KR102296169B1 - 광학필름 및 이를 포함하는 광학 디스플레이 장치 - Google Patents

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adhesive layer
optical film
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pattern
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김혜린
배상석
명영길
이창효
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주식회사 상보
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Abstract

개시된 내용은, 디스펜서를 이용하여 제2 프리즘시트에 제2 접착층을 직선패턴으로 형성함으로써 균일한 함침 폭의 구현이 가능하므로 박리력 및 휘도 편차가 안정화되는 효과가 있는 광학필름 및 이를 포함하는 광학 디스플레이 장치에 관한 것이다.
이러한 광학필름은 확산시트, 상기 확산시트의 상면에 순차적으로 적층 형성되는 제1 프리즘시트와 제2 프리즘시트를 포함하고, 상기 제2 프리즘시트의 일면에는 제2 접착층이 구비되되 상기 제2 접착층은 디스펜서에 의해 직선패턴으로 형성될 수 있다.

Description

광학필름 및 이를 포함하는 광학 디스플레이 장치 {OPTICAL FILM AND OPTICAL DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 명세서에 개시된 내용은 광학필름 및 이를 포함하는 광학 디스플레이 장치 에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시하지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
일반적으로 광학 디스플레이 장치는 광학필름을 통해 빛을 반사하거나 투과시켜 빛의 양을 조절하는 방식이기 때문에 백라이트 유닛을 사용하는 광학 디스플레이 장치의 경우 광학필름의 성능에 크게 영향을 받는다. 이러한 광학필름은 프리즘시트 및 확산시트를 포함하고, 프리즘시트는 기재층, 기재층의 일면에 형성되는 패턴층으로 구성된다. 프리즘시트는 적어도 하나 이상이 접착되어 구비될 수 있고, 프리즘시트 간은 그라비아 코팅(gravure coating)과 같은 습식 코팅(wet coating) 방식으로 접합될 수 있는데, 이러한 경우 도 1에 도시된 바와 같이 프리즘시트의 패턴층이 접착제 내로 묻히고, 함침 폭을 컨트롤하기 어려워 광학시트의 휘도 및 박리력 편차가 발생되는 문제점이 있었다.
이러한 문제를 개선하기 위한 방법으로서, 특허문헌 1에는 자외선 경화형 접착제 조성으로서 1,6-헥산다이올다이아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜다이아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리 트리톨테트라아크릴레이트, 에톡실레이티드(4)펜타에리트리톨테트라아크릴레이트를 기본 베이스로 하고, 여기에 트리페닐포스페이트(triphenyl phosphate)를 첨가하여, 접착 코팅 두께를 얇게 하더라도 우수한 접착력 및 휘도를 발휘할 수 있도록 한 기술이 개시되어 있다.
그러나 상기 특허문헌 1은 접착층의 두께를 얇게 형성함으로써 휘도 문제를 어느 정도는 해결하기는 하였으나 삼각형 모양의 프리즘이 침투되는 접착층의 함침 폭은 조절하기 어려워 여전히 광 손실이 발생되는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제10-2018-0057216호(2018.05.30)
박리력 편차가 거의 없으면서 광 손실이 적고 휘도가 우수한 광학필름 및 이를 포함하는 광학 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
개시된 내용의 일 실시예에 의하면, 광학필름은 확산시트, 상기 확산시트의 상면에 순차적으로 적층 형성되는 제1 프리즘시트와 제2 프리즘시트를 포함하고, 상기 제2 프리즘시트의 일면에는 제2 접착층이 구비되되 상기 제2 접착층은 디스펜서에 의해 직선패턴으로 형성된다.
또한, 상기 제1 프리즘시트는 제1 기재층 및 상기 제1 기재층의 상면에 돌출 형성된 제1 패턴층을 포함하고, 상기 제1 패턴층은 일 방향으로 배열된 복수의 선형 프리즘을 포함하며, 상기 복수의 선형 프리즘 중 적어도 하나의 선형 프리즘의 꼭지부는 상기 제2 접착층에 함침되어 결합될 수 있다.
또한, 상기 디스펜서는 상기 제2 프리즘시트를 고정시키는 테이블, 상기 테이블과 수평되게 위치하고 상기 제2 프리즘시트의 일면에 제2 접착층 조성물을 토출하여 직선패턴의 제2 접착층을 형성하는 복수의 노즐, 상기 제2 접착층 조성물이 저장된 저장탱크 및 상기 복수의 노즐과 상기 저장탱크 간에 구비되어 상기 저장탱크로부터 상기 복수의 노즐에 접착증 조성물을 공급하는 공급유로를 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 노즐은 각각 50~150㎛ 간격으로 이격 배치될 수 있다.
또한, 상기 복수의 노즐은 상기 제2 프리즘시트의 단변 방향으로 수평 구동될 수 있다.
또한, 상기 직선패턴은 상기 제2 프리즘시트의 일측에서 타측으로 평행하게 일정간격 이격 배열되는 복수의 직선으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 직선의 폭은 1~10㎛일 수 있다.
개시된 내용의 다른 실시예에 의하면, 광학 디스플레이 장치는 확산시트 및 상기 확산시트의 상면에 순차적으로 적층 형성되는 제1 프리즘시트와 제2 프리즘시트를 포함하고, 상기 제2 프리즘시트의 일면에 디스펜서에 의해 직선패턴으로 형성되는 제2 접착층이 개재된 광학필름을 포함한다.
본 명세서에 개시된 일 실시예에 따르면, 디스펜서를 이용하여 제2 프리즘시트에 제2 접착층을 직선패턴으로 형성함으로써 균일한 함침 폭의 구현이 가능하므로 박리력 및 휘도 편차가 안정화되는 효과가 있다.
또한, 제2 접착층의 형성방법으로 디스펜서를 적용함으로써 습식 코팅방식으로 인해 발생되었던 외관 상 문제점이 개선되는 효과가 있다.
도 1은 프리즘시트의 패턴층의 함침 현상을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 명세서에 개시된 내용의 일 실시예에 따른 광학 디스플레이 장치를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 명세서에 개시된 내용의 일 실시예에 따른 광학필름을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 A-A'선에 따른 단면도이다.
도 5는 본 명세서에 개시된 내용의 일 실시예에 따른 제2 프리즘시트를 나타낸 단면도이다.
도 6은 디스펜서에 의해 제2 접착층이 형성되는 작동상태를 나타낸 개략도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 명세서에 개시된 내용의 일 실시예에 따른 광학 디스플레이 장치를 나타낸 개략도이다.
광학 디스플레이 장치(1)는 액정패널(10), 백라이트 유닛(20), 가이드 패널(30), 하부커버(40) 및 상부케이스(50)를 포함할 수 있다.
상기 액정패널(10)은 컬러필터 어레이 기판과 박막트랜지스터 어레이 기판 및 이들 사이에 개재된 액정층을 포함하고, PCB(11)에서 전달되는 화상 신호 정보에 따라 액정 셀들이 광 투과율을 조절함으로써 화상을 형성할 수 있다.
상기 백라이트 유닛(20)은 광원(21), 광원으로부터 발생되는 빛을 안내하는 도광판(23), 도광판(23)의 하부에 배치되는 반사시트(24) 및 도광판(23)의 상부에 배치되는 광학필름(100)을 포함할 수 있다.
상기 광원(21)은 광을 발생시키는 것으로, 선광형 램프, 면광형 램프, 냉음극 형광램프, 외부전극 형광램프, 및 발광다이오드소자 중 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있으며, 광원(21)의 외부에는 광원 보호를 목적으로 광원커버(22)가 더 구비될 수 있다.
상기 광학필름(100)은 복수 개의 시트가 일체화되어 형성될 수 있으며, 확산시트(110), 제1 프리즘시트(120)와 제2 프리즘시트(130)를 포함하고, 확산시트(110)는 도광판(23)으로부터 입사된 광을 확산시켜 제1 프리즘시트(120)와 제2 프리즘시트(130)로 공급할 수 있다.
상기 도광판(23)은 광원(21)으로부터 출사된 광을 광학필름(100)으로 안내하는 역할을 하고, 강도가 높아 쉽게 변형되거나 깨지지 않으며 투과율이 좋은 폴리메칠메타크릴레이트(Polymethymethacrylate)로 형성될 수 있다.
상기 반사시트(24)는 광원에서 발생된 광을 반사시켜 광학필름(100) 방향으로 공급하는 역할을 한다.
상기 가이드 패널(30)은 액정패널(10) 및 백라이트 유닛(20)을 고정 및 지지할 수 있다.
상기 하부커버(40)는 액정패널(10)과 백라이트 유닛(20)을 수납하고, 상부케이스(50)와 결합할 수 있다.
도 3은 본 명세서에 개시된 내용의 일 실시예에 따른 광학필름을 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 A-A'선에 따른 단면도이다.
도 3을 참조하면, 광학필름(100)은 확산시트(110) 및 상기 확산시트(110)의 상면에 순차적으로 적층 형성되는 제1 프리즘시트(120)와 제2 프리즘시트(130)를 포함할 수 있다. 이러한 광학필름(100)은 복수 개의 시트를 라미네이션 가공법에 의해 일체화함으로써 최종 두께를 최소화하는 동시에 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
확산시트(110)는 확산 기재층(111), 상기 확산 기재층(111)의 상면 및 하면에 각각 형성되는 광확산층(112, 113)을 포함할 수 있다.
상기 확산 기재층(111)은 광을 전달해야 하기 때문에 무색이고 투명한 것이 바람직하며, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenaphthalate), 아크릴 수지(acrylic resin), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리스틸렌(polystyrene), 폴리올레핀(polyolefin), 셀룰로즈 아세테이트(cellulose acetate), 및 방수 비닐 클로라이드(weather-resistant vinyl chloride)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 합성수지로 이루어 질 수 있으며, 25~300㎛, 바람직하게는 50~150㎛의 두께로 형성될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 프리즘시트(120)는 상기 확산시트(110)의 상면에 적층 형성되고, 제1 기재층(121), 상기 제1 기재층(121)의 상면에 돌출 형성된 제1 패턴층(122)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 프리즘시트(120)에는 상기 확산시트(110)와 결합되는 제1 접착층(123)이 구비될 수 있다.
상기 제1 기재층(121)은 광을 투과시킬 수 있는 물질로 이루어질 수 있고, 구체적으로는 폴리카보네이트(polycarbonate) 계열, 폴리술폰(polysulfone) 계열, 폴리아크릴레이트(polyacrylate) 계열, 폴리스티렌(polystyrene) 계열, 폴리비닐클로라이드(polyvinylchloride) 계열, 폴리 비닐알코올(polyvinylalcohol) 계열, 폴리노르보넨(polynorbornene) 계열, 폴리에스테르(polyester) 계열, 및 폴리에틸렌(polyethylene) 계열로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 물질로 이루어질 수 있고, 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate)로 이루어질 수 있다.
상기 제1 패턴층(122)은 프리즘 패턴, 구체적으로는 일방향으로 배열된 복수의 선형 프리즘으로 형성될 수 있고, 복수의 선형 프리즘 중 적어도 하나의 선형 프리즘의 꼭지부(V)는 하기 후술할 제2 접착층(133)에 함침되어 결합될 수 있다.
도 5는 본 명세서에 개시된 내용의 일 실시예에 따른 제2 프리즘시트를 나타낸 단면도이다.
도 5를 참조하면, 제2 프리즘시트(130)는 제1 프리즘시트(120) 상에 적층 형성되고, 제2 기재층(131), 상기 제2 기재층(131)의 상면에 돌출 형성된 제2 패턴층(132)을 포함할 수 있다. 상기 제2 프리즘시트(130)의 일면에는 상기 제1 프리즘시트(120)의 제1 패턴층(122)과 결합되는 제2 접착층(133)이 구비되는데, 이때, 제2 접착층(133)은 디스펜서에 의해 직선패턴으로 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이 제2 접착층(133)이 디스펜서에 의해 형성됨으로써 균일한 함침 폭의 구현이 가능하므로 박리력 및 휘도 편차가 안정화될 수 있다. 또한, 충분한 에어갭의 확보로 인해 광 확산이 촉진되어 휘도와 같은 광학특성의 저하를 최소화할 수 있다.
한편, 직선패턴은 상기 제2 프리즘시트(130)의 일측에서 타측으로 평행하게 일정간격 이격 배열되는 복수의 직선(133-1, 133-2, 133-3, 133-4)으로 이루어질 수 있고, 각각의 직선(133-1, 133-2, 133-3, 133-4)은 80~140㎛ 간격(W1)으로 이격 배열될 수 있으며, 이때 직선의 폭(L)은 1~10㎛, 바람직하게는 2~5㎛일 수 있다.
상기 직선의 폭(L)이 1㎛ 미만이면, 제1 프리즘시트(120) 및 제2 프리즘시트(130) 간의 접착력이 약해 제1 프리즘시트(120)가 제2 프리즘시트(130)로부터 쉽게 이탈될 수 있고, 10㎛를 초과하면, 제1 패턴층(122)이 함침되는 폭이 증가함으로써 광 손실이 발생될 수 있으므로 바람직하지 못하다.
상기 제2 접착층(133)은 에폭시아크릴레이트 수지(Epoxy acrylate resin) 및 우레탄아크릴레이트 수지(Urethane acrylate resin)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수지, 광개시제 및 필러를 포함할 수 있다. 상기 광개시제는 수지와 광경화성 모노머를 경화시키기 위한 것으로, 통상의 광개시제를 포함할 수 있다. 구체적으로는, 포스핀옥시드계, 및 시클로헥실페닐케톤계로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있고, 상기 수지 100중량부에 대하여, 1~ 10중량부, 바람직하게는 3~7중량부로 포함될 수 있다. 상기 언급한 범위를 만족하는 경우 제2 접착층(133)이 완전히 경화될 수 있고 잔량의 광개시제가 남아 광학필름(100)의 투명도가 저하되는 것을 막을 수 있다.
상기 제2 기재층(131)은 상기 제1 기재층(121)과 동일한 물질 및 두께로 이루어질 수 있다.
상기 제2 패턴층(132)은 상기 제1 패턴층(122)과 동일하게 프리즘 패턴으로 형성될 수도 있고, 렌즈 패턴, 피라미드 패턴, 및 엠보 패턴으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 패턴으로 형성되어도 무방하다.
도 6은 디스펜서에 의해 제2 접착층이 형성되는 작동상태를 나타낸 개략도이다.
도 6을 참조하면, 상기 디스펜서(200)는 상기 제2 프리즘시트(130)를 고정시키는 테이블(210), 상기 테이블(210)과 수평되게 위치하고 상기 제2 프리즘시트(130)의 일면에 제2 접착층 조성물을 토출하여 직선패턴의 제2 접착층(133)을 형성하는 복수의 노즐(220), 상기 제2 접착층 조성물이 저장된 저장탱크(230) 및 상기 복수의 노즐(220)과 상기 저장탱크(230) 간에 구비되어 상기 저장탱크로부터 상기 복수의 노즐(220)에 제2 접착층 조성물을 공급하는 공급유로(240)를 포함할 수 있다.
상기 테이블(210)은 제2 프리즘시트(130)의 크기보다 더 크게 형성되며, 상기 제2 프리즘시트(130)를 로딩하여 정렬 및 고정할 수 있다.
상기 복수의 노즐(220)은 상기 테이블(210)과 수평되게 위치하되 각각 50~150㎛, 바람직하게는 80~140㎛ 간격(W2)으로 이격 배치되어 상기 제2 프리즘시트(130)의 일면에 제2 점착층 조성물을 토출할 수 있다. 상기 노즐(220)의 이격 간격은 제1 패턴층(122)에서 선형 프리즘 피치(pitch)에 따라 상기 언급한 범위 내에서 적절하게 조정하여 설계할 수 있다. 또한, 복수의 노즐(220)은 상기 제2 프리즘시트(130)의 단변 방향으로 수평 구동될 수 있다.
상기 이격 간격(W2)이 50㎛ 미만이면, 접착력이 쉽게 소실될 수 있고, 150㎛를 초과하면, 1 패턴층(122)의 함침 폭이 커짐에 따라 광 손실이 발생할 수 있다.
상기 제2 접착층 조성물에 대해서는 상기에서 언급하였으므로 생략하기로 한다.
상기 저장탱크(230)는 제2 접착층 조성물을 저장하고 필요에 따라 복수의 노즐(220)에 제공할 수 있다.
상기 공급유로(240)는 복수의 노즐(220) 및 저장탱크(230) 간에 구비되어 제2 접착층 조성물을 저장탱크(230)로부터 복수의 노즐(220)에 공급할 수 있으며, 이러한 공급유로(240)는 한 개로 구비될 수도 있고, 복수의 노즐(220)의 개수에 대응되게 구비될 수도 있다. 복수의 노즐(220)의 개수에 대응되게 구비되는 경우 각각의 노즐(220)에 공급유로(240)가 결합되어 제2 접착층 조성물을 보다 신속 용이하게 공급할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 광학 디스플레이 장치 10: 액정패널
20: 백라이트 유닛 21: 광원
22: 광원커버 23: 도광판
24: 반사시트 30: 가이드 패널
40: 하부커버 50: 상부케이스
100: 광학필름 110: 확산시트
120: 제1 프리즘시트 130: 제2 프리즘시트
200: 디스펜서

Claims (8)

  1. 확산시트;
    상기 확산시트의 상면에 순차적으로 적층 형성되는 제1 프리즘시트와 제2 프리즘시트를 포함하고,
    상기 제2 프리즘시트의 일면에는 제2 접착층이 구비되되 상기 제2 접착층은 디스펜서에 의해 직선패턴으로 형성되며, 상기 직선패턴은 상기 제2 프리즘시트의 일측에서 타측으로 평행하게 일정간격 이격 배열되는 복수의 직선으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프리즘시트는,
    제1 기재층; 및
    상기 제1 기재층의 상면에 돌출 형성된 제1 패턴층을 포함하고,
    상기 제1 패턴층은 일 방향으로 배열된 복수의 선형 프리즘을 포함하며, 상기 복수의 선형 프리즘 중 적어도 하나의 선형 프리즘의 꼭지부는 상기 제2 접착층에 함침되어 결합되는 것을 특징으로 하는 광학필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 디스펜서는,
    상기 제2 프리즘시트를 고정시키는 테이블;
    상기 테이블과 수평되게 위치하고 상기 제2 프리즘시트의 일면에 제2 접착층 조성물을 토출하여 직선패턴의 제2 접착층을 형성하는 복수의 노즐;
    상기 제2 접착층 조성물이 저장된 저장탱크; 및
    상기 복수의 노즐과 상기 저장탱크 간에 구비되어 상기 저장탱크로부터 상기 복수의 노즐에 접착증 조성물을 공급하는 공급유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학필름.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 노즐은 각각 50~150㎛ 간격으로 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 광학필름.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 노즐은 상기 제2 프리즘시트의 단변 방향으로 수평 구동하는 것을 특징으로 하는 광학필름.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 직선의 폭은 1~10㎛인 것을 특징으로 하는 광학필름.
  8. 확산시트 및 상기 확산시트의 상면에 순차적으로 적층 형성되는 제1 프리즘시트와 제2 프리즘시트를 포함하고,
    상기 제2 프리즘시트의 일면에 디스펜서에 의해 상기 제2 프리즘시트의 일측에서 타측으로 평행하게 일정간격 이격 배열되는 복수의 직선으로 이루어진 직선패턴으로 형성되는 제2 접착층이 개재된 광학필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 디스플레이 장치.

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20080050614A (ko) * 2005-09-12 2008-06-09 후지필름 가부시키가이샤 디스플레이용 광학 시트의 제조 설비 및 제조 방법
JP2016212440A (ja) * 2014-12-05 2016-12-15 サンテックオプト株式会社 拡散シートおよび積層光学シート
KR20180057216A (ko) 2016-11-22 2018-05-30 주식회사 창성정밀 자외선 경화형 접착제 조성

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