KR102091260B1

KR102091260B1 - 광학 시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛

Info

Publication number: KR102091260B1
Application number: KR1020140038045A
Authority: KR
Inventors: 김민정; 박창원; 김경화; 김경종; 김태경; 김수지
Original assignee: 코오롱인더스트리 주식회사
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2020-03-19
Also published as: KR20150113689A

Abstract

본 발명은 광학 시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기재층; 및 상기 기재층의 일면에 형성되며, 패턴이 형성된 구조층을 포함하는 광학시트에 있어서, 상기 구조층은 다수의 패턴이 배열된 제1 패턴부 및 상기 제1 패턴부의 패턴과 60~150°의 각도로 교차되어 형성된 다수의 패턴이 배열된 제2 패턴부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학시트에 관한 것이다.

Description

광학 시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 {Optical Sheet and Back Light Unit Comprising the Same}

본 발명은 액정 디스플레이(이하, LCD; Liquid Crystal Display)에 사용되는 광학시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것이다.

광학용 디스플레이 소자로 사용되는 LCD는 외부 광원의 투과율을 조절하여 화상을 나타내는 간접 발광 방식으로, 광원장치인 백라이트 유닛은 LCD의 특성을 결정하는 중요한 부품으로 사용되고 있다.

특히 LCD 패널 제조기술이 발전함에 따라 얇고 휘도가 높은 LCD 디스플레이에 대한 요구가 높아졌고, 이에 따라 백라이트 유닛의 휘도를 높이려는 다양한 시도가 있어왔는데, 모니터, PDA(Personal Digital Assistant), 노트북 등의 용도로 사용되는 액정 디스플레이는 적은 에너지원으로부터 밝은 광선을 발휘하는 것이 그 우수성의 척도라고 할 수 있다. 따라서 LCD의 경우 전면(前面) 휘도가 매우 중요하다.

LCD는 구조상 광확산층을 통과한 빛이 모든 방향으로 확산되므로 전면으로 발휘되는 빛은 매우 부족하게 되며, 따라서 적은 소비전력으로 보다 높은 휘도를 발현하고자 하는 노력이 계속되고 있다. 또한 디스플레이가 대면적화함에 따라 보다 많은 사용자가 바라볼 수 있도록 시야각을 넓히고자 하는 노력도 수행되고 있다.

이를 위하여 백라이트의 파워를 높이게 되면 소비전력이 커지고 열에 의한 전력 손실도 커진다. 따라서 휴대용 디스플레이의 경우는 배터리 용량이 커지고 배터리 수명도 단축된다.

이에 휘도 향상을 위하여 빛에 방향성을 주는 방법이 제안되었고, 이를 위하여 다양한 렌즈 시트들이 개발되었다. 그 대표적인 광학 시트가 표면에 프리즘 배열을 갖는 것을 들 수 있다.

일반적으로 프리즘 배열을 갖는 광학 시트는 정면 방향의 휘도 향상을 위하여 45°의 경사면을 가지고 있는 삼각 어레이(array) 형태의 구조를 하고 있다.

이와 같이 광학구조면이 산 모양으로 되어 있어 작은 외부의 긁힘에 의해서 산의 상부가 쉽게 부서지거나 일그러져 프리즘 구조물이 손상되는 문제가 있었다. 동일한 형태의 프리즘 구조에서 출사되는 각이 어레이마다 동일하므로, 프리즘 배열에 있어서 산의 작은 뭉개짐이나 경사면에 발생하는 미세한 스크래치 등에 의해서도 손상된 부위와 정상 부위간의 출사되는 광경로의 차이로 인하여 휘도가 저하되고 불량이 발생하게 된다. 그러므로 프리즘 시트의 생산시 미세한 불량에 의해서도 위치에 따라서는 생산된 프리즘 시트 전면을 사용하지 못하게 되는 경우가 발생하기도 한다. 이는 생산성 저하를 불러오고 곧 원가 상승의 부담으로 작용하게 된다. 실제 백라이트 모듈을 조립하는 업체들에서도 프리즘 시트의 취급시 스크래치에 의한 프리즘 구조물 손상으로 인한 불량이 상당한 문제가 되고 있다.

또한 백라이트 유닛에 장착시 여러 장의 시트 및 필름의 적층작업이 이루어지게 되는데, 휘도를 증가시키기 위하여 프리즘 필름을 복수 장으로 장착할 수 있으며, 이 때 아래쪽의 프리즘 필름 상부와 위쪽의 프리즘 필름 하부가 접하게 되면서 이로 인하여 프리즘 구조물이 손상되는 문제점이 있었다.

따라서 이러한 프리즘 구조물의 손상을 방지하기 위하여 종래 보호 필름을 적층하는 경우가 있었다. 그러나 LCD 패널이 점차 얇아지고 있어, 필름을 생략하거나 복합 기능을 가진 시트를 사용하는 추세이며, 또한 보호 필름을 적층하는 공정의 추가로 인한 생산 원가의 증가, 시간적, 물리적 효율성을 감소시키는 문제가 있다.

이와 같은 제조시 취급에 의한 프리즘 구조물 손상 이외에도 노트북, PDA와 같은 휴대용 디스플레이의 사용이 증가하면서 디스플레이를 가방 등에 넣고 이동하는 경우가 빈번해지고 있다. 이 때, 이동 중 뛰거나 차량 급정차 등에 의하여 디스플레이에 충격이 가해지는 경우 보호 필름이 있더라도 디스플레이 내에 장착된 프리즘 구조물이 손상되어 화면에 영향을 미치는 심각한 문제가 발생되고 있다.

한편, 최근 디스플레이 시장이 고품질 및 고신뢰성 제품에 대한 요구가 증대되고, 또한, 터치스크린의 증가로 터치에 민감해지며, 종래 디스플레이 장치 대비 휴대성이 중요시되면서 디스플레이에 사용되는 시트의 탄성이 중요해지게 되었다.

따라서 외부로부터의 가해지는 힘에 유연하게 대처할 수 있는 광학구조면을 포함할 뿐만 아니라, 떨어뜨렸을 때나 물리적 충격이 가해졌을 때 불량이 없는 집광형 광학 시트의 개발이 절실히 필요한 상황이다.

본 발명은 시야각, 각도별 색상 및 내스크래치 특성이 우수한 광학시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛을 제공하고자 한다.

이에 본 발명은 바람직한 제1 구현예로서, 기재층; 및 상기 기재층의 일면에 형성되며, 패턴이 형성된 구조층을 포함하는 광학시트에 있어서, 상기 구조층은 다수의 패턴이 배열된 제1 패턴부 및 상기 제1 패턴부의 패턴과 60~150°의 각도로 교차되어 형성된 다수의 패턴이 배열된 제2 패턴부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학시트에 관한 것이다.

상기 구현예에 의한 제1 패턴부 및 제2 패턴부에 형성된 패턴의 형상은 각각 그 종단면이 삼각형, 다각형, 반원형 및 반타원형 중 선택되는 다면체 형상; 종단면이 삼각형, 다각형, 피크가 유선형인 삼각형, 피크가 유선형인 다각형, 반원형 및 반타원형 중 선택되는 기둥 형상; 종단면이 삼각형, 다각형, 피크가 유선형인 삼각형, 피크가 유선형인 다각형, 반원형 및 반타원형 중 선택되는 곡선 기둥 형상; 원뿔 및 다면체뿔로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것일 수 있다.

상기 구현예에 의한 제2 패턴부에 형성된 패턴은 그 종단면의 종횡비(aspect ratio)가 0.05~10 인 것일 수 있다.

상기 구현예에 의한 제2 패턴부에 형성된 패턴은 패턴간 간격이 50~10000㎛인 것일 수 있다.

상기 구현예에 의한 제2 패턴부에 형성된 패턴은 인접한 패턴간 간격이 규칙 또는 불규칙인 것일 수 있다.

상기 구현예에 의한 제1 패턴부의 프리즘 패턴과 제2 패턴부의 패턴은 그 높이차(|H1-H2|)가 500 ㎛ 미만이며, 이때, 상기 H1은 제1 패턴부의 프리즘 패턴의 높이이고, H2는 제2 패턴부의 패턴의 높이인 것일 수 있다.

본 발명은 또한 바람직한 제2 구현예로서, 상기 광학시트를 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.

본 발명의 광학시트에 따르면, 구조층에 형성된 패턴의 형태적인 특징으로 인하여 집광효과뿐만 아니라 확산효과도 동시에 나타낼 수 있다. 또한, 본 발명의 광학시트는 시야각 및 각도별 색상이 개선될 뿐만 아니라 우수한 내스크래치성을 나타낼 수 있다.

도 1은 본 발명의 광학시트의 종단면을 모식적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 광학시트의 SEM(scanning electron microscope) 사진을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 광학시트의 상면도 및 교차 각도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 광학시트의 제작 방법을 이미지화하여 나타낸 것이다.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명은 기재층; 및 상기 기재층의 일면에 형성되며, 패턴이 형성된 구조층을 포함하는 광학시트에 있어서, 상기 구조층은 다수의 패턴이 배열된 제1 패턴부 및 상기 제1 패턴부의 패턴과 60~150°의 각도로 교차되어 형성된 다수의 패턴이 배열된 제2 패턴부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학시트에 관한 것이다.

[기재층]

본 발명에 있어서, 상기 기재층은 일반적으로 광학 시트의 기재층에 사용될 수 있는 필름이라면 특별한 제한 없이 이용할 수 있으며, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리스티렌 필름, 폴리에폭시 필름 등을 예시할 수 있다.

상기 기재층의 두께는 10~1000㎛인 것이 바람직하다. 기재층의 두께가 10㎛ 미만인 경우에는 기계적 강도 및 열안정성이 취약해지는 문제점이 있고, 1000㎛를 초과할 경우에는 필름의 유연성이 저하되고, 광투과도의 손실이 발생될 우려가 있다.

[구조층]

본 발명에 있어서, 상기 구조층은 기재층의 일면에 형성되며, 다수의 프리즘 패턴이 배열된 제1 패턴부(10) 및 상기 제1 패턴부(10)의 패턴과 60~150°의 각도로 교차되어 형성된 다수의 패턴이 배열된 제2 패턴부(20)를 포함한다 (도 1 및 도 2).

상기 구조층은 우레탄 아크릴레이트계 화합물, 스티렌계 화합물, 부타디엔계 화합물 및 이소프렌 화합물 중에서 선택된 적어도 하나의 화합물(a), 또는 비스페놀 아크릴레이트계 화합물 및 플루오렌 아크릴레이트계 화합물 중에서 선택된 적어도 하나의 화합물(b)과의 혼합물 중에서 선택된 어느 하나 이상의 자외선 경화형 수지 혹은 열경화성 수지를 포함하는 고분자로 형성된 것일 수 있다.

본 발명에 있어서, 제1 패턴부는 다수의 패턴을 포함하며, 상기 다수의 패턴은 연속적으로 배열된 것일 수 있다.

상기 제1 패턴부에 형성된 패턴의 형상은 각각 그 종단면이 삼각형, 다각형, 반원형 및 반타원형 중 선택되는 다면체 형상; 종단면이 삼각형, 다각형, 피크가 유선형인 삼각형, 피크가 유선형인 다각형, 반원형 및 반타원형 중 선택되는 기둥 형상; 종단면이 삼각형, 다각형, 피크가 유선형인 삼각형, 피크가 유선형인 다각형, 반원형 및 반타원형 중 선택되는 곡선 기둥 형상; 원뿔 및 다면체뿔로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것일 수 있다.

이때, 제1 패턴부에 형성된 패턴의 종단면이 삼각형인 기둥 형상은 프리즘 패턴을 의미하는 것일 수 있다. 상기 프리즘 패턴은 상부 꼭지각에 따라 전방 휘도와 시야각 내 광세기 분포 등의 광학적 특성변화가 심한데, 상기 삼각 프리즘 구조의 상부 꼭지각은 80°~ 100°가 바람직하다. 상기 각도가 80°미만인 경우 집광에 의한 전방 휘도는 양호하나 시야각 내 광세기 분포가 불량하여 적용하기 어렵고, 100°초과인 경우 시야각 내 광세기 분포 특성은 양호하나, 전방 휘도가 낮아지는 문제점이 있다.

본 발명에 있어서, 제2 패턴부는 제1 패턴부의 패턴과 60~150°의 각도로 교차되어 형성된 다수의 패턴을 포함하며, 상기 다수의 패턴은 연속적 또는 불연속적으로 배열된 것일 수도 있고, 상기 다수의 패턴은 규칙적 또는 불규칙적으로 배열된 것일 수도 있다. 이때, “연속적”이라는 의미는 패턴이 인접하여 형성되는 형태를 가리키고, “불연속적”이라는 의미는 패턴이 임의의 간격으로 이격되어 형성되는 형태를 가리킨다. 또한 “규칙적”이라는 의미는 인접한 패턴간 간격이 일정하도록 패턴이 배열된 것을 의미하고, “불규칙적”이라는 의미는 인접한 패턴간 간격이 일정하지 않도록 패턴이 배열된 것을 의미한다.

상기 제2 패턴부에 형성된 패턴의 형상은 각각 그 종단면이 삼각형, 다각형, 반원형 및 반타원형 중 선택되는 다면체 형상; 종단면이 삼각형, 다각형, 피크가 유선형인 삼각형, 피크가 유선형인 다각형, 반원형 및 반타원형 중 선택되는 기둥 형상; 종단면이 삼각형, 다각형, 피크가 유선형인 삼각형, 피크가 유선형인 다각형, 반원형 및 반타원형 중 선택되는 곡선 기둥 형상; 원뿔 및 다면체뿔로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것일 수 있다.

또한, 제2 패턴부를 평면에서 보았을 때 적어도 하나 이상의 동심원 형상으로 배열된 구조를 가지면서, 동심원을 따라 산과 골이 형성된 구조를 갖는 경우도 포함할 수 있다.

이때, 제2 패턴부에 형성된 패턴의 종단면이 삼각형인 기둥 형상은 프리즘 패턴을 의미하는 것일 수 있다. 상기 프리즘 패턴의 피크 부분의 각도에 따라 휘도와 광시야각의 특성 변화가 심한바, 집광에 의한 휘도와 광시야각을 고려하여 피크 부분의 각도가 80~100°인 것이 바람직하고, 85~95°인 것이 더욱 바람직하다.

또는 제2 패턴부의 종단면이 다각형인 경우, 피크 부분이 라운드 처리되어 피크가 유선형인 것일 수도 있는데, 이 경우 그 종단면의 종횡비(aspect ratio)가 0.05~10인 것일 수 있으며, 종횡비가 0.05 미만이면 집광효과를 감소시키게 되어 전방 휘도가 크게 감소되는 문제가 있고, 10 초과이면 제조 공정상 문제점이 발생하고, 내스크래치성 및 시야각 개선 효과가 저하되는 문제가 있다.

본 발명에서, 상기 종단면의 종횡비는 패턴 종단면의 높이를 너비로 나눈 값을 의미한다.

상기 구현예에 의한 제2 패턴부에 형성된 패턴은 패턴간 간격이 50~10000㎛인 것이 바람직하다. 상기 패턴간 간격이 50㎛ 미만인 경우 프리즘 필름 상에 규칙적이고 주기성을 갖는 직선 또는 물결무늬의 띠나 패턴이 보이는 모아레가 발생되는 문제가 있고, 10000㎛를 초과할 경우, 집광효과로 인한 전방 휘도는 크게 증가되나 시야각 내 광세기 분포가 적은 문제가 있다. 이와 같은 패턴간 간격에 따라, 제2 패턴부에 형성된 패턴은 규칙적 또는 불규칙적으로 형성될 수 있다. 여기서 “규칙적”이라는 의미는 패턴간 간격이 일정하게 형성되는 형태(도 3 참조)를 가리키고, “불규칙적”이라는 의미는 패턴간 간격이 일정하지 않게 형성되는 형태를 가리킨다.

상기 제1 패턴부의 프리즘 패턴의 높이(H1)와 제2 패턴부의 패턴의 높이(H2)는 그 높이차(|H1-H2|)가 500㎛ 미만인 것이 바람직하다. 상기 높이차가 500㎛를 초과할 경우 제조 공정상 어려움이 발생하고, 내스크래치성 및 인각롤 관리 등 생산 품질면에서 어려운 문제가 있다.

한편, 본 발명에 있어서, 상기 제1 패턴부의 패턴과 제2 패턴부의 패턴은 60~150°의 각도로 교차하며 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 상기 교차 각도가 60°미만이거나 150°를 초과할 경우 집광효과를 감소시켜 전방 휘도가 크게 감소되는 문제가 있다.

본 발명에 있어서, 상기 교차 각도는 도면 3에 나타내었다. 제1 패턴부의 패턴과 제2 패턴부의 패턴이 교차되는 각도를 의미한다.

[제조방법]

본 발명에 따른 광학 시트는 상술한 제1 패턴부와 제2 패턴부를 포함하는 구조층이 한번의 공정으로 형성될 수 있도록 인각롤을 제조한 다음, 상기 인각롤을 이용하여 기재층의 일면에 수지층을 코팅 및 경화하여, 제1 패턴부와 제2 패턴부를 포함하는 구조층을 형성함으로써 광학시트를 제조할 수 있다.

전술한 바와 같은 광학 시트는, 구조층에 형성된 패턴의 형태적인 특징에 의하여 집광효과와 동시에 확산효과를 나타낼 수 있다.

또한, 상기 광학시트는 백라이트 유닛에 적용하여, 시야각과 각도별 색상이 개선되며, 내스크래치 특성을 나타낼 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명할 것이다.

실시예 1

기재층으로서, 두께 188㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(KOLON社)을 준비하였다.

구조층을 형성하기 위하여, 우레탄아크릴레이트 올리고머 69.5중량%, 페녹시에틸메타크릴레이트 (Sartomer, SR340) 10중량부, 페녹시에틸아크릴레이트(Sartomer, SR339) 15중량%, 광개시제 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀옥사이드 1.5중량%, 광개시제 메틸벤조일포메이트 1.5중량%, 첨가제 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트 2중량% 및 실리콘 아크릴레이트 0.5중량%를 혼합하고, 60℃에서 1시간 동안 혼합하여 구조층 형성용 조성물을 제조하였다.

기재층의 일면에 구조층 형성용 조성물을 도포하고, 35℃의 제1 패턴부와 제2 패턴부를 포함하는 패턴 형상롤러의 프레임 위에 놓고 자외선조사장치(Fusion社, 600Watt/inch2)에 type-D bulb를 장착하여 기재층 방향에서 300mJ/cm²의 광량을 조사하여 제1 패턴부 및 상기 제1 패턴부와 직각인 제2 패턴부를 포함하는 구조층을 형성하고, 광학 시트를 제조하였다. 이때, 제1 프리즘부 및 제2 프리즘의 형상 및 크기는 표 1에 나타내었다.

실시예 2 ~ 실시예 3

제2 패턴부에 형성된 패턴의 형상을 표 1에 나타낸 바와 같이 변화시킨 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 광학 시트를 제조하였다.

실시예 4 ~ 실시예 5

제2 패턴부에 형성된 패턴의 패턴간 간격을 표 1에 나타낸 바와 같이 변화시킨 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 광학 시트를 제조하였다.

실시예 6 ~ 실시예 7

제2 패턴부에 형성된 패턴의 종횡비를 표 1에 나타낸 바와 같이 변화시킨 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 광학 시트를 제조하였다.

실시예 8 ~ 실시예 9

제1 패턴부의 패턴과 제2 패턴부의 패턴의 교차 각도를 표 1에 나타낸 바와 같이 변화시킨 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 광학시트를 제조하였다.

비교예 1

꼭지각 90°, 피치(pitch) 50㎛, 높이 25㎛인 프리즘이 연속으로 형성되어 있는 일반적인 프리즘 시트(KOLON 社)를 제조하였다.

비교예 2 ~ 비교예 3

비교예 4 ~ 비교예 5

비교예 6

제1 패턴부에 형성된 패턴의 높이(H1)와 제2 패턴부에 형성된 패턴의 높이(H2)의 높이차(H1-H2)를 표 1에 나타낸 바와 같이 변화시킨 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 광학 시트를 제조하였다.

비교예 7

제1 패턴부의 패턴과 제2 패턴부의 패턴의 교차 각도를 표 1에 나타난 바와 같이 변화시킨 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 광학시트를 제조하였다.

	제1 패턴부			제2 패턴부					패턴 높이차 (\|H1-H2\|,㎛)	제1 및 제2 패턴부의 패턴 교차각도
	패턴의 종단면			종단면				패턴간 간격 (D,㎛)
	형상	너비 (㎛)	높이 (H1,㎛)	형상	너비 (㎛)	높이 (H2,㎛)	종횡비	패턴간 간격 (D,㎛)
실시예 1	삼각형	50	25	삼각형	50	25	0.5	100	0	90°
실시예 2	삼각형	50	25	반원형	50	25	0.5	100	0	90°
실시예 3	삼각형	50	25	사각형	50	25	0.5	100	0	90°
실시예 4	삼각형	50	25	삼각형	50	25	0.5	1000	0	90°
실시예 5	삼각형	50	25	삼각형	50	25	0.5	10000	0	90°
실시예 6	삼각형	50	25	원형기둥	50	50	1.0	100	25	90°
실시예 7	삼각형	50	25	원형기둥	50	100	2.0	100	75	90°
실시예 8	삼각형	50	25	삼각형	50	25	0.5	100	0	60°
실시예 9	삼각형	50	25	삼각형	50	25	0.5	100	0	90°
비교예 1	삼각형	50	25	-	-	-	-	-	-	-
비교예 2	삼각형	50	25	삼각형	50	25	0.5	20	0	90°
비교예 3	삼각형	50	25	삼각형	50	25	0.5	11000	0	90°
비교예 4	삼각형	50	25	원형기둥	50	2	0.04	100	23	90°
비교예 5	삼각형	50	25	원형기둥	50	600	12	100	575	90°
비교예 6	삼각형	50	25	원형기둥	50	1000	20	100	975	90°
비교예 7	삼각형	50	25	삼각형	50	25	0.5	100	0	30°

실시예 및 비교예에서 제조된 광학시트에 대하여, 아래와 같은 방법으로 휘도, 반치각, 각도별 색상 및 내스크래치성을 측정하여, 그 결과를 표 2에 기재하였다.

(1) 휘도평가(Cd/m²)

27인치 액정디스플레이 패널용 백라이트 유닛에 상기 제조된 실시예 및 비교예의 프리즘 시트 2장을 직교방향으로 적층하고, 그 위에 시야각 개선 필름을 적층한 후 고정하여 휘도계(모델명 : BM-7, 일본 TOPCON사)를 사용하여 임의의 13지점의 휘도를 측정하여 그 평균값을 구하였다. 비교예 1을 휘도 100%로 나타내었다.

(2) 반치각

27인치 액정디스플레이 패널용 백라이트 유닛에 상기 제조된 실시예 및 비교예의 프리즘 시트 2장을 직교방향으로 적층하여 고정하고, 휘도계(모델명 : BM-7, 일본 TOPCON사)를 사용하여 좌우 80°각도의 휘도를 각 1°간격으로 측정하고, 최대 휘도의 1/2 휘도를 나타내는 각도를 구하였다.

(3) 각도별 색상

27인치 액정디스플레이 패널용 백라이트 유닛에 상기 제조된 실시예 및 비교예의 프리즘 시트 2장을 직교방향으로 적층하여 고정하고, 휘도계(모델명 : SR-3, 일본 TOPCON사)를 사용하여 좌우 80°각도의 휘도를 각 1°간격으로 측정하고, 색상 x,y의 max-min의 값을 구하였다. 이는 작은 수치일수록 각도별 색상차이가 적은 것으로 나타난다.

(4) 모아레

27인치 액정디스플레이 패널용 백라이트 유닛에 상기 제조된 실시예 및 비교예의 프리즘 시트 2장을 직교방향으로 적층하고 확산시트를 적층하여 고정하고, 상면에 규칙적이고 주기성을 갖는 직선 또는 물결무늬의 띠나 패턴이 보이면 모아레가 발생한다고 보고, 모아레의 발생 정도에 따라 하기와 같이 상대 평가하였다.

발생 ← ◎- ○ - △ - × → 미발생

(5) 내스크래치성

실시예 및 비교예의 광학 시트를 IMOTO社의 Big Heart 테스트 장치에 의한 기본 무게를 사용하여 최소한의 압력을 가하였을 때, 구조층의 스크래치 발생 여부를 측정하였다. 손상의 정도는 육안 판단하였으며, 기준은 다음과 같다.

내스크래치성 나쁨 ← × < △ < ○ < ◎ → 내스크래치성 우수

	휘도	반치각	각도별 색상	모아레	내스크래치성
실시예 1	106	42	0.0040	X	◎
실시예 2	103	45	0.0040	X	◎
실시예 3	110	47	0.0045	X	◎
실시예 4	118	42	0.0055	X	◎
실시예 5	118	32	0.0050	X	◎
실시예 6	116	32	0.0050	X	◎
실시예 7	120	32	0.0050	X	◎
실시예 8	110	43	0.0050	X	◎
실시예 9	108	42	0.0055	X	◎
비교예 1	100	28	0.008	◎	X
비교예 2	80	38	0.007	◎	◎
비교예 3	110	28	0.008	○	X
비교예 4	75	30	0.008	◎	○
비교예 5	95	28	0.007	◎	X
비교예 6	101	30	0.008	◎	X
비교예 7	70	30	0.007	◎	X

물성측정결과, 표 2에 나타난 바와 같이, 비교예 1의 일반적인 프리즘 시트의 경우, 각도별 색상 차이가 실시예에 비해 상대적으로 크고, 내스크래치성이 나쁜 것으로 나타났다.

또한, 비교예 2와 같이 제2 패턴부의 패턴간 간격이 적정 범위보다 좁으면 휘도가 저하되고, 각도별 색상 차이가 크며, 모아레가 발생하는 것으로 나타났다.

또한, 비교예 3과 같이 제2 패턴부의 패턴간 간격이 적정 범위보다 넓으면 시야각 개선 효과가 없고, 각도별 색상 차이가 큰 것으로 나타났다.

또한, 비교예 4와 같이 제2 패턴부에 형성된 패턴의 종횡비가 적정 범위보다 작으면 휘도가 저하되고, 각도별 색상 차이가 큰 것으로 나타났다.

또한, 비교예 5와 같이 제2 패턴부에 형성된 패턴의 종횡비가 적정 범위보다 크면 시야각 개선 효과가 없고, 내스크래치성이 나쁜 것으로 나타났다.

또한, 비교예 6과 같이 제1 패턴부의 프리즘 패턴과 제2 패턴부의 패턴의 높이차가 적정 범위를 벗어날 경우 각도별 색상 차이가 크고 내스크래치성이 좋지 않은 것으로 나타났다.

또한, 비교예 7 과 같이 제1 패턴부의 패턴과 제2 패턴부의 패턴의 교차 각도가 적정 범위보다 작으면 휘도가 저하되고, 각도별 색상 차이가 크며, 모아레가 발생하는 것으로 나타났다.

결국, 본 발명에 광학시트의 다양한 예를 나타낸 실시예 1 내지 실시예 10에 따르면, 휘도와 반치각 특성이 우수하면서도 각도별 색상 차이가 작고, 모아레 발생을 방지할 수 있으며, 내스크래치성이 우수한 광학 시트를 제조할 수 있는 것을 확인하였다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

10 : 제1 패턴부
20 : 제2 패턴부
D1 : 제2 패턴부의 패턴간 간격
W1 : 제1 패턴부의 프리즘 패턴의 너비
W2 : 제2 패턴부의 패턴의 너비
H1 : 제1 패턴부의 프리즘 패턴의 높이
H2 : 제2 패턴부의 패턴의 높이
Θ : 제1패턴부와 제2 패턴부의 교차 각도

Claims

기재층; 및 상기 기재층의 일면에 형성되며, 패턴이 형성된 구조층을 포함하는 광학시트에 있어서,
상기 구조층은 다수의 프리즘 패턴이 배열된 제1 패턴부 및 상기 제1 패턴부의 패턴과 60~150°의 각도로 교차되어 형성된 다수의 패턴이 배열된 제2 패턴부를 포함하고,
상기 제1 패턴부의 프리즘 패턴과 제2 패턴부의 패턴은 그 높이차(|H1-H2|)가 500㎛ 미만이며, 이때, 상기 H1은 제1 패턴부의 프리즘 패턴의 높이이고, H2는 제2 패턴부의 패턴의 높이인 것을 특징으로 하는 광학시트.
제1항에 있어서,
상기 제2 패턴부에 형성된 패턴의 형상은 각각 그 종단면이 삼각형, 다각형, 반원형 및 반타원형 중 선택되는 다면체 형상; 종단면이 삼각형, 다각형, 피크가 유선형인 삼각형, 피크가 유선형인 다각형, 반원형 및 반타원형 중 선택되는 기둥 형상; 종단면이 삼각형, 다각형, 피크가 유선형인 삼각형, 피크가 유선형인 다각형, 반원형 및 반타원형 중 선택되는 곡선 기둥 형상; 원뿔 및 다면체뿔로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 광학시트.
제1항에 있어서,
상기 제2 패턴부에 형성된 패턴은 그 종단면의 종횡비(aspect ratio)가 0.05~10 인 것을 특징으로 하는 광학시트.
제1항에 있어서,
상기 제2 패턴부에 형성된 패턴은 패턴간 간격이 50~10000㎛인 것을 특징으로 하는 광학시트.
제1항에 있어서,
상기 제2 패턴부에 형성된 패턴은 인접한 패턴간 간격이 규칙 또는 불규칙인 것을 특징으로 하는 광학시트.
삭제
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 광학시트를 포함하는 백라이트 유닛.