KR101297902B1 - 핀 형상의 돌기를 갖는 프리즘 패턴을 포함하는 복합 광학 시트 - Google Patents
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Abstract
일면에 접착층이 형성된 제 1 기재층, 및 일면에 패턴층이 형성된 제 2 기재층을 포함하는 복합 광학 시트로서, 상기 패턴층이 일 방향으로 배열된 복수개의 선형의 프리즘을 포함하고, 상기 프리즘 중 적어도 하나의 꼭지부에 돌기가 구비되며, 상기 돌기의 일부분 또는 전체가 상기 접착층에 침투하여 결합된 복합 광학 시트는, 두 기재층의 접착시에 프리즘 꼭지부에 구비되는 돌기가 접착층에 침투하여 메니스커스에 의한 휘도 등의 광학 특성의 저하를 최소화할 수 있고 또한 접착 두께를 두껍게 하여 기재층 간의 접착력이 우수하다.
Description
본 발명은 측면에 광원이 적용되는 면광원 등의 장치에서 광의 진행 방향을 변경시켜 광휘도를 향상시키는 광학 시트에 대한 것으로서, 특히 LCD 등의 디스플레이에 사용되는 광학 시트에 관한 것이다.
평판형 디스플레이로서 널리 이용되는 액정표시장치(liquid crystal display; LCD)는 외부에서 들어오는 빛의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 장치이기 때문에, 화면 전체에 균일한 밝기를 유지할 수 있는 배면광원 형태의 백라이트 유닛(back light unit; BLU)이 필요하다.
백라이트 유닛은 스스로 빛을 내지 못하는 LCD에 램프 빛을 공급해 정보를 표현할 수 있도록 하는 장치로, LCD의 뒷면에 있어 백라이트 유닛이라 불린다.
백라이트 유닛의 광원으로는 주로 소형 형광 램프 또는 발광다이오드(LED)가 사용되는데, 상기 소형 형광 램프 또는 LED는 선광원(線光源) 또는 점광원(點光源)이므로, BLU에서는 이를 균일한 면광원으로 변환시켜주는 도광판, 도광판 하측으로 빠져나가는 빛을 반사시켜 광 손실을 줄이는 반사판, 도광판 상측으로 발산되는 빛을 산란시켜 결함(defect)을 가려주고 광을 확산시켜주는 확산 시트, LCD 크기에 따라 균일하게 확산된 빛을 집광시켜 강한 세기의 빛을 만들어 주는 프리즘 시트 등의 광학 시트를 사용하여 면광원 형태로 바꾸어 이용하게 된다. 이외에도 광원에서 발산되는 빛을 최대한 LCD 패널 방향으로 보내기 위해 여러 종류의 플레이트(plate) 및 필름이 사용되고 있다.
최근에는 이러한 BLU의 일반적인 시트 구성에서 벗어나 프리즘 시트/확산 시트, 프리즘 시트/보호 시트, 또는 프리즘 시트/확산 시트/보호 시트를 한 장으로 대체하여 복합화한 복합 광학 시트를 제조함으로써 제조 단가를 낮추고 생산성을 증가시키기 위한 노력이 활발하게 이루어지고 있다.
도 1 은 선형의 프리즘 시트를 포함하는 종래의 복합 광학 시트의 단면 일부를 모식적으로 나타낸 것이다. 이와 같은 종래의 복합 광학 시트는 접착층(20)에 침투한 프리즘 꼭지부(35) 주변에 형성되는 메니스커스(21)에 의해, 접착층에 침투된 프리즘 꼭지부의 실제 굵기(r)에 비해 꼭지부 주변에 형성된 메니스커스에 둘러싸인 굵기(m)가 훨씬 커지게 된다. 따라서, 이에 따른 휘도의 저하를 방지하기 위해 종래의 복합 광학 시트의 제조시에는 프리즘 꼭지부가 침투되는 접착층의 두께를 얇게 해야 할 필요성이 있었으며, 그 결과 접착력의 감소가 불가피하였다.
따라서, 이러한 문제점들을 해결하면서도 하나의 광학 시트로도 집광 기능과 확산 기능을 발휘하여 백라이트 유닛에 사용되는 여러 장의 광학 필름을 대체할 수 있는 광학 시트의 개발이 요구되는 실정이다.
따라서 본 발명의 목적은 프리즘 시트와 기능층이 결합된 복합 광학 시트에 있어서 휘도와 접착력이 동시에 우수한 복합 광학 시트를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 일면에 접착층이 형성된 제 1 기재층, 및 일면에 패턴층이 형성된 제 2 기재층을 포함하는 복합 광학 시트로서, 상기 패턴층이 일 방향으로 배열된 복수개의 선형의 프리즘을 포함하고, 상기 프리즘 중 적어도 하나의 꼭지부에 돌기가 구비되며, 상기 돌기의 일부분 또는 전체가 상기 접착층에 침투하여 결합된 것을 특징으로 하는, 복합 광학 시트를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 복합 광학 시트, 및 이에 인접하여 위치하는 하나 이상의 광원을 포함하는, 백라이트 유닛을 제공한다.
본 발명의 복합 광학 시트는 두 기재층의 접착시에 프리즘 꼭지부에 구비되는 돌기가 접착층에 침투함으로써 메니스커스에 의한 휘도 등의 광학 특성의 저하를 최소화할 수 있고, 이에 따라 접착 두께를 두껍게 할 수 있어서 기재층 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
도 1 및 2 는 각각 프리즘 시트를 포함하는 종래의 복합 광학 시트 및 본 발명의 일례에 따른 복합 광학 시트의 단면 중 일부를 모식적으로 나타낸 것이다.
도 3 은 본 발명의 일례에 따른 복합 광학 시트에서 하나의 프리즘 및 돌기의 단면을 나타낸 것이다.
도 4 는 본 발명의 복합 광학 시트에서 프리즘의 돌기에 의한 결합 형태의 다양한 예를 나타낸 것이다.
도 5 는 다른 예에 따르는 프리즘 패턴을 포함하는 복합 광학 시트의 단면을 모식적으로 나타낸 것이다.
도 6 은 본 발명의 복합 광학 시트에서 기재층 및 이에 형성된 패턴의 다양한 구성예를 나타낸 것이다.
도 7 은 실시예 1에서 제조된 몰드(a) 및 패턴층(b)의 단면을 나타낸 이미지이다.
도 8 은 비교예의 복합 광학 시트(a)와 실시예의 복합 광학 시트(b)의 단면을 나타낸 이미지이다.
도 9 는 비교예의 복합 광학 시트(a)와 실시예의 복합 광학 시트(b)에 있어서 접착력과 상대 휘도와의 상관 관계를 분석한 그래프이다.
도 3 은 본 발명의 일례에 따른 복합 광학 시트에서 하나의 프리즘 및 돌기의 단면을 나타낸 것이다.
도 4 는 본 발명의 복합 광학 시트에서 프리즘의 돌기에 의한 결합 형태의 다양한 예를 나타낸 것이다.
도 5 는 다른 예에 따르는 프리즘 패턴을 포함하는 복합 광학 시트의 단면을 모식적으로 나타낸 것이다.
도 6 은 본 발명의 복합 광학 시트에서 기재층 및 이에 형성된 패턴의 다양한 구성예를 나타낸 것이다.
도 7 은 실시예 1에서 제조된 몰드(a) 및 패턴층(b)의 단면을 나타낸 이미지이다.
도 8 은 비교예의 복합 광학 시트(a)와 실시예의 복합 광학 시트(b)의 단면을 나타낸 이미지이다.
도 9 는 비교예의 복합 광학 시트(a)와 실시예의 복합 광학 시트(b)에 있어서 접착력과 상대 휘도와의 상관 관계를 분석한 그래프이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 광학 시트의 구성 및 특징에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 2 는 본 발명의 일례에 따른 복합 광학 시트의 단면 중 일부를 모식적으로 나타낸 것이다. 도 2 의 복합 광학 시트에서, 프리즘의 꼭지부에 형성된 돌기(37)만 접착층(20)에 침투됨에 따라 메니스커스(21)에 의해 둘러싸인 굵기가 돌기의 하단 굵기(w)와 거의 유사할 수 있다. 이에 따라 메니스커스에 의한 휘도의 저하가 거의 없으며, 또한 접착력을 향상시키기 위해 돌기가 침투되는 접착층의 두께를 두껍게 하는 것이 가능하다.
상기 "메니스커스"란 유체가 계면장력에 의해 접하는 벽면을 따라 올라가 형성된 곡면으로서, 본 명세서에서는 접착층 성분이 이에 침투하는 프리즘 꼭지부 또는 돌기의 표면을 따라 형성된 곡면을 의미한다.
접착층의 두께(T, 메니스커스를 제외한 두께)는 0.5 내지 20 ㎛ 일 수 있고, 보다 바람직하게는 2 내지 8 ㎛ 일 수 있다.
프리즘 패턴 및 돌기
도 3 은 본 발명의 일례에 따른 복합 광학 시트에서 하나의 프리즘 및 이에 구비된 돌기의 단면을 나타낸 것이다.
상기 돌기의 하단 굵기(w)는 1 내지 10 ㎛ 일 수 있고, 보다 바람직하게는 2 내지 5 ㎛ 일 수 있다. 또한, 상기 돌기의 높이(h)는 1 내지 15 ㎛ 일 수 있고, 보다 바람직하게는 2 내지 8 ㎛ 일 수 있다. 또한, 상기 돌기의 하단 굵기(w)와 높이(h)의 비율 (w:h)이 1:1 내지 1:4 일 수 있고, 보다 바람직하게는 1:2 내지 1:3 일 수 있다.
또한, 상기 프리즘의 피치 거리(P)는 10 내지 90 ㎛ 일 수 있고, 보다 바람직하게는 20 내지 60 ㎛ 일 수 있다. 또한, 상기 프리즘의 꼭지각(A) 범위는 80°내지 100°일 수 있고, 보다 바람직하게는 88°내지 92°일 수 있다.
본 발명의 복합 광학 시트에서, 프리즘이 배열된 결 방향에 수직한 단면을 볼 때(도 2 참조), 상기 프리즘 꼭지부에 구비되는 돌기(37)는 대체로 뾰족한 핀(pin)을 연상시키는 단면 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 사다리꼴형, 삼각형, 직사각형, 또는 길고 휘어진 삼각형의 형상을 가질 수 있고, 도 4 를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 상기 돌기의 단면 형상은 긴 사다리꼴형(i, iv), 긴 삼각형(ii), 긴 직사각형(iii), 또는 길고 휘어진 삼각형(v)의 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
이와 같은 돌기는 프리즘 꼭지부마다 모두 구비될 수도 있고, 일부 프리즘의 꼭지부에만 구비될 수도 있다.
또한 일례에 따르면, 프리즘이 배열된 결 방향에 수직한 단면에서, 돌기의 단면 형상은 결 방향에 따른 모든 지점에서 형상과 치수가 동일할 수 있다.
본 발명의 복합 광학 시트에서, 상기 패턴층을 구성하는 개별 프리즘의 피치 거리가 모두 동일할 수도 있고 또는 일부 상이할 수도 있다.
일 실시예를 도 5 를 참조하여 설명하면, 상기 패턴층(30)은, 복수개의 제 1 프리즘(31) 및 복수개의 제 2 프리즘(32)을 포함하고, 이 때 상기 제 1 프리즘(31)의 피치 거리가 상기 제 2 프리즘(32)의 피치 거리보다 길며, 상기 제 1 프리즘(31)의 꼭지부에만 상기 돌기(37)가 구비될 수 있다.
또한, 상기 제 1 프리즘(31)의 피치 거리에 대한 상기 제 2 프리즘(32)의 피치 거리의 비율이 1 내지 70 %일 수 있다. 배열 형태의 일례로서, 상기 제 1 프리즘(31)과 제 2 프리즘(32)이 혼합되어 배열되되 주기성을 가지며 반복 배열될 수 있다. 예를 들어 상기 제 1 프리즘(31)이 배열된 사이사이에 상기 제 2 프리즘(32)이 1 내지 50 개씩 주기적으로 배열될 수 있다.
또한, 상기 제 2 프리즘(32)의 꼭지부가 1㎛ 이하의 곡률(round)을 가질 수 있다.
제조 방법
본 발명의 복합 광학 시트는 다음의 절차를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다:
(a) 초정밀 패턴 가공기 등을 사용해서 프리즘 패턴의 몰드를 가공하는 단계(도 7의 (a) 참조);
(b) 제조된 몰드를 이용하여 제 2 기재층 상에 핀 형상의 돌기를 갖는 선형의 프리즘 패턴을 형성하는 단계(도 7의 (b) 참조); 및
(c) 제 1 기재층 상에 접착층을 형성하고, 상기 핀 형상의 돌기를 접착층에 침투 후 경화시켜 결합을 형성하는 단계(도 8의 (b) 참조).
본 발명의 일례에 따르면, 이와 같은 제조 공정 중에 결합 공정에서 발생되는 압력에 의해 돌기의 형상이 일부 변형될 수 있으나, 제품의 물성에 미치는 영향은 극히 미미하다.
복합 광학 시트의 다양한 구성예
본 발명의 복합 광학 시트는 추가의 구성 성분을 포함하여 다양한 구성으로 구현될 수 있다.
일례로서, 본 발명의 복합 광학 시트의 기본 구성에 더하여, 제 1 기재층의 타면(접착층이 형성된 면의 반대쪽 면)에 패턴층이 추가로 형성되고, 상기 패턴층이 일 방향으로 배열된 복수개의 선형의 프리즘을 포함하며, 이 때 상기 제 1 및 제 2 기재층의 패턴층에 각각 배열된 프리즘의 결 방향이 서로 75°내지 90°의 교차 각도를 가질 수 있다 (도 6의 (a) 참조).
다른 예로서, 본 발명의 복합 광학 시트의 기본 구성에 더하여, 제 1 기재층의 타면(접착층이 형성된 면의 반대쪽 면)에 광확산 코팅층이 추가로 형성될 수 있다 (도 6의 (b) 참조). 이 때 상기 광확산 코팅층은 마이크로렌즈 패턴 또는 렌티큘라렌즈 패턴을 포함할 수 있다.
또 다른 예로서, 본 발명의 복합 광학 시트의 기본 구성에 더하여, 상기 제 2 기재층의 타면(패턴층이 형성된 면의 반대쪽 면)에 내스크래치성 또는 은폐성을 부여하기 위한 코팅층(하드 코팅, 확산 코팅 등)이 추가로 형성될 수 있다.
또 다른 예로서, 총 3개 이상의 기재층을 갖는 복합 광학 시트도 가능한데, 구체적으로 본 발명의 복합 광학 시트의 기본 구성에 더하여, 상기 제 2 기재층의 타면(패턴층이 형성된 면의 반대쪽 면)에 접착층이 추가로 형성되고, 또한 복합 광학 시트가 일면에 패턴층이 형성된 제 3 기재층을 추가로 포함하며, 상기 패턴층이 일 방향으로 배열된 복수개의 선형의 프리즘을 포함하고, 상기 프리즘 중 적어도 하나의 꼭지부에 돌기가 구비되며, 상기 돌기의 일부분 또는 전체가 상기 제 2 기재층의 접착층에 침투하여 결합되고, 상기 제 2 기재층 및 제 3 기재층의 패턴층에 각각 배열된 프리즘의 결이 서로 75°내지 90°의 교차 각도를 가질 수 있다.
또 다른 예로서, 상기 3개의 기재층을 갖는 복합 광학 시트의 구성에 더하여, 제 1 기재층의 타면(접착층이 형성된 면의 반대쪽 면)에 광확산 코팅층이 추가적으로 형성될 수 있다 (도 6의 (c) 참조). 이 때 상기 광확산 코팅층은 마이크로렌즈 패턴 또는 렌티큘라렌즈 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 복합 광학 시트는 상기 예들 외에도 각 기재층 별로 다양한 기능층을 구비할 수 있으며, 또한 4층 이상의 기재층을 갖는 복합 광학 시트로도 구성될 수 있다.
구성 성분별 재료
본 발명의 복합 광학 시트의 구성 요소별로 가능한 재료의 예시를 기술한다.
(1) 기재층
본 발명의 복합 광학 시트에서 사용될 수 있는 기재층은 특별히 한정되지는 않으나, 투명 필름일 수 있으며, 특히 바인더 수지와의 접착성이 우수하고, 후면에서 입사되는 광의 투과도가 90% 이상이며, 표면의 평활도가 균일하여 휘도의 편차를 가져오지 않는 것이 좋다. 또한, 기재층의 두께는 50 내지 270 ㎛일 수 있다. 기재층의 적합한 재질의 구체적인 예로는 폴리에테르설폰(polyether sulfone, PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAR), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide, PPS), 폴리알릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate, CAP) 및 이들의 혼합물을 들 수 있는데, 특히 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)가 바람직하다.
(2) 접착층
접착층으로는 통상적으로 사용되는 열경화형 수지와 UV 경화형 수지를 사용할 수 있으며, 예컨대, 아크릴계, 우레탄계, 에폭시계, 비닐계, 폴리에스테르계, 폴리아미드계 수지 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 이의 구체적인 예로는 (메트)아크릴레이트계 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리에스테르 (메트)아크릴레이트 수지, 실리콘 우레탄 (메트)아크릴레이트 수지, 실리콘 폴리에스테르 (메트)아크릴레이트 수지, 불소 우레탄 (메트)아크릴레이트 수지 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 바람직하게는, 우수한 코팅성, 기계적 물성, 접착력, 내구성 등을 구현할 수 있는 아크릴계 수지를 사용할 수 있으며, 구체적으로는 메틸메타크릴 수지, 메타크릴 수지, 에틸아크릴 수지, 부틸아크릴 수지, 아릴아크릴 수지, 헥실아크릴 수지, 아이소프로필메타크릴 수지, 벤질아크릴 수지, 비닐아크릴 수지, 또는 2-메톡시에틸아크릴 수지를 사용할 수 있으며, 또는 스티렌을 반복 단위로 갖는 단일 중합체나, 상기한 2종 이상의 성분들을 공중합한 공중합체를 사용할 수 있다.
(3) 패턴층 - 프리즘 패턴 및 돌기
본 발명에서 패턴층(프리즘 패턴 및 돌기)은 광경화성 수지로 이루어질 수 있다. 광경화성 수지로는 자외선, 전자선 등의 활성 에너지선으로 경화가능한 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 이의 구체적인 예로는 폴리에스테르계 수지; 에폭시계 수지; 폴리에스테르(메트)아크릴레이트, 에폭시(메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴레이트계 수지; 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 이 중에서도 (메트)아크릴레이트계 수지가 광학특성의 관점에서 특히 바람직하다. 상기 광경화성 수지는 1.41 내지 1.62 범위의 굴절율을 갖는 것이 바람직하다.
(4) 광확산 코팅층
본 발명의 복합 광학 시트에서 선택적으로 포함될 수 있는 광확산 코팅층은 열경화형 수지 및 광경화형 수지로 이루어질 수 있으며, 이의 구체적인 예로는 앞서의 패턴층과 접착층의 재질에서 예시한 수지들이 가능하다. 또한, 상기 광확산 코팅층은 확산 기능을 위하여 비드를 포함할 수 있다. 상기 비드는 경질 아크릴레이트, 폴리스티렌, 나일론, 연질 아크릴레이트 및 실리콘 중에서 선택된 재질을 포함하는 유기 고분자 비드일 수 있으며, 이들 중 내용제성이 좋아 분산이 용이한 경질 아크릴레이트가 바람직하다. 상기 비드는 구형이 바람직하며, 0.5 내지 10 ㎛, 바람직하게는 0.8 내지 6 ㎛의 평균 입경을 가질 수 있다.
구체적인 구현예 및 시험예
이하, 본 발명을 구체적인 실시예에 의해 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(1) 비교예 - 프리즘 시트를 이용한 종래의 복합 광학 시트의 제조
종래의 복합 광학 시트를 제조하기 위해, 제 1 기재층을 준비하여 이의 일면에 접착층을 형성하고, 몰드를 이용하여 제 2 기재층의 일면에 선형의 프리즘 패턴(피치 거리 60㎛)을 광경화 복제 공정으로 형성한 뒤, 상기 프리즘 패턴의 꼭지부가 상기 접착층에 침투되도록 합지하여 광경화 공정이나 열경화 공정을 통하여 결합시켰다.
이 때 접착층의 두께를 다양하게 변화시켜가며 다양한 복합 광학 시트를 제조하였다.
(2) 실시예 - 돌기를 갖는 프리즘 패턴을 포함하는 복합 광학 시트의 제조
본 발명의 일례에 따르는 복합 광학 시트를 제조하기 위해, 제 1 기재층을 준비하여 이의 일면에 접착층을 형성하고, 몰드를 이용하여 제 2 기재층의 일면에 돌기가 구비된 선형의 프리즘 패턴(피치 거리 60㎛, 돌기의 하단 굵기 3㎛, 돌기의 높이 5㎛)을 형성하였다. 사용된 몰드 및 돌기가 구비된 프리즘 패턴의 단면 이미지를 도 7의 (a) 및 (b)에 각각 나타내었다.
이후, 제 2 기재층에 형성된 프리즘 패턴의 돌기가 상기 접착층에 침투 및 경화되도록 하여, 양 기재를 결합시켰다.
이 때 접착층의 두께를 다양하게 변화시켜가며 다양한 복합 광학 시트를 제조함으로써, 광 특성과 기계적 특성의 다양한 조합을 구현하였다.
(3) 구조 비교 - 제조된 복합 광학 시트의 단면 이미지 비교
상기 비교예에서 제조된 복합 광학 시트 중 하나의 단면 이미지를 도 8의 (a)에 나타내었다. 이를 보면, 프리즘 패턴의 피치 거리는 60㎛이고, 접착층에 침투된 프리즘 꼭지부의 실제 굵기(도 1의 r)는 3㎛인 반면 꼭지부 주변에 형성된 메니스커스에 둘러싸인 굵기(도 1의 m)는 7.16㎛로 형성되었다.
또한, 상기 실시예에서 제조된 복합 광학 시트 중 하나의 단면 이미지를 도 8의 (b)에 나타내었다. 이를 보면, 프리즘 패턴의 피치 거리는 60㎛이고, 프리즘 꼭지부에 구비된 돌기의 하단 굵기(도 2의 w)와 거의 유사한 굵기(약 3㎛)로 메니스커스가 형성되었음을 알 수 있다.
이와 같이 종래의 복합 광학 시트(a)는 접착층의 두께가 얇더라도 프리즘 꼭지부의 결합 부위 주변으로 매우 굵은 메니스커스가 형성되는 반면, 본 발명의 복합 광학 시트(b)는 접착층의 두께가 두껍더라도 돌기에 의해 결합된 부위 주변의 메니스커스에 의한 영향이 최소화됨을 알 수 있다.
(4) 시험예 - 접착력 및 상대 휘도 측정
먼저, 복합 광학 시트의 접착력을 측정하기 위해, 시트를 일정한 폭 25mm 및 길이 20cm 로 절단하고 하부 패턴의 결 방향으로 30cm/min 속도로 박리하면서 박리에 필요한 힘을 측정하여 평균을 구했다. 그 결과, 비교예의 복합 광학 시트의 접착력은 약 43 내지 150gf로 측정되었으며, 실시예의 복합 광학 시트는 약 53 내지 200gf로 측정되었다.
다음으로, 복합 광학 시트의 상대 휘도를 측정하기 위해, 각각의 시트를 백라이트 유닛에 설치하고 이의 휘도를 분광 광도계(SR3, TOPCON사)를 이용하여 측정하였다. 이후 일반 프리즘 시트 2장을 교차 적층한 상태의 휘도를 측정하여 이를 100%로 하였을 때의 상대적인 휘도(%)로 환산하였다. 그 결과, 비교예의 복합 광학 시트의 상대 휘도는 약 86 내지 91 %로 측정되었으며, 실시예의 복합 광학 시트는 약 92 내지 94 %로 측정되었다.
(5) 결과 분석 - 접착력 및 상대 휘도의 상관관계
이상 측정된 비교예 및 실시예의 복합 광학 시트의 접착력과 상대 휘도와의 상관관계를 도 9 에 그래프로 나타내었다. 도 9 를 보면, 종래의 복합 광학 시트(a)는 접착층의 두께를 증가시켜 접착력을 높이게 되면 프리즘의 침투 폭이 증가하여 상대 휘도가 반비례 관계를 보이며 90% 미만으로 급격히 저하되는 반면, 본 발명의 복합 광학 시트(b)는 접착층의 두께를 증가시켜 접착력을 높일 경우에도 상대 휘도의 감소가 극히 적어 상대 휘도가 접착력 증가의 영향을 거의 받지 않음을 알 수 있으며, 또한 90% 이상의 높은 상대 휘도를 나타냄을 알 수 있다.
(6) 결과 분석 - 접착력 및 상대 휘도 비교
앞서 제조된 실시예와 비교예의 복합 광학 시트 중 하나씩을 선택하여 하기 표 1 에서 이들을 상세히 비교하였다.
| 비교예 | 실시예 | |
| 피치(pitch) | 60㎛ | 60㎛ |
| 접착력 | 43 gf | 200 gf |
| 상대 휘도 | 90.5% | 92.9% |
| 접착 두께 | 1.0㎛ | 2.3㎛ |
상기 표 1 에서 보듯이, 프리즘 패턴의 피치 거리가 동일하더라도, 본 발명의 실시예의 복합 광학 시트가 비교예보다 접착력 및 상대 휘도 면에서 보다 우수함을 알 수 있다.
이상 본 발명을 상기 실시예를 중심으로 하여 설명하였으나 이는 예시에 지나지 아니하며, 본 발명은 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 다양한 변형 및 균등한 기타의 실시예를 이하에 첨부한 청구범위 내에서 수행할 수 있다는 사실을 이해하여야 한다.
본 발명에 따른 복합 광학 시트는 종래에 여러 종류의 필름을 한장으로 복합화하는 경우에 광 손실로 인해 광휘도가 감소되는 문제점을 해결하여, 한 장의 광학 시트로 여러 장의 광학 시트의 역할을 대신하는 복합 기능을 원하는 면광원 장치에 유용하게 사용될 수 있다.
특히 본 발명에 따른 복합 광학 시트는 백라이트 유닛의 제조에 사용되어 원가 절감 및 두께 감소의 효과를 가져올 수 있다. 즉, 빛을 제공하는 하나 이상의 광원에 인접하여 본 발명의 복합 광학 시트를 위치시킴으로써 백라이트 유닛의 제조가 가능하다. 또한, 이러한 백라이트 유닛을 액정 패널의 후면에 배치시켜 액정 패널을 조명하도록 하는 액정표시장치의 제조도 가능하다.
10: 제 1 기재층 20: 접착층
21: 메니스커스 30: 패턴층
31: 제 1 프리즘 32: 제 2 프리즘
35: 프리즘 꼭지부 37: 프리즘 돌기
40: 제 2 기재층 P: 프리즘 피치 거리
T: 접착층의 두께 r: 접착층에 침투된 실제 굵기
m: 메니스커스로 둘러싸인 굵기 w: 돌기 하단의 굵기
h: 돌기의 높이 A: 프리즘 꼭지각
21: 메니스커스 30: 패턴층
31: 제 1 프리즘 32: 제 2 프리즘
35: 프리즘 꼭지부 37: 프리즘 돌기
40: 제 2 기재층 P: 프리즘 피치 거리
T: 접착층의 두께 r: 접착층에 침투된 실제 굵기
m: 메니스커스로 둘러싸인 굵기 w: 돌기 하단의 굵기
h: 돌기의 높이 A: 프리즘 꼭지각
Claims (10)
- 일면에 접착층이 형성된 제 1 기재층, 및 일면에 패턴층이 형성된 제 2 기재층을 포함하는 복합 광학 시트로서, 상기 패턴층이 일 방향으로 배열된 복수개의 선형의 프리즘을 포함하고, 상기 프리즘 중 적어도 하나의 꼭지부에 돌기가 구비되며, 상기 돌기의 일부분 또는 전체가 상기 접착층에 침투하여 결합되고, 이때 상기 돌기의 하단 굵기가 1 내지 10 ㎛이고 높이가 1 내지 15 ㎛인 것을 특징으로 하는, 복합 광학 시트.
- 제 1 항에 있어서,
상기 프리즘이 배열된 결 방향에 수직한 단면을 볼 때, 상기 돌기의 단면 형상이 사다리꼴형, 삼각형, 직사각형, 또는 길고 휘어진 삼각형인 것을 특징으로 하는, 복합 광학 시트.
- 제 1 항에 있어서,
상기 접착층의 두께가 0.5 내지 20 ㎛인 것을 특징으로 하는, 복합 광학 시트.
- 제 1 항에 있어서,
상기 프리즘이 10 내지 90 ㎛의 피치(pitch) 거리와 80°내지 100°의 꼭지각을 갖는 것을 특징으로 하는, 복합 광학 시트.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 기재층의 타면에 광확산 코팅층이 추가로 형성되는 것을 특징으로 하는, 복합 광학 시트.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 기재층의 타면에 패턴층이 추가로 형성되고, 상기 패턴층이 일 방향으로 배열된 복수개의 선형의 프리즘을 포함하며,
상기 제 1 기재층 및 제 2 기재층의 패턴층에 각각 배열된 프리즘의 결 방향이 서로 75°내지 90°의 교차 각도를 갖는 것을 특징으로 하는, 복합 광학 시트.
- 제 1 항에 있어서,
상기 패턴층이 복수개의 제 1 프리즘 및 복수개의 제 2 프리즘을 포함하고, 이 때 상기 제 1 프리즘의 피치 거리가 상기 제 2 프리즘의 피치 거리보다 길며, 상기 제 1 프리즘의 꼭지부에만 상기 돌기가 구비되는 것을 특징으로 하는, 복합 광학 시트.
- 제 7 항에 있어서,
상기 제 1 프리즘의 피치 거리에 대한 상기 제 2 프리즘의 피치 거리의 비율이 1 내지 70 %이고, 상기 제 1 프리즘이 배열된 사이사이에 상기 제 2 프리즘이 1 내지 50개씩 주기적으로 배열되며, 상기 제 2 프리즘의 꼭지부가 1㎛ 이하의 곡률(round)을 갖는 것을 특징으로 하는, 복합 광학 시트.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 기재층의 타면에 접착층이 추가로 형성되고,
상기 복합 광학 시트가 일면에 패턴층이 형성된 제 3 기재층을 추가로 포함하며, 상기 패턴층이 일 방향으로 배열된 복수개의 선형의 프리즘을 포함하고, 상기 프리즘 중 적어도 하나의 꼭지부에 돌기가 구비되며, 상기 돌기의 일부분 또는 전체가 상기 제 2 기재층의 접착층에 침투하여 결합되고,
상기 제 2 기재층 및 제 3 기재층의 패턴층에 각각 배열된 프리즘의 결이 서로 75°내지 90°의 교차 각도를 갖는 것을 특징으로 하는, 복합 광학 시트.
- 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 복합 광학 시트, 및 상기 복합 광학 시트에 인접하여 위치하는 하나 이상의 광원을 포함하는, 백라이트 유닛.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130010419A KR101297902B1 (ko) | 2013-01-30 | 2013-01-30 | 핀 형상의 돌기를 갖는 프리즘 패턴을 포함하는 복합 광학 시트 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130010419A KR101297902B1 (ko) | 2013-01-30 | 2013-01-30 | 핀 형상의 돌기를 갖는 프리즘 패턴을 포함하는 복합 광학 시트 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101297902B1 true KR101297902B1 (ko) | 2013-08-22 |
Family
ID=49220830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020130010419A KR101297902B1 (ko) | 2013-01-30 | 2013-01-30 | 핀 형상의 돌기를 갖는 프리즘 패턴을 포함하는 복합 광학 시트 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101297902B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017068248A (ja) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | 日東電工株式会社 | 光学部材、ならびに、該光学部材を用いた偏光板のセットおよび液晶表示装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20090047485A (ko) * | 2006-08-25 | 2009-05-12 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 | 광 지향성 적층체 |
| KR20100057483A (ko) * | 2008-11-21 | 2010-05-31 | 미래나노텍(주) | 광학 시트 및 이를 구비한 백라이트 유닛 |
| KR20110125483A (ko) * | 2010-05-13 | 2011-11-21 | 신화인터텍 주식회사 | 일체형 광학 시트 |
-
2013
- 2013-01-30 KR KR1020130010419A patent/KR101297902B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
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