KR101626810B1 - 복합 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 어셈블리, 및 광학 시트 성형 몰드의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

복합 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 어셈블리, 및 광학 시트 성형 몰드의 제조 방법이 제공된다. 복합 광학 시트는 기재, 기재의 상면에 형성된 제1 광학 패턴층, 및 제1 광학 패턴층 상부에 배치되고, 저면을 통해 제1 광학 패턴층의 적어도 일부가 침투되거나 융착되어 결합하는 제2 광학 패턴층을 포함하되, 제1 광학 패턴층은 제1 확산 패턴부 및 제1 확산 패턴부로부터 돌출된 제2 확산 패턴부를 포함하고, 제1 확산 패턴부 및 제2 확산 패턴부는 표면에 미세 요철을 포함하며, 제2 확산 패턴부는 상호 평행한 복수의 라인 타입의 배열을 갖는다.

Description

복합 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 어셈블리, 및 광학 시트 성형 몰드의 제조 방법{Complex optical film, light source assembly and method of fabricating mold for optical film}

본 발명은 복합 광학 시트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디스플레이에 적용되는 복합 광학 시트 및 이를 포함하는 백라이트 어셈블리와 광학 시트 성형 몰드의 제조 방법에 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 백라이트 어셈블리를 장착한다. 백라이트 어셈블리에서, 광 차폐 및 정밀한 광 특성 제어를 위해서는 다수의 광기능성 광학시트가 필요하다. 그러나, 광학시트의 수가 증가하면 백라이트 어셈블리의 두께가 증가하고 제조 단가의 상승이 수반된다.

또한, 광원으로부터 방출된 빛을 고르게 섞어 주는 것은 액정 표시 장치의 표시 품질을 개선하는 데에 중요하다. 또, 다양한 광학 시트를 배치하다보면 광학 시트의 패턴이 상부에서 인식되는 셀라인 현상이 발생할 수 있는데, 이를 위해서는 광학 시트가 충분한 광차폐 특성을 가질 필요가 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 복수의 광변조 특성이 효과적으로 구현됨과 동시에 광차폐 특성이 우수한 복합 광학 시트를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 복수의 광변조 특성이 효과적으로 구현됨과 동시에 광차폐 특성이 우수한 백라이트 어셈블리를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 상기한 바와 같은 복합 광학 시트의 제조에 사용되는 몰드의 제조 방법을 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 상면에 형성된 제1 광학 패턴층, 및 상기 제1 광학 패턴층 상부에 배치되고, 저면을 통해 상기 제1 광학 패턴층의 적어도 일부가 침투되거나 융착되어 결합하는 제2 광학 패턴층을 포함하되, 상기 제1 광학 패턴층은 제1 확산 패턴부 및 상기 제1 확산 패턴부로부터 돌출된 제2 확산 패턴부를 포함하고, 상기 제1 확산 패턴부 및 상기 제2 확산 패턴부는 표면에 미세 요철을 포함하며, 상기 제2 확산 패턴부는 상호 평행한 복수의 라인 타입의 배열을 갖는다.

상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 제조 방법은 상기한 바와 같은 복합 광학 시트를 포함한다.

상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트 성형 몰드의 제조 방법은 패턴 가공층을 포함하는 몰드용 기판을 준비하는 단계, 상기 패턴 가공층 전면을 1차 샌드 블라스트 처리하는 단계, 상기 1차 샌드 블라스트 처리된 상기 패턴 가공층에 불규칙한 음각 패턴을 형성하는 단계, 및 상기 음각 패턴이 형성된 상기 패턴 가공층 전면을 2차 샌드 블라스트 처리하는 단계를 포함한다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.

즉, 본 발명의 실시예들에 따른 복합 광학 시트 및 이를 포함하는 백라이트 어셈블리에 의하면, 하나의 일체형 시트로서, 적어도 하나의 광변조 특성 뿐만 아니라, 광차폐 특성을 나타낼 수 있다. 따라서, 백라이트 어셈블리에 다른 차폐층, 차폐 구조물이나 다른 시트들 없이 일체형 복합 광학 시트 하나만 적용되더라도, 광차폐, 집광, 확산 등의 광학 특성을 충분하게 나타낼 수 있다. 또, 백라이트 어셈블리에서 광학 시트들의 패턴이 시인되는 셀라인 현상이 완화되거나 최소화시킬 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 다른 복합 광학 시트의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 광학 패턴층의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 광학 시트의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 광학 시트의 제조 방법의 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 광학 패턴층 성형 몰드의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 광학 패턴층 성형 몰드의 제조 방법의 공정 단계별 평면도들이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 단면도이다.

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.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

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

본 명세서에서 사용되는 용어인 "~필름"은 "~시트", "~판"의 의미로 사용될 수 있다.

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

도 1은 본 발명의 일 실시예에 다른 복합 광학 시트의 단면도이다.

도 1을 참조하면, 복합 광학 시트(11)는 기재(211), 기재(211)의 일면 상에 배치된 복수의 광학 패턴층(230, 240)을 포함한다.

기재(211)는 투명한 플라스틱으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 기재(211)는 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. 예시적인 몇몇 실시예에서, 기재(211)는 PET(Polyethylene phthalate)로 이루어질 수 있다.

기재(211)는 50 내지 500㎛의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 기재(211)의 두께는 약 125㎛일 수 있다. 다른 예로, 기재(211)의 두께는 약 250㎛일 수 있다. 그러나, 본 발명이 이상의 예시에 제한되는 것은 아니며, 기재(211)의 두께가 125㎛보다 작을 수도 있고, 250㎛보다 클 수도 있다.

기재(211)의 상면에는 제1 광학 패턴층(230) 및 제2 광학 패턴층(240)이 순차로 적층될 수 있다. 순차 적층되는 각 광학 패턴층들(230, 240)은 기재나 접착층을 개재하지 않고, 상호간 직접 결합할 수 있다.

제1 광학 패턴층(230)은 확산 패턴층일 수 있다. 제2 광학 패턴층(240)은 프리즘층, 마이크로 렌즈층, 렌티큘라층 등일 수 있다.

제1 광학 패턴층(230) 및 제2 광학 패턴층(240)은 각각 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지로 이루어질 수 있다. 상기 열경화성 수지의 예로는 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지 등을 들 수 있다. 상기 자외선 경화성 수지의 예로는 에폭시아크릴레이트계 수지, 우레탄아크릴레이트계 수지, 실리콘아크릴레이트계 수지 등이 예시될 수 있다.

예시적인 실시예에서, 제1 광학 패턴층(230)과 제2 광학 패턴층(240)은 모두 경화 방식이 동일한 수지로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 모두 열경화성 수지로 이루어지거나, 모두 자외선 경화성 수지로 이루어질 수 있다. 더 나아가, 제1 광학 패턴층(230)과 제2 광학 패턴층(240)은 동일한 물질로 이루어질 수도 있다.

다른 예시적인 실시예에서, 제1 광학 패턴층(230)과 제2 광학 패턴층(240)은 서로 상이한 물질로 이루어질 수 있다.

제1 광학 패턴층(230)과 제2 광학 패턴층(240)은 동일 또는 상이한 탄성률을 가질 수 있다. 바람직하기로는 제2 광학 패턴층(240)의 탄성률이 제1 광학 패턴층(230)의 탄성률보다 크거나 같을 수 있다. 이러한 조건에서, 제2 광학 패턴층(240) 취급식 발생될 수 있는 스크레치 등의 불량을 방지할 수 있다.

제1 광학 패턴층(230)은 기재(211)의 바로 위에 형성될 수 있다. 즉, 제1 광학 패턴층(230)의 저면은 기재(211)의 상면에 맞닿을 수 있다. 다른 실시예로서, 그 상면에 프라이머층이 형성된 기재가 적용될 수 있고, 이 경우 광학 패턴층(230)의 저면은 프라이머층에 맞닿을 수 있다.

제1 광학 패턴층(230)은 주로 광확산 기능 및/또는 광차폐 기능을 수행할 수 있다. 제1 광학 패턴층(230)은 비평탄 표면을 가지고, 요부와 철부를 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 광학 패턴층의 평면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 광학 패턴층(230)은 기준면이 되는 제1 확산 패턴부(231) 및 제1 확산 패턴부(231)로부터 돌출되어 형성된 제2 확산 패턴부(232)를 포함한다. 제1 확산 패턴부(231) 및 제2 확산 패턴부(232)의 형상에 의해 확산 기능을 나타내므로, 제1 광학 패턴층은 내부에 비드 등과 같은 확산 입자를 포함하지 않을 수 있다.

제1 확산 패턴부(231)와 제2 확산 패턴부(232)는 모두 표면에 미세 요철을 포함하고, 그에 따라 거친 표면을 갖는다. 제2 확산 패턴부(232)의 표면 거칠기는 제1 확산 패턴부(231)의 표면 거칠기보다 작거나 같을 수 있다. 제1 확산 패턴부(231)의 표면 거칠기는 20㎛ 내지 40㎛의 범위일 수 있다. 제2 확산 패턴부(232)의 표면 거칠기는 15㎛ 내지 37㎛의 범위일 수 있다.

제1 확산 패턴부(231)는 제1 광학 패턴층(230) 상면의 대부분을 차지한다. 제2 확산 패턴부(232)는 제1 확산 패턴부(231)로부터 상측으로 돌출되도록 형성된다. 따라서, 제2 확산 패턴부(232)의 정상부의 높이(저면으로부터의 두께)는 제1 확산 패턴부(231)의 철부의 높이(저면으로부터의 두께)보다 클 수 있다. 그에 따라, 상부의 제2 광학 패턴층(240)과 결합할 때, 제2 확산 패턴부(232)의 정상부는 제2 광학 패턴층(240) 저면에 맞닿거나 침투하지만, 제1 확산 패턴부(231)의 철부는 제2 광학 패턴층(240)의 저면과 이격될 수도 있다.

제2 확산 패턴부(232)는 불규칙한 형상을 갖지만, 전반적으로 복수의 라인 타입의 배열을 갖는다.

구체적으로 복수개의 연장 라인(EL)이 형성되고, 제2 확산 패턴부(232)는 연장 라인(EL) 상 또는 그 주변에 형성될 수 있다. 연장 라인(EL)은 제2 확산 패턴부(232)가 위치하는 기준 라인이 된다.

이웃하는 연장 라인(EL)은 상호 평행하고, 비주기적인 간격을 가질 수 있다.

연장 라인(EL)의 연장 방향은 후술하는 제2 광학 패턴층(240)의 프리즘 연장 방향과 동일하거나 교차 각도가 약 ±15° 범위 이내일 수 있다.

다른 예로 연장 라인(EL)의 연장 방향은 후술하는 제2 광학 패턴층(240)의 프리즘 연장 방향과 수직이거나 교차 각도가 약 75° 내지 105°의 범위 이내일 수 있다.

이웃하는 연장 라인(EL)의 상기 비주기적 간격은 예컨대, 최소 간격 대비 최대 간격이 2배인 범위 내에서 이웃하는 연장 라인(EL)의 간격이 주기성을 띠지 않고 랜덤하게 설정되는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 이웃하는 연장 라인(EL) 간격의 최소값이 40㎛인 경우, 최대값은 80㎛ 이하로 설정되며, 각 간격은 40㎛ 내지 최대값의 범위 내에서 랜덤하게 비주기적으로 변형되어 설정될 수 있다. 이처럼, 연장 라인(EL)이 규칙적이지 않은 비주기적 간격을 가짐으로써, 상부로부터 제2 확산 패턴부(232)가 시인되는 것이 방지될 수 있다.

연장 라인(EL) 사이의 평균 간격은 후술하는 제2 광학 패턴층(240)의 프리즘 피치와 동일하거나 유사할 수 있다. 연장 라인(EL)의 간격은 제2 광학 패턴층 프리즘 피치의 0.4 내지 1.6배의 범위일 수 있다. 이처럼, 연장 라인(EL)의 평균 간격이 제2 광학 패턴층(240)의 프리즘 피치와 동일 또는 유사하면, 백라이트 어셈블리에서 광학 시트들의 패턴이 시인되는 셀라인 현상이 완화되거나 최소화될 수 있다.

제2 확산 패턴부(232)는 각 연장 라인(EL)을 따라 배치되지만, 불규칙한 패턴 형상을 갖는다. 도 2에 예시된 바와 같이, 대체로 연장 라인(EL)을 따라 길쭉한 형상을 갖지만, 하나의 연장 라인(EL) 상에서 모두 연결되지 않고, 부분적으로 단속된 배열을 가질 수 있다. 단속된 부분은 제1 확산 패턴부(231)가 차지한다.

또, 제2 확산 패턴부(232)의 폭(연장 방향에 수직한 방향)과 높이도 위치에 따라 다양하게 변형된다. 예를 들어, 분리되어 있는 제2 확산 패턴부(232)의 최대폭은 5 내지 50㎛의 범위이거나, 10 내지 20㎛의 범위일 수 있다. 하나의 연장 라인(EL)을 따라 형성된 확산 패턴부로부터 이웃하는 연장 라인(EL)을 따라 형성된 제2 확산 패턴부(232)까지의 최소 이격 거리는 이웃하는 연장 라인(EL) 간격의 절반보다 작거나 같을 수 있다.

분리되어 있는 제2 확산 패턴부(232)의 최대 돌출 높이는 2.5 내지 40㎛의 범위이거나, 5 내지 15㎛의 범위일 수 있다.

도 1을 참조하면, 제1 광학 패턴층(230)의 제2 확산 패턴부(232)는 상부에 위치하는 제2 광학 패턴층(240) 저면에 맞닿거나, 제2 광학 패턴층(240) 내부로 침투되거나, 융착되어 제2 광학 패턴층(240)과 결합할 수 있다. 다만, 모든 제2 확산 패턴부(232)가 제2 광학 패턴층(240)과 맞닿는 건 아니며, 상대적으로 높이가 낮은 제2 확산 패턴부(232)는 제2 광학 패턴층(240)과 이격될 수도 있다. 한편, 제1 광학 패턴층(230)의 제1 확산 패턴부(231)는 철부라고 하더라도 제2 광학 패턴층(240)과 이격될 수 있다. 제1 확산 패턴부(231)와 제2 광학 패턴층(240) 사이에는 공기층과 같은 저굴절 영역이 형성되므로, 이와 같은 광학 계면을 통해 효과적인 광 확산기능이 수행될 수 있다.

제2 광학 패턴층(240)은 프리즘 패턴들을 포함할 수 있다. 제2 광학 패턴층(240)의 저면은 평탄하며, 기재(211)의 일면과 실질적으로 평행할 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 광학 패턴층(240)은 저면에 요철을 포함할 수도 있다. 다만, 이 경우에도 제2 광학 패턴층(240)의 저면이 개략적으로 차지하는 평면은 기재(211)의 일면과 실질적으로 평행할 수 있다. 제2 광학 패턴층(240)의 표면에는 복수의 프리즘 패턴이 형성될 수 있다. 즉, 제2 광학 패턴층(240)은 프리즘 산부, 프리즘 골부, 프리즘 산부와 프리즘 골부 사이를 연결하는 프리즘 경사면, 및 각 프리즘을 일체로 연결하는 프리즘 완화층을 포함할 수 있다. 상기 프리즘 패턴은 본 기술 분야에 널리 공지된 다양한 형상이 적용가능하다.

제2 광학 패턴층(240)의 표면과 저면은 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, 나아가, 제2 광학 패턴층(240) 전체가 동일한 물질로 이루어질 수 있다.

복합 광학 시트(11)의 전체 두께는 약 80㎛ 내지 600㎛일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 복합 광학 시트(11)의 전체 두께는 약 335㎛일 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 복합 광학 시트(200에 의하면, 확산 플레이트를 사용하지 않고, 단일 복합 광학 시트(11)의 사용만으로, 고차폐 특성 및 고휘도 특성을 효과적으로 나타낼 수 있다. 또, 복합 광학 시트(11)가 하나의 기재(211)만을 이용하여 복수의 광학 패턴층을 형성하므로, 두께를 더욱 얇게 할 수 있고, 각 광학 패턴층간 기재 및/또는 접착층들이 개재되지 않으므로, 휘도가 더욱 증가할 수 있다.

아울러, 백라이트 어셈블리에서 광학 시트들의 패턴이 시인되는 셀라인 현상이 완화되거나 최소화시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 광학 시트의 단면도이다.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 복합 광학 시트(12)는 제2 광학 패턴층(240) 상에 제3 광학 패턴층(250)이 적층되어 있는 점이 도 1의 실시예와 상이한 점이다.

제3 광학 패턴층(250)은 확산 패턴층, 프리즘 패턴층, 렌티큘러 렌즈층, 마이크로 렌즈층 등과 같은 다양한 광학 패턴층으로부터 선택되어 적용될 수 있다. 도면에서는 예시적인 실시예로서, 제3 광학 패턴층(250)으로 마이크로 렌즈층이 적용된 경우가 도시되어 있다.

제3 광학 패턴층(250)의 저면은 평탄하며, 기재(211)의 일면과 실질적으로 평행할 수 있다. 제3 광학 패턴층(250)의 표면과 저면은 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, 나아가, 제3 광학 패턴층(250) 전체가 동일한 물질로 이루어질 수 있다.

제3 광학 패턴층(250)은 상술한 제1 광학 패턴층(230)과 제2 광학 패턴층(240)을 형성하는 데에 사용될 수 있는 수지로 형성될 수 있다. 제3 광학 패턴층(250)의 구성 물질은 제1 광학 패턴층(230) 및/또는 제2 광학 패턴층(240)의 구성 물질과 동일할 수 있지만, 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다.

제2 광학 패턴층(240)의 프리즘 산부는 제3 광학 패턴층(250)의 저면에 침투하거나 융착하여 결합할 수 있다. 즉, 제2 광학 패턴층(240)과 제3 광학 패턴층(250)은 기재나 접착제 등을 개재하지 않고 직접 결합할 수 있다. 그에 따라, 복합 광학 시트(12)의 두께가 감소할 수 있다.

제3 광학 패턴층(250)의 저면과 제2 광학 패턴층(240)의 프리즘 경사면 및 프리즘 골부 사이에는 저굴절 영역, 예컨대 공기층이 정의될 수 있다. 제2 광학 패턴층(240)이 침투 또는 융착된 영역에서 제2 광학 패턴층(240)과 제3 광학 패턴층(250) 사이에 계면이 형성될 수 있지만, 형성되지 않거나 확인되지 않을 수도 있다. 이는 제1 광학 패턴층(230)과 제2 광학 패턴층(240)의 관계에서 설명한 것과 실질적으로 동일하므로, 중복 설명은 생략하기로 한다.

한편, 도면으로 예시된 실시예와는 달리, 제3 광학 패턴층(250)으로 프리즘 패턴이 적용될 수도 있다. 이 경우, 제3 광학 패턴층의 프리즘 연장 방향은 제2 광학 패턴층(240) 프리즘 연장 방향과 수직일 수 있다. 또한, 제2 광학 패턴층(240)에 마이크로 렌즈가 적용될 수도 있다.

몇몇 실시예에서, 제2 광학 패턴층(240) 및/또는 제3 광학 패턴층(250)에 렌티큘러 패턴이 적용될 수 있다.

제2 광학 패턴층(240)의 패턴과 제3 광학 패턴층(250)의 패턴 배열(또는 패턴의 연장 방향)은 소정 각도 틸트될 수 있다. 상기 틸트각은 예를 들어, 1 내지 45˚일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 틸트각은 약 3 내지 6˚일 수 있다. 다른 몇몇 실시예에서, 상기 틸트각은 약 2 내지 3˚일 수 있다.

복합 광학 시트(12)의 전체 두께는 약 100㎛ 내지 700㎛일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 복합 광학 시트(12)의 전체 두께는 약 355㎛일 수 있다.

이하, 상술한 바와 같은 복합 광학 시트의 제조 방법에 대해 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 광학 시트의 제조 방법의 순서도이다.

도 4를 참조하면, 먼저, 기재 상면에 완전 경화되지 않은 제1 프리 광학 패턴층을 형성한다(S1). 예를 들어, 광확산 패턴이 형성된 제1 몰드에 UV 경화성 레진을 공급하고, 이를 기재의 상면에 전사한 다음 또는 그와 동시에 저광량의 UV를 조사하여 레진을 반경화하여 제1 프리 광학 패턴층을 형성한다. 제1 몰드의 제공 방법에 대해서는 후술한다. 이어, 제1 몰드를 분리한다.

다음, 제1 프리 광학 패턴층 상에 완전히 경화되지 않은 제2 프리 광학 패턴층을 형성한다(S2). 예를 들어, 프리즘 패턴이 형성된 제2 몰드에 UV 경화성 레진을 공급하고, 이를 제1 프리 광학 패턴층 상에 전사한 다음 또는 그와 동시에 저광량의 UV를 조사하여 레진을 반경화하여 제2 프리 광학 패턴층을 형성한다. 제2 프리 광학 패턴층을 전사할 때, 제1 프리 광학 패턴층의 철부가 제2 프리 광학 패턴층의 저면을 통해 침투되도록 한다. 이후, 제2 몰드를 분리한다.

다른 예로, 이형 필름 등에 제2 몰드를 이용하여 제2 프리 광학 패턴층을 형성하고, 상기 이형 필름을 박리하면서 제2 프리 광학 패턴층을 제1 프리 광학 패턴층 상에 전사 또는 라이네이션시킬 수도 있다.

이어서, 제1 프리 광학 패턴층과 제2 프리 광학 패턴층을 경화하여, 제1 광학 패턴층과 제2 광학 패턴층을 형성한다(S3). 즉, 반경화된 제1 프리 광학 패턴층과 제2 프리 광학 패턴층에 고광량의 UV를 조사하면 제1 프리 광학 패턴층과 제2 프리 광학 패턴층이 동시에 완전 경화되면서 제1 광학 패턴층과 제2 광학 패턴층이 형성될 수 있다. 이때, 제2 프리 광학 패턴층의 내부로 침투한 제1 프리 광학 패턴층은 제2 프리 광학 패턴층과 함께 경화되면서 침투 상태 그대로 고정되거나 융착될 수 있다.

만약, 도 3의 복합 광학 시트를 제조하는 경우에는 S2 단계 후에 S2 단계와 유사한 방법으로 제3 프리 광학 패턴층을 형성하고, S3 단계에서 제1 프리 광학 패턴층, 제2 프리 광학 패턴층, 및 제3 프리 광학층을 동시에 경화시킬 수 있을 것이다. 다른 예로, 상기 S3 단계까지 마무리한 후, 별도의 공정으로 제3 프리 광학 패턴층 형성 및 경화 공정을 수행할 수도 있다.

이하, 본 발명의 실시예들에 따른 제1 광학 패턴층을 제조하는 데에 적용되는 제1 몰드를 제조하는 방법에 대해 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 광학 패턴층 성형 몰드의 제조 방법을 나타낸 순서도이다. 도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 광학 패턴층 성형 몰드의 제조 방법의 공정 단계별 평면도들이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 먼저, 몰드용 기판을 준비한다(S11). 몰드용 기판(310)은 베어 기판과 베어 기판 상에 패턴 가공층을 포함할 수 있다. 그러나, 이에 제한되지 않고, 베어 기판과 패턴 가공층의 구분없이 패턴 가공층만으로 이루어질 수도 있다. 몰드용 기판(310)은 금속 롤러 형상일 수도 있다.

이어, 패턴 가공층 전면을 1차 샌드 블라스트 처리한다(S12). 1차 샌드 블라스트에는 금강석이나 글라스 비드 등의 입자가 사용될 수 있다. 1차 샌드 블라스트 처리 결과, 패턴 가공층의 표면은 소정의 거칠기를 갖게 된다.

도 5 및 도 7을 참조하면, 패턴 가공층에 레이저 가공을 하여 제2 확산 패턴부(232)에 대응하는 불규칙한 형상의 음각 패턴(332)을 형성한다(S13). 이후, 선택적으로 패턴 가공층 전면에 표면 에칭을 수행하는 단계가 더 진행될 수 있다. 표면 에칭은 1차 샌드 블라스트와 레이저 가공에 의해 불안정해진 거친 표면을 안정화시키기 위해 진행될 수 있다. 표면 에칭을 통해 패턴 가공층의 표면 거칠기가 전반적으로 다소 감소할 수 있다. 다만, 표면 거칠기의 감소가 표면이 완전히 매끈해지는 것을 의미하는 것은 아니며, 표면 에칭 후에도 완화된 표면 거칠기를 보유한다.

도 5 및 도 8을 참조하면, 이어서, 패턴 가공층 전면을 2차 샌드 블라스트 처리한다(S14). 2차 샌드 블라스트에 사용되는 입자는 1차 샌드 블라시트에 사용된 입자보다 크기가 작거나 같을 수 있다. 2차 샌드 블라스트는 20 내지 100㎛ 크기의 글라스 비드 볼을 이용하여 0.05 내지 3MPa의 토출 압력으로 수행될 수 있다. 2차 샌드 블라스트는 패턴 가공층의 표면 뿐만 아니라, 레이저 가공에 의해 생성된 음각 패턴도 샌딩한다. 패턴 가공층의 표면은 2회의 샌드 블라스트 처리가 이루어지지만, 음각 패턴은 1회의 샌드 블라스트 처리만 이루어지므로, 표면 거칠기 자체는 음각 패턴보다 패턴 가공층 표면이 더 클 수 있다.

이어서, 패턴 가공층의 표면을 클리닝하기 위해 표면 탈지 처리 공정을 더 수행할 수 있다. 그 결과, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 광학 패턴층을 성형할 수 있는 성형 몰드가 완성된다.

이하, 상술한 바와 같은 광학 시트를 채용하는 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 어셈블리에 대해 설명한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 단면도이다. 도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 광학 시트가 에지형 백라이트 어셈블리에 채용된 경우를 예시한다.

도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 백라이트 어셈블리(700)는 광원(710), 광원(710)으로부터 출사된 빛을 가이드하는 도광판(730), 도광판(730)의 하측에 배치된 반사 시트(720), 도광판(730)의 상측에 배치되어, 출사된 빛의 광학적 특성을 변조하는 복합 광학 시트(11), 및 광원(710), 도광판(730), 반사 시트(720), 복합 광학 시트(11) 등을 수납하는 수납 용기(740)를 포함한다. 복합 광학 시트(11)로는 상술한 도 1의 광학 시트는 물론, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 광학 시트가 적용될 수 있다.

광원(710)은 도광판(730)의 양 사이드에 배치된다. 광원(710)은 예를 들어 LED(Light Eimitting Diode), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp) 등이 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 광원(710)은 도광판(730)의 일측에만 배치될 수도 있다.

도광판(730)은 광원(710)으로부터 출사된 빛을 내부 전반사를 통해 이동시키다가 도광판(730) 하면에 형성된 산란패턴 등을 통해 상측으로 출사시킨다. 도광판(730)의 아래에는 반사 시트(720)가 배치되어, 도광판(730)으로부터 아래로 출사된 빛을 상부로 반사한다. 도면에서는 도광판(730)의 상하면이 평행한 경우를 예시하였지만, 일측면의 두께가 타측면의 두께보다 큰 쐐기형 도광판이 적용될 수도 있다.

도광판(730)의 상부에는 복합 광학 시트(11)가 배치된다. 복합 광학 시트(11)에 대해서는 앞서 상세히 설명하였으므로, 중복 설명은 생략한다. 복합 광학 시트(11)의 위 또는 아래에는 다른 광학 시트들이 더 배치될 수도 있다. 예를 들어, 입사된 빛을 확산시키는 확산 필름, 입사된 빛을 집광하는 프리즘 시트, 입사된 원편광을 일부 반사하는 액정 필름, 원편광 빛을 선형 편광으로 변환시키는 위상차 필름, 반사편광필름, 및/또는 보호 필름을 더 설치할 수 있다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 단면도이다. 도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 광학 시트가 직하형 백라이트 어셈블리에 채용된 경우를 예시한다.

도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 백라이트 어셈블리(701)는 수납 용기(741), 수납 용기(741)에 수납된 적어도 하나의 광원(711), 수납 용기(741)에 수납되고 적어도 하나의 광원(711) 발광측 상부에 배치된 복합 광학 시트(11)를 포함한다. 복합 광학 시트(11)로는 상술한 도 1의 광학 시트는 물론, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 광학 시트가 적용될 수 있다.

복합 광학 시트(11) 하부에는 지지판(731)이 더 배치될 수 있다. 지지판(731)은 확산판, 확산 플레이트 등과 같은 별도의 차폐층 또는 차폐 구조물이거나 광확산층이 결합된 복합시트일 수 있다.

수납 용기(741)는 적어도 하나의 광원(711)과 복합 광학 시트(11)를 수납한다. 수납 용기(741)는 실질적인 직사각형 형상으로 형성된 바닥면, 및 바닥면의 각 변에 수직으로 형성된 측벽을 포함할 수 있다. 수납 용기(741)의 측벽에는 복합 광학 시트(11)가 안착되는 안착단이 마련될 수 있다. 도면에서는 안착단이 수납 용기(741) 측벽 상부에 형성된 단턱으로 이루어진 경우가 예시되어 있지만, 수납 용기(741) 측벽의 상단부 전체가 평탄하게 형성됨으로써, 안착단으로서 기능할 수도 있다. 수납 용기(741)의 측벽은 안착단으로부터 상측으로 일부 연장되었다가 하측으로 절곡될 수 있다.

수납 용기(741)의 바닥면에는 반사 시트(721)가 배치될 수 있다. 또한, 수납 용기(741)의 바닥면에는 시트 지지돌기(750)가 배치될 수 있다. 시트 지지돌기(750)는 복합 광학 시트(11) 및/또는 지지판(731)이 볼록하게 휘어지거나 쳐지는 것을 방지하는 역할을 한다.

수납 용기(741)의 바닥면 상에는 적어도 하나의 광원(711)이 배치될 수 있다. 광원(711)은 예를 들어 LED(Light Eimitting Diode), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp) 등이 사용될 수 있다. 도면에서는 광원(711)의 일예로서, LED가 도시되어 있다.

복수의 광원(711)은 이격되어 배치될 수 있다. 복수의 광원(711)이 점광원인 LED인 경우, 각 LED는 행열 방향으로 일정한 배열 규칙에 따라 배열될 수 있다. 예를 들어, 각 LED가 행열 방향으로 등간격으로 배열될 수도 있고, 3행으로 배열되되, 1행에는 5개, 2행에는 7개, 3행에는 6개 등과 같이 각 행별로 개수가 상이하게 배열될 수 있다. 그러나, 본 발명이 상기 예시된 배열에 제한되지 않음은 물론이다.

광원(741)과 복합 광학 시트(11)는 이격되도록 배치될 수 있다. 광원(741)과 복합 광학 시트(11) 사이에는 공기층이 개재될 수 있다. 본 실시예에서, 복합 광학 시트(11)는 그 자체로 고차폐 특성을 가지며, 따라서, 광원(741)과 복합 광학 시트(11) 사이에 지지판(731) 즉, 확산판, 확산 플레이트 등과 같은 별도의 차폐층 또는 차폐 구조물이 개재되지 않을 수도 있다. 즉, 복합 광학 시트(11)는 그 중간에 공기층만을 개재한 채 광원(130)과 직접 대향할 수 있다.

상술한 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 광학 시트를 구비함으로써, 광변조 특성 뿐만 아니라, 광차폐 특성을 나타낼 수 있다. 따라서, 백라이트 어셈블리에 다른 차폐층, 차폐 구조물이나 다른 시트들 없이 일체형 복합 광학 시트 하나만 적용되더라도, 광차폐, 집광, 확산 등의 광학 특성을 충분하게 나타낼 수 있다. 또, 백라이트 어셈블리에서 광학 시트들의 패턴이 시인되는 셀라인 현상이 완화되거나 최소화시킬 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 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.

11: 광학 시트
211: 수납 용기
230: 제1 광학 패턴층
240: 제2 광학 패턴층

Claims (16)

1. 기재;
   상기 기재의 상면에 형성된 제1 광학 패턴층; 및
   상기 제1 광학 패턴층 상부에 배치되고, 저면을 통해 상기 제1 광학 패턴층의 적어도 일부가 침투되거나 융착되어 결합하는 제2 광학 패턴층을 포함하되,
   상기 제1 광학 패턴층은 제1 확산 패턴부 및 상기 제1 확산 패턴부로부터 돌출된 제2 확산 패턴부를 포함하고,
   상기 제1 확산 패턴부 및 상기 제2 확산 패턴부는 표면에 미세 요철을 포함하며,
   상기 제2 확산 패턴부의 최대 표면 거칠기는 상기 제1 확산 패턴부의 최대 표면 거칠기보다 작거나 같고,
   상기 제2 확산 패턴부는 상호 평행한 복수의 연장 라인 타입의 배열을 가지며,
   상기 제2 확산 패턴부는 불규칙한 형상을 가지고,
   상호 평행한 복수의 연장 라인 상 또는 주변에 배치되되,
   상기 이웃하는 상기 연장 라인 간격은 최소 간격 대비 최대 간격이 2 배 이내인 범위 내에서 설정되는 복합 광학 시트.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 확산 패턴부는 철부 및 요부를 포함하고,
   상기 제2 확산 패턴부의 정상부 높이는 상기 제1 확산 패턴부의 철부의 높이보다 큰 복합 광학 시트.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 제1 확산 패턴부는 철부는 상기 제2 광학 패턴층의 저면과 이격되고,
   상기 제2 확산 패턴부의 정상부는 적어도 부분적으로 상기 제2 광학 패턴층의 저면에 맞닿거나 침투되어 결합하는 복합 광학 시트.
4. 삭제
5. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 광학 패턴층은 프리즘층인 복합 광학 시트.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 연장 라인의 간격은 상기 프리즘층의 프리즘 피치의 0.7 내지 1.2배인 복합 광학 시트
7. 제5 항에 있어서,
   상기 연장 라인의 연장 방향은 상기 프리즘층의 프리즘 연장 방향과 동일하거나 ±15° 범위 이내의 교차각을 갖는 복합 광학 시트.
8. 제5 항에 있어서,
   상기 연장 라인의 연장 방향은 상기 프리즘층의 프리즘 연장 방향과 수직하거거나 75° 내지 105° 범위 이내의 교차각을 갖는 복합 광학 시트.
9. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 광학 패턴층 상부에 배치되고, 저면을 통해 상기 제2 광학 패턴층의 적어도 일부가 침투되거나 융착되어 결합하는 제3 광학 패턴층을 더 포함하는 복합 광학 시트.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 광학 패턴층은 프리즘층이고,
    상기 제2 광학 패턴층은 프리즘층 또는 마이크로 렌즈층인 복합 광학 시트.
11. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 확산 패턴부의 최대 돌출 높이는 2.5 내지 40㎛이고, 최대 폭은 5 내지 50㎛인 복합 광학 시트.
12. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 광학 패턴층의 탄성률은 상기 제1 광학 패턴층의 탄성률보다 크거나 같은 복합 광학 시트.
13. 제1 항 내지 제3 항 및 제5 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 따른 복합 광학 시트를 포함하는 백라이트 어셈블리.
14. 패턴 가공층을 포함하는 몰드용 기판을 준비하는 단계;
    상기 패턴 가공층 전면을 1차 샌드 블라스트 처리하는 단계;
    상기 1차 샌드 블라스트 처리된 상기 패턴 가공층에 불규칙한 음각 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 음각 패턴이 형성된 상기 패턴 가공층 전면을 2차 샌드 블라스트 처리하는 단계를 포함하는 광학 시트 성형 몰드의 제조 방법.
15. 제14 항에 있어서,
    상기 1차 샌드 블라스트 처리 단계에 사용되는 입자의 크기보다 상기 2차 샌드 블라스트 처리 단계에 사용되는 입자의 크기가 더 큰 광학 시트 성형 몰드의 제조 방법.
16. 제14 항에 있어서,
    상기 불규칙한 음각 패턴을 형성하는 단계는 레이저 가공에 의해 진행되는 광학 시트 성형 몰드의 제조 방법.

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