KR20090058831A - 스크래치 개선 프리즘 시트 및 그를 구비한 광학필름 - Google Patents

스크래치 개선 프리즘 시트 및 그를 구비한 광학필름 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스크래치 개선 프리즘 시트 및 그를 구비한 광학필름에 관한 것으로 광학필름에 사용되는 프리즘 시트에 관한 것으로 프리즘 단면의 피크 부분을 절단하여 윗면이 평평한 제 1프리즘을 소정의 간격으로 이격시켜 형성하고, 상기 제 1프리즘 사이에 하나 이상의 제 2프리즘을 포함한다.
본 발명에 의하면, 상기 프리즘 시트 상부에 보호시트, 편광필름 및 또 다른 프리즘 시트를 적층 할 경우에 상기 프리즘의 날카로운 피크선에 의해 발생할 수 있는 스크레치를 방지하고, 상기 제 1프리즘 사이에 하나 이상의 제 2프리즘을 형성시켜 절단에 따른 휘도 감소를 방지할 수 있다.
프리즘 시트, 프리즘, 광학필름

Description

스크래치 개선 프리즘 시트 및 그를 구비한 광학필름{prism sheet for scratch prevention and optical film incluing it}
본 발명은 피크 부분이 평평하게 형성된 제 1프리즘 사이에 상기 제 1프리즘보다 작은 제 2프리즘을 하나 이상 위치시켜 스크래치 발생에 의한 휘도 저하를 방지한 스크래치 개선 프리즘 시트 및 그를 구비한 광학필름에 관한 것이다.
일반적으로 광학필름을 사용하는 영상표시수단의 성능은 백라이트 유닛의 성능에 크게 영향을 받는다. 그것은 광학필름을 통해 빛을 반사하거나 투과시켜 빛의 양을 조절하는 방식이 기본이 되기 때문이다. 박막 광학 필름을 영상표시수단에 효과적으로 적용하기 위해 광학적 성능이 우수한 다양한 광학필름이 제시되어 왔다.
도 1은 백라이트 유닛의 간단한 구조로서, 형광램프(100), 반사판(102), 도광판(104), 확산시트(106), 프리즘 시트(108, 110) 및 보호시트(112)로 이루어지며, 박막 디스플레이(114)가 최상부에 위치한다.
상기 도면에서와 같이 프리즘 시트(108, 110)는 하나 또는 그 이상이 중첩되 어 형성될 수 있으며, 한쪽 면은 매끄러운 반면 다른 한쪽 면은 상부가 돌출된 요철로 이루어진 구조화 표면을 갖음에 따라 상기 프리즘 시트(108, 110)를 중첩하는 과정 또는 상기 프리즘 시트(108, 110)의 상부에 보호시트(112)를 적층하는 과정에서 스크래치가 발생하는 문제가 있다. (도 2참조)
스크래치가 발생한 프리즘 시트를 구비한 광학필름을 사용하여 영상표시수단을 제조할 경우에는 스크래치가 외관 품질상 밝은 선이나 어두운 선으로 나타나는 등 전체적인 휘도가 저하되어 전체 제품 불량의 원인이 된다.
본 발명은 상술한 종래 기술이 갖고 있는 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 프리즘의 피크부분에 평탄면을 갖는 제 1프리즘을 이격시켜 형성하고, 그 사이에 하나 이상의 제 2프리즘을 형성하여 높은 휘도를 갖는 스크래치 개선 프리즘 시트 및 그를 구비한 광학필름을 제공하는 데에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 스크래치 개선 프리즘 시트 및 이를 구비한 광학필름에 있어서, 프리즘 단면의 피크선 부분이 평평하게 절단된 제 1프리즘을 이격시켜 형성하고 그 사이에 상기 제 1프리즘보다 크기가 작은 하나 이상의 제 2프리즘을 포함한다.
본 발명은 베이스 필름 및 프리즘부로 형성된 프리즘시트에 있어서, 프리즘의 피크 부분에 평탄면을 가지는 제 1프리즘을 소정의 간격으로 이격시켜 형성하고, 상기 제 1프리즘 사이에 하나 이상의 제 2프리즘을 구비한 프리즘부를 포함하는 스크래치 개선 프리즘 시트를 제공한다.
본 발명에서 상기 제 2프리즘의 높이는 상기 제 1프리즘의 높이보다 낮은 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 제 2프리즘의 높이는 5㎛이상 20㎛이하로 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 제 1프리즘의 평탄면의 폭은 2㎛이상 4㎛이하로 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 확산시트, 프리즘 시트 및 프리즘 보호 시트가 적층된 광학필름에 있어서, 상기 프리즘 시트는 이격되어 형성된 제 1프리즘 사이에 하나 이상의 제 2프리즘을 가지는 것을 특징으로 하는 광학필름을 제공한다.
상기 본 발명에 따른 광학필름은 적어도 하나 이상의 동일 또는 상이한 프리즘 시트가 상기 프리즘 시트 상에 적층 된 형태일 수 있다.
본 발명에 의하면 프리즘의 피크 부분에 평탄면을 갖는 프리즘 시트를 하나 이상 중첩하여 형성하거나, 상기 프리즘 시트의 상부에 보호시트 또는 편광필름을 적층할 경우 상기 프리즘에 의한 스크래치 발생을 방지하는 효과가 있다.
또한, 상부가 절단된 제 1프리즘 사이에 제 1프리즘보다 높이가 낮은 제 2프리즘을 하나 이상 구비함에 따라 휘도 변화를 저하하여 광기능을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들 에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스크래치 개선 프리즘 시트를 나타낸 도면이다.
도 3a는 스크래치 개선 프리즘 시트를 나타낸 단면도로서, 베이스 필름(300)과 상기 베이스 필름(300) 상부에 적층 된 프리즘부(310)를 포함한다.
상기 프리즘부(310)는 제 1프리즘(312) 및 제 2프리즘(314)으로 구성된다.
상기 제 1프리즘(312)은 피크 부분에 평탄면을 갖기 위하여 삼각형 단면을 갖는 개별 프리즘의 정점을 소정의 높이만큼 밑면과 수평하게 절단함에 따라 단면이 정사다리꼴 형태를 나타내도록 형성할 수 있다.
상기 제 2프리즘(314)은 단면이 삼각형, 반원형 및 다른 다각형을 이루는 기둥의 형태로서, 바람직하게는 단면이 삼각형인 기둥형태의 프리즘을 사용할 수 있다.
상기 제 2프리즘(314)의 단면이 삼각형을 이루며, 그 높이는 상기 제 1프리즘(312)의 높이보다 작게 형성하는 것이 바람직하다.
상기 프리즘부(310)는 상기 제 1프리즘(312)을 소정의 간격으로 이격하여 형성하며, 이격된 사이에 하나 이상의 제 2프리즘(314)을 구비하여 상기 제 1프리즘(312)에 의해 발생하는 휘도 변형에 따른 광손실을 방지하여, 광기능을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 3b의 상기 프리즘 시트의 입체도를 살펴보면, 상기 제 1프리즘(312)의 상면이 평평하게 형성되며 그 사이에 위치하는 제 2프리즘(314)의 높이를 상기 제 1프리즘(312)의 높이보다 낮게 형성하여 상기 프리즘부(310)의 상부에 다른 프리즘 시트, 보호필름 또는 편광필름이 적층 될 경우 발생할 수 있는 스크래치를 방지할 수 있다.
이하, 도 4a 내지 도 5d를 참조하여 제 1프리즘의 절단 높이에 따른 휘도의 변화를 살펴본다.
도 4a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프리즘부를 나타낸 단면도이며, 도 5a 내지 도 5d 는 상기 도 4a의 프리즘부 시뮬레이션 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4a를 참조하면, 상기 프리즘부는 제 1프리즘(312)과 제 2프리즘(314)을 교대로 위치시켜 형성하며, 상기 제 1프리즘(312)의 피크 부분의 평탄면의 길이(L1)를 변화하여 형성할 수 있다.
또한, 상기 제 2프리즘(314)은 특별히 한정되는 것은 아니나 정점 각도를 90도로 유지하여 사용될 수 있으며, 정점 각도를 유지함으로써 높이 변화에 따라 밑면의 길이 역시 변할 수 있다.
하기의 수치는 시뮬레이션을 위한 하나의 일 실시 예로서 본 발명의 제 1프리즘(312) 및 제 2프리즘(314)의 수치를 한정하는 것은 아니다.
상기 제 1프리즘(312)의 평탄면의 길이(L1)를 2㎛로 하며, 그 높이(H1)를 23 ㎛, 밑변의 길이(L3)를 50㎛로 형성하고, 상기 제 2프리즘(314)의 높이(H2)는 상기 제 1프리즘(312)의 높이보다 낮도록 5㎛~20㎛으로 변위시켜 형성할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 상기의 수치로 형성한 제 1프리즘(312) 및 제 2프리즘(314)으로 구성된 프리즘부(310)의 휘도 분포를 시뮬레이션한 그래프이며, 도 5c 및 도 5d는 상기의 수치에서 제 1프리즘(312)의 평탄면의 길이(L1)를 4㎛로 하여 형성된 프리즘부(310)의 휘도 분포를 시뮬레이션한 그래프이다.
상기 시뮬레이션 그래프(도 5a 및 도 5b)와 하기의 표 1을 참조하면, 본 발명의 프리즘부(310)는 기존 모델(도 4b)에 비하여 모두 높은 중앙휘도를 가지며, 부호 L1이 2㎛인 제 1프리즘(312)의 경우 제 1프리즘(312)만으로 구성된 기존 모델(도 4b)에 비하여 최대 1.25%까지 휘도를 향상시키며 이것은 절단되지 않은 프리즘(314)만으로 구성된 모델에 비해 -0.4%의 휘도 편차를 나타냄을 알 수 있다.
또한, 부호 L1이 4㎛인 제 1프리즘(312)의 경우 기존 모델(도 4b)에 비하여 최대 2.46%까지 휘도를 향상시키며 이것은 피크 부분에 평탄면이 형성되지 않은 제 2프리즘(314)만으로 구성된 모델에 비해 -0.9%의 휘도 편차를 나타냄을 알 수 있다.
Figure 112007087606895-PAT00001
이에 따라, 본 발명의 제 1프리즘(312) 및 제 2프리즘(314)으로 구성된 프리즘부(310)는 기존의 제 1프리즘만으로 구성된 프리즘부 및 제 2프리즘으로만 구성된 프리즘부에 비하여 휘도가 향상되는 것을 알 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 프리즘부(310)를 나타낸 단면도로서, 도 6a는 제 1프리즘(312)의 하부와 제 2프리즘(314)의 하부가 겹쳐서 형성된 프리즘부(310)를 나타내며, 도 6b는 이격되어 형성된 제 1프리즘(312) 사이에 복수 개의 제 2프리즘(314)이 구비되는 것을 나타낸다. 그리고 상기 복수 개의 제 2프리즘(314)의 높이는 각각 다르게 형성될 수 있다.
본 발명은 상기 도 6a 및 도 6b에서 형성된 프리즘부(310)의 형태는 하나의 일 실시 예로서 이에 한정되지 않으며 다양하게 구성될 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프리즘부를 구현을 위한 롤을 나타낸 도면이다.
도 7a에는 롤 상에 제 1프리즘과 하나의 프리즘 형상에 대응하는 패턴 바이트를 사용하여 한번에 패턴 롤을 제작하는 과정이 제시되고 있다.
패턴을 포함하는 롤(700)을 제작하기 위하여 제 1프리즘 단면(사다리꼴)과 제 2프리즘 단면(삼각형)을 가지는 패턴 바이트(710)를 사용할 수 있다.
상기 패턴 바이트(710)를 이용하여 롤(700) 상에 패턴을 형성하는 경우 상기 패턴 바이트와 롤의 상대적인 위치를 고정하거나, 이동시키는 것에 의해 다양한 패턴을 형성할 수 있다. 예를 들어 상대적인 위치가 고정될 경우, 롤 상에 형성되는 패턴의 그루브를 갖는 직선 형태의 패턴이 형성된다. 이와는 달리, 이들의 상대적인 위치가 변할 경우 패턴의 형태는 가변적이며, 예를 들어 바이트를 롤의 회전축에 대해 수평방향으로 진동시킬 경우 롤 상에 형상에 형성되는 패턴의 그루브를 가지며 곡선 형태의 패턴이 형성된다.
상기 과정에 의해 얻은 패턴이 형성된 롤(700)을 베이스 필름상에 임프린팅하여 다양한 형상의 프리즘부를 얻을 수 있다. 예를 들어, 바이트와 롤의 상대적인 위치가 고정된 경우 프리즘부의 패턴이 일직선인 프리즘부가 얻어지며, 바이트를 롤 면에 대하여 수평방향으로 진동시킬 경우 임프린팅에 의해 프리즘부의 패턴이 웨이브 형태인 프리즘부가 얻어진다.
도 7b에는 롤(700) 상에 제 1프리즘 형상에 대응하는 패턴 바이트(712)를 사용하여 롤을 가공한 후, 상기 가공된 롤 상에 프리즘 형상에 대응하는 패턴 바이트(714)를 사용하여 재가공하는 과정이 제시되고 있다.
상기 두 개의 패턴 바이트(712, 714)를 사용하여 이중의 가공 과정을 통해 패턴이 형성되는 롤(700)은 상기 제 1프리즘 형상에 대응하는 패턴 바이트(712)를 롤의 회전축의 수직 방향으로 소정의 간격마다 가공한 후, 프리즘 형상에 대응하는 패턴 바이트(714)를 상기 패턴 바이트(712)에 의해 가공되지 않은 부분에 재가공함으로써, 도 7a와 동일한 패턴을 갖는 롤을 형성할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프리즘 시트를 구비한 광학필름을 나타낸 단면도이다.
도 8을 참조하면, 확산시트(800), 프리즘 시트(810, 820) 및 보호시트(830)를 포함한다.
상기 확산시트(800)는 하부의 광원부(미도시)에 의해 입사되는 광을 상기 프리즘 시트(810)로 투과시키는 것으로, 내부에 포함되어 있는 비드 및 광확산제에 의해 난반사 및 확산에 의해 광을 균일한 휘도로 방출시킨다.
상기 프리즘 시트(810, 820)는 상기 도 3a 내지 도 3b에서 상술한 봐와 같이 제 1프리즘 및 제 2프리즘으로 구성된 프리즘부를 베이스 필름의 상부에 임프린팅방법을 이용하여 형성한다.
이에 따라 상기 프리즘 시트(810, 820)가 중첩되어 적층 될 때 제 1프리즘의 평평한 윗면에 의해 기존 프리즘의 피크선에 의해 발생할 수 있는 스크래치를 방지하며, 상기 제 1프리즘의 높이보다 낮은 프리즘을 사용하여 휘도를 향상시켜 광기능을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 중첩되어 적층되는 프리즘 시트(810, 820)의 형태는 동일한 패턴을 나타내거나 상이한 패턴을 나타낼 수 있다.
상기 보호시트(830)는 상기 프리즘 시트(820)와 디스플레이면(미도시) 사이에 위치하여, 상기 프리즘 시트(320)와 디시플레이면(미도시)이 직접 접촉함에 따라 휘도가 균일하게 분포되지 못하여 발생할 수 있는 화면의 번짐 현상 등을 방지한다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 백라이트 유닛의 구조를 나타낸 도면.
도 2는 종래의 프리즘 시트에 의해 스크래치 발생을 나타낸 도면.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스크래치 개선 프리즘 시트를 나타낸 도면.
도 4a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프리즘부를 나타낸 단면도.
도 4b는 종래의 제 1프리즘으로만 구성된 프리즘부를 나타낸 단면도.
도 5a 내지 도 5d 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프리즘부의 시뮬레이션 결과를 나타낸 그래프.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 프리즘부를 나타낸 단면도.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프리즘부를 구현을 위한 롤을 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프리즘 시트를 구비한 광학필름을 나타낸 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 형광램프 102 : 반사판
104 : 도광판 106, 800 : 확산시트
108, 110, 810 ,820 : 프리즘 시트 112, 830 : 보호시트
114 : 박막 디스플레이 300 : 베이스 필름
310 : 프리즘부 312 : 제 1프리즘
314 : 제 2프리즘 700 : 롤
710, 712, 714 : 패턴 바이트
L1 : 제 1프리즘의 평탄면의 폭
L2 : 제 1프리즘 단면의 밑변 길이
H1 : 제 1프리즘 높이
H2 : 제 2프리즘 높이

Claims (6)

  1. 프리즘의 피크 부분에 평탄면을 가지는 제 1프리즘을 소정의 간격으로 이격시켜 형성하고, 상기 제 1프리즘 사이에 하나 이상의 제 2프리즘을 구비한 프리즘부를 포함하는 스크래치 개선 프리즘 시트.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2프리즘의 높이는 상기 제 1프리즘의 높이보다 낮은 것을 특징으로 하는 스크래치 개선 프리즘 시트.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제 2프리즘의 높이는 5㎛이상 20㎛이하인 것을 특징으로 하는 스크래치 개선 프리즘 시트.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제 1프리즘의 평탄면의 폭은 2㎛이상 4㎛이하인 것을 특징으로 하는 스크래치 개선 프리즘 시트.
  5. 확산시트, 프리즘 시트 및 프리즘 보호 시트를 적층하여 구성된 광학필름에 있어서,
    상기 제 1항 내지 제 4항 중 선택되는 어느 한 항에 따른 프리즘 시트를 구비한 광학필름.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 프리즘 시트는 동일 또는 상이한 2종 이상의 프리즘 시트를 중첩하여 적층하는 것을 특징으로 하는 광학필름.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20210078024A (ko) 2019-12-18 2021-06-28 박인수 매트를 이용한 기초 보강 구조물

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