KR101764104B1 - 가변피치를 갖는 복합 광학 시트 - Google Patents
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Abstract
가변피치를 갖는 복합 광학 시트가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 가변피치를 갖는 복합 광학 시트는, 제1패턴층이 형성된 제1베이스필름; 상기 제1베이스필름의 하부에 형성되며, 상면에는 상기 제1베이스필름의 저면에 접촉 지지되는 제2패턴층이 형성된 제2베이스필름;을 포함하고, 상기 제1패턴층과 제2패턴층은 일정 길이를 갖는 직선형이되 동일 방향으로 형성된다.
이에 따르면, 복층 구조인 제1,2베이스필름의 상부에 각기 패턴층이 요철형태로 가공됨으로써, 별도의 광확산제가 함유된 광확산층이 없더라도 광의 확산효과를 얻을 수 있으므로 부품수가 절감되고 광학 적층 필름의 두께가 얇아질 수 있는 효과가 있다.
이에 따르면, 복층 구조인 제1,2베이스필름의 상부에 각기 패턴층이 요철형태로 가공됨으로써, 별도의 광확산제가 함유된 광확산층이 없더라도 광의 확산효과를 얻을 수 있으므로 부품수가 절감되고 광학 적층 필름의 두께가 얇아질 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 가변피치를 갖는 복합 광학 시트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 돌기와 홈으로 이루어지되 각 돌기의 피치가 상이하도록 형성된 프리즘시트를 다수로 적층시켜 전체적인 두께를 감소시킬 수 있고, 광변조성 및 광 확산성이 향상되도록 하는 가변피치를 갖는 복합 광학 시트에 관한 것이다.
백라이트유닛의 구조는 반사시트, 반사시트에 적층되며 일측에 광원이 구비된 도광판, 도광판에 적층되는 확산시트, 확산시트에 적층되는 복수의 프리즘시트 그리고 최종 적층되는 보호시트를 포함하고 있다.
프리즘시트(Prism sheet)는 엘시디-백라이트유닛(LCD-BLU)의 핵심부품으로서, 디스플레이의 휘도(밝기)를 향상시키는 기능을 가진 휘도향상 시트를 지칭한다.
광원에서 출사된 빛이 도광판, 확산시트를 통과하면서 광 휘도가 급격히 떨어지게 되는데 이 광을 다시 포커스(Focus)시켜 광 휘도를 올리기 위하여 프리즘시트를 사용한다.
프리즘시트는 골 모양(Strip type)의 마이크로 크기의 프리즘이 모재(base materials : PET) 상부에 형성된 것으로 대부분 수평, 수직 두장을 한 세트로 사용한다.
최종적으로 프리즘시트를 통과한 빛은 약 70도의 시야각을 가지면서 전면을 향하게 되고 휘도 또한 개선될 수 있다.
프리즘시트의 표면을 형성하는 기술, 즉 구조화 표면(structured surface)을 구비한 광학 물품과 그러한 광학 물품을 제공하는 방법은 알려져 있다.
예를 들어 미국 특허 제6,096,247호, 제6,808,658호 및 제6,788,463호에 개시된 바 있다.
이들 참고 문헌들에 개시된 구조화 표면은 (마이크로큐브와 같은) 마이크로프리즘과 렌즈를 포함한다. 전형적으로, 이들 구조체는 예컨대 엠보싱, 압출 또는 기계 가공에 의해 적절한 중합체의 표면에 생성된다.
본 발명은 광을 확산시키는 기능과 광변조 특성을 향상시킬 수 있도록 복층으로 프리즘시트를 형성하고, 프리즘시트의 표면에 형성되는 돌기들의 피치를 상이하게 형성시켜 광의 확산성과 변조성이 향상될 수 있도록 한 가변피치를 갖는 복합 광학 시트를 제공하는데 그 목적이 있다.
1. 상기한 본 발명의 목적은, 투광성을 갖는 베이스필름과, 상기 베이스필름의 상면에 형성되는 패턴층;을 포함하고, 상기 패턴층은, 제1돌기와, 제1돌기보다 높이가 낮은 제2돌기 및 상기 제1돌기와 제2돌기 사이에 형성되는 홈으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변피치를 갖는 복합 광학 시트에 의해 달성될 수 있다.
2. 상기한 본 발명의 목적은, 제1패턴층이 형성된 제1베이스필름; 상기 제1베이스필름의 하부에 형성되며, 상면에는 상기 제1베이스필름의 저면에 접촉 지지되는 제2패턴층이 형성된 제2베이스필름;을 포함하고, 상기 제1패턴층과 제2패턴층은 일정 길이를 갖는 직선형이되 동일 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 가변피치를 갖는 복합 광학 시트에 의해 달성될 수 있다.
3. 상기한 본 발명의 목적은, 제1패턴층이 형성된 제1베이스필름; 상기 제1베이스필름의 하부에 형성되며, 상면에는 상기 제1베이스필름의 저면에 접촉 지지되는 제2패턴층이 형성된 제2베이스필름; 상기 제2베이스필름의 하부에 형성되며, 광을 분산시키는 비드가 혼입되어 형성된 제3베이스필름;을 포함하고, 상기 제2패턴층은 제1패턴층과 동일 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 가변피치를 갖는 복합 광학 시트에 의해 달성될 수 있다.
상기 제1패턴층은 다수의 돌기와, 돌기와 돌기 사이에 형성되는 홈으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 제2패턴층은 제1베이스필름에 접촉 지지되는 제1돌기와, 제1돌기보다 높이가 낮은 제2돌기 및 상기 제1돌기와 제2돌기 사이에 형성되는 홈으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 제2패턴층의 제2돌기는 상단이 제1베이스필름의 하부와 이격되게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1패턴층의 돌기는 단면 형상이 삼각형, 반원형, 사다리꼴 중 택일되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2패턴층의 제1돌기 및 제2돌기는 단면 형상이 삼각형, 반원형, 사다리꼴 중 택일되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2패턴층의 제1돌기는 상단에 평평한 평면부가 형성되어 접착면적이 확대될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
상기 평면부에 미세돌기가 다수로 형성되어 접착력이 향상되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 광을 확산시키는 기능과 광변조 특성을 향상시킬 수 있도록 복층으로 프리즘시트를 형성하고, 프리즘시트의 표면에 형성되는 돌기들의 피치를 상이하게 형성시켜 광의 확산성과 변조성이 향상될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 가변피치를 갖는 복합 광학 시트를 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 다층 광학시트 조립체를 나타낸 사시도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 다층 광학시트 조립체에서 '제1패턴층'의 실시형태를 나타낸 단면도,
도 5 및 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 다층 광학시트 조립체에서 '제2패턴층'의 실시형태를 나타낸 단면도,
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 다층 광학시트 조립체에서 '제2패턴층'의 다른 실시형태를 나타낸 요부 확대 단면도,
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 광학시트 조립체의 단층사진,
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 광학시트 조립체를 나타낸 사시도,
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 광학시트 조립체를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 다층 광학시트 조립체를 나타낸 사시도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 다층 광학시트 조립체에서 '제1패턴층'의 실시형태를 나타낸 단면도,
도 5 및 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 다층 광학시트 조립체에서 '제2패턴층'의 실시형태를 나타낸 단면도,
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 다층 광학시트 조립체에서 '제2패턴층'의 다른 실시형태를 나타낸 요부 확대 단면도,
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 광학시트 조립체의 단층사진,
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 광학시트 조립체를 나타낸 사시도,
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 광학시트 조립체를 나타낸 단면도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 설명될 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 함을 밝혀둔다.
[제1실시예]
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 가변피치를 갖는 복합 광학 시트는, 투광성을 갖는 베이스필름(200)과, 상기 베이스필름(200)의 상면에 형성되는 패턴층(220);을 포함하고, 상기 패턴층(220)은, 제1돌기(221)와, 제1돌기(221)보다 높이가 낮은 제2돌기(222) 및 상기 제1돌기(221)와 제2돌기(222) 사이에 형성되는 홈(223)으로 이루어진다.
베이스필름(200)은 광이 투과될 수 있는 투명필름으로서, 일반적으로 폴리에테르술폰(polyethersulphone;PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate;PAR), 폴리에테르 이미드(polyetherimide;PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethyelenen napthalate;PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyeleneterepthalate;PET), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide;PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propinonate;CAP) 중 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있으며, 특히 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 이루어지는 것이 바람직하다.
이러한 베이스필름(200)은 제1패턴층(110)과의 접착성이 우수해야 하며, 후면에서 입사되는 광의 투과도가 90% 이상이어야 하고 표면의 평활도가 균일하여 휘도의 편차가 없어야 한다.
상기 패턴층(220)은 높이(h2)가 긴 제1돌기(221)와, 높이(h1)가 낮은 제2돌기(222)로 이루어진다.
제1돌기(221) 및 제2돌기(222)는 단면 형상이 삼각형, 반원형, 사다리꼴 중 택일된다.
도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 제1돌기 및 제2돌기는 반원형(200-2), 사다리꼴(200-3)로 형성될 수 있고, 반원형(200-2), 사다리꼴(200-3)인 제1돌기 및 제2돌기는 높이가 상이하게 하여 높낮이를 갖도록 형성된다.
제1돌기(221) 및 제2돌기(222)는 삼각형 단면형상이므로 꼭지각(θ)는 30~40°이며, 양측에 대칭되게 경사면이 형성된다.
베이스필름(200)을 비스듬히 통과한 광이 제1돌기(221) 및 제2돌기(222)의 경사면을 통과하면서 거의 수직된 방향으로 출광하게 된다.
또는 일부의 광은 제1돌기(221) 및 제2돌기(222)의 내부 또는 서로 마주보는 경사면끼리 투광하면서 순환하게 된다.
[제2실시예]
도 2 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 가변피치를 갖는 복합 광학 시트는, 제1패턴층(110)이 형성된 제1베이스필름(100); 상기 제1베이스필름(100)의 하부에 형성되며, 상면에는 상기 제1베이스필름(100)의 저면에 접촉 지지되며 제1패턴층(110)과 동일 방향으로 된 제2패턴층(220)이 형성된 제2베이스필름(200)을 포함하여 구성된다.
제1베이스필름(100) 및 제2베이스필름(200)은 광이 투과될 수 있는 투명필름으로서, 일반적으로 폴리에테르술폰(polyethersulphone;PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate;PAR), 폴리에테르 이미드(polyetherimide;PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethyelenen napthalate;PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyeleneterepthalate;PET), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide;PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propinonate;CAP) 중 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있으며, 특히 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 이루어지는 것이 바람직하다.
제1베이스필름(100)의 두께는 24~26㎛인 것이 바람직하다. 이때 제1베이스필름(100)의 두께가 24㎛ 미만이면 제조공정에서 취급성이 떨어지고, 26㎛를 초과하면 최근 LCD 모듈의 박막화 추세에 반하는 구조를 가지게 된다.
상기 제1베이스필름(100)의 하면에는 UV접착제(140)가 도포된다. 상기 UV접착제(140)의 두께는 2~4㎛인 것이 바람직하다.
상기 제2베이스필름(200)의 두께는 48~52㎛인 것이 바람직하다. 이때 제1베이스필름(100)의 두께가 48㎛ 미만이면 제조공정에서 취급성이 떨어지고, 52㎛를 초과하면 최근 LCD 모듈의 박막화 추세에 반하는 구조를 가지게 된다.
한편 상기 제1패턴층(110) 및 제2패턴층(220)은 각기 제1베이스필름(100) 및 제2베이스필름(200)의 상면에 형성되며, 제1베이스필름(100) 및 제2베이스필름(200)을 통과하는 광을 집광시켜 광의 휘도를 높이는 역할을 한다.
또한 도광판(미도시)으로부터 입사되는 광의 굴절, 산란 또는 난반사 등이 발생될 수 있어 광이 확산될 수 있다.
또한 제1패턴층(110) 및 제2패턴층(220)은 스크래치 발생을 방지하는 역할도 한다.
상기 제1패턴층(110) 및 제2패턴층(220)의 가공은 샌드블라스트 가공이나 포토리소그라픽 등의 방법이 이용될 수 있다.
상기 제1패턴층(110) 및 제2패턴층(220)은 일정 길이를 갖는 직선형이되 동일 방향으로 형성된다.
제1패턴층(110) 및 제2패턴층(220)은 다수의 돌기와, 상기 다수의 돌기와 돌기 사이에 형성되는 홈으로 가공된다.
제1패턴층(110) 및 제2패턴층(220)에 의해 LCD 화면에 수직한 방향으로 광이 출사될 수 있다.
상기 제1패턴층(110)은 돌기(111)의 높이는 14~16㎛인 것이 바람직하다. 이때 제1패턴층(110)은 돌기(111)의 높이가 14㎛ 미만이면 제조공정에서 취급성이 떨어지고, 16㎛를 초과하면 최근 LCD 모듈의 박막화 추세에 반하는 구조를 가지게 된다.
상기 제1패턴층(110)의 돌기(11)는 단면 형상이 삼각형 이외에도 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 반원형(110-2), 사다리꼴(110-3) 중 택일된 것일 수 있다.
한편 제2패턴층(220)은 제1베이스필름(100)에 접촉 지지되는 제1돌기(221)와, 제1돌기(221)보다 높이가 낮은 제2돌기(222) 및 상기 제1돌기(221)와 제2돌기(222) 사이에 형성되는 홈(223)으로 이루어진다.
따라서 도 1에 나타낸 바와 같이, 제2패턴층(220)은 높이가 긴 제1돌기(221)와, 높이가 짧은 제2돌기(222)로 이루어진다. 이를 '가변피치형상'이라 명명한다.
여기서 제1돌기(221)는 그 선단이 제1베이스필름(100)의 하부에 접촉 지지된다.
이때 제1베이스필름(100)의 하면에 도포된 UV접착제(240)에 제1돌기(221)의 선단이 일정부분 파묻히면서 접착된다.
반면에 피치가 짧은 제2돌기(222)는 제1베이스필름(100)의 하면과 이격되어 있으므로 제2돌기(222)와 제1베이스필름(100)의 하면 사이에 이격 공간이 형성된다.
따라서 제1베이스필름(100)과 제2베이스필름(200)을 적층시켜 접착시키면, 제1돌기(221)의 선단은 일정부분이 제1베이스필름(100)의 하면에 도포된 UV접착제(140)에 용입되고, 가압 하중에 의해 제2돌기(222) 선단과 제1베이스필름(100)의 하면 사이에 마련된 이격 공간으로 제1베이스필름(100)이 하강, 즉 내려앉게 되므로 결과적으로 본 발명의 실시예에 따른 가변피치를 갖는 복합 광학 시트의 두께가 얇아질 수 있게 된다.
실험된 바에 의하면 비교 대상 실시예는 두께가 185㎛인 반면 본 발명의 실시예에 따른 다층 광항시트 조립체는 두께가 175㎛이므로 두께가 더욱 슬림해질 수 있었다.
상기 제2패턴층(220)의 제1돌기(221) 및 제2돌기(222)는 단면 형상이 삼각형, 반원형, 사다리꼴 중 택일된다.
도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 제2패턴층(220)의 제1돌기 및 제2돌기는 반원형(200-2), 사다리꼴(200-3)로 형성될 수 있고, 반원형(200-2), 사다리꼴(200-3)인 제1돌기 및 제2돌기는 높이가 상이하게 하여 높낮이를 갖도록 형성된다.
한편 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 제2패턴층(220)의 제1돌기(221)는 상단에 평평한 평면부(225)가 형성되어 접착면적이 확대될 수 있도록 하는 것도 가능하다.
더욱이 상기 평면부(225)에 미세돌기(227)를 다수로 형성시킴으로써 접착력이 배가될 수 있다.
또한 제2패턴층(220)이 형성되기 때문에 안티블로킹(anti-blocking) 성질이 부여된다. 블로킹이란 일반적으로 필름 상호간 내면이 서로 달라붙으려는 현상을 말하는데, 제2베이스필름(200)의 상부면에 적층되는 제2패턴층(220)으로 인해 제1베이스필름(100)과 달라붙는 블로킹이 방지될 수 있다.
블로킹은 작업상 지장을 주게 될 뿐만 아니라 간섭무늬가 생기는 문제를 유발하게 된다.
따라서, 제2패턴층(220)에 의해 광이 확산될 수 있음은 물론 블로킹이 방지될 수 있는 것이다.
또한 상기 제2베이스필름(200)은 비드 코팅층(500)이 하면에 형성되어 이루어진다.
비드 코팅층(500)은 바인더수지와, 상기 바인더수지에 함유된 알갱이 형상의 비드로 이루어진다.
바인더수지는 UV 경화형 에폭시 바인더 또는 실리콘을 포함한 UV 경화형 바인더 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하며, 트리스(2-아크릴록시에틸)이소시아누레이트-2-프로페노익 에시드(Tris(2-acryloxyethyl)isocyanurate-2-Propenoic acid), (1-메틸에틸리덴)비스(4,1-페닐렌옥시-2,1-에테인다이옥시-2,1-에테인디엘)에스터((1-methlyethyliden) bis (4,1-phenyleneoxy-2,1-ethanediyloxy-2,1-ethanediyl)ester) 및 1-히드록시-시클로헥실-케톤(1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl ketone)의 3원공중합체로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다. 상기 3원공중합체는 블락공중합체 또는 랜덤공중합체일 수 있으며, 유리전이온도(Tg)가 약 52℃ 이고, 수평균분자량이 약 4500이다.
바람직하게는 비드 코팅층(500)은 2~4㎛의 두께로 형성된다. 이때 비드 코팅층(500)의 두께가 2㎛ 미만이면 제조공정에서 취급성이 떨어지고, 4㎛를 초과하면 최근 LCD 모듈의 박막화 추세에 반하는 구조를 가지게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 가변피치를 갖는 복합 광학 시트를 통해 광이 투과되는 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 광원(미도시됨)으로부터 출사되어 도광판(미도시됨)에 의해 가이드 된 광이 제2베이스필름(200)으로 입사되고, 비드 코팅층(500)에 의해 1차적으로 확산이 이루어진다.
더욱이 비드 코팅층(500)에 함유된 비드에 의해 광이 재확산되어 균일한 분포를 이루며 광이 제2베이스필름(200)을 통과하여 제2패턴층(220)에 집광된다.
제2패턴층(220)의 제1돌기(221) 및 제2돌기(222)는 삼각형 단면형상이므로 제2패턴층(220)을 비스듬히 통과한 광이 제1돌기(221) 및 제2돌기(222)의 경사면을 통과하면서 거의 수직된 방향으로 출광하게 된다.
또는 일부의 광은 제1돌기(221) 및 제2돌기(222)의 내부 또는 서로 마주보는 경사면끼리 투광하면서 순환하게 된다.
이렇게 광이 출광하는 반사 매커니즘에 의해 광은 휘도가 높아진 상태로 제1베이스필름(100)으로 입사된다.
이후 제1베이스필름(100)을 통과하여 제1패턴층(110)에 집광된다.
전술한 바와 같이 제1패턴층(110)의 돌기도 삼각형 단면형상이므로 제2패턴층(220)을 비스듬히 통과한 광이 돌기의 경사면을 통과하면서 거의 수직된 방향으로 출광하게 된다.
또는 일부의 광은 돌기와 돌기의 내부 또는 서로 마주보는 경사면끼리 투광하면서 순환하게 된다.
이렇게 광이 출광하는 반사 매커니즘에 의해 광은 휘도가 높아진 상태로 외부로 출사된다.
출사된 광은 LCD화면에 입사되어 화면을 밝혀주게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 제2실시예에 따른 가변피치를 갖는 복합 광학 시트의 특성을 실험한 예를 도 8에 나타내었다.
도 8은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 단층사진이다. 제품명 : TAF-L-PPD63이다.
제2패턴층(220)이 중간에 보이며, 본 발명의 일 실시예에 따른 가변피치를 갖는 복합 광학 시트는 두께가 175㎛이고, 광도(Luminave)가 101.00%이다.
따라서 대비 실시예 보다 두께가 얇아지되 광도는 증가되었음을 알 수 있었다.
[제3실시예]
도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 광학시트 조립체는, 제1패턴층(110)이 형성된 제1베이스필름(100); 상기 제1베이스필름(100)의 하부에 형성되며, 상면에는 상기 제1베이스필름(100)의 저면에 접촉 지지되며 제1패턴층(110)과 동일 방향으로 된 제2패턴층(220)이 형성된 제2베이스필름(200); 상기 제2베이스필름(200)의 하부에 형성되며, 광을 분산시키는 비드가 혼입되어 형성된 제3베이스필름(300);을 포함하여 구성된다.
제1베이스필름(100) 및 제2베이스필름(200)은 광이 투과될 수 있는 투명필름으로서, 일반적으로 폴리에테르술폰(polyethersulphone;PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate;PAR), 폴리에테르 이미드(polyetherimide;PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethyelenen napthalate;PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyeleneterepthalate;PET), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide;PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propinonate;CAP) 중 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있으며, 특히 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 이루어지는 것이 바람직하다.
이러한 제1베이스필름(100)은 제1패턴층(110)과의 접착성이 우수해야 하며, 후면에서 입사되는 광의 투과도가 90% 이상이어야 하고 표면의 평활도가 균일하여 휘도의 편차가 없어야 한다.
또한, 제1베이스필름(100)의 두께는 24~26㎛인 것이 바람직하다. 이때 제1베이스필름(100)의 두께가 24㎛ 미만이면 제조공정에서 취급성이 떨어지고, 26㎛를 초과하면 최근 LCD 모듈의 박막화 추세에 반하는 구조를 가지게 된다.
상기 제1베이스필름(100)의 하면에는 UV접착제(140)가 도포된다. 상기 UV접착제(140)의 두께는 2~4㎛인 것이 바람직하다.
상기 제2베이스필름(200)의 두께는 48~52㎛인 것이 바람직하다. 이때 제1베이스필름(100)의 두께가 48㎛ 미만이면 제조공정에서 취급성이 떨어지고, 52㎛를 초과하면 최근 LCD 모듈의 박막화 추세에 반하는 구조를 가지게 된다.
한편 상기 제1패턴층(110) 및 제2패턴층(220)은 각기 제1베이스필름(100) 및 제2베이스필름(200)의 상면에 형성되며, 제1베이스필름(100) 및 제2베이스필름(200)을 통과하는 광을 집광시켜 광의 휘도를 높이는 역할을 한다.
또한 도광판(미도시)으로부터 입사되는 광의 굴절, 산란 또는 난반사 등이 발생될 수 있어 광이 확산될 수 있다.
또한 제1패턴층(110) 및 제2패턴층(220)은 스크래치 발생을 방지하는 역할도 한다. 상기 제1패턴층(110) 및 제2패턴층(220)의 가공은 샌드블라스트 가공이나 포토리소그라픽 등의 방법이 이용될 수 있다.
제1패턴층(110) 및 제2패턴층(220)은 다수의 돌기와, 상기 다수의 돌기와 돌기 사이에 형성되는 홈으로 가공된다.
제1패턴층(110) 및 제2패턴층(220)에 의해 LCD 화면에 수직한 방향으로 광이 출사될 수 있다.
상기 제1패턴층(110)은 돌기(111)의 높이는 14~16㎛인 것이 바람직하다. 이때 제1패턴층(110)은 돌기(111)의 높이가 14㎛ 미만이면 제조공정에서 취급성이 떨어지고, 16㎛를 초과하면 최근 LCD 모듈의 박막화 추세에 반하는 구조를 가지게 된다.
상기 제1패턴층(110)의 돌기(11)는 단면 형상이 삼각형 이외에도 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 반원형(110-2), 사다리꼴(110-3) 중 택일된 것일 수 있다.
한편 제2패턴층(220)은 제1베이스필름(100)에 접촉 지지되는 제1돌기(221)와, 제1돌기(221)보다 높이가 낮은 제2돌기(222) 및 상기 제1돌기(221)와 제2돌기(222) 사이에 형성되는 홈(223)으로 이루어진다.
따라서 도 2에 나타낸 바와 같이, 제2패턴층(220)은 높이가 긴 제1돌기(221)와, 높이가 낮은 제2돌기(222)로 이루어진다. 이를 '가변피치형상'이라 명명한다.
제1돌기(221)는 제1베이스필름(100)의 하부에 접촉되며, 제1베이스필름(100)의 하면에 도포된 UV접착제(240)에 접착된다. 반면에 제2돌기(222)는 제1베이스필름(100)의 하면과 이격되는 구조이다.
이렇게 제2돌기(222)와 제1베이스필름(100)의 하면 사이에 이격 공간이 형성되며, 제1베이스필름(100)과 제2베이스필름(200)을 적층시켜 접착시키면, 제1돌기(221)의 선단은 일정부분이 제1베이스필름(100)의 하면에 도포된 UV접착제(140)에 용입되고, 가압 하중에 의해 제2돌기(222) 선단과 제1베이스필름(100)의 하면 사이에 마련된 이격 공간으로 제1베이스필름(100)이 하강하게 되므로 결과적으로 본 발명의 실시예에 따른 광학시트 조립체의 두께가 얇아질 수 있게 된다.
후술하겠지만 비교 대상 실시예는 두께가 185㎛인 반면 본 발명의 실시예에 따른 다층 광항시트 조립체는 두께가 175㎛으로 더욱 슬림해질 수 있었다.
상기 제2패턴층(220)의 제1돌기(221) 및 제2돌기(222)는 단면 형상이 삼각형, 반원형, 사다리꼴 중 택일된다.
도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 제2패턴층(220)의 제1돌기 및 제2돌기는 반원형(200-2), 사다리꼴(200-3)로 형성될 수 있다.
또는 반원형(200-2), 사다리꼴(200-3)인 제1돌기 및 제2돌기는 높이가 상이하게 하여 높낮이를 갖도록 형성될 수 있다.
한편 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 제2패턴층(220)의 제1돌기(221)는 상단에 평평한 평면부(225)가 형성되어 접착면적이 확대될 수 있도록 하는 것도 가능하다.
더욱이 상기 평면부(225)에 미세돌기(227)를 다수로 형성시킴으로써 접착력이 배가될 수 있다.
또한 제2패턴층(220)이 형성되기 때문에 안티블로킹(anti-blocking) 성질이 부여된다. 블로킹이란 일반적으로 필름 상호간 내면이 서로 달라붙으려는 현상을 말하는데, 제2베이스필름(200)의 상부면에 적층되는 제2패턴층(220)으로 인해 제1베이스필름(100)과 달라붙는 블로킹이 방지될 수 있다.
블로킹은 작업상 지장을 주게 될 뿐만 아니라 간섭무늬가 생기는 문제를 유발하게 된다.
따라서, 제2패턴층(220)에 의해 광이 확산될 수 있음은 물론 블로킹이 방지될 수 있는 것이다.
한편 제3베이스필름(300)은 광이 투과될 수 있는 투명필름으로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 이루어지고, 제2베이스필름(200)으로 광이 유입되기 전에 광을 확산시키는 확산층(320)이 일면에 형성된다.
상기 확산층(320)은 바인더수지 및 상기 바인더수지에 함유되는 비드를 포함한다.
바인더수지는 UV 경화형 에폭시 바인더 또는 실리콘을 포함한 UV 경화형 바인더 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하며, 트리스(2-아크릴록시에틸)이소시아누레이트-2-프로페노익 에시드(Tris(2-acryloxyethyl)isocyanurate-2-Propenoic acid), (1-메틸에틸리덴)비스(4,1-페닐렌옥시-2,1-에테인다이옥시-2,1-에테인디엘)에스터((1-methlyethyliden) bis (4,1-phenyleneoxy-2,1-ethanediyloxy-2,1-ethanediyl)ester) 및 1-히드록시-시클로헥실-케톤(1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl ketone)의 3원공중합체로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다. 상기 3원공중합체는 블락공중합체 또는 랜덤공중합체일 수 있으며, 유리전이온도(Tg)가 약 52℃ 이고, 수평균분자량이 약 4500이다.
상기 비드는 확산층(320)의 상면에 일정 두께를 갖는 층으로 형성되고, 제2베이스필름(200)의 하면에 접촉되도록 한다.
또한 상기 제3베이스필름(300)은 비드 코팅층(340)이 하면에 형성되어 이루어진다.
비드 코팅층(340)은 바인더수지와, 상기 바인더수지에 함유된 알갱이 형상의 비드로 이루어진다.
바인더수지는 UV 경화형 에폭시 바인더 또는 실리콘을 포함한 UV 경화형 바인더 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하며, 트리스(2-아크릴록시에틸)이소시아누레이트-2-프로페노익 에시드(Tris(2-acryloxyethyl)isocyanurate-2-Propenoic acid), (1-메틸에틸리덴)비스(4,1-페닐렌옥시-2,1-에테인다이옥시-2,1-에테인디엘)에스터((1-methlyethyliden) bis (4,1-phenyleneoxy-2,1-ethanediyloxy-2,1-ethanediyl)ester) 및 1-히드록시-시클로헥실-케톤(1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl ketone)의 3원공중합체로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다. 상기 3원공중합체는 블락공중합체 또는 랜덤공중합체일 수 있으며, 유리전이온도(Tg)가 약 52℃ 이고, 수평균분자량이 약 4500이다.
바람직하게는 비드 코팅층(340)은 2~4㎛의 두께로 형성된다. 이때 비드 코팅층(340)의 두께가 2㎛ 미만이면 제조공정에서 취급성이 떨어지고, 4㎛를 초과하면 최근 LCD 모듈의 박막화 추세에 반하는 구조를 가지게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 제3실시예에 따른 광학시트 조립체를 통해 광이 투과되는 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 광원(미도시됨)으로부터 출사되어 도광판(미도시됨)에 의해 가이드 된 광이 제3베이스필름(300)으로 입사되고, 비드 코팅층(340) 및 확산층(320)에 의해 1차적으로 확산된다.
더욱이 비드 코팅층(340) 및 확산층(320)에 함유된 비드에 의해 광이 재확산되어 균일한 분포로 제2베이스필름(200)으로 입사된다.
이후 광이 제2베이스필름(200)을 통과하여 제2패턴층(220)에 집광되어 휘도가 높아진 상태로 제1베이스필름(100)으로 입사된다.
이후 제1베이스필름(100)을 통과하여 제1패턴층(110)에 집광되어 휘도가 높아진 상태로 상부로 출사된다.
출사된 광은 LCD화면에 입사되어 화면을 밝혀주게 된다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.
100 : 제1베이스필름 200 : 제2베이스필름
110 : 제1패턴층 111 : 돌기
112 : 홈 220 : 제2패턴층
221 : 제1돌기 222 : 제2돌기
223 : 홈 320 : 확산층
340 : 비드 코팅층
110 : 제1패턴층 111 : 돌기
112 : 홈 220 : 제2패턴층
221 : 제1돌기 222 : 제2돌기
223 : 홈 320 : 확산층
340 : 비드 코팅층
Claims (27)
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 상면에 제1패턴층이 형성되고 하면에 UV접착제가 도포되는 제1베이스필름;
상기 제1베이스필름의 하부에 형성되며, 상면에는 상기 제1베이스필름의 저면에 접촉 지지되는 제2패턴층이 형성된 제2베이스필름;을 포함하고,
상기 제1패턴층과 제2패턴층은 일정 길이를 갖는 직선형이되 동일 방향으로 형성되며,
상기 제1패턴층은 다수의 돌기와, 상기 다수의 돌기와 돌기 사이에 형성되는 홈으로 이루어지고,
상기 제2패턴층은 제1베이스필름에 접촉 지지되는 제1돌기와, 제1돌기보다 높이가 낮은 제2돌기 및 상기 제1돌기와 제2돌기 사이에 형성되는 홈으로 이루어지며,
상기 제2패턴층의 제2돌기는 상단이 제1베이스필름의 하부와 이격되게 형성되고,
상기 제2패턴층의 제1돌기는 접착면적이 확대될 수 있도록 상단에 평평한 평면부가 형성되고, 상기 평면부에는 접착력이 더욱 향상되도록 상기 UV접착제 내로 파고드는 다수의 미세돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 가변피치를 갖는 복합 광학 시트. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 5항에 있어서,
상기 제2패턴층의 제1돌기 및 제2돌기는 단면 형상이 삼각형, 반원형, 사다리꼴 중 택일되는 것을 특징으로 하는 가변피치를 갖는 복합 광학 시트. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 5항에 있어서,
상기 제2베이스필름의 하면에는 비드 코팅층이 형성된 것을 특징으로 하는 가변피치를 갖는 복합 광학 시트. - 삭제
- 상면에 제1패턴층이 형성되고 하면에 UV접착제가 도포되는 제1베이스필름;
상기 제1베이스필름의 하부에 형성되며, 상면에는 상기 제1베이스필름의 저면에 접촉 지지되는 제2패턴층이 형성되고 하면에는 UV접착제가 도포되는 제2베이스필름;
상기 제2베이스필름의 하부에 형성되며, 광을 분산시키는 비드가 혼입되어 형성된 제3베이스필름;을 포함하고,
상기 제2패턴층은 제1패턴층과 동일 방향으로 형성되며,
상기 제1패턴층은 다수의 돌기와, 상기 다수의 돌기와 돌기 사이에 형성되는 홈으로 이루어지고,
상기 제2패턴층은 제1베이스필름에 접촉 지지되는 제1돌기와, 제1돌기보다 높이가 낮은 제2돌기 및 상기 제1돌기와 제2돌기 사이에 형성되는 홈으로 이루어지며,
상기 제2패턴층의 제2돌기는 상단이 제1베이스필름의 하부와 이격되게 형성되고,
상기 제2패턴층의 제1돌기는 접착면적이 확대될 수 있도록 상단에 평평한 평면부가 형성되고, 상기 평면부에는 접착력이 더욱 향상되도록 상기 제1베이스필름의 UV접착제 내로 파고드는 다수의 미세돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 광학시트 조립체. - 삭제
- 삭제
- 제 17항에 있어서,
상기 제1패턴층의 돌기는 단면 형상이 삼각형, 반원형, 사다리꼴 중 택일되는 것을 특징으로 하는 광학시트 조립체. - 제 17항에 있어서,
상기 제2패턴층의 제1돌기 및 제2돌기는 단면 형상이 삼각형, 반원형, 사다리꼴 중 택일되는 것을 특징으로 하는 광학시트 조립체. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 17항에 있어서,
상기 제3베이스필름은
제2베이스필름으로 광이 유입되기 전에 광을 확산시키는 확산층이 일면에 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학시트 조립체. - 삭제
- 삭제
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |