KR101263387B1 - 미세구조화 광학 필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 미세구조화 광학 필름에 관한 것으로서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명은 미세구조화 광학 필름 표면에 광학 판독용 인코딩 패턴을 형성하여 전자펜에서 표면의 위치 정보를 인식할 수 있도록 하는 미세구조화 광학 필름을 제공한다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 광학 장치에서 표면에 형성된 인코딩 패턴을 감지하여 위치 정보를 판단할 수 있도록 하기 위한 미세구조화 광학 필름에 있어서, 표면상에 형성된 다수의 미세구조와 위치 정보를 나타내는 다수의 마크를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

미세구조화 광학 필름{MICROSTRUCTURED OPTICAL FILM}
본 발명은 미세구조화 광학 필름에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자펜에서 광학적으로 판독 가능한 패턴을 표면에 형성한 미세구조화 광학 필름에 관한 것이다.
터치 방식의 디스플레이는 액정 디스플레이(LCD), 전기발광 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 등을 포함하며 대형 또는 소형 화상 디스플레이 장치에 사용될 수 있다. 다수의 분야에서 전자식 디스플레이를 갖는 터치 패널 또는 그래픽 패널과 같은 입/출력 장치를 이용한다. 예를 들어, 터치 패널은 PDA (개인 휴대 정보 단말기) 또는 스마트폰(Smart phone)에 널리 사용된다. 스마트폰을 사용하는 경우에, 사용자는 손가락 또는 펜으로 화상 디스플레이 표면을 직접 접촉하여 입출력 작업을 수행하게 된다. 그러나 사용자의 손가락 또는 펜으로 터치 입/출력 표면을 접촉하여 다양한 작업을 반복적으로 수행한 결과, 터치 입/출력 표면 전체의 투명도가 터치 입/출력 표면 상의 지문 자국 등에 의한 광 반사로 인해 감소되므로, 터치 입/출력 표면의 선명도가 감소된다. 더욱이, 상기 기재된 바와 같이 빛이 반사되는 경우에, 터치 입/출력 표면 중에 터치 입/출력 표면의 주변부가 비치므로, 선명도가 감소된다.
통상적으로, 터치 입/출력 표면의 선명도 감소를 방지하기 위해서, 터치 입/출력 표면에 융기부(bump) 또는 함몰부(dip)의 패턴이 제공되었다.
이러한 미세구조화 광학필름에 대해서는 대한민국특허출원 제10-2005-7023278호(발명의 명칭 : 미세구조화 광학필름 및 이의 제조방법)(이하 '선행발명')외에 다수 출원 및 등록되어있다.
선행발명은 도 1 내지 도 2 에 나타난 바와 같이 광학 필름에서 표면 반사 분배 영역(20)은 형태, 높이, 및 분포 밀도가 조절되는 투명 미세구조(바람직하게는 프리즘형 미세구조)를 배치함으로써 투명 시트-형 기판(10)상에 형성된 반사층 상에 제공되어, 광학 필름의 표면 상에 입사된 빛이 미세구조의 표면에 의해 다양한 방향으로 반사될 수 있으며 편평한 표면으로부터 특정 방향으로의 강한 거울 반사를 방지할 수 있었다. 그 결과로서, 실내의 조명이나 실외 태양광이 존재하는 경우에도 반사에 의한 선명도 저하가 발생되지 않으며, 심지어 지문과 같은 얼룩이 광학 필름의 표면에 부착되더라도 얼룩은 거의 눈에 띄지 않으므로 디스플레이 성능의 저하가 억제되고 선명도가 개선되었다.
그런데, 선행발명은 필름하단의 터치스크린에 의한 정전식 방식에 의하여 동작하였기 때문에 손 이외에 부도체로 정확한 위치를 선택하기 어려웠다. 또한, 필름에 필름의 위치 정보를 가지는 부호가 없어서 전자펜에서 광학적으로 위치 정보를 인식할 수 없었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명은 미세구조화 광학 필름 표면에 광학 판독용 인코딩 패턴을 형성하여 전자펜에서 표면의 위치 정보를 인식할 수 있도록 하는 미세구조화 광학 필름을 제공한다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 광학 장치에서 표면에 형성된 인코딩 패턴을 감지하여 위치 정보를 판단할 수 있도록 하기 위한 미세구조화 광학 필름에 있어서, 표면상에 형성된 다수의 미세구조와 위치 정보를 나타내는 다수의 마크를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게, 상기 마크는, 상기 미세구조와 구별되도록 공백영역인 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게, 상기 마크는, 적외선 흡수 잉크를 이용하여 상기 다수의 미세구조 상단에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게, 상기 마크는, 미세구조화 광학필름과 같은 굴절률을 가지는 잉크를 이용하여 상기 다수의 미세구조 상단에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게, 상기 미세구조는 반구형, 사각뿔형, 원기둥형, 박스형, 쇄기형 중 어느 하나 인 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게, 상기 마크는, 적어도 두 개의 상이한 마크값 중 어느 하나를 가지고, 가상의 격자선의 교점을 중심으로 형성되는 위치에 따라 상기 마크값이 결정되는 것을 특징으로 한다.
그리고 바람직하게, 하단부에 가시광선은 투과시키고 적외선만 반사시키는 적외선 반사층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 광학 필름에 형성된 미세구조를 이용하여 터치 입/출력 표면의 선명도 감소를 방지하고, 다수의 마크를 이용하여 전자펜 등 광학 장에서 표면의 위치 정보를 감지할 수 있도록 한다.
도 1 은 본 발명의 종래 미세구조화 광학 필름의 단면도.
도 2 는 본 발명의 종래 미세구조화 광학 필름의 평면도.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 미세구조화 광학 필름의 사시도.
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 미세구조화 광학 필름의 평면도.
도 5 는 본 발명의 일실시예에 따른 미세구조화 광학 필름의 단면도.
도 6 은 본 발명의 일실시예에 따른 공백영역을 가지는 미세구조화 광학 필름의 단면도.
도 7 은 본 발명의 일실시예에 따른 접착층을 포함하는 미세구조화 광학 필름의 단면도.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 미세구조화 광학 필름(이하, '광학 필름')(100) 및 그 방법에 관하여 도 3 내지 도 6 를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 미세구조화 광학 필름(100)의 평면도로서, 도시된 바와 같이 광학 장치에서 표면에 형성된 인코딩 패턴을 감지하여 위치 정보를 판단할 수 있도록 하기 위한 미세구조화 광학 필름(100)에 있어서, 표면상에 형성된 다수의 미세구조(110)와 위치 정보를 나타내는 다수의 마크(120)를 포함한다.
그리고, 미세구조화 광학 필름(100)은 디스플레이와 분리된 형태로 형성될 수 도 있으나, 디스플레이 표면에 형성될 수 도 있다.
참고로, 광학 장치는 일반적으로 펜의 형태를 가지고 조명부와 감지부를 포함하여 광학 장치의 조명부가 광학 필름(100)에 적외선 또는 방사선 등의 빛을 조사하고, 감지부는 조명부가 조사한 빛을 광학 필름(100)에서 반사 또는 산란시킨 빛을 감지하여 표면에 형성된 다수의 마크(120)의 패턴을 인식할 수 있다.
상기 미세구조(110)는 육안으로 확인하기 어려운 크기를 가지며 광학 필름(100)의 표면 상에 입사된 빛이 미세구조(110)의 표면에 의해 다양한 방향으로 반사되도록 한다. 또한, 미세구조(110)는 반구형, 사각뿔형, 원기둥형, 박스형, 쇄기형 또는 임의의 형태를 가질 수 있다. 따라서, 다수의 미세구조(110)에 의해 조명이나 태양 등 광원이 존재하거나, 사용자의 지문과 같은 얼룩이 광학 필름(100)의 표면에 부착되더라도 얼룩은 거의 눈에 띄지 않으므로 디스플레이 성능의 저하가 억제되고 선명도가 개선되는 효과가 있다.
상기 마크(120)는 위치 정보를 광학장치에서 감지할 수 있도록 하기 위한 것으로, 도 3 및 도 4 에 나타난 바와 같이 가상의 격자선의 교점을 중심으로 일정한 간격을 두고 형성된다. 각각의 마크(120)는 마크값을 가지고, 마크값은 적어도 두 개 이상의 상이한 수이다. 그리고, 마크(120)의 형태는 원형, 타원형, 다각형, 직선 등 다양한 형태를 가질 수 있고, 하나의 광학 필름(100)에는 한 종류의 마크(120)를 사용하는 것이 바람직하다.
이때, 마크(120)가 가상의 격자선의 교점을 중심으로 형성되는 위치에 따라 마크값이 결정된다. 광학 장치는 이러한 다수의 마크(120)를 감지하여 위치 정보를 결정한다.
상기 가상의 격자선은 광학 필름(100) 상에 눈에 보이지 않는 기준선으로서, 일정한 간격을 두고 가로 및 세로로 형성된다. 격자선사이의 거리는 대략 250㎛ 내지 300㎛가 바람직하다. 가상의 격자선의 교점을 중심으로 일정한 간격을 두고 마크(120)가 형성되는데 격자선사이의 거리의 1/4 내지 1/8이 바람직하고, 격자선의 교점을 중심으로 격자선상의 4방향으로 형성될 수 있다. 격자선의 교점마다 하나의 마크(120)를 연관시켜 형성할 수도 있으나 마크(120)와 격자선의 교점과의 거리를 1/4와 1/8로 두가지로 분류하여 하나의 격자선의 교점에 두 개 이상의 마크(120)와 연관시킬 수도 있다.
광학 장치에서 다수의 마크(120)를 이용하여 가상의 격자선을 기준으로 마크(120)가 형성된 위치를 이용하여 위치 정보를 결정하게 된다. 예를 들어, 광학 장치에서 6x6 크기의 인코딩 패턴을 감지한 경우 가로세로 6개씩 36개의 마크(120)는 각각의 마크값을 가지고 있고, 각각의 마크값을 이용하여 절대 위치정보를 광학 장치에서 판단할 수 있다.
또한, 마크(120)는 도 5 에 나타난 바와 같이 상기 미세구조(110) 위에 적외선 흡수 잉크를 이용하여 형성할 수 도 있고, 상기 미세구조(110)와 구별되도록 도 6 에 나타난 바와 같이 공백영역을 형성할 수 있다. 상기 공백영역은 기존의 미세구조화 광학필름에 다수의 마크(120)를 형성할 부분에 레이저를 이용하여 평평하게 형성할 수 있다.
그리고, 상기 미세구조(110) 상단에 미세구조(110)와 같은 굴절율을 가지는 잉크를 이용하여 마크(120)를 형성 할 수 있다. 잉크는 적외선을 흡수 하지는 않지만 미세구조(110)과 같은 굴절율을 갖도록 하여 광학장치에서 잉크를 감지할 때 광학적으로 마크가 공백영역과 같은 평평한 구조물로 인식할 수 있도록 한다. 이때, 잉크는 가시광선상에서 투명한 잉크를 사용할 수 있다.
기존의 광학 필름(100)은 미세구조(110)가 반복적으로 형성되어 지나친 고밀도로 인하여 광학 필름(100) 하단의 디스플레이의 밝기를 저하시키고, 디스플레이를 흐릿하게 보이는 단점이 있었으나 마크(120)를 다수의 공백영역으로 형성하는 경우 디스플레이를 흐릿하게 보이는 효과를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
광학 필름(100)은 투명한 재질로서 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 배향된 폴리프로필렌, 폴리카르보네이트, 트리아세테이트 등으로 제조된 플라스틱 필름, 유리를 포함하되, 이에 국한되지 않는다. 이러한 광학 필름(100)은 광학 필름(100)의 층 구조, 특정 용도 등에 따라 다양한 두께로 사용될 수 있다.
또한 광학필름(100)은 도 7 에 도시된 바와 같이 하단에 가시광선은 투과시키고 적외선만 반사시키는 적외선 반사층(130)을 더 포함하여 광학장치에서 광학필름(100)으로 방출한 적외선을 반사하여 광학장치의 이미지센서에 효율적으로 도달하도록 할 수 있다.
그리고 광학 필름(100)은 디스플레이 장치의 표면층 혹은 내부에 삽입될 수도 있지만, 디스플레이와 분리되어 형성되는 경우 광학 필름(100) 하단에 접착층(200)을 더 포함하여 모니터, 스크린 등의 표면에 부착할 수도 있다.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
10 : 기판 20 : 반사 분배 영역
100 : 광학 필름 110 : 미세구조
120 : 마크 130 : 적외선 반사층
200 : 접착층

Claims (7)

  1. 광학 장치에서 표면에 형성된 인코딩 패턴을 감지하여 위치 정보를 판단할 수 있도록 하기 위한 미세구조화 광학 필름에 있어서,
    표면상에 형성된 다수의 미세구조와 위치 정보를 나타내는 다수의 마크를 포함하되, 상기 마크는, 상기 미세구조와 구별되도록 공백영역인 것을 특징으로 하는 미세구조화 광학 필름.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 마크는,
    적외선 흡수 잉크를 이용하여 상기 다수의 미세구조 상단에 형성되는 것을 특징으로 하는 미세구조화 광학 필름.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 마크는,
    미세구조화 광학필름과 같은 굴절률을 가지는 잉크를 이용하여 상기 다수의 미세구조 상단에 형성되는 것을 특징으로 하는 미세구조화 광학 필름
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 미세구조는 반구형, 사각뿔형, 원기둥형, 박스형, 쇄기형 중 어느 하나의 형태인 것을 특징으로 하는 미세구조화 광학 필름.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 마크는,
    적어도 두 개의 상이한 마크값 중 어느 하나를 가지고, 가상의 격자선의 교점을 중심으로 형성되는 위치에 따라 상기 마크값이 결정되는 것을 특징으로 하는 미세 구조화 광학 필름.
  7. 제 1 항에 있어서,
    하단부에 가시광선은 투과시키지만 적외선은 반사시키는 적외선 반사층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 구조화 광학필름.
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