KR101660290B1

KR101660290B1 - 편광 기능을 갖는 광학 시트

Info

Publication number: KR101660290B1
Application number: KR1020140186955A
Authority: KR
Inventors: 박종대; 우진태; 임종윤; 이지선
Original assignee: 신화인터텍 주식회사
Priority date: 2014-12-23
Filing date: 2014-12-23
Publication date: 2016-09-27
Also published as: KR20160076662A

Abstract

편광 기능을 갖는 광학 시트가 제공된다. 광학 시트는 제1 방향으로 연장된 복수의 음각 패턴을 포함하는 제1 광학 패턴층, 제1 광학 패턴층을 덮으며, 음각 패턴을 채우는 양각 패턴을 포함하는 제2 광학 패턴층, 및 양각 패턴의 내부 또는 양각 패턴과 음각 패턴의 경계에 배치된 편광 물질을 포함하되, 편광 물질은 제1 방향으로 배향되어 제1 방향으로 편광된 빛을 흡수하고, 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 편광된 빛을 투과시킨다.

Description

편광 기능을 갖는 광학 시트{Optical film having polarizing fuction}

본 발명은 광학 시트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디스플레이에 적용되는 광학 시트에 관한 것이다.

최근 디스플레이는 다양한 광제어 수단을 구비하고 있다. 편광된 빛이 정밀한 광제어에 유리하기 때문에, 많은 디스플레이 장치에서 편광 시트를 채용한다.

예를 들어, 액정표시장치는 각 화소별 투과율을 조절하기 위해 액정 패널의 양면에 편광판을 부착한다. 유기 발광 표시 장치의 경우에도 외광 반사를 감소시키기 위한 목적으로 편광판이 적용되고 있다. 또한, 3D 디스플레이에서도 좌안 영상과 우안 영상을 구분하기 위해 편광시트를 사용하기도 한다.

현재의 대부분의 편광 시트는 연신 방식을 이용하여 제조되고 있다. 즉, PVA 필름에 요오드를 흡착시킨 후 3배 내지 6배로 연신시켜 요오드를 일정한 방향으로 배향하거나, PVA 필름을 연신한 후 요오드를 흡착시키거나, PVA 필름 연신과 요오드 흡착을 동시에 수행한다.

그러나, 이와 같은 연신 방식은 그 장비가 고가일 뿐만 아니라, 후속 코팅공정 적용시 연속 공정이 쉽지 않아 공정 효율이 떨어진다.

대한민국 특허공개 제2012-0122799호, 대한민국 특허공개 제2011-0088493호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 편광 특성을 갖는 무연신 타입의 광학 시트를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 편광 특성을 갖는 무연신 타입 광학 시트의 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 광학 시트는 제1 방향으로 연장된 복수의 음각 패턴을 포함하는 제1 광학 패턴층, 상기 제1 광학 패턴층을 덮으며, 상기 음각 패턴을 채우는 양각 패턴을 포함하는 제2 광학 패턴층, 및 상기 양각 패턴의 내부 또는 상기 양각 패턴과 상기 음각 패턴의 경계에 배치된 편광 물질을 포함하되, 상기 편광 물질은 상기 제1 방향으로 배향되어 상기 제1 방향으로 편광된 빛을 흡수하고, 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 편광된 빛을 투과시킨다.

상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트의 제조 방법은 제1 기재 상에 제1 방향으로 연장된 복수의 음각 패턴을 포함하는 제1 광학 패턴층을 형성하는 단계, 상기 제1 광학 패턴층 상에 편광 물질을 포함하는 제2 광학 패턴층용 수지 조성물을 도포하여 제2 광학 패턴층을 형성하는 단계, 및 상기 제2 광학 패턴층 상에 제2 기재를 배치하는 단계를 포함하되, 상기 제2 광학 패턴층을 형성하는 단계는 상기 음각 패턴을 채우는 양각 패턴을 형성하고, 상기 양각 패턴 내부에 편광 물질을 집중시키는 단계를 포함한다.

상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트의 제조 방법은 제1 기재 상에 제1 방향으로 연장된 복수의 음각 패턴을 포함하는 제1 광학 패턴층을 형성하는 단계, 상기 음각 패턴 내부에 편광 물질을 흡착시키는 단계, 상기 제1 광학 패턴층 및 상기 편광 물질을 덮는 제2 광학 패턴층을 형성하는 단계, 및 상기 제2 광학 패턴층 상에 제2 기재를 배치하는 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 의하면, 고가의 장비 및 공정을 사용하지 않고, 편광 기능을 갖는 무연신 타입의 광학 시트를 제공할 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 따른 광학 시트의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II'선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 도 1의 광학 시트의 평면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트의 제조 방법의 공정 단계별 단면도들이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 시트의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학 시트의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학 시트의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학 시트의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학 시트의 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 "~시트"는 "~필름", "~판"의 의미로 사용될 수 있다.

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

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트의 분해 사시도이다. 도 2는 도 1의 II-II'선을 따라 자른 단면도이다. 도 3은 도 1의 광학 시트의 평면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 광학 시트(11)는 제1 기재(110), 제1 기재(110) 상에 배치된 제1 광학 패턴층(200), 제1 광학 패턴층(200) 상에 배치된 제1 광학 패턴층(200) 상에 배치된 제2 광학 패턴층(300), 제2 광학 패턴층(300) 상에 배치된 제2 기재(120)를 포함한다.

제1 기재(110)는 투명한 물질로 이루어질 수 있다.

제1 기재(110)의 일면에는 제1 광학 패턴층(200)이 배치된다. 제1 광학 패턴층(200)은 제1 기재(110)와 면접한다. 제1 광학 패턴층(200)은 무연신된 패턴층일 수 있다. 제1 광학 패턴층(200)은 폴리비닐 알코올 수지를 포함하여 이루어지는 것이 후술하는 편광 물질(400)로 사용되는 요오드의 승화 또는 기화를 막는 데에 유리하다. 그러나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 광학 패턴층(200)은 폴리이미드, 아크릴레이트계 투명 수지, 또는 패턴 형성이 가능한 투명한 광경화성 수지가 적용될 수 있다.

제1 광학 패턴층(200)은 복수의 음각 패턴(210)을 포함한다. 각 음각 패턴(210)은 제1 방향(X1)을 따라 선형으로 연장되어 있다. 도면에서는 모든 복수의 음각 패턴(210)들이 제1 방향(X1)을 따라 평행하게 연장된 경우를 예시하였지만, 이에 제한되지는 것은 아니다. 즉, 각 음각 패턴(210)의 연장 방향이 완전히 평행하지 않더라도 유사한 방향성을 가지면 어느 정도의 편광 특성을 나타낼 수 있다. 다만, 음각 패턴(210)의 연장 방향이 상호 평행하게 배치될수록 전면에서 균일한 편광특성을 구현하는 데에 유리하다.

음각 패턴(210)의 단면은 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 곡선 형상일 수 있다. 예를 들어, 음각 패턴(210)의 단면은 반구 형상일 수 있다.

음각 패턴(210) 이외의 제1 광학 패턴층(200)의 표면(정상부)은 평탄할 수도 있지만, 도 3에 도시된 바와 같이 볼록한 것이 후술하는 편광 물질(400)을 음각 패턴(210)에 선택적으로 배치시키는 데 유리할 수 있다.

음각 패턴(210)과 그 이외의 제1 광학 패턴층(200)의 표면은 교번하여 배치된다.

음각 패턴(210)의 폭은 0.1㎛ 내지 10㎛일 수 있다. 음각 패턴(210)의 깊이는 0.05㎛ 내지 5㎛일 수 있다. 이웃하는 음각 패턴(210)의 간격은 0.1㎛ 내지 10㎛일 수 있다. 음각 패턴(210)의 피치는 0.1㎛ 내지 10㎛일 수 있다. 그러나, 상술한 음각 패턴(210)의 폭, 깊이, 간격, 피치등의 크기와 배치는 상기의 값에 제한되지 않으며, 더욱 다양한 값을 가질 수 있다. 예를 들면, 음각 패턴(210)을 형성시 러빙포를 사용하는 경우, 상기 러빙포의 사양 혹은 러빙시 마찰강도등에 따라 미세홈의 크기와 형상이 랜덤하게 변화될 수 있다. 음각 패턴(210)의 형성은 러빙포 뿐만 아니라 미세 돌기을 포함하는 러빙롤을 사용할 수도 있고, 소정의 패턴이 형성된 마스크와 레이져 혹은 자외선을 이용할 수도 있다.

제1 광학 패턴층(200) 상에는 제2 광학 패턴층(300)이 배치된다. 제2 광학 패턴층(300)은 제1 광학 패턴층(200)을 덮는 형상을 갖는다. 제2 광학 패턴층(300)은 제1 광학 패턴층(200)의 음각 패턴(210)을 충진한다. 따라서, 제2 광학 패턴층(300)은 아래쪽으로 볼록한 양각 패턴(310)을 포함하게 된다. 양각 패턴(310)을 제외한 제2 광학 패턴층(300)의 표면(기저부)은 제1 광학 패턴층(200)의 볼록한 형상에 상응하는 오목한 형상을 가질 수 있다.

제2 광학 패턴층(300)의 양각 패턴(310) 또한 제1 광학 패턴층(200)의 음각 패턴(210)과 동일하게 제1 방향(X1)을 따라 선형으로 연장된 평면 형상을 갖는다.

양각 패턴(310)의 폭은 0.1㎛ 내지 10㎛일 수 있다. 양각 패턴(310)의 높이는 0.05㎛ 내지 5㎛일 수 있다. 이웃하는 양각 패턴(310)의 간격은 0.1㎛ 내지 10㎛일 수 있다. 양각 패턴(310)의 피치는 0.1㎛ 내지 10㎛일 수 있다. 그러나, 상술한 양각 패턴(310)의 폭, 깊이, 간격, 피치등의 크기와 배치는 상기의 값에 제한되지 않으며, 더욱 다양한 값을 가질 수 있다.

제2 광학 패턴층(300)의 경우에도 무연신된 패턴층일 수 있다.

제2 광학 패턴층(300) 양각 패턴(310) 내부 및/또는 제1 광학 패턴층(200) 음각 패턴(210)과 제2 광학 패턴층(300) 양각 패턴(310)의 경계에는 편광 물질(400)이 배치된다. 편광 물질(400)은 예컨대, 이색성 물질 중 하나인 요오드를 포함할 수 있다.

편광 물질(400)은 입자 형태로 제2 광학 패턴층(300)의 양각 패턴(310) 내부에 분산될 수 있다. 편광 물질(400)은 제2 광학 패턴층(300)의 양각 패턴(310) 첨단부 부근, 다시 말하면 제1 광학 패턴층(200)의 오목 패턴 저점부에 인접하여 배치될 수 있다.

편광 물질(400)의 전부 또는 적어도 일부는 제2 광학 패턴층(300) 양각 패턴(310)의 표면에 위치할 수도 있다. 이 경우, 제2 광학 패턴층(300) 양각 패턴(310)은 제1 광학 패턴층(200) 음각 패턴(210)과 면접하므로, 편광 물질(400)은 1 광학 패턴층 음각 패턴(210)과 제2 광학 패턴층(300) 양각 패턴(310)의 경계에 배치될 것이다.

제2 광학 패턴층(300)의 양각 패턴(310)을 제외한 나머지 부위에는 편광 물질(400)이 배치되지 않는 것이 바람직하지만, 부분적으로 제2 광학 패턴층(300)의 기저부 표면이나 그 내부에도 배치될 수 있다. 그러나, 양각 패턴(310) 내부 이외의 부분에 편광 물질(400)이 배치되는 밀도는 양각 패턴(310) 내부에 배치되는 편광 물질(400) 밀도보다 작다.

편광 물질(400)은 제2 광학 패턴층(300)의 양각 패턴(310) 내부에서 평면상 제1 방향(X1)을 따라서 배치될 수 있다. 나아가, 편광 물질(400)은 제1 방향(X1)을 따라서 높이 방향으로 중첩되도록 배치될 수 있다. 편광 물질(400)의 배향 상태는 평면 상 연속적일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 편광 물질(400)이 제1 방향(X1)을 따라 부분적으로 불연속할 수도 있다.

평면도 상 양각 패턴(310)은 제1 방향(X1)으로 평행하게 연장된 복수의 라인 형상을 갖는다. 그에 따라, 편광 물질(400) 또한 제1 방향(X1)으로 평행하게 연장된 복수의 편광 라인을 형성한다.

제2 광학 패턴층(300)은 수계형 폴리비닐 알코올을 포함하는 조성물로 이루어질 수 있다. 즉, 제2 광학 패턴층(300)은 제1 광학 패턴층(200)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 수계형 폴리비닐 알코올은 제1 광학 패턴층(200)의 음각 패턴(210)을 잘 충진할 수 있을 뿐만 아니라, 편광 물질(400)로 사용되는 요오드의 승화/기화, 산화, 화학물질 등에 손상 등을 방지하는 데에 효과적이다. 아울러 상기 조성물이 적용됨으로써, 제1 광학 패턴층(200)과 제2 기재(120) 사이를 결합시키는 역할도 수행할 수 있다. 예를 들면, 점도가 10,000cPs 이하인 상기 조성물을 음각 패턴(210)이 형성된 제1 광학 패턴층(200)에 도포한 후, 열 경화방식이나 광 경화방식 등을 통하여 경화시킴으로써 제1 광학 패턴층(200)과 제2 기재(120) 사이를 결합시킬 수 있다.

제2 광학 패턴층(300)의 상에는 제2 기재(120)가 배치된다. 제2 기재(120)는 제2 광학 패턴층(300)에 면접하고, 제2 광학 패턴층(300)과 결합한다. 제2 기재(120)는 제1 기재(110)와 대향한다. 제1 기재(110)와 제2 기재(120)의 대향 거리(이격 거리)는 균일할 수 있다. 제2 기재(120)는 투명한 물질로 이루어질 수 있다.

제1 기재(110)와 제2 기재(120)는 예를 들어, 각각 트리아세틸 셀룰로오스(TAC), 시클로올레핀 폴리머(COP), 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC) 등으로 이루어질 수 있다. 제1 기재(110)와 제2 기재(120)는 무연신 기재가 적용될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 기재(110)와 제2 기재(120) 중 적어도 하나는 위상차 필름이나 반사편광필름이 적용될 수도 있다. 다른 몇몇 실시예에서, 제1 기재(110)와 제2 기재(120) 중 적어도 하나는 생략될 수도 있다.

제1 광학 패턴층(200)과 면접하는 제1 기재(110)의 표면 및/또는 제2 광학 패턴층(300)과 면접하는 제2 기재(120)의 표면은 친수성 처리가 되어 있을 수 있다. 예를 들어, 제1 기재(110) 및/또는 제2 기재(120)의 표면에 알카리 처리나 코로나 처리가 되어 있을 수 있다. 기재의 표면에 친수성 처리가 되어 있으면, 그에 면접하는 제1 광학 패턴층(200) 또는 제2 광학 패턴층(300) 내부에 존재하는 폴리비닐 알코올 물질과의 접합력을 강화할 수 있어, 접합력 약화로 인한 불량을 감소시킬 수 있다.

본 실시예에 따른 광학 시트(11)는 편광 물질(400)이 제1 방향(X1)을 따라 배향되어 있으므로, 광학 시트(11)는 편광 특성을 나타낼 수 있다. 즉, 입사광 중 편광 라인의 연장 방향인 제1 방향(X1)으로 편광된 빛은 흡수하고, 제1 방향(X1)에 수직인 제2 방향(X2)으로 편광된 빛은 투과시킬 수 있다. 이와 같은 특성에 기초하여, 본 실시예에 따른 광학 시트(11)는 액정 표시 장치나 유기 발광 표시 장치 등과 같은 표시 장치에 기존의 연신 타입 편광판이나 편광 시트 대신 부착되어 사용될 수 있다.

이하, 상술한 바와 같은 광학 시트(11)의 예시적인 제조 방법에 대해 설명한다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트의 제조 방법의 공정 단계별 단면도들이다.

도 4를 참조하면, 제1 기재(110)의 일면에 음각 패턴(210)을 포함하는 제1 광학 패턴층(200)을 형성한다.

예를 들어, 먼저 제1 광학 패턴층(200) 형성용 수지 조성물을 제1 기재(110)의 일면에 도포한 후, 제1 광학 패턴층(200) 표면에 음각 패턴(210)을 형성한다. 제1 광학 패턴층(200) 형성용 수지 조성물은 폴리비닐 알코올을 포함할 수 있다.

제1 광학 패턴층(200) 표면에 음각 패턴(210)을 형성하는 것은 당업계에 공지된 다양한 방법이 이용될 수 있다.

예컨대, 수지 조성물을 건조시킨 후, 패턴 몰드를 이용하여 가압하여 음각 패턴(210)을 형성한 다음, 수지 조성물을 경화시켜 형성할 수 있다. 상기 패턴 몰드는 원통형 몰드, 평판형 몰드, 필름형 몰드 등이 사용될 수 있다. 다른 방법으로, 수지 조성물에 러빙포를 이용하여 물리적으로 음각 패턴(210)을 형성하거나, UV 노광을 통한 광학적인 방식으로 형성할 수도 있다.

다른 실시예로서, 제1 광학 패턴층(200) 형성용 수지 조성물의 도포와 음각 패턴(210)의 형성을 동시에 수행할 수도 있다. 예를 들어, 제1 기재(110)의 일면에 임프린트 하고자 하는 패턴 몰드를 배치하고, 제1 기재(110) 측, 패턴 몰드 측, 또는 제1 기재(110)와 패턴 몰드 사이에 광경화성 수지를 투입한 후 경화시키는 방식으로 형성할 수 있다. 이는 프리즘 시트나 렌티큘러 시트, 마이크로 렌즈 등의 제조 방법에 널리 사용되고 있는 임프린트 공정과 유사하다.

도 5를 참조하면, 이어서, 제1 광학 패턴층(200) 상에 제2 광학 패턴층(300)을 형성한다.

예를 들어, 편광 물질(400) 입자와 용제를 포함하는 10,000cPs 이하의 저점도를 갖는 제2 광학 패턴층(300)용 수지 조성물을 준비하고, 이를 제1 광학 패턴층(200) 상에 도포한다. 편광 물질(400) 입자의 승화 또는 기화등의 문제를 방지하기 위하여, 제2 광학 패턴층(300)용 수지 조성물은 폴리비닐 알코올 물질을 포함할 수 있다. 제2 광학 패턴층(300)용 수지 조성물은 제1 광학 패턴층(200)의 음각 패턴(210)을 메우고, 상면은 평탄하도록 도포된다. 제2 광학 패턴층(300)용 수지 조성물 내부에 포함된 편광 물질(400) 입자는 중력 등의 작용에 의하여 아래로 가라앉아 볼록 패턴('310' 참조) 내부로 모일 수 있다. 볼록 패턴 이외의 부분에 면접하는 제1 광학 패턴층(200)의 표면이 볼록한 경우, 그 위로 가라?蔓? 편광 물질(400)들이 더욱 아래쪽으로 흘러 내려와 볼록 패턴('310' 참조) 내부에 더 많이 모일 수 있다. 이후 열건조 공정을 거쳐 용제를 제거함으로써 편광 물질(400) 입자가 제1 광학 패턴층(200)의 음각 패턴(210) 표면에 용이하게 흡착될 수 있도록 할 수 있다.

이어서, 제2 광학 패턴층(300) 상에 제2 기재(120)를 라미네이션시켜서 도 2에 도시된 바와 같은 광학 시트(11)를 완성한다. 제2 광학 패턴층(300)은 제2 기재(120)와 라미네이션되기 전에 건조만 되어 있거나, 반경화만 되어 있는 상태에서 라미네이션 후 완전 경화될 수 있다. 제2 광학 패턴층(300)이 경화 상태에서 충분한 접착력을 갖는 경우, 제2 광학 패턴층(300)을 완전 경화한 후 제2 기재(120)와 라미네이션할 수도 있다.

다른 실시예에서, 제2 광학 패턴층(300)용 수지 조성물의 도포 전에 제1 광학 패턴층(200)의 음각 패턴(210) 내부로 편광 물질(400)을 선흡착시킬 수 있다. 예를 들면, 폴리비닐 알코올 물질을 포함하는 제1 광학 패턴층(200)을 형성하여 경화한 후, 편광 물질(400)을 포함하는 저점도의 열 경화형 수지를 제1 광학 패턴층(200)에 도포하고, 열건조 공정을 거쳐 상기 수지를 구성하는 용제를 제거함으로써 편광 물질(400)을 제1 광학 패턴층(200)상에 잔류시켜 선흡착시킬 수 있다. 여기서, 저점도라 함은 제1 광학 패턴층(200)의 음각 패턴(210) 내부로 용제를 포함하는 편광 물질(400)이 용이하게 충진될 수 있는 정도의 점도를 의미하여, 10,000cPs 이하의 점도를 가짐이 바람직하다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 음각 패턴(210)의 폭과 깊이등을 고려하여 적절한 점도를 결정할 수 있다.

도포 공정은 일반적인 그라비아 코팅방식이나 슬롯다이 코팅방식 등 일반적인 롤투롤 공정으로 수행 할 수 있다.

이후, 제2 광학 패턴층(300)용 수지 조성물을 도포함으로써, 편광 물질(400)을 덮는다. 이 경우, 적어도 일부의 편광 물질(400)은 제1 광학 패턴층(200)의 음각 패턴(210)과 제2 광학 패턴층(300)의 양각 패턴(310) 경계에 위치할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예들에 의하면, 고가의 연신 장비를 사용하지 않고, 손쉬운 방법으로 편광 기능을 갖는 광학 시트(11)를 제조할 수 있다. 또한, 연신 과정이 필요없어 별도의 코팅공정이 필요시에도 연속공정이 가능하므로, 공정 효율이 개선될 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 실시예들에 대해 설명한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 시트의 단면도이다.

도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 광학 시트(11)는 제1 광학 패턴층(200)의 음각 패턴(211)의 단면 구조가 도 2의 실시예와 상이하다. 즉, 음각 패턴(211)의 단면 구조가 반구형과 같은 곡선이 아닌 2개의 선분으로 이루어진다. 본 실시예에서, 음각 패턴(211)의 단면 구조는 프리즘 골부와 유사하게 형성된다. 제2 광학 패턴층(301)의 양각 패턴(311)도 그에 상응하여 변형됨은 자명하다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학 시트의 단면도이다.

도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 광학 시트(13)는 제1 광학 패턴층(202)에서 음각 패턴(212) 이외의 표면이 산부를 이루는 점이 도 6의 실시예와 상이하다. 도 6의 실시예와 비교할 때, 제1 광학 패턴층(202)의 정상부가 뽀족한 산부를 이루므로, 이 부분에 편광 물질(400)이 잔류할 확률이 낮아, 편광 물질(400)의 배향을 더욱 용이하게 할 수 있다. 제2 광학 패턴층(302)의 양각 패턴(312)도 그에 상응하여 변형됨은 자명하다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학 시트의 단면도이다.

도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 광학 시트(14)는 도 2의 제1 광학 패턴층(200)과 제1 기재(110)가 일체화되어 있는 점이 도 2의 실시예와 상이한 점이다. 본 실시예의 경우, 제1 기재(111)의 표면에 직접 음각 패턴(210)을 형성할 수 있음을 예시한다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학 시트의 단면도이다.

도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 광학 시트(15)는 제1 광학 패턴층(203)이 제2 광학 패턴층(303)의 양각 패턴(313)을 기준으로 분리될 수도 있음을 예시한다. 음각 패턴의 기저면은 제1 기재(110)의 표면으로 정의된다. 제2 광학 패턴층(303)의 양각 패턴(313)의 첨단부는 제1 기재(110)의 표면에 면접하게 된다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학 시트의 단면도이다.

도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 광학 시트(16)는 도 2의 광학 시트(11)에 다른 광학 기능층이 일체화된 점이 도 2의 실시예와 상이한 점이다.

더욱 구체적으로 설명하면, 광학 시트(16)는 제1 기재(110)의 하부에 배치된 제3 기재(130), 제3 기재(130) 상에 배치된 광학 기능층(510), 제1 기재(110)의 하면에 배치되고, 광학 기능층(510)과 결합하는 결합층(520)을 더 포함한다. 나아가, 광학 시트(16)는 제3 기재(130)의 하면에 배치된 백코팅층(600)을 더 포함할 수 있다.

제3 기재(130)는 광을 투과시킬 수 있는 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제3 기재(130)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.

광학 기능층(510)은 표면 요철 구조를 포함할 수 있다. 광학 기능층(510)은 예를 들어, 프리즘 패턴, 마이크로 렌즈 패턴, 또는 확산 패턴을 포함할 수 있다. 도면에서는 프리즘 패턴을 포함하는 경우를 예시한다.

프리즘 패턴의 산부는 결합층에 적어도 부분적으로 침투되어 결합한다. 프리즘 패턴의 골부는 결합층(520)과 이격되고, 그 사이에 공기층(AG)을 정의할 수 있다.

프리즘 패턴은 일 방향으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 프리즘 패턴의 연장 방향은 상술한 음각 패턴(210)의 연장 방향과 동일할 수 있다. 프리즘 패턴의 피치는 상술한 음각 패턴(210)의 피치와 동일할 수 있다. 그러나, 프리즘 패턴의 연장 방향과 피치가 위 한정에 제한되는 것은 아니다.

백코팅층(600)은 매트층, 확산층, 광차폐층 등일 수 있다. 백코팅층은 복수의 비드(610)를 포함할 수 있다. 복수의 비드(610)는 유기비드만으로 구성될 수도 있고, 광차폐성을 개선하기 위하여 상기 유기비드 보다 적은 양의 무기비드를 더 포함할 수도 있다. 상기 유기비드와 상기 무기비드는 각각 멜라민 비드와 이산화티탄 소재의 비드가 사용될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.

결합층(520)은 결합성 물질층, 예컨대, 접착층, 점착층, 또는 수지층으로 이루어질 수 있다. 상기 접착층을 구성하는 물질의 예로는 실리콘계, 우레탄계, 실리콘-우레탄 하이브리드 구조의 SU폴리머, 아크릴계, 이소시아네이트계, 폴리비닐알코올계, 젤라틴계, 비닐계, 라텍스계, 폴리에스테르계, 수계 폴리에스테르계 등으로 분류되는 고분자 물질을 함유하는 고투명 접착제를 들 수 있다. 상기 수지층의 예로는 자외선 경화 수지 또는 열 경화 수지를 포함하는 고분자 수지를 들 수 있다. 구체적으로, 불포화 지방산 에스테르, 방향족 비닐 화합물, 불포화 지방산과 그 유도체, 불포화 이염기산과 그 유도체, 메타크릴로나이트릴과 같은 비닐시아나이드 화합물 등으로 이루어질 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
110: 제1 기재
120: 제2 기재
200: 제1 광학 패턴층
300: 제2 광학 패턴층

Claims

제1 방향으로 연장된 복수의 음각 패턴을 포함하는 무연신된 제1 광학 패턴층;
상기 제1 광학 패턴층 하부에 배치되고, 상기 제1 광학 패턴층과 면접하는 제1 무연신 기재;
상기 제1 광학 패턴층을 덮으며, 상기 음각 패턴을 채우는 양각 패턴을 포함하는 무연신된 제2 광학 패턴층;
상기 제2 광학 패턴층 상부에 배치되고, 상기 제2 광학 패턴층과 면접하는 제2 무연신 기재; 및
상기 양각 패턴의 내부에 입자 형태로 분산되거나, 또는 상기 양각 패턴과 상기 음각 패턴의 경계에 입자 형태로 배치된 편광 물질을 포함하되,
상기 제1 광학 패턴층 및 상기 제2 광학 패턴층은 폴리비닐알코올을 포함하고, 상기 편광 물질은 요오드를 포함하며,
상기 음각 패턴의 단면은 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 형상이고,
상기 편광 물질 입자는 상기 제1 방향으로 배향되며,
상기 편광 물질은 상기 제1 방향으로 편광된 빛을 흡수하고, 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 편광된 빛을 투과시키는 광학 시트.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 음각 패턴과 상기 음각 패턴의 이외의 상기 제1 광학 패턴층의 표면은 교번하여 배치되는 광학 시트.
제1 항에 있어서,
상기 음각 패턴의 폭은 0.1㎛ 내지 10㎛이고, 상기 음각 패턴의 깊이는 0.05㎛ 내지 5㎛인 광학 시트.
제1 항에 있어서,
상기 음각 패턴의 단면은 아래로 갈수록 폭이 좁아지는 곡선인 광학 시트.
제1 항에 있어서,
상기 음각 패턴의 이외의 상기 제1 광학 패턴층의 표면은 볼록한 광학 시트.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 제1 무연신 기재 및 상기 제2 무연신 기재는 각각 트리아세틸 셀룰로오스(TAC), 시클로올레핀 폴리머(COP), 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 및 폴리카보네이트(PC) 중 적어도 하나를 포함하는 광학 시트.
제1 항에 있어서,
상기 제1 무연신 기재 및 상기 제2 무연신 기재 중 적어도 하나는 위상차 필름 또는 반사편광필름인 광학 시트.
제1 항에 있어서,
상기 제1 광학 패턴층에 면접하는 상기 제1 무연신 기재의 표면 또는 상기 제2 광학 패턴층에 면접하는 상기 제2 무연신 기재의 표면은 친수성 처리가 되어 있는 광학 시트.
제1 항에 있어서,
상기 제1 무연신 기재의 하부에 배치된 제3 기재,
상기 제3 기재 상에 배치된 광학 기능층, 및
상기 제1 무연신 기재의 하면에 배치되고, 상기 광학 기능층과 결합하는 결합층을 더 포함하는 광학 시트.
제11 항에 있어서,
상기 광학 기능층은 프리즘 패턴, 마이크로 렌즈 패턴, 또는 확산 패턴을 포함하는 광학 시트.
제11 항에 있어서,
상기 광학 기능층은 프리즘 패턴을 포함하고,
상기 프리즘 패턴은 상기 제1 방향으로 연장되는 광학 시트.
제11 항에 있어서,
상기 제3 기재의 하면에 배치된 백코팅층을 더 포함하는 광학 시트.
제1 무연신 기재 상에 제1 방향으로 연장된 복수의 음각 패턴을 포함하는 무연신된 제1 광학 패턴층을 형성하는 단계;
상기 제1 광학 패턴층 상에 입자 형태로 분산된 편광 물질을 포함하는 제2 광학 패턴층용 수지 조성물을 도포하여 제2 광학 패턴층을 형성하는 단계; 및
상기 제2 광학 패턴층 상에 제2 무연신 기재를 배치하는 단계를 포함하되,
상기 제1 광학 패턴층은 폴리비닐알코올을 포함하고,
상기 제2 광학 패턴층용 수지 조성물은 폴리 비닐알코올을 포함하며,
상기 편광 물질은 요오드를 포함하고,
상기 제1 광학 패턴층의 상기 음각 패턴의 단면은 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 형상이며,
상기 제2 광학 패턴층을 형성하는 단계는 상기 음각 패턴을 채우는 양각 패턴을 형성하고, 상기 양각 패턴 내부에 상기 편광 물질을 집중시켜 상기 제1 방향으로 배향시키는 단계를 포함하는 광학 시트의 제조 방법.
제1 무연신 기재 상에 제1 방향으로 연장된 복수의 음각 패턴을 포함하는 무연신된 제1 광학 패턴층을 형성하는 단계;
상기 음각 패턴 내부에 입자 형태의 편광 물질이 상기 제1 방향으로 배향되도록 상기 편광 물질을 흡착시키는 단계;
상기 제1 광학 패턴층 및 상기 편광 물질을 덮는 무연신된 제2 광학 패턴층을 형성하는 단계; 및
상기 제2 광학 패턴층 상에 제2 무연신 기재를 배치하는 단계를 포함하되,
상기 제1 광학 패턴층 및 상기 제2 광학 패턴층은 폴리비닐알코올을 포함하고, 상기 편광 물질은 요오드를 포함하며,
상기 제1 광학 패턴층의 상기 음각 패턴의 단면은 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 형상인 광학 시트의 제조 방법.