KR102436409B1 - 광 제어시트와, 그 제조방법 및 이를 구비한 액정표시장치 - Google Patents

광 제어시트와, 그 제조방법 및 이를 구비한 액정표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 광 제어시트(light control sheet)와, 그 제조방법 및 이를 구비한 액정표시장치는 투명한 수지(resin)에 블랙 안료를 혼합하여 시야각 패턴을 형성함으로써 출사광의 제어가 자유로운 광 제어시트를 제조하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명은 이를 차량용 백라이트 유닛에 적용함으로써 최적의 운전조건이 가능한 시야각 특성을 제공하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 기존의 루버(Louver) 패턴에 비해 불량률을 개선할 수 있으며, 기존의 라미네이션(lamination) 공정을 활용할 수 있어 단가 절감이 가능한 동시에 양산성을 확보할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

광 제어시트와, 그 제조방법 및 이를 구비한 액정표시장치{LIGHT CONTROL SHEET, METHOD OF FABRICATING THEREOF AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시야각 제어가 가능한 광 제어시트와, 그 제조방법 및 이를 구비한 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치는 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 화소들에 화상정보에 따른 데이터신호를 개별적으로 공급하여, 그 화소들의 광투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시할 수 있도록 한 표시장치이다.
따라서, 액정표시장치에는 화소들이 매트릭스 형태로 배열되는 액정패널과 화소들을 구동하기 위한 구동부가 구비된다.
액정패널은 서로 대향하여 균일한 셀 갭(cell gap)이 유지되도록 합착된 컬러필터(color filter) 기판과, 어레이(array) 기판 및 컬러필터 기판과 어레이 기판 사이의 셀 갭 내에 형성된 액정층(liquid crystal layer)으로 구성된다.
이때, 컬러필터 기판과 어레이 기판이 합착된 액정패널에는 공통전극과 화소전극이 형성되어 액정층에 전계를 인가한다.
따라서, 공통전극에 전압이 인가된 상태에서 화소전극에 인가되는 데이터신호의 전압을 제어하게 되면, 액정층의 액정은 공통전극과 화소전극 사이의 전계에 따라 유전 이방성에 의해 회전함으로써 화소별로 빛을 투과시키거나 차단시켜 문자나 화상을 표시하게 된다.
이때, 액정표시장치는 자체적으로 발광하지 못하고 외부에서 들어오는 빛의 투과율을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 소자이기 때문에 액정패널에 빛을 조사하기 위한 별도의 장치, 즉 백라이트 유닛(backlight unit)이 요구된다.
백라이트 유닛은 발광 램프를 배치하는 방식에 따라 에지방식과 직하방식으로 구분된다.
에지방식은 액정패널의 일측에 광원으로서 램프를 배치하여 광을 공급하는 형태이다. 에지방식의 백라이트 유닛을 구체적으로 설명하면, 도광판(light guide plate)의 일측에 다수의 램프가 설치되며, 도광판의 배면에는 반사판이 설치된다.
램프에서 발광된 빛은 투명한 재질의 도광판 측면으로 입사되고, 도광판의 배면에 배치된 반사판은 도광판의 배면으로 투과되는 빛을 도광판 상면의 광학시트들 쪽으로 반사시켜 빛의 손실을 줄이고 균일도를 향상시킨다.
이때, 광학시트 상부에는 시야각을 제어하기 위한 광 제어시트가 구비되는데, 이를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 일반적인 광 제어시트의 구조를 개략적으로 보여주는 분해사시도이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 광 제어시트(44)는 베이스 필름(base film)(44a) 2매 사이에 루버(Louver) 패턴(44b)이 형성되어 경사방향으로 입사되는 빛을 차단하여 상하 시야각을 줄여주는 역할을 한다.
이때, 베이스 필름(44a)은 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC) 재질로 이루어지고, 루버 패턴(44b)은 블랙 카본(black carbon) 재질로 이루어진다.
이렇게 구성된 기존의 광 제어시트(44)는 루버 패턴(44b)과 평행한 방향으로 입사되는 빛은 투과시키고, 경사방향으로 입사되는 빛은 차단시켜 수직방향의 시야각 조절이 가능하다.
이러한 특성으로 인해 차량 전면유리에 액정패널의 화면이 비치는 현상을 방지하여 안전운전에 도움을 주게 된다.
다만, 기존의 광 제어시트(44)는 시야각 제어를 위해 루버 패턴(44b)의 형성이 필수적이기 때문에 단가 상승의 원인이 되며, 루버 패턴(44b)을 형성하는 과정에서 고질적인 불량이 발생하고 있다. 즉, 기존의 광 제어시트(44)는 투명한 절연체 내에 블랙 카본을 채워(filling) 루버 패턴(44b)을 형성하고 경화(baking)과정을 거친 후에 베이스 필름(44a)을 접합하여 제작하게 되는데, 이 과정에서 사선얼룩이나 흑선 또는 백선 불량이 나타난다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 루버 패턴을 사용하지 않고 시야각 제어가 가능한 광 제어시트와, 그 제조방법 및 이를 구비한 액정표시장치를 제공하는데 목적이 있다.
기타, 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 제어시트는 베이스 필름 위에 배치되는 다수의 시야각 패턴 및 상기 시야각 패턴 위에 부착되는 보호필름을 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 시야각 패턴은 수지에 안료가 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 액정패널 하부에 설치되어 백라이트 빛을 상기 액정패널에 전달하는 도광판과, 상기 액정패널과 상기 도광판 사이에 설치된 다수의 광학시트 및 상기 액정패널과 상기 광학시트 사이에 설치되며, 수지에 안료가 혼합되어 이루어진 다수의 시야각 패턴으로 이루어진 광 제어시트를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 광 제어시트는 베이스 필름 위에 배치되는 다수의 시야각 패턴 및 상기 시야각 패턴 위에 부착되는 보호필름을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 시야각 패턴은 사다리꼴 형태, 직사각형이나 정사각형의 사각형, 또는 삼각형의 단면을 가질 수 있다.
상기 수지는 아크릴계로 이루어질 수 있다.
상기 안료는 블랙이나 그레이 계열로 이루어질 수 있다.
상기 베이스 필름과 상기 보호필름은 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC)나 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate; PET) 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광 제어시트의 제조방법은 수지에 안료를 혼합하여 베이스 필름 위에 다수의 시야각 패턴을 형성하는 단계, 상기 시야각 패턴을 경화시키는 단계, 보호필름에 점착층을 코팅하는 단계 및 상기 시야각 패턴이 형성된 상기 베이스 필름 상부에 라미네이션 공정을 통해 상기 보호필름을 부착하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 시야각 패턴은 사다리꼴 형태, 직사각형이나 정사각형의 사각형, 또는 삼각형의 단면을 가지도록 형성할 수 있다.
상기 수지는 아크릴계로 형성할 수 있다.
상기 안료는 블랙이나 그레이 계열로 형성할 수 있다.
상기 베이스 필름과 상기 보호필름은 PC나 PET 재질로 형성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 제어시트와, 그 제조방법 및 이를 구비한 액정표시장치는 투명한 수지(resin)에 블랙 안료를 혼합하여 시야각 패턴을 형성함으로써 출사광의 제어가 자유로운 광 제어시트를 제조하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명은 이를 차량용 백라이트 유닛에 적용함으로써 최적의 운전조건이 가능한 시야각 특성을 제공하는 것을 특징으로 한다.
이러한 시야각 제어는 루버 패턴을 사용하지 않고도 가능하기 때문에 제조단가가 인하되는 동시에 사선얼룩 등의 불량을 방지할 수 있어 불량률이 개선되는 효과를 제공한다. 또한, 기존의 프리즘시트를 제조할 때 사용되는 라미네이션 공정을 활용할 수 있어 단가 절감이 가능한 동시에 양산성을 확보할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 일반적인 광 제어시트의 구조를 개략적으로 보여주는 분해사시도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 구조를 예로 들어 보여주는 분해사시도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 제어시트의 구조를 개략적으로 보여주는 사시도 및 분해사시도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 일부 구조 및 출사광의 경로를 개략적으로 보여주는 단면도.
도 5a 및 도 5b는 전면유리 비침이 발생한 차량의 내부 및 전면유리 비침이 개선된 차량의 내부를 예로 들어 보여주는 도면.
도 6은 운전석과 조수석의 양쪽으로 휘도 특성을 최적화한 상태를 보여주는 도면.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광 제어시트의 구조를 개략적으로 보여주는 사시도 및 분해사시도.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광 제어시트의 구조를 개략적으로 보여주는 사시도 및 분해사시도.
도 9는 본 발명에 따른 광 제어시트의 제조과정을 순차적으로 보여주는 흐름도.
도 10a 내지 도 10d는 본 발명에 따른 광 제어시트의 제조과정을 순차적으로 보여주는 사시도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 광 제어시트와, 그 제조방법 및 이를 구비한 액정표시장치의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 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 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.
소자(element) 또는 층이 다른 소자 또는 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않는 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용 시, 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 구조를 예로 들어 보여주는 분해사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 제어시트의 구조를 개략적으로 보여주는 사시도 및 분해사시도이다.
그리고, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 일부 구조 및 출사광의 경로를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도면들을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치는 화소들이 매트릭스 형태로 배열되어 영상을 출력하는 액정패널(110), 화소들을 구동하기 위한 구동부(115, 116), 액정패널(110)의 후면에 설치되어 액정패널(110)의 전면에 걸쳐 빛을 방출하는 백라이트 유닛 및 액정패널(110)과 백라이트 유닛을 수납하여 고정시키는 패널 가이드(145)로 구성될 수 있다.
이때, 액정패널(110)은 서로 대향하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 컬러필터 기판(105)과, 어레이 기판(115) 및 컬러필터 기판(105)과 어레이 기판(115) 사이의 셀 갭에 형성된 액정층(미도시)으로 이루어질 수 있다.
이때, 자세히 도시하지 않았지만, 컬러필터 기판(105)은 적과, 녹 및 청의 색상을 구현하는 다수의 서브-컬러필터로 구성된 컬러필터와, 서브-컬러필터 사이를 구분하고 액정층을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스, 그리고 액정층에 전압을 인가하는 투명한 공통전극으로 이루어질 수 있다.
어레이 기판(115)은 종횡으로 배열되어 다수의 화소영역을 정의하는 다수의 게이트라인과 데이터라인, 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성된 스위칭소자인 박막 트랜지스터 및 화소영역 위에 형성된 화소전극으로 이루어질 수 있다.
이때, 횡전계(In Plane Switching; IPS) 방식의 액정표시장치의 경우에는 컬러필터 기판(105) 대신에 어레이 기판(115)에 공통전극을 형성할 수 있다.
이와 같이 컬러필터 기판(105)과 어레이 기판(115)이 합착된 액정패널(110)에는 공통전극과 화소전극이 형성되어 액정층에 전계를 인가하며, 공통전극에 전압이 인가된 상태에서 화소전극에 인가되는 데이터신호의 전압을 제어하게 되면, 액정층의 액정은 공통전극과 화소전극 사이의 전계에 따라 유전 이방성에 의해 회전함으로써 화소별로 빛을 투과시키거나 차단시켜 문자나 화상을 표시할 수 있다.
그리고, 화소전극에 인가되는 데이터신호의 전압을 화소별로 제어하기 위해서 박막 트랜지스터와 같은 스위칭소자가 화소들에 개별적으로 구비될 수 있다.
이와 같이 구성된 액정패널(110)의 외측에는 각각 상, 하부 편광판(미도시)이 부착될 수 있으며, 하부 편광판은 백라이트 유닛을 경유한 빛을 편광 시키며, 상부 편광판은 액정패널(110)을 경유한 빛을 편광 시킨다.
본 발명은 발광 램프를 배치하는 방식에 따른 직하방식이나 에지방식에 한정되지 않지만, 예를 들어 에지방식의 백라이트 유닛을 구체적으로 설명하면, 도광판(142)의 일측에 다수의 램프(미도시)가 설치될 수 있으며, 도광판(142)의 배면에는 반사판(141)이 설치될 수 있다.
이때, 램프는 광원으로서 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL), 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp; EEFL), 열 음극 형광램프(Hot Cathode Fluorescent Lamp; HCFL) 및 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED) 등 다양한 광원을 사용할 수 있다.
램프에서 발광된 빛은 투명한 재질의 도광판(142) 측면으로 입사되고, 도광판(142)의 배면에 배치된 반사판은 도광판(142)의 배면으로 투과되는 빛을 도광판(142) 상면의 광학시트(143)들 쪽으로 반사시켜 빛의 손실을 줄이고 균일도를 향상시킬 수 있다.
이때, 광학시트(143)는 확산시트와 프리즘시트를 포함하며, 보호시트가 추가될 수 있다.
이와 같이 구성된 백라이트 유닛의 상부에는 전술한 바와 같이 컬러필터 기판(105)과 어레이 기판(115)으로 이루어진 액정패널(110)이 패널 가이드(145)를 통해 안착되며, 일 예로 이러한 액정패널(110)과 패널 가이드(145) 및 백라이트 유닛은 다수의 체결수단을 통해 하부의 커버 바텀(150)과 상부의 케이스 탑(160)에 의해 서로 결합되어 액정표시장치를 구성하게 된다.
이때, 본 발명의 경우에는 광학시트(143)들 상부에 시야각을 제어하기 위한 광 제어시트(144)가 구비되며, 특히 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 제어시트(144)는 투명한 수지(resin)(144b')에 블랙 안료(144b")를 혼합하여 시야각 패턴(144b)을 형성함으로써 출사광의 제어가 자유로와 최적의 운전조건이 가능한 시야각 특성을 제공할 수 있는 것을 특징으로 한다.
즉, 전술한 바와 같이 기존에는 차량용 네비게이션의 전면유리 비침 현상을 해결하기 위해 루버가 형성된 광 제어시트를 적용하였으나, 제조공정상의 어려움, 수율저하 등의 원인으로 고가에 거래되고 있으며, 사선얼룩 발생 등 외관불량 현상이 지속적으로 발생되고 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 제어시트(144)는 투명한 수지(144b')에 안료(144b")를 혼합하여 시야각 패턴(144b)을 형성하는 것을 특징으로 하며, 이에 따라 출사광의 제어가 가능하여 루버를 삭제하더라도 원하는 시야각 특성을 구현할 수 있게 된다.
시야각 패턴(144b)은 그 단면이 사다리꼴 형태를 가질 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 시야각 패턴(114b)은 직사각형이나 정사각형의 사각형, 또는 삼각형의 단면을 가질 수 있다.
수지(144b')는 아크릴계를 사용할 수 있다.
수지(144b')에 포함되는 안료(144b")는 블랙 이외에 그레이 등 빛을 흡수하는 계열이면 가능하며, 안료(144b") 이외에 염료 형태도 가능하다.
시야각 패턴(144b) 사이는 빈 공간일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 소정의 절연체로 채워질 수도 있다.
시야각 패턴(144b)은 소정의 베이스 필름(144a')(또는, 베이스 기판) 위에 형성되며, 그 상부에는 보호필름(144a")(또는, 또 다른 베이스 필름)이 부착될 수 있다. 여기서, 상부와 하부는 특정 위치를 한정하는 것은 아니나, 보호필름(144a")이 부착되는 시야각 패턴(144b)의 상부에는 액정패널(110)이 위치하며, 베이스 필름(144a')이 위치하는 시야각 패턴(144b)의 하부에는 광학시트(143)들이 위치할 수 있다.
베이스 필름(144a')과 보호필름(144a")으로 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC)나 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate; PET) 재질을 사용할 수 있다.
이때, 베이스 필름(144a') 위에 소정 간격(피치)으로 시야각 패턴(144b)을 형성하고, 그 위에 보호필름(144a")을 라미네이션(lamination) 함으로써 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 제어시트(144)를 제조할 수 있다.
피치는 0㎛ ~ 100㎛ 범위, 바람직하게는 65㎛ 내외에서 가능하며, 피치에 관계없이 시야각 특성이 가장 좋은 조건을 적용할 수 있다.
이에 의하면, 출광 방향을 화면 정면과 하측으로 이동시켜 차량 전면유리에 액정표시장치가 비치는 현상을 방지시켜 줄 수 있으며, 광 제어시트(144)를 통해 출광 방향을 화면 좌우로 이동시키는 경우에는 운전자뿐만 아니라 조수석의 시청자도 액정표시장치의 영상을 볼 수 있게 된다.
도 5a 및 도 5b는 전면유리 비침이 발생한 차량의 내부 및 전면유리 비침이 개선된 차량의 내부를 예로 들어 보여주는 도면이다.
이때, 도 5b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 제어시트를 적용한 경우의 전면유리 비침이 개선된 차량의 내부를 예시적으로 보여주고 있다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 제어시트를 적용한 경우 출광 방향이 화면 중앙과 하측으로 이동함에 따라 차량 전면유리에 네비게이션 화면이 비치는 현상이 방지되었음을 알 수 있다.
또한, 본 발명은 광 제어시트의 시야각 패턴을 따라 출광 방향이 좌우로 확장되는 경우에는 운전자 및 조수석에서의 최적 휘도 조건을 확보할 수 있게 된다.
도 6은 운전석과 조수석의 양쪽으로 휘도 특성을 최적화한 상태를 보여주는 도면이다.
도 6을 참조하면, 실제 차량 내부에서 네비게이션 화면을 볼 때는 운전석과 조수석에서 주로 보기 때문에 화면의 중앙 휘도를 높이는 것보다 좌우 시야각 방향으로도 휘도 특성을 최적화할 필요가 있다.
이러한 본 발명에 따른 광 제어시트는 기존의 프리즘시트 제조 시 사용되는 라미네이션(lamination) 공정을 활용할 수 있어 단가 절감이 가능한 동시에 양산성을 확보할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 기존의 루버를 대체할 수 있어 원천기술을 확보하는 동시에 제조단가를 인하할 수 있으며, 사선얼룩 등의 외관불량을 개선할 수 있는 효과를 가진다.
전술한 바와 같이 본 발명의 시야각 패턴은 사다리꼴 형태 이외에 직사각형이나 정사각형의 사각형, 또는 삼각형의 단면을 가질 수 있으며, 이를 다음의 본 발명의 제 2, 제 3 실시예를 통해 상세히 설명한다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광 제어시트의 구조를 개략적으로 보여주는 사시도 및 분해사시도이다.
그리고, 도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광 제어시트의 구조를 개략적으로 보여주는 사시도 및 분해사시도이다.
이때, 본 발명의 제 2, 제 3 실시예에 따른 광 제어시트는 시야각 패턴의 단면 형태를 제외하고는 전술한 본 발명의 제 1 실시예와 실질적으로 동일한 구성으로 이루어져 있다. 즉, 도 7a 및 도 7b에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광 제어시트는 시야각 패턴이 직사각형의 단면을 가지며, 도 8a 및 도 8b에 도시된 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광 제어시트는 시야각 패턴이 삼각형의 단면을 가지고 있는 경우를 예로 들고 있다. 실제로 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 제어시트의 시야각 패턴은 초기에는 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같은 삼각형의 단면을 가지고 있으나, 상부 보호필름의 부착 시 그 상부가 눌려져서 그 단면이 사다리꼴 형태로 변경된 경우이다. 다만, 시야각 패턴의 형성에 소정의 탄성을 가진 수지를 사용하는 경우에는 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이 광 제어시트의 형태를 유지할 수 있다.
도시하지 않았지만, 본 발명의 제 2, 제 3 실시예에 따른 액정표시장치는 전술한 본 발명의 제 1 실시예와 실질적으로 동일하게 화소들이 매트릭스 형태로 배열되어 영상을 출력하는 액정패널, 화소들을 구동하기 위한 구동부, 액정패널의 후면에 설치되어 액정패널의 전면에 걸쳐 빛을 방출하는 백라이트 유닛 및 액정패널과 백라이트 유닛을 수납하여 고정시키는 패널 가이드로 구성될 수 있다.
이때, 액정패널은 서로 대향하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 컬러필터 기판과, 어레이 기판 및 컬러필터 기판과 어레이 기판 사이의 셀 갭에 형성된 액정층으로 이루어질 수 있다.
이와 같이 구성된 액정패널의 외측에는 각각 상, 하부 편광판이 부착될 수 있으며, 하부 편광판은 백라이트 유닛을 경유한 빛을 편광 시키며, 상부 편광판은 액정패널을 경유한 빛을 편광 시킨다.
램프에서 발광된 빛은 투명한 재질의 도광판 측면으로 입사되고, 도광판의 배면에 배치된 반사판은 도광판의 배면으로 투과되는 빛을 도광판 상면의 광학시트들 쪽으로 반사시켜 빛의 손실을 줄이고 균일도를 향상시킬 수 있다.
이와 같이 구성된 백라이트 유닛의 상부에는 전술한 바와 같이 컬러필터 기판과 어레이 기판으로 이루어진 액정패널이 패널 가이드를 통해 안착되며, 일 예로 이러한 액정패널과 패널 가이드 및 백라이트 유닛은 다수의 체결수단을 통해 하부의 커버 바텀과 상부의 케이스 탑에 의해 서로 결합되어 액정표시장치를 구성하게 된다.
이때, 본 발명의 경우에는 광학시트들 상부에 시야각을 제어하기 위한 광 제어시트가 구비되며, 특히 본 발명의 제 2, 제 3 실시예에 따른 광 제어시트는 전술한 본 발명의 제 1 실시예와 실질적으로 동일하게 투명한 수지에 블랙 안료를 혼합하여 시야각 패턴을 형성함으로써 출사광의 제어가 자유로와 최적의 운전조건이 가능한 시야각 특성을 제공할 수 있는 것을 특징으로 한다.
즉, 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광 제어시트(244)는 투명한 수지(244b')에 안료(244b")를 혼합하여 시야각 패턴(244b)을 형성하는 것을 특징으로 한다.
시야각 패턴(244b)은 직사각형이나 정사각형의 사각형의 단면을 가질 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
수지(244b')는 아크릴계를 사용할 수 있다.
수지(244b')에 포함되는 안료(244b")는 블랙 이외에 그레이 등 빛을 흡수하는 계열이면 가능하며, 안료(244b") 이외에 염료 형태도 가능하다.
시야각 패턴(244b) 사이는 빈 공간일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 소정의 절연체로 채워질 수도 있다.
시야각 패턴(244b)은 소정의 베이스 필름(244a') 위에 형성되며, 그 상부에는 보호필름(244a")이 부착될 수 있다.
베이스 필름(244a')과 보호필름(244a")은 PC나 PET 재질을 사용할 수 있다.
또한, 도 8a 및 도 8b를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광 제어시트(344)는 투명한 수지(344b')에 안료(344b")를 혼합하여 시야각 패턴(344b)을 형성하는 것을 특징으로 한다.
시야각 패턴(344b)은 프리즘 산 형태의 삼각형의 단면을 가질 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 이 경우 시야각 패턴(344b)을 구성하는 수지(344b')는 소정의 탄성을 가질 수 있다.
수지(344b')는 아크릴계를 사용할 수 있다.
수지(344b')에 포함되는 안료(344b")는 블랙 이외에 그레이 등 빛을 흡수하는 계열이면 가능하며, 안료(344b") 이외에 염료 형태도 가능하다.
시야각 패턴(344b) 사이는 빈 공간일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 소정의 절연체로 채워질 수도 있다.
시야각 패턴(344b)은 소정의 베이스 필름(344a') 위에 형성되며, 그 상부에는 보호필름(344a")이 부착될 수 있다.
베이스 필름(344a')과 보호필름(344a")은 PC나 PET 재질을 사용할 수 있다.
이하, 이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 광 제어시트의 제조방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 9는 본 발명에 따른 광 제어시트의 제조과정을 순차적으로 보여주는 흐름도이다.
그리고, 도 10a 내지 도 10d는 본 발명에 따른 광 제어시트의 제조과정을 순차적으로 보여주는 사시도이다.
도 10a를 참조하면, 수지(114b')에 안료(144b")를 혼합하여 베이스 필름(144a') 위에 소정 간격(피치)으로 다수의 시야각 패턴(144b)을 형성한다(S110, S120).
이때, 시야각 패턴(144b)은 삼각형의 단면을 가질 수 있으나, 추후 보호필름의 부착으로 사다리꼴 형태를 가질 수도 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 직사각형이나 정사각형의 사각형의 단면을 가질 수도 있으며, 탄성을 가진 수지(114b')를 사용하는 경우에는 보호필름의 부착에도 삼각형의 단면을 유지할 수도 있다.
수지(144b')는 아크릴계를 사용할 수 있다.
수지(144b')에 포함되는 안료(144b")는 블랙 이외에 그레이 등 빛을 흡수하는 계열이면 가능하며, 안료(144b") 이외에 염료 형태도 가능하다.
시야각 패턴(144b) 사이는 빈 공간일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 소정의 절연체로 채워질 수도 있다.
베이스 필름(144a')은 PC나 PET 재질을 사용할 수 있다.
피치는 0㎛ ~ 100㎛ 범위, 바람직하게는 65㎛ 내외에서 가능하며, 피치에 관계없이 시야각 특성이 가장 좋은 조건을 적용할 수 있다.
그리고, 자외선(UV)이나 열을 이용하여 시야각 패턴(144b), 즉 수지(144b')을 경화시킨다(S130).
이후, 도 10b를 참조하면, 보호필름(144a")에 점착층(adhesive layer)(144c)을 코팅한다(S140).
보호필름(144a")은 베이스 필름(144a')과 마찬가지로 PC나 PET 재질을 사용할 수 있다.
이후, 도 10c 및 도 10d를 참조하면, 시야각 패턴(144b)이 형성된 베이스 필름(144a') 상부에 점착층(편의상 미도시)이 코팅된 보호필름(144a")을 라미네이션 공정을 통해 부착한다(S150).
이와 같이 본 발명에 따른 광 제어시트는 기존의 프리즘시트 제조 시 사용되는 라미네이션 공정을 활용할 수 있어 단가 절감이 가능한 동시에 양산성을 확보할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 기존의 루버를 대체할 수 있어 원천기술을 확보하는 동시에 제조단가를 인하할 수 있으며, 사선얼룩 등의 외관불량을 개선할 수 있는 효과를 가진다.
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
110 : 액정패널 144,244,344 : 광 제어시트
144a',244a',344a' : 베이스 필름 144a",244a",344a" : 보호필름
144b',244b',344b' : 수지 144b",244b",344b" : 안료
144b,244b,344b : 시야각 패턴 144c : 점착층

Claims (17)

  1. 베이스 필름의 상면에 직접 형성되는 다수의 시야각 패턴;
    상기 시야각 패턴 위에 배치되는 보호필름;
    상기 시야각 패턴과 상기 보호필름 사이에 배치되어 상기 보호필름을 상기 시야각 패턴에 부착하는 점착층으로 구성되며,
    상기 시야각 패턴은 수지에 안료가 혼합되어 이루어진 광 제어시트.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 시야각 패턴은 사다리꼴 형태, 직사각형이나 정사각형의 사각형, 또는 삼각형의 단면을 가지는 광 제어시트.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 수지는 아크릴계로 이루어진 광 제어시트.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 안료는 블랙이나 그레이 계열로 이루어진 광 제어시트.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스 필름과 상기 보호필름은 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC)나 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate; PET) 재질로 이루어진 광 제어시트.
  6. 액정패널 하부에 설치되어 백라이트 빛을 상기 액정패널에 전달하는 도광판;
    상기 액정패널과 상기 도광판 사이에 설치된 다수의 광학시트; 및
    상기 액정패널과 상기 광학시트 사이에 설치되며, 베이스필름, 수지에 안료가 혼합되어 이루어져 상기 베이스필름의 상면에 직접 형성된 다수의 시야각 패턴, 상기 시야각 패턴 위에 배치된 보호필름, 상기 시야각 패턴과 상기 보호필름 사이에 배치되어 상기 보호필름을 상기 시야각 패턴에 부착하는 점착층으로 이루어진 광 제어시트를 포함하는 액정표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 광 제어시트는,
    베이스 필름 위에 배치되는 다수의 시야각 패턴; 및
    상기 시야각 패턴 위에 부착되는 보호필름을 포함하여 이루어진 액정표시장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 시야각 패턴은 사다리꼴 형태, 직사각형이나 정사각형의 사각형, 또는 삼각형의 단면을 가지는 액정표시장치.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 수지는 아크릴계로 이루어진 액정표시장치.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 안료는 블랙이나 그레이 계열로 이루어진 액정표시장치.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 베이스 필름과 상기 보호필름은 PC나 PET 재질로 이루어진 액정표시장치.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 시야각 패턴 사이에 배치된 절연체를 더 포함하는 광제어시트.

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