(base)와, 해당 베이스부의 하나의 면에 설치된 광을 통과시키는 복수의 돌기부를 구비하는 광학 시트를, 광을 통과시키는 기재에 포개고, 상기 광학 시트에 의해서, 상기 기재 위에 설치된 광을 차단하는 차광층을 가압하여, 상기 돌기부에 의해 상기 차광층을 파괴시켜서 광을 통과시키는 개구부를 형성하는 가압 공정을 포함한다

본 발명의 광학소자의 제조방법에서는, 돌기부에 의한 차광층의 파괴에 의해서, 광을 통과시키는 개구부를 형성하면서 개구부의 위치에 맞춰서 돌기부를 배치시키기 때문에, 제조 공정의 번잡함을 억제할 수 있어, 제조가 용이하다.

이하, 도면을 참조해서, 본 발명의 실시예를 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 실시예에 있어서, 각 실시예에서 공통되는 기능을 지닌 부재에 대해서는, 유사한 부호를 붙이고, 또한 중복하는 설명은 생략한다.

< 제1실시예 >

도 1은 광학소자의 제조방법의 개요를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 광학소자의 제조 공정을 상세하게 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 제1실시예에 의해 제조된 광학소자의 용도예를 설명하는 도면이다.

도 1에 있어서 설명하면, 실시예에 따른 광학소자의 제조방법은, 광을 통과시키는 편평한 베이스부(412)와 베이스부(412)의 하나의 면(417)에 설치된 광을 통과시키는 복수의 돌기부(415)를 구비하는 광학 시트(410)를 형성하는 광학 시트 형 성 공정을 포함한다.

광학소자의 제조방법은, 광을 통과시키는 확산판(421)(기재에 상당함) 위에 돌기부(415)보다도 유연하고 투명한 완충층(422)과, 완충층(422) 위에 완충층(422)보다도 연성인 재료로 이루어진 차광층(423)을 형성하는 공정을 추가로 포함한다.

확산판(421)은, 균일하게 면 발광한 광을 광학 시트(410)에 공급한다. 완충층(422)은, 점착성을 지니고, 예를 들어, PSA(Pressure Sensitive Adhesive; 감압 접착제)이다. 차광층(423)은, 예를 들어, 투명수지 등의 바인더 중에, 산화티탄, 산화규소 등의 미립자를 분산시킨 것이다. 차광층(423)의 두께(t)는, 수 ㎛ 내지 수 십 ㎛로, 돌기부(415)의 높이(H)보다 작다(H > t). 차광층(423)은 50 내지 90%의 확산반사율을 지닌다. 여기서, 차광층(423)은, 대부분의 광을 차단하지만, 완전히 차단하여, 전혀 투과시키지 않는 것은 아니다.

광학소자의 제조방법은, 상기 광학 시트 형성 공정 및 차광층 형성 공정 후에, 광학 시트(410)를 확산판(421)에 포개고, 광학 시트(410)에 의해서, 확산판(421) 위에 설치된 차광층(423)을 가압하여, 돌기부(415)에 의해서 차광층(423)을 파괴시켜서 광을 통과시키는 개구부를 형성하는 가압 공정을 포함한다.

도 2(A)에 나타낸 바와 같이, 광학 시트 형성 공정에서는 베이스부(412)의 면(417)에 복수의 돌기부(415)를, 주지의 자외선 경화형 수지(이하, 단지 "UV 수지"라 칭함)를 모형(母型)(도시 생략)에 충전하고, 자외선을 조사함으로써, UV 수지를 경화시켜 형성한다. 또, 광학소자(410)는, 용융 압출 성형에 의해서, 베이스부(412)와 복수의 돌기부(415)를 일체로 형성해도 된다.

도 2(B) 및 도 2(C)에 확산판(421) 위에 완충층(422) 및 차광층(423)을 형성하는 방법을 나타낸다. 도 2(B)에 나타낸 바와 같이, 미리 1쌍의 박리 필름(424), (425) 사이에 점착성을 지니는 완충층(422) 및 차광층(423)을 형성한 필름 시트를 준비한다. 다음에, 도 2(C)에 나타낸 바와 같이, 완충층(422) 측의 박리 필름(424)을 박리하면서, 완충층(422)의 점착성을 이용해서, 확산판(421)에 상기 필름 시트를 접합시킨다.

도 2(D)에 나타낸 바와 같이, 가압 공정은, 박리 필름(425)을 박리 후, 돌기부(415)에 의해서 차광층(423)을 파괴시키는 동시에, 돌기부(415)를 완충층(422)에 먹어들어가게 한다. 가압 공정에 의해서, 광학 시트(410)와 확산판(421)이 일체로 되어, 광학소자(400)가 형성된다.

돌기부(415)는 차광층(423)을 뚫고 나간다. 파괴한 차광층(423)은, 완충층(422)과 함께 돌기부(415)와 돌기부(415) 사이에 들어간다. 돌기부(415)와 돌기부(415) 사이에서는, 차광층(423)과 광학 시트(410) 사이에 공기의 층(405)(이하, "공기층(405)"이라 칭함)이 형성된다.

차광층(423)이 완충층(422)과 같이 유연하다면, 돌기부(415)가 차광층(423)을 가압했을 때 차광층(423)이 돌기부(415)의 외형을 따라서 변형되어, 개구부로 되는 돌기부(415)를 덮을 우려가 있기 때문에, 차광층(423)은 연성으로 돌기부(415)에 의한 가압에 의해 파괴되기 쉬운 것이 바람하다.

제1실시예에서는, 완충층(422) 및 차광층(423)을 미리 박리 필름(424), (425) 사이에 형성한 것을 준비하고, 확산판(423)에 접합시켜 이용했지만, 이것으 로 한정되는 것은 아니고, 확산판(421) 위에, 직접 완충층(422), 차광층(423)을 순차로 형성해도 된다. 또한, 차광층(423)의 파괴 시 파쇄된 차광층(423)의 분말의 비산 방지나, 돌기부(415)의 상단부의 모서리의 손상 방지 등의 목적으로, 차광층(423)의 양쪽에 완충층(422)을 형성해도 된다. 이때, 돌기부(415)의 측면에서의 광의 전반사를 저해시키지 않기 위하여, 광학 시트(410) 측의 투명한 완충층의 굴절률을, 돌기부(415)의 굴절률보다 작게 하는 것이 바람직하다.

이하, 제1실시예의 작용 효과를 기술한다.

광학소자의 제조방법은, 돌기부(415)에 의한 차광층(423)의 파괴에 의해서, 광을 통과시키는 개구부를 형성하면서 개구부의 위치에 맞춰서 돌기부(415)를 배치시키기 위해서, 제조 공정의 번잡함을 억제할 수 있어, 제조가 용이하다.

또, 광학소자의 제조방법은, 돌기부(415)에 비해서 유연한 완충층(422)에 돌기부(415)를 먹어들어가게 하므로 돌기부(415)의 손상을 방지할 수 있고, 나아가서는, 양호한 품질의 광학소자(400)를 제조할 수 있다.

도 3에 제1실시예의 광학소자의 이용 형태를 나타낸다.

도 3(A)에 나타낸 바와 같이, 제1실시예에 따른 광학소자의 제조방법에 의해서 제조한 광학소자(400)는, 액정 패널(50)과 백라이트(52) 사이에 배치되어, 확산판(421)에 의해서 균일화시킨, 백라이트의 광(53)을 입사시킴으로써 정면방향에 광을 집광시켜, 밝기를 향상시킨 광(54)을 액정 패널(50)에 공급할 수 있다.

도 3(B)에 나타낸 광학소자(400)는, 액정 패널(50)에 대해서 광(51)의 출사 방향 하류에 배치하고, 광학 시트(410)로부터 광(51)을 입사시킴으로써 광(51)의 시야각을 확대시킬 수 있다.

또한, 도 3(B)에 나타낸 실시예에 있어서는, 밝은 실내에서의 콘트라스트를 향상시키기 위해서, 차광층(423)은 흑색 등의 광을 흡수하는 차광층(423)이다. 이 흡광성 차광층(423)은, 예를 들어, 투명수지 등의 바인더 중에, 카본, 흑색 수지 비즈(beads), 흑색 안료 등의 미립자를 분산시킨 것이다. 또한, 기재(421)는 확산판이 아니라, 투명판 또는 투명 필름이어도 된다. 이 투명판 또는 투명 필름은, 아크릴 수지, 스타이렌 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스터 수지 등의 플라스틱제 판 및 필름이나 유리판 등을 사용할 수 있다. 이 투명판이나 투명 필름은, 그 출사측 표면에, 공지의 방현층(AG), 무반사층(AR), 저반사층(LR) 등을 형성해도 된다.

< 제2실시예 >

도 4는 광학소자의 제조방법의 개요를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 광학 시트 형성 공정을 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 가압 정도를 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 광학소자의 부분 확대도이다.

도 4에 있어서 설명하면, 실시예에 따른 광학소자의 제조방법은, 광을 통과시키는 편평한 베이스부(112)와, 해당 베이스부(112)의 하나의 면(117)에 설치된 광을 통과시키는 복수의 돌기부(115)를 구비하는 광학 시트(110)를 형성하는 광학 시트 형성 공정을 포함한다. 광학 시트(110)는, 베이스부(112)의 면(117)과는 상이한 다른 면(116)의 돌기부(115)에 대응하는 위치에, 복수의 볼록 렌즈(111)(렌즈에 상당함)를 구비한다.

광학소자의 제조방법은, 광을 통과시키는 확산판(121)(기재에 상당함) 위에 돌기부(115)보다도 유연하고 투명한 완충층(122) 및 해당 완충층(122) 위에 완충층(122)보다도 연성인 재료로 이루어진 차광층(123)을 형성하는 공정을 추가로 포함한다. 확산판(121), 완충층(122) 및 차광층(123)은, 제1실시예에서 설명한 것과 마찬가지인 것을 사용할 수 있다.

광학소자의 제조방법은, 광학 시트 형성 공정 및 차광층 형성 공정 후에, 광학 시트(110)를 확산판(121)에 포개고, 광학 시트(110)에 의해서, 확산판(121) 위에 설치된 차광층(123)을 가압하여, 돌기부(115)에 의해서 차광층(123)을 파괴시켜서 광을 통과시키는 개구부를 형성하는 가압 공정을 추가로 포함한다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 광학 시트 형성 공정은, 베이스부(112)의 면(116)에 복수의 볼록 렌즈(111)를 형성하는 렌즈 형성 공정과, 광에 의해서 경화되는 UV 수지층(113)을 베이스부(112)의 면(117)에 형성하는 경화층 형성 공정을 포함한다. 광학 시트 형성 공정은, 볼록 렌즈(111)를 통해서 UV 수지층(113)에 광을 조사시켜, UV 수지층(113)이 경화되어 이루어진 경화부(114)를 형성하는 경화 공정과, 경화부(114)와는 다른 UV 수지층(113)을 제거해서, 경화부(114)를 돌기부(115)로 하는 돌기부 형성 공정을 추가로 포함한다.

도 5(A)에 나타낸 바와 같이, 렌즈 형성 공정에서는 자외선 경화형 수지(이하, 단지 "UV 수지"라 칭함)에 자외선을 조사함으로써, 또는 용융 압출 성형에 의해서, 베이스부(112)와 복수의 볼록 렌즈(111)를 일체로 형성한다.

복수의 볼록 렌즈(111)는, 예를 들어, 1차원의 렌티큘러 렌즈 또는 2차원의 마이크로렌즈 어레이이다. 마이크로렌즈 어레이의 배열은, 종횡으로 나열된 정방배열, 육각형으로 간극없이 나열된 육방형의 가장 조밀한 배열 외에, 랜덤한 배열이어도 된다. 렌즈 형성 공정 후, 경화층 형성 공정에서는, UV 수지를 면(117)에 도포한다.

도 5(B)에 나타낸 바와 같이, 경화 공정에서는 셀프 얼라인먼트에 의해서 면(117)에 도포한 UV 수지를 경화시킨다. 즉, 볼록 렌즈(111)를 통해서, UV 수지층(113)에 자외선(10)을 조사하여, UV 수지층(113)에 있어서 볼록 렌즈(111)에 대응한 부분을 경화시킨다. 자외선(10)의 조사 방향은, 베이스부(112)의 면(116), (117)에 대해서 대략 직각이며, 볼록 렌즈(111)의 초점(15)은 UV 수지층(113)에 위치한다.

도 5(C)에 나타낸 바와 같이, 돌기부 형성 공정에서는 경화부(114)와 다른 UV 수지층(113), 즉, 미경화 UV 수지를 예를 들어 용제 등에 의해서 씻어내어, 돌기부(115)를 형성한다.

이와 같이 해서 형성된 돌기부(115)는, 복수의 볼록 렌즈(111)가 1차원의 렌티큘러 렌즈인 경우에는, 볼록 렌즈(111)와 마찬가지로, 1차원의 돌기부로 되고, 2차원의 마이크로렌즈 어레이의 경우에는, 역시, 2차원적으로 배열된 것으로 된다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 가압 공정은, 돌기부(115)에 의해서 차광층(123)을 파괴시키는 동시에, 돌기부(115)를 완충층(122)에 먹어 들어가게 한다. 가압 공정에 의해서, 광학 시트(110)와 확산판(121)이 일체로 되어, 광학소자(100)가 형성된다.

제2실시예는 제1실시예와 대략 동일한 효과를 발휘한다.

실시예와 달리, 면(117)에 있어서의, 돌기부(115)와 돌기부(115) 사이에 상당하는 위치에 렌즈(111)의 셀프 얼라인먼트를 이용해서 점착성의 점착층을 형성하고, 이 점착층의 패턴에 차광성 안료를 함유한 잉크를 전사시켜 개구부와 차광층을 형성하는(전사법) 것도 가능하다. 그러나, 이 방법에서는, 잉크 내의 안료농도를 올리면, 해상성의 저하를 초래할 우려가 있다.

한편, 본 실시예에서는 전사에 의하지 않고, 돌기부(115)에 의해서 차광층(123)을 파괴시켜서 광을 통과시키는 개구부를 형성하면서 돌기부(115)와 돌기부(115) 사이에 차광층(123)을 형성하므로, 차광층(123)에 포함되는 차광성 미립자의 농도를 높여도, 해상성이 양호하다.

실시예와 달리, 기계적 방법에 의해서, 돌기부(115)와 개구부를 위치맞춤시킬 수도 있지만, 이러한 방법에서는, 고정세화와 대면적화와의 양립이 곤란하다. 한편, 본 실시예에서는 돌기부(115)에 의한 차광층(123)의 파괴에 의해서, 광을 통과시키는 개구부를 형성하면서 개구부의 위치에 맞춰서 돌기부(115)를 배치하므로, 고정세화와 대면적화와의 양립이 용이하다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 광학소자(100)에서는, 확산판(121)에 의해서 산란된 광은, 돌기부(115) 및 볼록 렌즈(111)를 통과하여, 렌즈 작용에 의해서 정면방향으로 조준된다. 따라서, 액정을 포함하는 액정 패널과 광원으로서의 백라이트와의 사이에 광학소자(100)를 배치하고, 확산판(121)으로부터 백라이트의 광을 입사시킴으로써, 정면방향의 밝기를 향상시킨 광을 액정 패널에 공급할 수 있다.

공기층(105)은 없어도 되지만, 실시예와 같이 공기층(105)이 있으면, 차광층(123)과 공기층(105)과의 굴절률의 차이에 의해서 전반사되는 광이 생기므로, 공기층(105)이 없을 경우에 비해서 차광층(123)의 차광성을 높일 수 있어 바람직하다. 또, 돌기부(115)와 공기층(105)과의 굴절률의 차이에 의해서 돌기부(115)의 측면(118)에 있어서 전반사되는 광이 생기므로, 인접하는 볼록 렌즈(111)에 입사하는 광(도 7 중의 점선 참조)의 비율을 저감시킬 수 있다.

실시예에 따른 광학소자의 제조방법에서는, 완충층(122)에 돌기부(115)를 먹어들어가게 했을 때, 파괴된 차광층(123)은, 완충층(122)에 밀리도록 해서 돌기부(115)와 돌기부(115) 사이에 들어가므로, 광학소자(100)에서는, 차광층(123)이 광학 시트(110)를 향해서 돌출하고 있다. 차광층(123)에서 광이 반사될 때, 완전한 산란 반사만이 일어나는 일은 희박하고, 방향성을 지니지 않은 산란 반사와 정반사(경면 반사)가 서로 섞여 있는 일이 많다. 광학소자(100)에서는, 차광층(123)이 광학 시트(110)를 향해서 돌출하고 있기 때문에, 산란 반사 중의 정반사 성분에 있어서, 완충층(122)과 확산판(121)과의 경계면에 대해서 수직인 방향성분의 비율이, 차광층(123)과 베이스부(112)가 대략 평행한 경우에 비해서 증가한다. 그 결과, 반사 횟수를 억제해서 광을 돌기부(115)로부터 출사시킬 수 있으므로, 광의 이용 효율이 향상한다.

< 제3실시예 >

도 8은 제3실시예에 따른 다른 광학소자의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 제3실시예는 제2실시예와 대략 마찬가지이지만, 제2실시예의 경화 공정에 있어서, 볼록 렌즈(211)의 초점(25)을 UV 수지층(213)보다 먼 쪽에 위치시키는 점에서, 제2실시예와 다르다. 이 때문에, 단면이 사다리꼴 형상인 돌기부(215)를 형성할 수 있고, 가압 공정은, 선단부를 향해서 점점 가늘어지는 형상을 지니는 돌기부(215)에 의해서 차광층(223)을 파괴한다. 따라서, 제2실시예의 효과에 부가해서, 가압 공정에 있어서, 돌기부(215)를 가압하기 위한 위한 힘을 저감시킬 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

도 9에, 제2, 제3실시예의 광학소자의 이용 형태를 나타낸다.

도 9(A)에 나타낸 바와 같이, 제2 및 제3실시예에 따른 광학소자의 제조방법에 의해서 제조한 광학소자(100) 혹은 (200)는, 전술한 제1실시예에 따른 광학소자의 제조방법에 의해서 제조한 광학소자(400)와 마찬가지로, 액정 패널(50)과 백라이트(52) 사이에 배치되어, 확산판(121) 혹은 (221)에 의해서 균일화시킨, 백라이트의 광(53)을 입사시킴으로써, 정면방향으로 광을 집광시켜, 밝기를 향상시킨 광(54)을 액정 패널(50)에 공급할 수 있다.

또, 도 9(B)에 나타낸 바와 같이, 제2 및 제3실시예에 따른 광학소자의 제조방법에 의해서 제조한 광학소자(100) 혹은 (200)를, 액정 패널(50)에 대해서 광(51)의 출사 방향 하류에 배치시키고, 렌즈(111) 혹은 (211)로부터 광(51)을 입사시킴으로써, 광(51)의 시야각을 확장시킬 수 있다. 차광층(123) 혹은 (223)은, 제1실시예에 따른 제조방법에 의해서 제조한 광학소자(400)에 있어서의 차광층(423)과 마찬가지로, 흡광성의 차광층으로, 기재(121) 혹은 (221)도, 또한 제1실 시예에 따른 제조방법에 의해서 제조한 광학소자(400)에 있어서의 기재(421)와 마찬가지로, 투명판 또는 투명 필름이어도 된다.

< 제4실시예 >

도 10은 제4실시예에 따른 광학소자의 제조방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 11은 돌기부 측에서 본 제4실시예에 따른 광학 시트의 평면도이다.

제4실시예에 따른 광학소자의 제조방법은, 제2실시예와 대략 마찬가지이지만, 제2실시예는, 복수의 볼록 렌즈 요소(111)가, 1차원의 렌티큘러 렌즈 및 2차원의 마이크로렌즈 어레이 중의 어느 것이라도 포함하는 것이었지만, 제4실시예에 있어서는, 2차원의 마이크로렌즈 어레이에만 한정된다. 또, 경화 공정이 제2실시예와 다르다.

도 10(A)는 제4실시예에 사용하는 마이크로렌즈 어레이 시트의 사시도이다. 이 예의 마이크로렌즈 어레이 시트는, 볼록 렌즈(311)가 육방형으로 가장 조밀하게 배열되어 있다. 볼록 렌즈(311)가 순차로 배열되어 있는 방향을 (31), 1개 걸러서 번갈아서 배열되어 있는 방향을 (32)라 한다. 이하, 제4실시예에 사용하는 마이크로렌즈 어레이 시트는, 볼록 렌즈(311)가 육방형으로 가장 조밀하게 배열되어 있는 예로 설명하지만, 제4실시예는 이것으로 한정되는 것이 아니라, 정방 배열이나 랜덤 배열 등에 있어서도 적응가능하다.

도 10(B)에 나타낸 바와 같이, 제4실시예의 경화 공정은, UV 수지층(313)의 면을 따른 일방향(31)으로 자외선(30)을 확산시켜서 조사하거나, 또는, 자외선(30)을 조사하는 각도를 변화시켜 UV 수지층(313)의 면을 따른 일방향(31)으로 단계적 으로 자외선을 조사한다.

이러한 조사에 의해서, 예를 들어, 도 11(A)에 나타낸 바와 같이, 베이스부(312)의 면(317)에 대해서 평행한 면에 있어서의 단면형상이 타원형인 돌기부(315A)가 형성된다. 타원형의 장축은 방향(31)을 따르고 있다. 또는, 도 11(B)에 나타낸 바와 같이, 방향(31)을 따라서 연결된 돌기부(315B)가 형성된다. 돌기부(315A), (315B)의 각각이 이러한 형상을 지님으로써, 방향(31)과 이것에 직각인 방향(32)에서 시야각이 다르다. 즉, 제4실시예에 따른 광학소자의 제조방법은, 제2실시예의 효과에 부가해서, 2방향에서 시야각이 다른 광학소자를 제조할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

본 발명은, 전술한 실시예로 한정되는 것은 아니고, 특허청구범위의 범위 내에서 여러 가지로 변형시킬 수 있다. 예를 들어, 제1실시예에 있어서, 완충층(422)이 충분한 두께를 지니고 있으면, 돌기부(415)의 단면형상을 선단이 뾰족한 삼각형으로 해도 된다. 또한, 이용 형태에 관한 도 3(B)에 있어서, 액정 패널(50)과 광학소자(400)를 베이스부(412)에서 접합시킬 경우, 광학소자(400) 자체에 자립성은 불필요해지므로, 가압 공정 후, 기재(421)를 박리시켜도 된다.

도 1은 광학소자의 제조방법의 개요를 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 상세한 광학소자의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 광학소자의 이용형태를 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 제2실시예에 따른 광학소자의 제조방법의 개요를 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 제2실시예에 따른 광학 시트 형성 공정을 설명하기 위한 도면이다.

도 6은 가압 공정을 설명하기 위한 도면이다.

도 7은 광학소자의 부분 확대도이다.도이다. 8은 제3실시예에 따른 광학소자의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 9는 광학소자를 액정 디스플레이에 적용했을 때의 예를 나타낸 도면이다.

도 10은 제4실시예에 따른 광학소자의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 11은 돌기부 측에서 본 제4실시예에 따른 광학 시트의 평면도이다.

<부호의 설명>

10, 20, 30: 자외선 15, 25: 초점

31: 일방향 50: 액정 패널

52: 백라이트 100, 400: 광학소자

105, 405: 공기층 110, 210, 410: 광학 시트

111, 211, 311: 볼록 렌즈(렌즈에 상당함)

112, 212, 312, 412: 베이스부 113, 213, 313: 경화층

114: 경화부

115, 215, 315A, 315B, 415: 돌기부

116, 216, 316, 416: 베이스부의 면(하나의 면에 상당함)

117, 217, 317, 417: 베이스부의 면(다른 면에 상당함)

121, 221, 421: 확산판(기재에 상당함)

122, 222, 422: 완충층 123, 223, 423: 차광층

Claims

광을 통과시키는 편평한 베이스부와 해당 베이스부의 하나의 면에 설치된 광을 통과시키는 복수의 돌기부를 구비하는 광학 시트를, 광을 통과시키는 기재에 포개고, 상기 광학 시트에 의해서, 상기 기재 위에 설치된 광을 차단하는 차광층을 가압하여, 상기 돌기부에 의해서 상기 차광층을 파괴시켜서 광을 통과시키는 개구부를 형성하는 가압 공정을 포함하며,

상기 기재 위에 상기 돌기부보다도 유연하고 투명한 완충층 및 상기 완충층 위에 상기 완충층보다도 연성인 재료로 이루어진 상기 차광층을 형성하는 공정을 추가로 포함하고, 상기 가압 공정은, 상기 돌기부에 의해서 상기 차광층을 파괴시키는 동시에, 상기 돌기부를 상기 완충층에 파고들어가게 하는 광학소자의 제조방법.
삭제
제1항에 있어서, 상기 돌기부는 단부 쪽으로 점점 가늘어지는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 광학소자의 제조방법.
제1항 및 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 시트는, 상기 베이스부의 하나의 면과는 상이한 다른 면의 상기 돌기부에 대응하는 위치에 복수의 렌즈를 구비한 것을 특징으로 하는 광학소자의 제조방법.