KR102098213B1 - 광학시트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 베이스필름, 및 상기 베이스필름의 일면에 다수의 미세 렌즈들이 형성되는 미세 렌즈 어레이를 포함하고, 상기 다수의 미세 렌즈들 중 적어도 하나는 밑면이 다각형인 각뿔 또는 원뿔의 형상으로 구현되는 광학시트를 제공한다.

Description

광학시트{OPTICAL SHEET}
본 발명은 휘도와 차폐 특성이 향상된 광학시트를 얻기 위한 방안에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 액정(Liquid Crystal)을 이용하여 영상을 디스플레이하는 평판표시장치의 하나로서, 다른 디스플레이 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 소비전력 및 낮은 구동전압을 갖는 장점이 있어, 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있다.
이와 같은 액정표시장치는 영상을 표시하기 위한 액정표시패널과, 상기 액정표시패널에 광을 제공하기 위한 백라이트 유닛으로 구성된다.
상기 백라이트 유닛은 광을 발생하는 광원, 상기 광원으로부터 입사된 광의 경로를 변경하여 상기 액정표시패널 방향으로 출사하는 도광판, 상기 도광판에서 출사되는 광의 휘도 특성을 향상시키기 위한 다수의 광학시트 및 수납용기를 포함한다. 여기서, 상기 다수의 광학시트(Optical Sheet)는 광을 확산하는 확산시트 및 광을 집광하는 프리즘 시트 등으로 이루어진다.
현재, LDC TV, 노트북 등의 디스플레이(Display)에서는 LED와 투과 패널로 기술 개발이 이루어지면서, 광학시트에서도 고휘도 및 높은 수준의 신뢰성이 요구된다. 특히, 투과도가 높아지면서, 광학시트에 대한 외관 신뢰성 요구가 높다.
도 1은 종래기술에 따른 광학시트를 도시한 평면도이다.
도 1의 (a)를 참고하면, 렌즈형(Lens Type) 광학시트는 베이스필름(110)에 글래스 비즈(Glass Beads)를 도포한 미세 렌즈(120)를 형성한 형태로 제작되고 있다. 상기 렌즈형 광학시트는 균일하게 글래스 비즈를 분산하기 어려워서 불균일하게 글래스 비즈가 분산됨으로써, 부분적으로 얼룩이 발생하고, 렌즈간 접점(점선 표시) 부분에서 집광율 감소로 인한 휘도 저하가 발생한다. 또한, 불균일하게 비즈가 분산으로써, 비즈가 없는 부분이 존재하고, 비즈가 없는 부분에 스파킹(Sparking)이라는 빛샘 현상이 발생한다.
한편, 도 1의 (b)와 같이, 기계 가공을 통한 프리즘 형태의 광학시트는 휘도 및 높은 차폐 특성을 위해서 거의 동일한 크기의 렌즈를 사용하고 있다. 이러한 프리즘 형태의 광학시트는 휘도는 높으나 광 시프트로 인해 단일 시트에서의 차폐에 대한 문제점이 있다.
본 발명의 일실시예는 다수의 미세 렌즈들의 밑면을 다각형인 각뿔 또는 원뿔의 형상으로 구현함으로써, 휘도 및 차폐 특성을 향상시킬 수 있는, 광학시트를 제공한다.
본 발명의 일실시예는 베이스필름의 일면으로부터 선형의 경사면을 가지는 돌출된 형상으로 미세 렌즈들을 구현함으로써, 휘도 및 차폐 특성을 향상시킬 수 있는, 광학시트를 제공한다.
본 발명의 일실시예는 베이스필름의 일면으로부터 돌출된 경사면이 곡선이 아닌 직선형태를 가지도록 미세 렌즈들을 형성함으로써, 광학시트의 수를 감소시킬 수 있는, 광학시트를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 광학시트는 베이스필름, 및 상기 베이스필름의 일면에 다수의 미세 렌즈들이 형성되는 미세 렌즈 어레이를 포함하고, 상기 다수의 미세 렌즈들 중 적어도 하나는 밑면이 다각형인 각뿔 또는 원뿔의 형상으로 구현된다.
상기 다수의 미세 렌즈들은 상기 각뿔 또는 상기 원뿔의 꼭지점이 곡률형상을 이루도록 구현될 수 있다.
상기 원뿔로 형성된 미세 렌즈는 상기 원뿔의 밑면 지름이 3 ~ 200 μm로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 광학시트는 베이스필름, 및 상기 베이스필름의 일면에 다수의 미세 렌즈들이 형성되는 미세 렌즈 어레이를 포함하고, 상기 다수의 미세 렌즈들 중 적어도 하나는 상기 베이스필름의 일면으로부터 선형의 경사면을 가지는 돌출된 형상으로 구현될 수 있다.
상기 다수의 미세 렌즈들은 높이/지름의 비율이 0.2 ~ 1.5를 가지도록 구현될 수 있다.
상기 미세 렌즈 어레이는 높이 및 크기가 상이한 미세 렌즈들이 불규칙하게 형성될 수 있다.
상기 미세 렌즈 어레이는 높이 및 크기가 상이한 미세 렌즈들이 불규칙하게 형성된 블록이 복수개로 형성될 수 있다.
상기 미세 렌즈 어레이는 높이 및 크기가 동일한 미세 렌즈들이 규칙적으로 형성될 수 있다.
상기 미세 렌즈 어레이는 상기 다수의 미세 렌즈들의 총합 면적이 전체면적의 60% ~ 100%로 형성될 수 있다.
상기 베이스필름은 PET, PC, PES, PI, 및 PMMA 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 다수의 미세 렌즈들의 밑면을 다각형인 각뿔 또는 원뿔의 형상으로 구현함으로써, 휘도 및 차폐 특성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 베이스필름의 일면으로부터 선형의 경사면을 가지는 돌출된 형상으로 미세 렌즈들을 구현함으로써, 휘도 및 차폐 특성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 베이스필름의 일면으로부터 돌출된 경사면이 곡선이 아닌 직선형태를 가지도록 미세 렌즈들을 형성함으로써, 광학시트의 수를 감소시킬 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 광학시트를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광학시트를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 미세 렌즈의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 높이 및 크기가 상이한 미세 렌즈의 일례를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 광학시트를 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부여를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광학시트를 도시한 도면이다.
도 2를 참고하면, 광학시트(100)는 베이스필름(110), 및 베이스필름(110)의 일면에 다수의 미세 렌즈(120)들이 형성되는 미세 렌즈 어레이(Micro Lens Array; MLA)를 포함한다. 이때, 상기 다수의 미세 렌즈(120)들 중 적어도 하나는 밑면이 다각형인 각뿔 또는 원뿔의 형상으로 구현될 수 있다.
예컨대, 미세 렌즈(120)는 베이스필름(110)과 접촉되는 밑면이 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등의 다각형이거나, 반원, 타원, 타원형 등 다양한 모양을 가지고, 상기 밑면으로부터 베이스필름(110)의 일면으로부터 돌출되게 형성될 수 있다. 즉, 도면과 같이, 미세 렌즈(120)는 베이스필름(110)의 상부방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 이때, 미세 렌즈(120)는 돌출된 면의 최고점이 하나의 꼭지점을 가지는 각뿔 도는 원뿔의 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 각뿔 또는 원뿔의 형상으로 미세 렌즈(120)가 형성되는 경우, 상기 최고점은 상기 각뿔 또는 상기 원뿔의 꼭지점이 된다.
실시예로, 다수의 미세 렌즈(120)들은 상기 각뿔 또는 상기 원뿔의 꼭지점이 곡률형상을 이루도록 구현될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 미세 렌즈의 일례를 도시한 도면이다.
도 3을 참고하면, 미세 렌즈(120)가 원뿔의 형태로 형성된 경우, 원뿔의 꼭지점이 팁(tip)처럼 뾰족하게 형성될 수도 있고(a), 원뿔의 꼭지점이 곡률형상을 이루도록 형성될 수도 있다(b). 미세 렌즈(120)의 꼭지점이 곡률형상을 가지는 경우, 팁(tip)처럼 뾰족하게 형성된 경우에 비해 차폐 특성이 더 좋을 수 있다.
예컨대, 원뿔로 형성된 미세 렌즈는 상기 원뿔의 밑면 지름(d)이 3 ~ 200 μm로 형성될 수 있다. 또한, 미세 렌즈(120)는 높이(h)/지름(d)의 비율이 0.2 ~ 1.5를 가지도록 구현될 수 있다.
실시예로, 상기 미세 렌즈 어레이는 높이 및 크기가 상이한 미세 렌즈(120)들이 불규칙하게 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 높이 및 크기가 상이한 미세 렌즈의 일례를 도시한 도면이다.
도 4를 참고하면, 미세 렌즈(a)의 높이(h1)과 지름(d1)은 미세 렌즈(b)의 높이(h2)과 지름(D2)보다 작고, 미세 렌즈(b)의 높이(h2)과 지름(D2)은 미세 렌즈(c)의 높이(h3)과 지름(D3)보다 클 수 있다. 즉, 세 개의 미세 렌즈들(a 내지 c)은 각각 다른 높이와 크기로 형성될 수 있다. 또한, 세 개의 미세 렌즈들 중 적어도 어느 하나(c)는 꼭지점이 곡률형상을 이루도록 형성될 수도 있다.
따라서, 상기 미세 렌즈 어레이는 상기 다수의 미세 렌즈들 각각의 밑면 지름(d)이 3 ~ 200 μm로 형성되거나, 높이(h)/지름(d)의 비율이 0.2 ~ 1.5를 가지도록 형성될 수 있다.
다른 실시예로, 상기 미세 렌즈 어레이는 높이 및 크기가 상이한 미세 렌즈들이 불규칙하게 형성된 블록이 복수개로 형성될 수도 있다. 예컨대, 하나의 블록에 도 4의 세 개의 미세 렌즈들이 불규칙하게 형성되고, 상기 미세 렌즈 어레이는 상기 블록이 적어도 2개 이상으로 형성된 것일 수 있다.
또 다른 실시예로, 상기 미세 렌즈 어레이는 높이 및 크기가 동일한 미세 렌즈들이 규칙적으로 형성될 수도 있다.
이렇게, 미세 렌즈 어레이 상에 미세 렌즈들을 형성하는 것은 차폐 및 휘도 특성을 고려하여 가변적으로 형성될 수 있을 것이다.
또 다른 실시예로, 상기 미세 렌즈 어레이는 상기 다수의 미세 렌즈들의 총합 면적이 전체면적의 60% ~ 100%로 형성될 수 있다.
실시예로, 베이스필름(110)은 PET(polyethylene terephthalate), PC(polycarbonate), PES(polyether sulfone), PI(polyimide), 및 PMMA(PolyMethly MethaAcrylate) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.
또는 베이스필름(110)의 타면은 글래스 비즈(Beads)를 포함할 수 있다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 광학시트를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 7에 도시한 광학시트는 베이스필름(110), 및 상기 베이스필름의 일면에 다수의 미세 렌즈(120)들이 형성되는 미세 렌즈 어레이를 포함하고, 상기 다수의 미세 렌즈들 중 적어도 하나는 상기 베이스필름의 일면으로부터 선형의 경사면을 가지는 돌출된 형상으로 구현될 수 있다.
도 5를 참고하면, 미세 렌즈(120)는 베이스필름(110)과 접촉되는 밑면이 삼각형으로 형성되어, 베이스필름(110)의 상부방향으로 돌출된 형상으로 구현될 수 있다. 이때, 돌출된 형상은 경사면을 가지며, 경사면은 곡선이 아닌 직선으로 구현될 수 있다. 따라서, 미세 렌즈(120)는 삼각뿔 형상을 가질 수 있다. 실시예로, 미세 렌즈(120)는 상기 삼각뿔의 꼭지점이 곡률형상을 이루도록 구현될 수 있다. 또한, 미세 렌즈(120)는 상기 밑면에 형성된 삼각형의 두 개의 선분이 만나는 꼭지각을 팁처럼 뾰족하게 형성될 수도 있고, 곡률형상을 이루도록 형성될 수도 있다.
도 6을 참고하면, 미세 렌즈(120)는 베이스필름(110)과 접촉되는 밑면이 사각형으로 형성되어, 베이스필름(110)의 상부방향으로 돌출된 형상은 경사면을 가지며, 경사면은 곡선이 아닌 직선으로 구현될 수 있다. 따라서, 미세 렌즈(120)는 사각뿔 형상을 가지며, 상기 사각뿔의 꼭지점이 팁처럼 뾰족하게 형성될 수도 있고, 곡률형상을 이루도록 구현될 수 있다. 또한, 미세 렌즈(120)는 상기 밑면에 형성된 사각형의 두 개의 선분이 만나는 꼭지각을 팁처럼 뾰족하게 형성될 수도 있고, 곡률형상을 이루도록 형성될 수도 있다.
도 7을 참고하면, 미세 렌즈(120)는 베이스필름(110)과 접촉되는 밑면이 오각형으로 형성되어, 베이스필름(110)의 상부방향으로 돌출된 형상은 경사면을 가지며, 경사면은 곡선이 아닌 직선으로 구현될 수 있다. 따라서, 미세 렌즈(120)는 오각뿔 형상을 가지며, 상기 오각뿔의 꼭지점이 팁처럼 뾰족하게 형성될 수도 있고, 곡률형상을 이루도록 구현될 수 있다. 또한, 미세 렌즈(120)는 상기 밑면에 형성된 오각형의 두 개의 선분이 만나는 꼭지각을 팁처럼 뾰족하게 형성될 수도 있고, 곡률형상을 이루도록 형성될 수도 있다.
도 5 내지 도 7에 대해서도, 미세 렌즈(120)는 높이/지름의 비율이 0.2 ~ 1.5를 가지도록 구현될 수 있다. 또한, 상기 미세 렌즈 어레이는 높이 및 크기가 상이한 미세 렌즈(120)들이 불규칙하게 형성될 수 있다. 또는, 상기 미세 렌즈 어레이는 높이 및 크기가 상이한 미세 렌즈들이 불규칙하게 형성된 블록이 복수개로 형성될 수도 있다. 또는, 상기 미세 렌즈 어레이는 높이 및 크기가 동일한 미세 렌즈들이 규칙적으로 형성될 수도 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 광학시트
110: 베이스필름
120: 미세 렌즈

Claims (10)

  1. 베이스필름; 및
    상기 베이스필름의 일면에 배치되는 렌즈 어레이를 포함하고,
    상기 렌즈 어레이는 복수개의 렌즈들을 포함하고,
    상기 복수개의 렌즈들 중 적어도 하나는 상기 베이스필름의 일면으로부터 선형의 경사면을 가지는 돌출된 형상을 가지며, 밑면이 다각형인 각뿔 또는 원뿔의 형상으로 구현되고,
    상기 복수개의 렌즈들은, 상기 베이스필름의 가장자리 영역과 이격되며, 상기 베이스필름의 일면 상에서 서로 이격되어 배치되고,
    상기 복수의 렌즈들이 배치되지 않는 상기 베이스필름의 일면은, 상기 일면과 반대되는 상기 베이스필름의 타면과 평행하고,
    상기 베이스필름의 일면 상에서 상기 복수개의 렌즈들이 차지하는 면적은, 상기 베이스필름의 일면 전체 면적의 60% 내지 90%이고,
    상기 베이스필름의 타면은 글래스 비즈(beads)를 포함하고,
    상기 렌즈 어레이는 상기 복수개의 렌즈들이 불규칙하게 배치된 블록이 복수개로 형성되고,
    상기 복수개의 렌즈는, 제 1 높이와 제 1 지름을 가지는 제 1 렌즈; 상기 제 1 높이보다 큰 제 2 높이 및 상기 제 1 지름보다 큰 제 2 지름을 가지는 제 2 렌즈; 상기 제 2 높이보다 큰 제 3 높이 및 상기 제 2 지름보다 큰 제 3 지름을 가지는 제 3 렌즈를 포함하고,
    상기 복수개의 렌즈 각각의 높이/지름의 비율은 0.2 ~ 1.5를 가지고,
    상기 제 2 및 제 3 렌즈의 꼭지점은 곡률 형상을 가지지 않고, 상기 제 1 렌즈의 꼭지점은 곡률형상을 가지는 광학시트.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 원뿔로 형성된 렌즈는 상기 원뿔의 밑면 지름이 3 ~ 200㎛를 포함하는 광학시트.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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