KR102275647B1 - 광학 복합 시트 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

광학 복합 시트 및 이를 포함하는 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102275647B1
KR102275647B1 KR1020200127104A KR20200127104A KR102275647B1 KR 102275647 B1 KR102275647 B1 KR 102275647B1 KR 1020200127104 A KR1020200127104 A KR 1020200127104A KR 20200127104 A KR20200127104 A KR 20200127104A KR 102275647 B1 KR102275647 B1 KR 102275647B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
prism
layer
prism pattern
sheet
Prior art date
Application number
KR1020200127104A
Other languages
English (en)
Inventor
차효길
최용재
김태훈
조규중
Original Assignee
에스케이씨하이테크앤마케팅(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에스케이씨하이테크앤마케팅(주) filed Critical 에스케이씨하이테크앤마케팅(주)
Priority to KR1020200127104A priority Critical patent/KR102275647B1/ko
Priority to US17/330,566 priority patent/US20220099869A1/en
Priority to CN202110679064.9A priority patent/CN114355665A/zh
Priority to EP21181562.6A priority patent/EP3974879A1/en
Priority to JP2021109329A priority patent/JP7427633B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of KR102275647B1 publication Critical patent/KR102275647B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
    • B32B7/023—Optical properties
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0065—Manufacturing aspects; Material aspects
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G02F1/133607—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members the light controlling member including light directing or refracting elements, e.g. prisms or lenses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

일 구현예에 따른 광학 복합 시트는 프리즘 시트, 광 확산층 등의 광학 기능 요소들이 복합되면서 특정 파장 대역의 광을 흡수하는 광 흡수제를 프리즘 패턴층에 첨가함으로써, 종래보다 단순한 제조 공정으로도 색 영역을 향상시키면서도 광 흡수에 따른 휘도 저하가 최소화될 수 있다. 또한 프리즘 패턴층의 조성을 조절하여 UV 경화에 따른 광 흡수제의 열화를 방지하면서 광학적 특성과 기계적 특성을 확보할 수 있다.

Description

광학 복합 시트 및 이를 포함하는 표시 장치{OPTICAL COMPOSITE SHEET AND DISPLAY APPARATUS COMPRISING SAME}
구현예는 색 영역 및 휘도가 향상된 광학 복합 시트 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
예전에는 40인치(")대 TV가 주류였지만, 이제는 50"대, 더 나아가 60"대 TV를 구매하는 소비자도 많이 생겨났다. 이러한 사이즈 경쟁이 끝나자, 해상도 경쟁이 시작되었다. 1년 전만 해도 FHD(Full High Definition)급이면 고급 모델에 속했지만, 이제는 UHD(Ultra High Definition)가 시장에서 급속히 확산되었다.
최근 표시 장치 분야는 대면적, 고해상도 경쟁에서 색감 경쟁으로 진화하고 있다. 이러한 이유로 최근에는 우수한 색감을 갖는 표시 장치의 제조에 대한 경쟁이 대두되고 있다.
액정 표시 장치(LCD)는 액정의 광학적 특성을 이용하여 영상을 표시하는데, 영상을 표시하는 액정 표시 패널이 자체적으로 발광하지 못하는 비발광형 소자이기 때문에, 액정 표시 패널과 함께 이의 배면에 배치되어 액정 표시 패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛(back-light unit)을 포함하는 구조를 갖는다. 액정 표시 장치는 다른 표시 장치에 비해 두께가 얇고, 무게가 가벼우며, 소비전력이 적고, 구동 전압이 낮다는 장점을 갖는 반면, 색감 측면에서는 다른 표시 장치에 비해 다소 뒤떨어진다.
또한 지금은 사라지고 있는 음극선관 표시 장치(CRT)의 경우는 색 영역(color gamut)이 NTSC(National Television Standards Committee) 기준으로 80%에 이르고, 플라즈마 표시 장치(PDP) 또한 NTSC 90% 수준의 제품이 최근까지 출시되었다. 그리고, 차세대 표시 장치로 각광받는 유기 발광 표시 장치(OLED)의 경우 NTSC 100%까지 달성 가능하다. 하지만, LCD TV는 NTSC 72% 수준이다.
이에 따라, 표시 장치 분야의 시장을 활성화하기 위해서는 이러한 액정 표시 장치의 단점을 개선하여, 종래의 색 영역을 향상시키면서 휘도가 저하되지 않는 기술이 요구되고 있다.
한국 공개특허공보 제2012-0072194호
표시 장치의 백라이트 유닛에 적용되는 광학 시트는 집광, 확산, 반사 등의 기능을 수행하며, 둘 이상의 기능을 복합할 경우 개별 광학적 기능을 서로 보완하면서 극대화할 수 있다. 또한 상기 광학 시트에 RGB 이외의 불필요한 파장을 차단하는 필터층을 복합하여 색 영역을 향상시킬 수 있다. 그러나, 종래에는 이러한 추가적인 필터층을 도입하는 과정에서 제조 공정이 복잡해지거나 전체 두께가 증가거나 휘도가 저하되는 문제가 있었다.
이에 본 발명자들이 연구한 결과, 프리즘 시트, 광 확산층 등의 광학 기능 요소들을 복합하면서 특정 파장 대역의 광을 선택적으로 흡수하는 광 흡수제를 프리즘 패턴층에 첨가함으로써, 종래보다 단순한 제조 공정으로도 색 영역을 향상시키면서도 광 흡수에 따른 휘도 저하를 최소화할 수 있었다. 또한 본 발명자들은 프리즘 패턴층의 조성을 조절하여 UV 경화에 따른 광 흡수제의 열화를 방지하면서 광학적 특성과 기계적 특성을 확보할 수 있었다.
따라서 구현예의 과제는, 색 영역을 향상시키면서 휘도 및 공정성도 우수한 광학 복합 시트, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
일 구현예에 따르면, 제 1 기재층, 및 상기 기재층 상에 배치되는 제 1 프리즘 패턴층을 포함하는 제 1 프리즘 시트; 및 상기 제 1 프리즘 시트 아래에 배치되는 제 1 광 확산층을 포함하고, 상기 제 1 프리즘 패턴층이 특정 파장 대역의 광을 선택적으로 흡수하는 광 흡수제를 포함하는, 광학 복합 시트가 제공된다.
다른 구현예에 따르면, 제 1 기재층의 상면에 제 1 프리즘 패턴 형성용 조성물을 코팅하고 패턴을 전사한 뒤 UV 경화시켜 제 1 프리즘 패턴층을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 기재층의 하면에 제 1 광 확산층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 프리즘 패턴 형성용 조성물이 바인더 수지, 광 흡수제, UV 차단제, 산화방지제 및 광 안정제를 포함하고, 상기 광 흡수제가 특정 파장 대역의 광을 선택적으로 흡수하는, 광학 복합 시트의 제조방법이 제공된다.
또 다른 구현예에 따르면, 광원; 상기 광원으로부터의 광을 입사받아 영상을 표시하는 표시 패널; 및 상기 광원으로부터 상기 표시 패널까지의 광 경로에 배치되는 광학 복합 시트를 포함하고, 상기 광학 복합 시트는 제 1 기재층, 및 상기 기재층 상에 배치되는 제 1 프리즘 패턴층을 포함하는 제 1 프리즘 시트; 및 상기 제 1 프리즘 시트의 아래에 배치되는 제 1 광 확산층을 포함하고, 상기 제 1 프리즘 패턴층이 특정 파장 대역의 광을 선택적으로 흡수하는 광 흡수제를 포함하는, 표시 장치가 제공된다.
상기 구현예에 따르면, 프리즘 시트, 광 확산층 등의 광학 기능 요소들을 복합하면서 특정 파장 대역의 광을 선택적으로 흡수하는 광 흡수제를을 프리즘 패턴층에 첨가함으로써, 종래보다 단순한 제조 공정으로도 색 영역을 향상시키면서도 광 흡수에 따른 휘도 저하가 최소화된 광학 복합 시트를 제공할 수 있다.
또한 바람직한 구현예에 따르면, 프리즘 패턴층의 조성을 조절하여 UV 경화에 따른 광 흡수제의 열화를 방지하면서 광학적 특성과 기계적 특성을 확보할 수 있다.
이에 따라 상기 구현예에 따른 광학 복합 시트는 LCD와 같은 표시 장치의 백라이트 유닛에 적용되어 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일 구현예에 따른 표시 장치 및 광의 진행 방향을 나타낸 것이다.
도 2는 CIE 1976 색도 좌표 u'v'에서 색 영역을 산출하는 방법이다.
도 3은 일 구현예에 따른 표시 장치의 분해 사시도를 나타낸 것이다.
도 4는 일 구현예에 따른 백라이트 유닛의 단면도를 나타낸 것이다.
도 5a 내지 5d는 실시예 1 내지 4의 광학 복합 시트의 단면도를 나타낸다.
도 6은 비교예의 광학 복합 시트의 단면도를 나타낸 것이다.
도 7은 제 1 프리즘 패턴층 형성 및 제 2 기재층과의 합지 공정을 나타낸 것이다.
도 8은 일 구현예에 따른 광 흡수제를 포함하는 제 1 프리즘 시트의 제조방법을 나타낸 것이다.
도 9a 내지 9c는 일 구현예에 따른 광학 복합 시트의 제조방법을 나타낸 것이다.
도 10a 내지 10c는 일 구현예에 따른 광학 복합 시트에 포함되는 프리즘 시트의 단면도이다.
도 11a 및 11b는 일 구현예에 따른 광학 복합 시트에 포함되는 제 1 광 확산층 및 제 2 광 확산층의 단면도이다.
도 12는 일 구현예에 따른 광학 복합 시트에 포함되는 반사 편광 필름의 단면도이다.
이하의 구현예의 설명에 있어서, 하나의 구성요소가 다른 구성요소의 상 또는 아래에 형성되는 것으로 기재되는 것은, 하나의 구성요소가 다른 구성요소의 상 또는 아래에 직접, 또는 또 다른 구성요소를 개재하여 간접적으로 형성되는 것을 모두 포함한다.
또한 각 구성요소의 상/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기와 다를 수 있다.
본 명세서에서 어떤 구성요소를 "포함"한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 그 외 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
또한, 본 명세서에 기재된 구성요소의 물성 값, 치수 등을 나타내는 모든 수치 범위는 특별한 기재가 없는 한 모든 경우에 "약"이라는 용어로 수식되는 것으로 이해하여야 한다.
본 명세서에서 단수 표현은 특별한 설명이 없으면 문맥상 해석되는 단수 또는 복수를 포함하는 의미로 해석되어야 한다.
표시 장치
일 구현예에 따른 표시 장치는 광원, 표시 패널 및 광학 복합 시트를 포함한다. 상기 표시 패널은 상기 광원으로부터의 광을 입사받아 영상을 표시한다. 상기 광학 복합 시트는 상기 광원으로부터 상기 표시 패널까지의 광 경로에 배치된다. 따라서, 상기 표시 장치는 광원; 상기 광원으로부터의 광이 입사되는 광학 복합 시트; 및 상기 광학 복합 시트로부터의 광이 입사되는 표시 패널을 포함할 수 있다. 상기 광원으로부터의 광은 상기 광학 복합 시트를 통과하면서 특성이 향상되고, 상기 표시 패널은 상기 향상된 특성의 광을 사용하여 영상을 표시한다. 그 결과, 도 1을 참조하여, 표시 장치(1)의 화면으로부터 출사된 광(L)을 통해 보여지는 영상은 우수한 색감으로 인지될 수 있다.
구체적으로, 도 3을 참조하여, 상기 표시 장치(1)는, 백라이트 유닛(10); 및 상기 백라이트 유닛(10) 상에 배치되는 표시 패널(20)을 포함할 수 있다. 상기 백라이트 유닛(10)은 광학 복합 시트(11); 및 확산판 또는 도광판(700)을 포함할 수 있고, 광원(900)을 더 포함할 수 있다.
상기 광원은 상기 도광판의 측면 또는 상기 확산판의 아래에 배치될 수 있다. 상기 확산판 또는 도광판(700)은 상기 광학 복합 시트(11)의 아래에 배치되어 광원(900)으로부터 발생하는 광을 표시 패널(20)로 전달하는 역할을 한다. 상기 도광판(700)은 에지형 광원인 경우에 이용되고 이때 상기 도광판(700)의 아래에 반사판(800)이 배치됨으로써 광 손실을 줄일 수 있다. 상기 확산판은 직하형 광원인 경우에 이용되고 LED 면 광원이 이용되어 광 효율이 향상될 수 있다.
도 3을 참조하여, 상기 광원(900)으로부터 발생한 광은 도광판(700)의 측면에 입사하고 반사판(800)에 반사되어 광학 복합 시트(11)의 하부로 입사한다. 이와 같이 입사된 광은 광학 복합 시트(11)를 수직으로 통과하여 상부로 출사하게 된다. 상기 광학 복합 시트(11)의 상부로 출사된 광은 표시 패널(20)에 입사되고 그 결과 표시 패널의 화면에 영상이 표시될 수 있다.
상기 광원은 백색 광원일 수 있다. 예를 들어 상기 광원은 연속 발광 스펙트럼을 가질 수 있다. 구체적으로 상기 광원은 백색 LED일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 광원은 청색 GaN(Gallium Nitride) 발광 칩 및 노란색 YAG(Yttrium Aluminum Garnet, Y3Al5O12) 형광체를 포함할 수 있다. 또한 상기 광원은 청색 GaN(Gallium Nitride) 발광 칩 및 r,g 형광체를 포함하거나 r 형광체와 적색 KSF(K2SiF6:Mn) 형광체를 포함할 수 있다.
상기 표시 패널(20)은 액정셀 및 하나 이상의 편광판을 포함할 수 있고, 구체적인 예로서 제 1 편광판, 액정 셀, 및 제 2 편광판이 적층된 구조를 가질 수 있으며, 이들 편광판과 액정 셀 사이에는 접착층이 형성될 수 있다.
상기 표시 장치(1)는 상기 표시 패널(20) 상에 배치되는 커버 윈도우(30)를 더 포함할 수 있고, 상기 커버 윈도우는 투명 폴리이미드 필름이나 초박막 글래스(UTG)로 구성될 수 있다. 또한 상기 표시 장치(1)는 상기 표시 패널(20)와 연결되는 전극 및 기판을 더 포함할 수 있다. 그 외에도 상기 액정 표시 장치(1)는 이들 구성 요소들을 둘러싸면서 보호하는 프레임(51, 52)을 포함할 수 있다.
광학 복합 시트의 구성층
상기 광학 복합 시트는 하나 이상의 프리즘 시트 및 광 확산층을 포함하고, 그 외에 기재 필름, 반사 편광 필름, 완충 필름 및 접착층을 더 포함할 수 있다.
또한 상기 광학 복합 시트는 적어도 하나의 프리즘 시트의 프리즘 패턴층에 광 흡수제를 포함한다.
상기 프리즘 시트 및 광 확산층은 상기 광원으로부터 상기 표시 패널까지의 광 경로에 배치될 수 있다.
이하 각 구성층 별로 구체적으로 설명한다.
프리즘 시트
상기 프리즘 시트는 프리즘 패턴의 계면의 굴절률 차이에 의한 집광을 통해 휘도를 향상시키는 역할을 한다.
도 10a를 참조하여, 상기 프리즘 시트(200)는 기재층(201) 및 상기 기재층 상에 형성된 패턴층(202)을 포함한다. 상기 패턴층의 패턴 형상은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 긴 삼각 기둥 형태를 가짐으로써 계면에서 광을 굴절시킬 수 있다.
상기 프리즘 시트는 서로 다른 높이를 갖는 복수 개의 프리즘 패턴을 포함할 수 있다. 도 10b를 참조하여, 상기 프리즘 패턴은 서로 높이가 다른 제 1 패턴(202a) 및 제 2 패턴(202b)으로 구성될 수 있다. 상기 제 1 패턴의 높이(Ta)에 대한 상기 제 2 패턴의 높이(Tb)의 비율(Tb/Ta)는 0.5 내지 0.99, 또는 0.8 내지 0.95일 수 있다.
도 10c를 참조하여, 제 1 패턴(202a)의 상단의 꼭지부가 접착층(600)에 침투하여 접착이 이루어지고 이때 메니스커스(601)가 발생하여 집광 성능을 저하시키게 된다. 따라서 제 2 패턴(202b)의 높이를 제 1 패턴과 다르게 하여 상단의 형태를 보존함으로써 집광 성능의 저하를 억제할 수 있다.
상기 기재층 및 상기 패턴층은 서로 다른 소재로 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 기재층의 소재로는 폴리에스테르 수지, 폴리에테르설폰 수지, 아크릴 수지, 폴리에테르이미드 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리알릴레이트 수지, 폴리이미드 수지, 폴리카보네이트 수지, 셀룰로오스 트리아세테이트 수지, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 수지 등을 들 수 있다. 보다 구체적으로 상기 기재층의 소재는 폴리에스테르 수지, 특히 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 또는 폴리에틸렌나프탈레이트 수지일 수 있다.
또한 상기 패턴층의 소재는 UV 경화형 수지일 수 있고, 예로서 에폭시 아크릴레이트 및 우레탄 아크릴레이트와 같은 아크릴레이트계 수지 또는 메타크릴레이트계 수지이거나 에폭시 수지일 수 있다.
도 10a를 참조하여, 상기 프리즘 시트의 기재층의 두께(T1)는 30 ㎛ 내지 300 ㎛일 수 있고, 구체적으로 50 ㎛ 내지 200 ㎛일 수 있으며, 패턴층의 두께(T2)는 10 ㎛ 내지 100 ㎛일 수 있고, 구체적으로 20 ㎛ 내지 60 ㎛일 수 있다.
상기 광학 복합 시트는 2종 이상의 프리즘 시트를 포함할 수 있으며, 구체적으로 제 1 프리즘 시트 및 제 2 프리즘 시트를 포함할 수 있다.
상기 제 1 프리즘 시트와 상기 제 2 프리즘 시트의 패턴은 서로 동일하거나 또는 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 프리즘 시트는 제 1 방향으로 연장되는 제 1 프리즘 패턴을 포함하는 제 1 프리즘 시트; 및 상기 제 1 방향에 대해서 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 제 2 프리즘 패턴을 포함하는 제 2 프리즘 시트를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 제 1 프리즘 시트와 상기 제 2 프리즘 시트의 패턴의 결 방향은 서로 직교할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제 1 프리즘 시트는 수평 프리즘 시트이고, 상기 제 2 프리즘 시트는 수직 프리즘 시트일 수 있으며, 또는 그 반대일 수도 있다.
또한 상기 제 1 프리즘 시트의 패턴층과 상기 제 2 프리즘 시트의 패턴층은 모두 동일한 방향을 향하거나 또는 서로 다른 방향을 향할 수도 있다.
제 1 프리즘 패턴층의 광학 특성
일 구현예에 따르면, 상기 제 1 프리즘 패턴층은 특정 파장 대역의 광을 선택적으로 흡수한다.
상기 제 1 프리즘 패턴층은 가시광 파장 대역 내에서 주 흡수 파장을 가질 수 있다. 다만 상기 제 1 프리즘 패턴층의 주 흡수 파장은 가시광 파장 대역 내에서 순수한 RGB 파장을 제외한 대역에 속할 수 있다. 이에 따라 상기 제 1 프리즘 패턴층은 광원에서 나오는 순수한 RGB 파장 이외의 불필요한 파장을 차단하여 색 영역을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 프리즘 패턴층의 주 흡수 파장이 470 nm 내지 520 nm, 또는 550 nm 내지 620 nm 내에 속할 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 프리즘 패턴층의 주 흡수 파장이 480 nm 내지 510 nm, 560 nm 내지 610 nm, 또는 580 nm 내지 620 nm 내에 속할 수 있다.
또한 상기 제 1 프리즘 패턴층은 상기 주 흡수 파장보다는 흡수율이 낮은 부 흡수 파장을 추가로 가질 수 있고, 상기 부 흡수 파장도 가시광 파장 대역 내에 속할 수 있다. 예를 들어 상기 부 흡수 파장도 가시광 파장 대역 내에서 순수한 RGB 파장을 제외한 대역에 속할 수 있다. 또는 상기 부 흡수 파장은 상기 주 흡수 파장과 달리 순수한 RGB 파장 대역 내에 속할 수 있고, 예를 들어 상기 부 흡수 파장은 510 nm 내지 560 nm, 또는 530 nm 내지 570 nm에 속할 수 있다.
구체적인 일례로서, 상기 제 1 프리즘 패턴층은 580 nm 내지 620 nm에서 주 흡수 파장 및 530 nm 내지 570 nm에서 부 흡수 파장을 가질 수 있다. 상기 범위 내일 때 보다 효과적으로 색 영역을 향상시킬 수 있다.
상기 제 1 프리즘 패턴층은 자외선 투과율이 일정 범위 내일 수 있다. 예를 들어 상기 제 1 프리즘 패턴층의 UV-A 광에 대한 투과율은 10% 이상, 20% 이상, 또는 30% 이상일 수 있고, 또한 80% 이하, 70% 이하, 60% 이하, 또는 50% 이하일 수 있다. 구체적인 일례로서, 상기 제 1 프리즘 패턴층이 UV-A 광에 대하여 10% 내지 70%의 투과율을 가질 수 있다.
또한 상기 제 1 프리즘 패턴층은 가시광 투과율이 일정 수준 이상일 수 있다. 예를 들어 상기 제 1 프리즘 패턴층은 590 nm 파장에 대한 광 투과율이 30% 이상, 45% 이상, 50% 이상, 또는 70% 이상일 수 있고, 구체적으로 30% 내지 90%, 또는 50% 내지 90%일 수 있다.
제 1 프리즘 패턴층의 조성
도 8의 (c)는 일 구현예에 따른 광학 복합 시트에 포함되는 제 1 프리즘 패턴층의 단면도이다. 도 8의 (c)를 참조하여 상기 제 1 프리즘 패턴층(212)은 1종 이상의 광 흡수제(110), 및 바인더 수지(120)를 포함한다.
상기 광 흡수제는 앞서 예시한 주 흡수 파장을 가질 수 있다. 예를 들어 상기 광 흡수제는 염료 또는 안료일 수 있고, 유기 물질이거나 무기 물질일 수 있으며, 구체적으로 유기 염료 또는 무기 안료일 수 있다.
구체적인 예로서, 상기 광 흡수제는 피롤메틴류, 로다민류, 보론디피로메텐류, 테트라아자포르피린류, 스쿠아린류 및 시아닌류로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종일 수 있다.
일반적으로 광 흡수제는 UV 광에 의해 라디칼 반응이 발생하여 활성이 저하되기 쉽기 때문에, 통상적인 코팅층이나 열 경화 수지층에 주로 첨가되고 있다. 한편 프리즘 패턴을 형성하고 인접 층과의 접착에도 패턴 형상을 유지하기 위해서는 UV 경화를 통한 일정 수준 이상의 강도 구현이 요구되므로, 종래에는 프리즘 패턴층에 광 흡수제를 첨가하기 어려운 문제가 있었다. 그러나 본 발명에 따르면, 프리즘 패턴층에 첨가되는 성분들의 조성 및 함량을 조절하여 UV 경화에 따른 광 흡수제의 활성 저하를 방지하면서 광학적/기계적 특성이 확보된 프리즘 패턴층을 형성할 수 있다. 이에 따라 광 흡수층을 도입하기 위한 별도의 코팅층을 제조하지 않아도 되고, 그에 따른 추가적인 에이징 단계가 필요 없으므로 공정을 단순화하고 생산성을 향상시킬 수 있다.
예를 들어 상기 광 흡수제의 함량은 상기 제 1 프리즘 패턴층의 총 중량을 기준으로 0.01 중량% 내지 10 중량%, 예를 들어 0.01 중량% 내지 7 중량%, 0.01 중량% 내지 5 중량%, 또는 0.01 중량% 내지 3 중량%일 수 있다. 구체적으로 상기 광 흡수제는 상기 제 1 프리즘 패턴층의 총 중량을 기준으로 0.01 중량% 내지 1 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 또한 상기 광 흡수제의 함량은 상기 제 1 프리즘 패턴층 내에 포함되는 바인더 수지 100 중량부를 기준으로, 0.01 중량부 이상, 0.015 중량부 이상, 0.02 중량부 이상, 0.025 중량부 이상, 0.03 중량부 이상, 0.035 중량부 이상, 또는 0.04 중량부 이상일 수 있고, 또한 1 중량부 이하, 0.5 중량부 이하, 0.1 중량부 이하, 0.05 중량부 이하, 0.045 중량부 이하, 0.04 중량부 이하, 0.035 중량부 이하, 0.03 중량부, 또는 0.025 중량부 이하일 수 있다.
상기 바인더 수지는 코팅 및 패턴 형성에 적합한 성분으로 구성될 수 있고, 예를 들어 앞서 예시한 바와 같은 UV 경화형 수지일 수 있다. 구체적으로, 상기 바인더 수지는 에폭시 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 아크릴릭 아크릴레이트, 실리콘 아크릴레이트, 폴리리부타디엔 아크릴레이트, 멜라민 아크릴레이트, 에폭시 변성 아크릴레이트 및 우레탄 변성 아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 제 1 프리즘 패턴층은 UV 차단제, 산화방지제 및 광 안정제 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 UV 차단제는 히드록시벤조트리아졸계, 트리스-레조르시놀-트리아진 크로모포어계 및 히드록시페닐-벤조트리아졸 크로모포어계 UV 차단제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종일 수 있다.
또한 상기 산화방지제는 아민계, 페놀계, 유황계, 포스핀계, 포스파이트계 및 티오에스터계 산화방지제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종일 수 있다.
또한 상기 광 안정제는 HALS(hindered amine light stabilizer)계, 벤조트리아졸계 및 벤조폐놀계 광안정제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종일 수 있다.
상기 제 1 프리즘 패턴층에 포함되는 UV 차단제의 중량은 상기 광 흡수제의 중량 대비 10배 이상, 20배 이상, 또는 30배 이상일 수 있고, 또한 100배 이하, 70배 이하, 또는 50배 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 UV 차단제의 중량이 상기 광 흡수제의 중량 대비 10배 내지 100배일 수 있다.
상기 제 1 프리즘 패턴층에 포함되는 산화방지제의 중량은 상기 광 흡수제의 중량 대비 0.5배 이상, 1배 이상, 2배 이상, 10배 이상, 또는 30배 이상일 수 있고, 또한 100배 이하, 10배 이하, 7배 이하, 또는 5배 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 UV 차단제 및 상기 산화방지제의 중량이 상기 광 흡수제의 중량 대비 1배 내지 10배일 수 있다.
상기 제 1 프리즘 패턴층에 포함되는 상기 광 안정제의 중량은 상기 광 흡수제의 중량 대비 0.2배 이상, 0.5배 이상, 1배 이상, 5배 이상, 또는 10배 이상일 수 있고, 또한 50배 이하, 30배 이하, 20배 이하, 10배 이하, 또는 5배 이하일 수 있다. 구체적으로 상기 광 안정제의 중량이 상기 광 흡수제의 중량 대비 10배 내지 50배일 수 있다.
또한 상기 제 1 프리즘 패턴층은 광 개시제를 더 포함할 수 있으며, 구체적으로 (2,4,6-트리메틸벤조일)디페닐포스핀, 히드록시디메틸아세토페논 및 메틸벤조일포르메이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종일 수 있다. 상기 제 1 프리즘 패턴층에 포함되는 광 개시제의 중량은 상기 바인더 수지 100 중량부 대비 0.1 중량부 내지 1 중량부일 수 있다.
광 확산층
상기 광 확산층은 광을 확산시킴으로써 프리즘 패턴 등을 은폐시킬 수 있다. 상기 광학 복합 시트는 하나 또는 둘 이상의 광 확산층을 포함할 수 있다.
도 4, 도 11a 및 도 11b를 참조하여, 상기 광 확산층은 비드(311, 321) 및 바인더 수지(312, 322)를 갖는 제 1 광 확산층(310) 및 제 2 광 확산층(320)을 포함할 수 있고, 상기 광학 복합 시트(11)의 하부에 상기 제 1 광 확산층(310) 및 상부에 상기 제 2 광 확산층(320)이 형성될 수 있다.
상기 비드는 유기 비드일 수 있고, 구체적인 소재는 아크릴레이트계 수지, 폴리스티렌 수지, 나일론 수지, 및 실리콘 수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 보다 구체적으로 경질 아크릴레이트계 수지일 수 있다. 상기 비드의 형태는 특별히 한정되지 않으나 예를 들어 구형일 수 있다. 또한 상기 비드의 평균 입경은 5 ㎛ 내지 20 ㎛의 평균 입경을 가지는 것이 은폐력, 휘도 및 인접층과의 갈림 방지의 면에서 유리하고, 보다 구체적으로 0.5 ㎛ 내지 10 ㎛, 또는 0.8 내지 6 ㎛일 수 있다. 상기 바인더 수지는 열경화형 수지 및 광경화형 수지 중 적어도 하나일 수 있다.
상기 제 1 광 확산층은 3% 내지 30%의 헤이즈를 가질 수 있고, 보다 구체적으로 7% 내지 17%의 헤이즈를 가질 수 있다. 상기 바람직한 헤이즈 범위 내일 때, 충분한 갈림 방지 성능을 가지면서 고휘도의 이점이 있다.
상기 제 2 광 확산층은 60% 내지 99%의 헤이즈를 가질 수 있고, 보다 구체적으로 60% 내지 98%의 헤이즈를 가질 수 있다. 상기 바람직한 헤이즈 범위 내일 때, 충분한 은폐력을 가지면서 고휘도의 이점이 있다.
기재 필름
상기 구현예에 따른 광학 복합 시트는 상기 광 확산층이 코팅되는 기재 필름을 더 포함할 수 있다. 즉 상기 기재 필름 상에 상기 광 확산층이 코팅될 수 있다.
상기 기재 필름의 소재는 예를 들어 폴리에스테르 수지일 수 있고, 구체적으로 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지일 수 있다.
반사 편광 필름
상기 구현예에 따른 광학 복합 시트는 휘도 향상을 위해 반사 편광 필름을 포함할 수 있다. 예를 들어 상기 반사 편광 필름은 상기 프리즘 시트 상에 배치될 수 있다.
상기 반사 편광 필름은 내부에 적층된 다수의 박막들에 의해 목적하는 광학적 효과를 내는 필름을 의미하여, 예로서 이중휘도향상필름(DBEF)를 들 수 있다.
구체적으로, 상기 반사 편광 필름은 서로 다른 광학적 특성을 갖는 2종 이상의 박막들을 적층된 형태로 포함할 수 있다.
도 12에서 보듯이, 상기 반사 편광 필름은 2개의 스킨층(S) 사이에 다수의 박막들의 적층체(M)를 가질 수 있다. 이때 상기 박막들의 서로 다른 광학적 특성은 굴절률일 수 있고 또는 위상차일 수도 있다.
구체적인 일례로서, 상기 반사 편광 필름은 서로 다른 광학적 특성을 가지는 제 1 수지층 및 제 2 수지층이 교대로 100층 내지 2000층, 구체적으로 800층 내지 1000층으로 적층되는 것일 수 있다.
완충 필름
상기 광학 복합 시트는 상기 반사 편광 필름의 스킨층을 보호하기 위해 완충 필름을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 도 4에서 보듯이, 반사 편광 필름(400)의 아래에 프리즘 시트(220)가 배치될 경우, 프리즘 시트(210)의 패턴이 반사 편광 필름의 박막에 영향을 주어 성능을 저하시킬 수 있다. 이에 따라 반사 편광 필름(400)과 프리즘 시트(220) 사이에 완충 필름(500)을 배치함으로써 이와 같은 성능 저하를 방지할 수 있다.
상기 완충 필름의 소재는 예를 들어 폴리에스테르 수지일 수 있고, 구체적으로 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지일 수 있다.
접착층
상기 광학 복합 시트는 이의 구성 요소(프리즘 시트, 기재 필름, 반사 편광 필름, 완충 필름 등) 사이에 접착층을 포함할 수 있다.
상기 접착층의 소재로는 통상적으로 사용되는 열경화형 수지와 UV 경화형 수지를 사용할 수 있으며, 예컨대, 아크릴계, 우레탄계, 에폭시계, 비닐계, 폴리에스테르계, 폴리아미드계 수지 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 상기 아크릴계 수지의 예로서 메틸메타크릴, 메타크릴, 에틸아크릴, 부틸아크릴, 아릴아크릴, 헥실아크릴, 아이소프로필메타크릴, 벤질아크릴, 비닐아크릴 또는 2-메톡시에틸아크릴 수지의 단일 중합체나 이들의 공중합체 또는 블렌드 수지를 들 수 있다.
상기 접착층의 소재의 바람직한 예로는 (메트)아크릴레이트계 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리에스테르 (메트)아크릴레이트 수지, 실리콘 우레탄 (메트)아크릴레이트 수지, 실리콘 폴리에스테르 (메트)아크릴레이트 수지, 불소 우레탄 (메트)아크릴레이트 수지 및 이들의 혼합물을 들 수 있다.
광학 복합 시트의 층별 두께
이상 설명한 광학 복합 시트의 구성층들의 두께는 일정 범위 내로 조절될 수 있다.
상기 프리즘 시트의 두께는 50 ㎛ 이상 또는 80 ㎛ 이상일 수 있고, 300 ㎛ 이하 또는 200 ㎛ 이하일 수 있다.
상기 광 확산층의 두께는 3 ㎛ 이상 또는 5 ㎛ 이상일 수 있고, 30 ㎛ 이하 또는 20 ㎛ 이하일 수 있다.
상기 기재 필름의 두께는 50 ㎛ 이상 또는 70 ㎛ 이상일 수 있고, 200 ㎛ 이하 또는 150 ㎛ 이하일 수 있다.
상기 반사 편광 필름의 두께는 50 ㎛ 이상 또는 70 ㎛ 이상일 수 있고, 200 ㎛ 이하 또는 150 ㎛ 이하일 수 있다.
상기 완충 필름의 두께는 50 ㎛ 이상 또는 70 ㎛ 이상일 수 있고, 200 ㎛ 이하 또는 150 ㎛ 이하일 수 있다.
구체적인 예로서, 상기 반사 편광 필름이 50 ㎛ 내지 200 ㎛의 두께를 가질 수 있고, 상기 완충 필름이 50 ㎛ 내지 200 ㎛의 두께를 가질 수 있고, 상기 프리즘 시트가 50 ㎛ 내지 350 ㎛의 두께를 가질 수 있고, 상기 광 확산층이 3 ㎛ 내지 30 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
광학 복합 시트의 적층 구성
앞서 설명한 광학 복합 시트의 구성층들(프리즘 시트, 광 확산층, 반사 편광 필름, 완충 필름 등)은 광 경로에 배치될 수 있다.
또한 상기 광학 복합 시트의 구성층들은 서로 결합될 수 있다. 상기 결합은 직접적인 결합이거나 또는 접착층 등을 매개로 한 간접적인 결합일 수 있다. 이에 따라 상기 광학 복합 시트는 상기 구성층들이 직접 또는 간접적으로 결합된 적층체를 포함할 수 있다.
일례로서 상기 제 1 프리즘 시트 및 상기 제 1 광 확산층은 서로 직접 또는 간접적으로 서로 결합될 수 있다.
또한, 상기 광학 복합 시트는 상기 프리즘 시트 상에 배치되는 반사 편광 필름; 및 상기 반사 편광 필름 상에 배치되는 제 2 광 확산층을 더 포함하고, 상기 반사 편광 필름이 서로 다른 광학적 특성을 갖는 2종 이상의 박막들을 적층된 형태로 포함할 수 있다.
또한, 상기 광학 복합 시트가 상기 반사 편광 필름과 상기 프리즘 시트 사이에 완충 필름을 더 포함하고, 상기 반사 편광 필름, 상기 완충 필름, 상기 프리즘 시트 및 상기 광 확산층은 서로 직접 또는 간접적으로 결합될 수 있다.
또한, 상기 광학 복합 시트는 상기 프리즘 시트 상에 배치되는 완충 필름; 상기 완충 필름 상에 배치되는 반사 편광 필름; 및 상기 반사 편광 필름 상에 배치되는 제 2 광 확산층을 더 포함하고, 상기 반사 편광 필름이 서로 다른 광학적 특성을 갖는 2종 이상의 박막들을 적층된 형태로 포함하고, 상기 완충 필름이 폴리에스테르 수지를 포함할 수 있다.
상기 광학 복합 시트 내에서 상기 제 1 프리즘 시트의 위치(특히 제 1 프리즘 패턴층과 다른 구성층들과의 상대적인 위치)를 조절하여 광학 성능을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 광학 복합 시트가 상기 제 1 프리즘 시트 상에 배치되는 제 2 프리즘 시트를 더 포함하고, 상기 제 2 프리즘 시트가 제 2 기재층, 및 상기 제 2 기재층 상에 배치되는 제 2 프리즘 패턴층을 포함할 수 있다. 이에 따라 상기 광학 복합 시트에서 입사광이 출사되는 정면을 기준으로 상기 제 1 프리즘 시트가 상기 제 2 프리즘 시트보다 후측에 배치될 수 있다. 이때 상기 제 1 프리즘 패턴층이 제 1 방향으로 연장되고, 상기 제 2 프리즘 패턴층이 상기 제 1 방향에 대해서 교차하는 제 2 방향으로 연장될 수 있다. 또한 상기 제 2 프리즘 패턴층은 상기 제 1 프리즘 패턴층과 같은 방식으로 광 흡수제를 포함할 수 있고, 또는 광 흡수제를 포함하지 않을 수 있다.
또한 상기 광학 복합 시트가 상기 제 2 프리즘 시트 상에 배치되는 제 2 광 확산층을 더 포함하고, 상기 제 1 광 확산층, 상기 제 1 프리즘 시트, 상기 제 2 프리즘 시트, 및 상기 제 2 광 확산층은 서로 직접 또는 간접적으로 결합될 수 있다.
또한 상기 광학 복합 시트가 상기 제 2 프리즘 시트와 상기 제 2 광 확산층 사이에 배치되는 반사 편광 필름, 및 상기 제 2 프리즘 시트와 상기 반사 편광 필름 사이에 배치되는 완충 필름을 더 포함하고, 상기 반사 편광 필름은 서로 다른 광학적 특성을 가지는 제 1 수지층 및 제 2 수지층이 교대로 100층 내지 2000층으로 적층되는 구조를 가질 수 있다.
도 4를 볼 때, 광학 복합 시트(11)의 하부에 광이 입사하여 상부로 출사되고, 상기 제 1 프리즘 시트(210)가 상기 제 2 프리즘 시트(220)보다 아래에 배치될 수 있다. 이와 같은 배치에 따르면 광원으로부터 입사한 광이 제 2 프리즘 시트를 모두 통과하기 이전에 광 흡수제를 포함하는 제 1 프리즘 패턴층을 통과하게 되므로, 시야각에 따른 색 편차를 최소화할 수 있다.
구체적으로, 상기 프리즘 시트는 제 1 방향으로 연장되는 제 1 프리즘 패턴을 포함하는 제 1 프리즘 시트; 및 상기 제 1 방향에 대해서 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 제 2 프리즘 패턴을 포함하는 제 2 프리즘 시트를 포함하고, 상기 제 1 프리즘 시트는 상기 제 2 프리즘 시트 아래에 배치되고, 상기 제 1 프리즘 시트 아래에 제 1 광 확산층이 배치될 수 있다.
구체적인 일례로서, 도 5a에서 보듯이, 상기 광학 복합 시트(11)는 제 1 프리즘 시트(210) 및 제 1 광 확산층(310)의 순으로 적층될 수 있다.
구체적인 다른 예로서, 도 5b에서 보듯이, 상기 광학 복합 시트(11)는 제 2 광 확산층(320), 반사 편광 필름(400), 완충 필름(500), 제 2 프리즘 시트(220), 제 1 프리즘 시트(210), 및 제 1 광 확산층(310)의 순으로 적층될 수 있고, 이들 사이에 접착층(610, 620, 630)이 형성될 수 있다.
구체적인 또 다른 예로서, 도 5c에서 보듯이, 상기 광학 복합 시트(11)는 제 2 광 확산층(320), 기재 필름(350), 제 2 프리즘 시트(220), 제 1 프리즘 시트(210), 및 제 1 광 확산층(310)의 순으로 적층될 수 있고, 이들 사이에 접착층(610, 620)이 형성될 수 있다.
구체적인 또 다른 예로서, 도 5d에서 보듯이, 상기 광학 복합 시트(11)는 제 2 프리즘 시트(220), 제 1 프리즘 시트(210) 및 제 1 광 확산층(310)의 순으로 적층될 수 있고, 제 2 프리즘 시트(220) 및 제 1 프리즘 시트(210) 사이에 접착층(610)이 형성될 수 있다.
색 영역
상기 구현예에 따른 광학 복합 시트를 포함하는 표시 장치는 색 영역이 종래보다 향상될 수 있다.
색 영역(color gamut)이란 광의 전체 영역에서 각 매체가 재현할 수 있는 색의 영역을 의미한다. 일반적으로 어떠한 매체의 색 영역 평가는 CIE(Commission Internationale de L'eclairage) 색도 좌표에서 RGB 세 점으로 구성된 삼각형을 얻고, 이를 NTSC(National Television System Committee) 또는 DCI(Digital Cinema Initiatives) 기준의 RGB 삼각형과 비교함으로써 수행된다.
색도(chromaticity)란 밝기를 제외한 색의 성질을 의미하는 것으로, CIE 1976 색도 좌표 u'v'는 사람이 인지하는 색상에 가장 가깝게 표현할 수 있는 방식이다.
도 2는 CIE 1976 색도 좌표 u'v'에서 색 영역을 산출하는 방법을 나타낸 것이다. 도 2에서 보듯이, 색도 좌표의 전체 색 영역(CG) 내에 기준이 되는 제 1 색 영역(CG1)을 작도하고, 샘플로부터 측정된 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 좌표를 꼭지점으로 하는 삼각형인 제 2 색 영역(CG2)를 작도한 뒤, 이들 간의 중첩 색 영역(CG0)의 면적을 구한다. 이후 이들 영역의 면적 간의 비율을 산출함으로써 샘플의 색 영역을 측정할 수 있다. 예를 들어 색도 좌표(CIE 1931 색도 좌표 xy 또는 CIE 1976 색도 좌표 u'v') 내에, 기준이 되는 DCI 색 영역(제 1 색 영역)의 삼각형을 작도하고, 샘플로부터 측정된 색 영역(제 2 색 영역)의 삼각형을 작도하여, 제 1 색 영역의 면적 대비 제 2 색 영역의 면적의 백분율(%)을 계산함으로써 DCI 면적비를 계산할 수 있다. 또한 상기 두 색 영역의 중첩 색 영역을 얻은 뒤, 제 1 색 영역의 면적 대비 중첩 색 영역의 면적의 백분율(%)을 계산함으로써 DCI 중첩비를 얻을 수 있다.
예를 들어 상기 광학 복합 시트를 포함하는 표시 장치는 CIE 1931 색도 좌표 xy에서의 DCI 면적비가 80% 이상일 수 있고, 구체적으로, 85% 이상, 90% 이상, 또는 95% 이상일 수 있다.
또한 상기 광학 복합 시트를 포함하는 표시 장치는 CIE 1976 색도 좌표 u'v'에서의 DCI 중첩비가 80% 이상일 수 있고, 구체적으로, 85% 이상, 90% 이상, 또는 95% 이상일 수 있다.
일례로서, 상기 광학 복합 시트를 포함하는 표시 장치는 CIE 1976 색도 좌표 u'v'에서의 DCI 중첩비가 90% 이상이고, 백색 광에 대해 250 cd/m2 이상, 260 cd/m2 이상, 또는 270 cd/m2 이상의 휘도를 나타낼 수 있다.
또한 상기 광학 복합 시트를 포함하는 표시 장치는 시야각에 따른 색도 좌표 값의 변화가 적어서 보는 각도에 따른 색편차를 효과적으로 낮출 수 있다.
구체적으로, 상기 광학 복합 시트를 포함하는 표시 장치는 아래 식에 따른 Δu'v'(60D)의 값이 0.015 이하일 수 있고, 보다 구체적으로 0.012 이하, 0.01 이하, 또는 0.007 이하일 수 있다:
Δu'v'(60D) = [ (u'0 - u'60) 2 + (v'0 - v'60) 2 ] 1/2
상기 식에서 u'0 및 u'60은 각각 표시 장치의 정면 및 60°각도에서 측정한 CIE 1976 색도 좌표 u' 값이고, v'0 및 v'60은 각각 표시 장치의 정면 및 60°각도에서 측정한 CIE 1976 색도 좌표 v' 값이다.
또한 상기 광학 복합 시트를 포함하는 표시 장치는 상기와 같은 방식으로 표시 장치의 정면 및 -60°각도에서 각각 측정하여 얻은 Δu'v'(-60D)의 값도 역시 0.015 이하, 0.012 이하, 0.01 이하, 또는 0.007 이하일 수 있다.
광학 복합 시트의 제조방법
일 구현예에 따른 광학 복합 시트의 제조방법은 (1) 제 1 기재층의 하면에 제 1 광 확산층을 형성하는 단계; 및 (2) 상기 제 1 기재층의 상면에 제 1 프리즘 패턴 형성용 조성물을 코팅하고 패턴을 전사한 뒤 UV 경화시켜 제 1 프리즘 패턴층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 프리즘 패턴 형성용 조성물이 바인더 수지, 광 흡수제, UV 차단제, 산화방지제 및 광 안정제를 포함하고, 상기 광 흡수제가 특정 파장 대역의 광을 선택적으로 흡수한다.
도 8은 일 구현예에 따른 광 흡수제를 포함하는 제 1 프리즘 시트의 제조방법을 나타낸 것이다.
도 8을 참고하여, (a) 제 1 기재층(211)을 준비하고, (b) 상기 제 1 기재층(211) 상에, 광 흡수제(110), 바인더 수지(120), 및 기타 첨가제(UV 차단제, 산화방지제, 광 안정제 등)를 포함하는 제 1 프리즘 패턴층 조성물(212')을 도포한 후, (c) 프리즘 패턴을 형성하고 UV 광으로 경화시켜 제 1 프리즘 패턴층(212)이 형성된 제 1 프리즘 시트(210)를 얻을 수 있다.
상기 제 1 프리즘 패턴 형성용 조성물에 포함되는 각 성분의 종류 및 함량은 앞서 제 1 프리즘 패턴층에 포함되는 각 성분의 종류 및 함량에서 예시한 바와 같다. 예를 들어, 상기 제 1 프리즘 패턴 형성용 조성물은 상기 바인더 수지 100 중량부 대비 상기 광 흡수제 0.01 내지 1 중량부를 포함하고, 상기 UV 차단제를 상기 광 흡수제의 중량 대비 10배 내지 100배의 중량으로 포함하고, 상기 산화방지제를 상기 광 흡수제의 중량 대비 1배 내지 10배의 중량으로 포함하고, 상기 광 안정제를 상기 광 흡수제의 중량 대비 10배 내지 50배의 중량으로 포함할 수 있다.
상기 프리즘 패턴은 롤투롤(roll to roll) 방식에 의해 원기둥 형상의 마스터 롤에 형성된 패턴을 코팅층에 전사시켜 형성될 수 있다. 먼저, 마스터 롤의 외주 면(원기둥의 원주 면)을 바이트나 레이저 등으로 절삭 가공하여 마스터 롤에 패턴을 각인할 수 있다. 이후 패턴 형성용 조성물을 기재 필름 상에 코팅하고, 마스터 롤의 패턴을 코팅층에 전사시켜 프리즘 패턴을 형성할 수 있다. 또는 압출에 의해 플라스틱 원재료를 열로서 녹이고 액상의 플라스틱 평판이 고체화되면서 상기 마스터 롤의 패턴이 전이되도록 하여 프리즘 패턴을 형성할 수 있다.
또한 상기 프리즘 패턴은 서로 다른 높이로 제조할 수 있으며, 이를 위한 마스터 롤은 예를 들어 다이아몬드 공구를 이용한 절삭에 의해 제조될 수 있다. 구체적인 예로서, 경질 구리 등의 소재로 제작된 원통형 롤을 회전시키면서 다이아몬드 공구를 횡방향으로 이동하면서 롤의 원주를 따라서 나사 절삭하여 연속적인 홈의 패턴을 형성할 수 있다. 이때 다이아몬드 공구의 이동 속도를 조절함으로써 프리즘 패턴의 피치를 변화시킬 수 있고, 다이아몬드 공구가 원통형 롤에 침투하는 깊이, 공구와 롤의 표면 간의 수평/수직각, 원통형 롤의 회전 속도 등을 조절하여 프리즘 패턴의 규격을 보다 다양하고 세부적으로 변화시킬 수 있다.
이와 같이 형성된 프리즘 패턴은 UV 광 조사에 의해 경화되어 프리즘 패턴층을 구성할 수 있다. 구체적으로, 상기 UV 경화는 약 100~200 mJ/cm2의 UV 조사량으로 수행될 수 있다.
상기 방법에 따라 제조된 제 1 프리즘 패턴은 특정 파장 대역의 광을 선택적으로 흡수하는 광 흡수제를 포함하므로, 단순한 제조 공정으로도 색 영역을 향상시키면서도 광 흡수에 따른 휘도 저하가 최소화된 광학 복합 시트를 제공할 수 있다.
다른 구현예에 따른 광학 복합 시트의 제조방법은 (1) 제 1 기재층의 하면에 제 1 광 확산층을 형성하는 단계; (2a) 상기 제 1 기재층의 상면에 제 1 프리즘 패턴 형성용 조성물을 코팅하고 패턴을 전사한 뒤 UV 경화시켜 제 1 프리즘 패턴층을 형성하는 단계; (2b) 상기 제 1 프리즘 패턴층의 상면에 제 2 기재층을 합지하는 단계; 및 (3) 상기 제 2 기재층의 상면에 제 2 프리즘 패턴층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 프리즘 패턴 형성용 조성물이 바인더 수지, 광 흡수제, UV 차단제, 산화방지제 및 광 안정제를 포함하고, 상기 광 흡수제가 특정 파장 대역의 광을 선택적으로 흡수한다.
상기 구현예에 따른 방법에서, 단계 (2a) 및 (2b)는 별도의 공정 라인에서 수행되거나 또는 하나의 공정 라인에서 동시에 수행될 수 있다.
도 9a 내지 9c는 상기 구현예에 따른 광학 복합 시트의 제조방법을 나타낸 것이다. 도 9a 내지 9c를 참조하여, 상기 광학 복합 시트의 제조방법은 (1) 제 1 기재층(211)의 하면에 제 1 광 확산층(310)을 형성하는 단계; (2) 상기 제 1 기재층(211)의 상면에 제 1 프리즘 패턴 형성용 조성물을 코팅하고 패턴을 전사한 뒤 UV 경화시켜 제 1 프리즘 패턴층(212)을 형성함과 함께 상기 제 1 프리즘 패턴층(212)의 상면에 제 2 기재층(221)을 합지하는 단계; 및 (3) 상기 제 2 기재층(221)의 상면에 제 2 프리즘 패턴층(222)을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 프리즘 패턴 형성용 조성물이 바인더 수지, 광 흡수제, UV 차단제, 산화방지제 및 광 안정제를 포함하고, 상기 광 흡수제가 특정 파장 대역의 광을 선택적으로 흡수한다.
도 7은 패턴 롤을 이용한 제 1 프리즘 패턴층 형성 및 제 2 기재층과의 합지 공정을 나타낸 것이다. 도 7을 참조하여, 후면에 제 1 광 확산층이 형성된 제 1 기재층이 제 1 권출 롤(2-1)로부터 권출되고, 제 1 코팅 장치(3-1)에 의해 제 1 기재층 상에 제 1 프리즘 패턴층 조성물이 도포된다. 이후 패턴 롤(4)에 의해 프리즘 패턴이 형성되고 이와 동시에 제 1 경화 장치(5-1)에 의해 UV 경화되어 제 1 프리즘 패턴층이 제조된다. 이와 별도로 제 2 기재층이 제 2 권출 롤(2-2)로부터 권출되고, 제 2 코팅 장치(3-2)에 의해 제 2 기재층 상에 UV 경화형 접착제 조성물이 도포된다. 이후 두 개의 가압 롤(6)에 사이를 지나면서 제 1 프리즘 패턴층의 표면에 합지된 뒤 제 2 경화 장치(5-2)에 의해 UV 경화되어, 제 2 기재층, 제 1 프리즘 패턴층, 제 1 기재층 및 제 1 광 확산층을 갖는 복합 시트를 얻을 수 있다. 이후 상기 복합 시트의 제 2 기재층의 표면에 제 2 프리즘 패턴층을 형성하여 최종 광학 복합 시트를 얻을 수 있다.
이하 상기 구현예를 보다 구체적인 예시를 들어 설명하나, 상기 구현예의 범위가 이들 범위로 한정되는 것은 아니다.
제조예 1
아래 성분들을 혼합하여 광 흡수 패턴층 조성물을 제조하였다.
- 에폭시 변성 아크릴레이트 수지(고형분 100%, SHPR-HV200, SMS(주)) 100 중량부
- 광 흡수제(C590B, 경인양행) 0.02 중량부
- UV 차단제(Tinuvin-928, BASF) 1 중량부
- 산화방지제(Irganox-1010, BASF) 0.1 중량부
- 광 안정제(Tinuvin-292, BASF) 0.5 중량부
- 광 개시제(TPO, BASF) 0.5 중량부
- 용매(메틸에틸케톤/톨루엔=1:1) 고형분 80 중량%가 되도록 배함
제조예 2
상기 제조예 1의 조성물에서 광 흡수제의 함량을 0.03 중량부로 변경시켜, 광 흡수 패턴층 조성물을 제조하였다.
제조예 3
상기 제조예 1의 조성물에서 광 흡수제의 함량을 0.04 중량부로 변경시켜, 광 흡수 패턴층 조성물을 제조하였다.
실시예 1
단계 1) 폴리부틸메타크릴레이드(PBMA) 비드 15 중량부, 우레탄아크릴레이트 수지 35 중량부, 및 용매로서 메틸에틸케톤(MEK) 50 중량부가 혼합된 조성물을 제조한 뒤, 두께 188 ㎛의 제 1 기재층(PET)의 일면에 코팅 및 건조하여 두께 5 ㎛의 제 1 광 확산층을 형성하였다.
단계 2) 상기 제 1 기재층의 타면에 상기 제조예 1의 조성물을 코팅하고 표면에 패턴을 갖는 마스터 롤을 이용하여 프리즘 패턴을 형성하면서 UV 조사(100~200 mJ/cm2)에 의해 경화시켜 두께 약 40 ㎛의 제 1 프리즘 패턴층을 제조하였다. 그 결과 제 1 프리즘 시트 및 제 1 광 확산층을 갖는 광학 복합 시트를 얻었다(도 5a 참조).
실시예 2
단계 1) 폴리부틸메타크릴레이드(PBMA) 비드 15 중량부, 우레탄아크릴레이트 수지 35 중량부, 및 용매로서 메틸에틸케톤(MEK) 50 중량부가 혼합된 조성물을 제조한 뒤, 두께 100 ㎛의 제 1 기재층(PET)의 일면에 코팅 및 건조하여 두께 5 ㎛의 제 1 광 확산층을 형성하였다.
단계 2) 상기 제 1 기재층의 타면에 상기 제조예 1의 조성물을 코팅하고 표면에 패턴을 갖는 마스터 롤을 이용하여 프리즘 패턴을 형성하면서 UV 조사(100~200 mJ/cm2)에 의해 경화시켜 두께 약 40 ㎛의 제 1 프리즘 패턴층을 제조하였다. 두께 100 ㎛의 제 2 기재층(PET)의 표면에 UV 경화형 접착제 수지를 0.5~1.0 ㎛의 두께로 마이크로 그라비아 코팅하고, 상기 제 1 프리즘 패턴층의 표면에 합지한 뒤, UV 광을 약 1000 mJ/cm2의 양으로 조사하여 경화시켰다.
단계 3) 상기 제 2 기재층의 표면에 UV 경화형 수지를 이용하여 두께 약 40 ㎛의 제 2 프리즘 패턴층을 형성하고 UV 경화시켜 제 2 프리즘 시트를 제조하였다.
단계 4) 두께 100 ㎛의 완충 필름(PET)의 일면에 UV 경화형 접착제 수지를 메이어 바를 이용하여 0.5~1.0 ㎛의 두께로 코팅하고, 앞서 제조된 제 2 프리즘 시트의 프리즘 패턴층의 표면에 접착하고 UV 경화하였다.
단계 5) 폴리메틸메타크릴레이드(PMMA) 비드 15 중량부, 아크릴 바인더 수지 35 중량부, 및 용매로서 메틸에틸케톤(MEK) 50 중량부가 혼합된 조성물을 제조한 뒤, 두께 95 ㎛의 이중휘도향상필름(DBEF, Qv2, 3M사)의 일면에 상기 조성물을 코팅 및 건조하여 두께 10 ㎛의 제 2 광 확산층을 형성하였다. 상기 이중휘도향상필름의 타면에 UV 경화형 접착제 수지를 메이어 바를 이용하여 10 ㎛의 두께로 코팅하고, 앞서 제조한 완충 필름의 표면에 접착한 후에 UV 경화하여 광학 복합 시트를 얻었다(도 5b 참조).
실시예 3
상기 실시예 2의 단계 1) 내지 3)을 반복하여 제 1 광 확산층, 제 1 프리즘 시트 및 제 2 프리즘 시트를 갖는 광학 복합 시트를 얻었다.
폴리메틸메타크릴레이드(PMMA) 비드 15 중량부, 아크릴 바인더 수지 35 중량부, 및 용매로서 메틸에틸케톤(MEK) 50 중량부가 혼합된 조성물을 제조한 뒤, 두께 100 ㎛의 기재 필름(PET)의 일면에 상기 조성물을 코팅 및 건조하여 두께 15 ㎛의 제 2 광 확산층을 형성하였다. 상기 기재 필름의 타면에 UV 경화형 접착제 수지를 메이어 바를 이용하여 0.5~1.0 ㎛의 두께로 코팅하고, 앞서 제조된 제 2 프리즘 시트의 프리즘 패턴층의 표면에 접착한 후에 UV 경화하여 광학 복합 시트를 얻었다(도 5c 참조).
실시예 4
단계 1) 폴리부틸메타크릴레이드(PBMA) 비드 15 중량부, 우레탄아크릴레이트 수지 35 중량부, 및 용매로서 메틸에틸케톤(MEK) 50 중량부가 혼합된 조성물을 제조한 뒤, 두께 125 ㎛의 제 1 기재층(PET)의 일면에 마이크로 그라비아 코팅 및 건조하여 두께 5 ㎛의 제 1 광 확산층을 형성하였다.
단계 2) 상기 제 1 기재층의 타면에 상기 제조예 1의 조성물을 코팅하고 표면에 패턴을 갖는 마스터 롤을 이용하여 프리즘 패턴을 형성하면서 UV 조사(100~200 mJ/cm2)에 의해 경화시켜 두께 약 40 ㎛의 제 1 프리즘 패턴층을 제조하였다. 이와 함께 두께 125 ㎛의 제 2 기재층(PET)의 표면에 UV 경화형 접착제 수지를 0.5~1.0 ㎛의 두께로 마이크로 그라비아 코팅하고, 상기 제 1 프리즘 패턴층의 표면에 합지한 뒤, UV 광을 약 1000 mJ/cm2의 양으로 조사하여 경화시켰다.
단계 3) 상기 제 2 기재층의 표면에 UV 경화형 수지를 이용하여 두께 약 40 ㎛의 제 2 프리즘 패턴층을 형성하고 UV 경화시켜 제 2 프리즘 시트를 제조하였다. 그 결과 제 1 광 확산층, 제 1 프리즘 시트 및 제 2 프리즘 시트를 갖는 광학 복합 시트를 얻었다(도 5d 참조).
실시예 5
상기 실시예 4의 단계 1) 내지 3)을 반복하되, 단계 2)에서 제 1 프리즘 패턴층을 제조하기 위한 조성물로서 상기 제조예 2의 조성물을 이용하여, 광학 복합 시트를 제조하였다.
실시예 6
상기 실시예 4의 단계 1) 내지 3)을 반복하되, 단계 2)에서 제 1 프리즘 패턴층을 제조하기 위한 조성물로서 상기 제조예 3의 조성물을 이용하여, 광학 복합 시트를 제조하였다.
비교예
단계 1) 광 흡수층 조성물(아크릴 바인더 수지(AOF-2914, 애경사)와 프로필렌글리콜메틸에테르(PGME)가 30:70의 중량비로 혼합된 용액 100 중량부에, 광 흡수제(PANAX NEC 584, 욱성화학) 0.05 중량부가 첨가된 조성물)을 두께 125 ㎛의 제 1 기재층(PET)의 일면에 코팅 및 건조하여 두께 3 ㎛의 광 흡수 코팅층을 형성하였다.
단계 2) 폴리부틸메타크릴레이드(PBMA) 비드 15 중량부, 우레탄아크릴레이트 수지 35 중량부, 및 용매로서 메틸에틸케톤(MEK) 50 중량부가 혼합된 조성물을 제조한 뒤, 상기 광 흡수 코팅층의 표면에 마이크로 그라비아 코팅 및 건조하여 두께 5 ㎛의 제 1 광 확산층을 형성하였다.
단계 3) 상기 제 1 기재층의 타면에 UV 경화형 수지를 코팅하고 표면에 패턴을 갖는 마스터 롤을 이용하여 프리즘 패턴을 형성하면서 UV 경화시켜 두께 약 40 ㎛의 제 1 프리즘 패턴층을 제조하였다. 두께 125 ㎛의 제 2 기재층(PET)의 표면에 UV 경화형 접착제 수지를 0.5~1.0 ㎛의 두께로 마이크로 그라비아 코팅하고, 상기 제 1 프리즘 패턴층의 표면에 합지한 뒤, UV 광을 약 1000 mJ/cm2의 양으로 조사하여 경화시켰다.
단계 4) 상기 제 2 기재층의 표면에 UV 경화형 수지를 이용하여 두께 약 40 ㎛의 제 2 프리즘 패턴층을 형성하고 UV 경화시켜 제 2 프리즘 시트를 제조하였다. 그 결과 제 1 광 확산층, 광 흡수 코팅층, 제 1 프리즘 시트 및 제 2 프리즘 시트를 갖는 광학 복합 시트를 얻었다(도 6 참조).
표시 장치에 적용예
액정 표시 장치(55인치 LED 직하형, 220V, LG전자)에서 액정 표시 패널의 후면에 위치하는 광학 필름(반사 편광 필름, 프리즘 시트 등)을 제거하고, 그 위치에 광학 복합 시트를 배치하였다.
시험예
광학 복합 시트를 표시 장치에 적용하고 스펙트로라디오미터(Spectroradiometer, SR-3, TOPCON, Working Distance: 660 mm, Field Spec.: 0.2D)를 이용하여 휘도(luminance), CIE 1931 색도 좌표 xy, CIE 1976 색도 좌표 u'v' 등을 측정하고, 이를 바탕으로 색 영역(color gamut)의 면적 및 DCI 중첩비 등을 산출하였다.
또한 표시 장치의 정면 및 60°각도에서 색상을 관찰하고 다음 식에 따라 Δu'v'(60D)를 산출하여 하기 표에 나타내었다.
Δu'v'(60D) = [ (u'0 - u'60) 2 + (v'0 - v'60) 2 ] 1/2
상기 식에서 u'0 및 u'60은 각각 표시 장치의 정면 및 60°각도에서 측정한 CIE 1976 색도 좌표 u' 값이고, v'0 및 v'60은 각각 표시 장치의 정면 및 60°각도에서 측정한 CIE 1976 색도 좌표 v' 값이다.
또한 이와 동일한 방식으로 표시 장치의 정면 및 -60°각도에서 색상을 관찰하고 Δu'v'(-60D)을 산출하였다. 그 결과를 하기 표에 나타내었다.
구 분 비교예 실시예 4 실시예 5 실시예 6
층
구
성		 제 2 프리즘 시트 O O O O
제 1 프리즘 시트 O 광 흡수제
0.02 중량부		 광 흡수제
0.03 중량부		 광 흡수제
0.04 중량부
광 흡수 코팅층 광 흡수제
0.05 중량부		 X X X
제 1 광 확산층 O O O O
시험
결과		 휘도 (cd/m2) 257.2 277.3 264.6 253.8
color x 0.2647 0.2624 0.2577 0.2538
color y 0.2708 0.2701 0.2647 0.2593
gain 100.0% 107.8% 102.9% 98.7%
Δx 0.0000 -0.0023 -0.0070 -0.0109
Δy 0.0000 -0.0007 -0.0061 -0.0115
Peak Point -5 -5 0 0
좌우 시야각 52.7° 50.4° 50.3° 50.4°
스펙트럼 휘도 100.0% 107.1% 101.8% 97.9%
면적비 89.4% 90.6% 92.7% 94.3%
DCI 중첩비 90.8% 91.6% 92.6% 93.7%
Δu'v'(60D) 0.0077 0.0065 0.0066 0.0057
Δu'v'(-60D) 0.0153 0.0095 0.0077 0.0067
상기 표에서 보듯이, 광 흡수 코팅층을 별도로 형성한 비교예의 광학 복합 시트에 비해, 프리즘 패턴층에 광 흡수제를 적절히 첨가시킨 실시예 4 내지 6의 광학 복합 시트를 표시 장치에 적용 시에 보다 우수한 휘도, 시야각 및 색상을 나타내는 것으로 확인되었다.
특히 비교예의 광학 복합 시트는 광 흡수 코팅층을 별도로 형성하는 공정이 추가되는 반면, 실시예 4 내지 6의 광학 복합 시트는 이러한 별도 공정이 필요치 않아서 생산 효율 면에서도 향상될 수 있다. 또한 비교예의 광학 복합 시트에 비해, 실시예 4 내지 6의 광학 복합 시트를 적용한 광합 표시 장치는 시야각에 따른 색도 좌표 값의 변화가 적어서 보는 각도에 따른 색편차를 효과적으로 낮출 수 있다.
1: 표시 장치,
2-1: 제 1 권출 롤, 2-2: 제 2 권출 롤,
3-1: 제 1 경화 장치, 3-2: 제 2 경화 장치,
4: 패턴 롤, 6: 가압 롤,
5-1: 제 1 경화 장치, 5-2: 제 2 경화 장치,
10: 백라이트 유닛, 11: 광학 복합 시트,
20: 표시 패널, 30: 커버 윈도우,
51: 상부 프레임, 52: 하부 프레임,
110: 광 흡수제, 120: 바인더 수지,
200: 프리즘 시트,
201: 기재층, 202: 패턴층,
202a: 제 1 패턴, 202b: 제 2 패턴,
210: 제 1 프리즘 시트, 220: 제 2 프리즘 시트,
211: 제 1 기재층, 212: 제 1 프리즘 패턴층,
221: 제 2 기재층, 222: 제 2 프리즘 패턴층,
310: 제 1 광 확산층, 320: 제 2 광 확산층,
311: 비드, 312: 바인더 수지,
321: 비드, 322: 바인더 수지,
350: 기재 필름,
400: 반사 편광 필름, 500: 완충 필름,
600, 610, 620, 630: 접착층, 601: 메니스커스,
700: 도광판, 800: 반사판,
L: 출사광, UV: UV광
M: 적층체, S1, S2: 스킨층,
T1: 기재층의 두께, T2: 패턴층의 두께,
Ta: 제 1 패턴의 높이, Tb: 제 2 패턴의 높이,
CG: 전체 색 영역, CG0: 중첩 색 영역,
CG1: 제 1 색 영역, CG2: 제 2 색 영역,
R: 적색, G: 녹색, B: 청색.

Claims (11)

  1. 제 1 기재층, 및 상기 기재층 상에 배치되는 UV 경화형의 제 1 프리즘 패턴층을 포함하는 제 1 프리즘 시트; 및
    상기 제 1 프리즘 시트 아래에 배치되는 제 1 광 확산층을 포함하고,
    상기 제 1 프리즘 패턴층이 특정 파장 대역의 광을 선택적으로 흡수하는 광 흡수제로서 유기 염료를 포함하고, 상기 광 흡수제의 중량 대비 10배 내지 100배의 중량의 UV 차단제, 1배 내지 10배의 중량의 산화방지제, 10배 내지 50배의 중량의 광 안정제 중에서 적어도 하나를 포함하는, 광학 복합 시트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 흡수제가 상기 제 1 프리즘 패턴층의 총 중량을 기준으로 0.01 중량% 내지 1 중량%의 양으로 포함되고,
    상기 광 흡수제가 피롤메틴류, 로다민류, 보론디피로메텐류, 테트라아자포르피린류, 스쿠아린류 및 시아닌류로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종이고,
    상기 제 1 프리즘 패턴층이 UV-A 광에 대하여 10% 내지 70%의 투과율을 갖는, 광학 복합 시트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 UV 차단제가 히드록시벤조트리아졸계, 트리스-레조르시놀-트리아진 크로모포어계 및 히드록시페닐-벤조트리아졸 크로모포어계 UV 차단제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종이며,
    상기 산화방지제가 아민계, 페놀계, 유황계, 포스핀계, 포스파이트계 및 티오에스터계 산화방지제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종이고,
    상기 광 안정제가 HALS계, 벤조트리아졸계 및 벤조폐놀계 광안정제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종인, 광학 복합 시트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학 복합 시트가
    상기 제 1 프리즘 시트 상에 배치되는 제 2 프리즘 시트를 더 포함하고,
    상기 제 2 프리즘 시트가 제 2 기재층, 및 상기 제 2 기재층 상에 배치되는 제 2 프리즘 패턴층을 포함하고,
    상기 제 1 프리즘 패턴층이 제 1 방향으로 연장되고,
    상기 제 2 프리즘 패턴층이 상기 제 1 방향에 대해서 교차하는 제 2 방향으로 연장되는, 광학 복합 시트.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 광학 복합 시트가
    상기 제 2 프리즘 시트 상에 배치되는 제 2 광 확산층을 더 포함하고,
    상기 제 1 광 확산층, 상기 제 1 프리즘 시트, 상기 제 2 프리즘 시트, 및 상기 제 2 광 확산층은 서로 직접 또는 간접적으로 결합되는, 광학 복합 시트.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 광학 복합 시트가
    상기 제 2 프리즘 시트와 상기 제 2 광 확산층 사이에 배치되는 반사 편광 필름, 및
    상기 제 2 프리즘 시트와 상기 반사 편광 필름 사이에 배치되는 완충 필름을 더 포함하고,
    상기 반사 편광 필름은 서로 다른 광학적 특성을 가지는 제 1 수지층 및 제 2 수지층이 교대로 100층 내지 2000층으로 적층되는 구조를 갖는, 광학 복합 시트.
  7. (1) 제 1 기재층의 상면에 제 1 프리즘 패턴 형성용 조성물을 코팅하고 패턴을 전사한 뒤 UV 경화시켜 제 1 프리즘 패턴층을 형성하는 단계; 및
    (2) 상기 제 1 기재층의 하면에 제 1 광 확산층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 프리즘 패턴 형성용 조성물이 바인더 수지 및 광 흡수제와 함께, UV 차단제, 산화방지제 및 광 안정제 중에서 적어도 하나를 포함하고,
    상기 광 흡수제가 특정 파장 대역의 광을 선택적으로 흡수하는, 제 1 항의 광학 복합 시트의 제조방법.
  8. (1) 제 1 기재층의 하면에 제 1 광 확산층을 형성하는 단계;
    (2) 상기 제 1 기재층의 상면에 제 1 프리즘 패턴 형성용 조성물을 코팅하고 패턴을 전사한 뒤 UV 경화시켜 제 1 프리즘 패턴층을 형성함과 함께 상기 제 1 프리즘 패턴층의 상면에 제 2 기재층을 합지하는 단계; 및
    (3) 상기 제 2 기재층의 상면에 제 2 프리즘 패턴층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 프리즘 패턴 형성용 조성물이 바인더 수지 및 광 흡수제와 함께, UV 차단제, 산화방지제 및 광 안정제 중에서 적어도 하나를 포함하고,
    상기 광 흡수제가 특정 파장 대역의 광을 선택적으로 흡수하는, 제 1 항의 광학 복합 시트의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 프리즘 패턴 형성용 조성물이
    상기 UV 차단제를 상기 광 흡수제의 중량 대비 10배 내지 100배의 중량으로 포함하고, 상기 산화방지제를 상기 광 흡수제의 중량 대비 1배 내지 10배의 중량으로 포함하고, 상기 광 안정제를 상기 광 흡수제의 중량 대비 10배 내지 50배의 중량으로 포함하는, 광학 복합 시트의 제조방법.
  10. 광원;
    상기 광원으로부터의 광을 입사받아 영상을 표시하는 표시 패널; 및
    상기 광원으로부터 상기 표시 패널까지의 광 경로에 배치되는 제 1 항의 광학 복합 시트를 포함하는, 표시 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 표시 장치는
    CIE 1976 색도 좌표 u'v'에서의 DCI 중첩비가 90% 이상이고,
    백색 광에 대해 250 cd/m2 이상의 휘도를 나타내는, 표시 장치.
KR1020200127104A 2020-09-29 2020-09-29 광학 복합 시트 및 이를 포함하는 표시 장치 KR102275647B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200127104A KR102275647B1 (ko) 2020-09-29 2020-09-29 광학 복합 시트 및 이를 포함하는 표시 장치
US17/330,566 US20220099869A1 (en) 2020-09-29 2021-05-26 Optical sheet and display device comprising same
CN202110679064.9A CN114355665A (zh) 2020-09-29 2021-06-18 光学片和包括光学片的显示装置
EP21181562.6A EP3974879A1 (en) 2020-09-29 2021-06-24 Optical sheet and display device comprising same and process for forming the optical sheet
JP2021109329A JP7427633B2 (ja) 2020-09-29 2021-06-30 光学シートおよびこれを含む表示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200127104A KR102275647B1 (ko) 2020-09-29 2020-09-29 광학 복합 시트 및 이를 포함하는 표시 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102275647B1 true KR102275647B1 (ko) 2021-07-09

Family

ID=76864960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200127104A KR102275647B1 (ko) 2020-09-29 2020-09-29 광학 복합 시트 및 이를 포함하는 표시 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102275647B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113777681A (zh) * 2021-09-09 2021-12-10 东莞市锦富丽新材料科技有限公司 增光膜及其制作方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010077251A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Nippon Zeon Co Ltd 光学用樹脂組成物及びその製造方法、並びに該光学用樹脂組成物から形成された光学部品
KR20120072194A (ko) 2010-12-23 2012-07-03 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
KR101332167B1 (ko) * 2007-06-15 2013-11-22 미래나노텍(주) 색 보정기능을 갖는 광학시트
KR101799975B1 (ko) * 2014-10-31 2017-11-21 에스케이씨하이테크앤마케팅(유) 액정표시장치용 색순도 향상 및 휘도 보상 필름 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR101930546B1 (ko) * 2012-08-09 2018-12-18 도레이케미칼 주식회사 다층 반사편광자의 제조방법 및 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101332167B1 (ko) * 2007-06-15 2013-11-22 미래나노텍(주) 색 보정기능을 갖는 광학시트
JP2010077251A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Nippon Zeon Co Ltd 光学用樹脂組成物及びその製造方法、並びに該光学用樹脂組成物から形成された光学部品
KR20120072194A (ko) 2010-12-23 2012-07-03 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
KR101930546B1 (ko) * 2012-08-09 2018-12-18 도레이케미칼 주식회사 다층 반사편광자의 제조방법 및 장치
KR101799975B1 (ko) * 2014-10-31 2017-11-21 에스케이씨하이테크앤마케팅(유) 액정표시장치용 색순도 향상 및 휘도 보상 필름 및 이를 포함하는 액정표시장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113777681A (zh) * 2021-09-09 2021-12-10 东莞市锦富丽新材料科技有限公司 增光膜及其制作方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101746722B1 (ko) 양자점 시트 및 색순도 향상 필름을 포함하는 액정표시장치
KR102239779B1 (ko) 표시 장치 및 이에 사용되는 광학 복합 시트
KR101663280B1 (ko) 액정표시장치용 색순도 향상 필름 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR20170024745A (ko) 양자점 광학시트 및 이의 제조방법
JP7382122B2 (ja) 光学複合シートおよびこれを含む表示装置
KR102275647B1 (ko) 광학 복합 시트 및 이를 포함하는 표시 장치
JP2018098088A (ja) 量子ドットシートを有するバックライト、及び該バックライトを備えた液晶表示装置
KR20160108212A (ko) 편광판 일체형 색변환 필름 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR102260406B1 (ko) 광학 복합 시트 및 이를 포함하는 표시 장치
CN113874761A (zh) 光散射膜和液晶显示装置
KR102339785B1 (ko) 광학 시트 및 이를 포함하는 표시 장치
KR102287244B1 (ko) 양자점과 유기 나노형광체의 복합 시트 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR101937456B1 (ko) K-Si-F계 형광체 및 색순도 향상 필름을 포함하는 액정표시장치
KR102576250B1 (ko) 광학 복합 시트 및 이를 포함하는 표시 장치
JP7427633B2 (ja) 光学シートおよびこれを含む表示装置
CN114077088B (zh) 光学复合片和包含其的显示装置
CN114077086B (zh) 显示装置和其中使用的光学复合片
KR102604946B1 (ko) 양자점과 유기 나노형광체의 복합 시트 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR102287241B1 (ko) 양자점과 유기 나노형광체의 복합 시트 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR20230135463A (ko) Uv 내구성 및 파장 선택성을 갖는 광학 시트, 및 이를 포함하는 표시 장치
KR20180056566A (ko) 휘도가 향상된 액정표시장치 및 액정표시장치용 복합시트

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant