KR20120050375A

KR20120050375A - 광학 부재 및 그 제조방법과 그 광학 부재를 이용하는 백라이트 유닛 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20120050375A
Application number: KR1020110085941A
Authority: KR
Inventors: 김준형
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2010-11-10
Filing date: 2011-08-26
Publication date: 2012-05-18
Also published as: US20130208451A1; CN103250076A; JP2013546134A; TW201235743A; US9447946B2; KR101226936B1; CN103250076B; TWI468792B; JP5598885B2

Abstract

본 발명은 광학부재에 관한 것으로 광입사면; 및 광원에 대응하는 영역에 형성된 빛의 세기를 조절하기 위한 패턴부와 상기 패턴부 이외의 영역에 형성된 점착부를 포함하는 광출사면을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 광학 부재를 백라이트 유닛에 적용하면, 광원에 대응하는 영역에는 광원의 빛을 확산시키는 패턴부가 형성되어 효과적으로 광원의 빛을 주변부로 확산시킬 수 있고, 또한 광원에 대응하는 영역(패턴부가 형성된 영역)은 공기층을 사이에 두고 광학 부재와 확산판이 적층되는 반면, 그 외 나머지 영역은 공기층 없이 광학 부재와 확산판이 밀착하도록 하여 광원 부분과 주변부 간의 투과되는 빛의 세기를 균형있게 조절하여 휘도의 균일도를 향상시킬 수 있다.

Description

광학 부재 및 그 제조방법과 그 광학 부재를 이용하는 백라이트 유닛 및 그 제조방법{OPTICAL MEMBER AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME AND BACKLIGHT USING THE OPTICAL MEMBER, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 광학 부재에 관한 것으로 특히 백라이트 유닛에 사용되는 광학 부재에 관한 것이다.

LCD 등 디스플레이 장치에 사용되는 백라이트 유닛이란 자체 발광기능이 없는 표시패널의 배면에 위치하여 표시패널에 균일하게 평면 조광을 담당하는 부품을 말한다. 백라이트 유닛은 실제 빛을 발산시키는 광원의 위치에 따라 직하형과 엣지형으로 분류할 수 있으며, 직하형은 광원이 표시패널의 하부에 위치하는 백라이트 유닛으로서 화질 측면에 비추어 유리하므로 대형 디스플레이에 사용됨이 바람직하며, 엣지형은 광원이 표시패널의 테두리부에 위치하는 백라이트 유닛으로서 백라이트 유닛의 두께를 얇게 하는데 유리하므로 소형 디스플레이에 사용됨이 바람직하다.

도 1은 종래 직하형 백라이트 유닛의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래 직하형 백라이트 유닛은 다수의 광원(120)과, 반사판(110), 도광판(130), 다수의 확산필름(140,150), 집광필름(160), 보호필름(170)을 포함한다.

한편, 직하형 백라이트의 경우 광원의 바로 윗부분과 광원과 광원 사이의 휘도가 균일하지 않아서 휘도 얼룩이 생기는 문제가 발생하므로, 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이, 다수의 확산필름(140,150)을 사용하여 광원의 빛을 면 전체로 퍼지도록 하여 휘도 얼룩이 생기지 않도록 하였다. 그러나 여러 장의 확산 필름을 사용하므로 제조 비용이 높아지고, 백라이트 유닛의 두께가 두꺼워지는 문제가 발생하였다.

또한, 종래 직하형 백라이트는 여러 장의 광학필름이 공기층을 사이에 두고 적층되므로 필름과 공기층의 계면에서 빛의 반사가 일어나 광투과율이 저하된다는 문제가 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 일 측면에서, 광원이 위치하는 영역에서는 빛의 확산을 유리하게 하며, 그 외의 영역에서는 계면에서의 빛의 반사에 의한 휘도 저하를 방지하는 광학 부재 및 그 광학 부재의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 다른 측면에서 광원이 위치하는 영역에서는 빛의 확산을 유리하게 하며, 그 외의 영역에서는 계면에서의 빛의 반사에 의한 휘도 저하를 방지하는 백라이트 유닛 및 그 백라이트 유닛의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 또 다른 측면에서, 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.

본 발명은 광입사면; 및 광원에 대응하는 영역에 형성된 빛의 세기를 조절하기 위한 패턴부와 상기 패턴부 이외의 영역에 형성된 점착부를 포함하는 광출사면을 포함하는 광학부재를 제공한다.

또한, 본 발명은 광원; 상기 광학 부재; 및 상기 광학 부재 상부에 적층되는 적어도 하나의 광학필름을 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.

또한, 본 발명은 (a) 광학 부재의 광출사면에 점착부를 형성하는 단계; 및 (b) 상기 광학 부재의 광출사면 중 광원에 대응하는 영역에 빛의 세기를 조절하기 위한 비점착성 패턴부를 형성하는 단계를 포함하는 광학부재의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 광학 부재의 상부에 확산 기능의 광학필름을 합지하는 단계를 포함하는 백라이트 유닛의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따른 광학 부재를 백라이트 유닛에 적용하면, 광원에 대응하는 영역에는 광원의 빛을 확산시키는 패턴부가 형성되어 효과적으로 광원의 빛을 주변부로 확산시킬 수 있고, 또한 광원에 대응하는 영역(패턴부가 형성된 영역)은 공기층을 사이에 두고 상기 광학 부재와 확산기능의 광학필름이 적층되는 반면, 그 외 나머지 영역은 공기층 없이 상기 광학 부재와 확산기능의 광학필름이 밀착하도록 하여 광원부와 주변부 간의 투과되는 빛의 세기를 균형있게 조절하여 휘도의 균일도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 백라이트 유닛의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 광학 부재의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 광학부재 상에 형성되는 패턴의 일례를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 구현예에 따른 광학 부재의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 광학 부재 상에 광학필름이 적층되는 구조를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 구현예에 따른 광학 부재 상에 광학필름이 적층되는 구조를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛을 위에서 촬영한 사진으로서, 실시예에 따른 백라이트 유닛의 휘도의 균일 정도를 보여주는 것이다.
도 8은 본 발명의 비교예에 따른 백라이트 유닛을 위에서 촬영한 사진으로서, 비교예 1에 따른 백라이트 유닛의 휘도의 균일 정도를 보여주는 것이다.
도 9는 비교예 2에 따른 백라이트 유닛을 위에서 촬영한 사진으로서, 비교예 2에 따른 백라이트 유닛의 휘도의 균일 정도를 보여주는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 구현예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

다만, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 구현예를 가질 수 있으므로 특정 구현예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 동일한 도면부호를 동일한 구성요소에 대해 사용하였다.

도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 광학 부재의 구성을 나타내는 도면이다. 도 2에 도시된 광학 부재(200)는 광입사면(212), 광출사면(214), 패턴부(220), 점착부(230)를 포함한다.

상기 광입사면(212)은 광학 부재(200) 중 광원(120)에 대향하는 면으로서 광원(120)의 빛이 입사되는 면이고, 상기 광출사면(214)은 광원(120)의 빛을 상부 필름으로 출사시키는 면으로서 상부 필름에 대향하는 면이다.

상기 광학 부재(200)는 광원(120)의 빛을 투과시켜 전면으로 확산시키는 도광판과 같은 역할을 하므로 빛을 통과시킬 수 있는 필름 또는 시트로 형성된다. 예를 들면, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate, PMMA) 아크릴 수지, 셀룰로스 수지(Tri-acetyl cellulose), 폴리에스터 수지(Polyethylene Terephthalate) 등으로 제조될 수 있으나, 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 광학 부재(200)는, 점착부(230)를 효과적으로 형성하기 위해 점착 기능이 있는 수지를 사용할 수도 있다. 예를 들면, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 비닐 수지, 실리콘 수지 등이 있으나 특별히 한정되는 것은 아니다.

상기 패턴부(220)는 광원(120)에 대응하는 영역에 형성된다. 이는 광원에 대응하는 일정 영역에 패턴부를 형성함으로써, 광원의 바로 윗부분으로 투과되는 광원의 빛을 차단하고, 주변부로 효과적으로 확산시키기 위함이다.

구체적으로, 상기 패턴부(220)는 상기 광학 부재의 광출사면(214) 중 광원(120)에 대응하는 곳을 중심으로 일정 영역에 형성되고, 그 영역의 크기는 광원의 배열이나 크기에 따라 결정된다. 구체적으로, 상기 패턴부(220)는 빛을 효과적으로 차단, 확산시키기 위해 광원(120)을 중심으로 장축 약 6mm~60mm, 단축 약 5mm~45mm 범위의 타원형 윤곽으로 형성함이 바람직하고, 보다 바람직하게는 광원을 중심으로 장축 약 10~30 mm, 단축 약 7~20 mm의 타원형 윤곽으로 형성하는 것이 바람직하다. 다만, 복수개의 LED를 사용하고 LED간의 거리가 상기 치수보다 적은 경우에는 각 LED에 대응되는 확산 패턴부가 서로 중첩되어 크게 형성될 수도 있다.

또한, 상기 패턴부(220)는 잉크젯 방법으로 형성하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 잉크젯 방법은 비접촉식으로 패턴 형성이 가능하므로 점착 기능이 부여된 광학 부재의 광출사면에 패턴을 형성함에 유리하기 때문이다.

또한, 상기 패턴부(220) 형성에 사용되는 잉크는 비점착성 잉크를 사용함이 바람직하다. 이는 상기 패턴부(220)가 점착성을 갖지 않고 그 이외의 영역에서만 점착성을 갖도록 하기 위한 것이다.

또한, 상기 패턴부(220)의 인쇄 두께는 잉크 내 안료 성분의 양에 따라 달라지며, 잉크젯으로 인쇄하는 경우 일반적으로 약 0.2~15㎛의 패턴이 형성된다. 또한, 잉크젯으로 인쇄하는 경우 상술한 범위 내에서 잉크 내 안료의 투입량을 조절하여 원하는 광확산 정도를 조절할 수 있다.

또한, 상기 패턴부(220)는 빛의 차단과 확산을 가능하게 하는 패턴을 형성함으로써 그 패턴에 의해 광학 부재(200)를 투과하는 빛의 세기를 조절할 수 있다. 구체적으로, 상기 패턴부(220)는 광원의 빛을 반사하여 투과되는 빛의 양을 감소시키는 반사패턴, 광원의 빛을 주변부로 확산시키는 확산패턴 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 반사패턴은 알루미늄, 크롬, 은, 수은, 백금 및 몰리브덴으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종을 포함하는 잉크를 사용하여 형성될 수 있다. 여기서, 알루미늄, 크롬, 은, 수은, 백금 및 몰리브덴은 빛을 반사하는 역할을 수행한다. 또한 여기서, 상기 확산패턴은 이산화티탄, 테프론, 폴리스티렌 및 실리카로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종을 포함하는 잉크를 사용하여 형성될 수 있다. 여기서, 이산화티탄, 테프론, 폴리스티렌 및 실리카는 빛을 확산시키는 역할을 수행한다.

도 3은 본 발명에 따른 광학부재(200)의 패턴부(220)에 형성된 패턴의 일례를 개략적으로 보여주는 도면으로서, 구체적으로 반사패턴과 확산패턴을 모두 형성하는 경우의 패턴 형태를 보여주는 도면이다.

도 3을 참조하면, 상기 패턴부(220)에 반사패턴과 확산패턴을 모두 형성하는 경우 상기 패턴부(220) 전 영역에 확산패턴을 형성하고, 상단 중앙 부분인 A에 반사패턴을 덧입힘으로써 패턴부를 형성할 수 있게 된다.

상기 점착부(230)는 상기 패턴부(220) 이외의 영역에 형성된다. 이는 패턴부가 형성되는 영역(220) 즉 광원에 대응하는 부분은 그 상부에 적층되는 필름과의 사이에 공기층이 형성되는 반면, 패턴부 이외의 영역에는 점착기능을 부여함으로써 광학 부재와 그 상부에 적층되는 필름이 공기층 없이 밀착하도록 하기 위함이다(도 5 참조).

즉 하부에 광원이 존재하는 영역에서는 광학부재(200)와 상부의 광학필름(400) 사이에 공기층을 형성함으로써 빛이 산란되도록 하여 빛의 세기를 감소시키고, 하부에 광원이 존재하지 않는 영역에서는 광학 부재(200)와 상부의 광학필름(400)이 공기층 없이 밀착하도록 함으로써 계면에서 빛이 반사되는 것을 최소화하여 투과되는 빛의 손실을 최소화하도록 하여 휘도의 균일도를 향상시킬 수 있다.

상기 광원(120)은 백라이트 유닛에 일반적으로 사용되는 광원이 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들면, 발광다이오드(LED), 냉음극관(Cold Cathode Fluorescene Lamp, CCFL), 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp, EEFL) 등이 있다. 한편, 도 2에는 광원(120)이 광학 부재(200) 하부에 위치하는 것으로 도시되었으나 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 광원이 광학 부재(200) 내부에 매입되어 있어도 무방하다.

또한, 상기 점착부(230)는 점착 기능이 있는 광학 부재의 광출사면(214)에서 비점착성 잉크로 일정 영역을 패턴화함으로써 형성할 수도 있고, 점착 기능이 없는 광학 부재의 광출사면(214)에 점착제를 코팅한 후 비점착성 잉크로 일정 영역을 패턴화함으로써 형성할 수도 있다.

도 4는 본 발명의 다른 구현예에 따른 광학 부재의 구성을 나타내는 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 광학 부재(200)는 상기 패턴부(220)에 스페이서(240)를 추가로 더 포함할 수 있다. 상기 스페이서(240)는 상부에 적층되는 광학필름(400)과 일정간격을 유지하도록 하기 위한 것이다. 상기 스페이서(240)는 잉크를 중첩하여 패턴화하는 방법으로 형성되며, 이러한 방법에 의해 기둥 모양의 구조로 형성할 수 있다. 상기 스페이서(240)를 형성하기 위해 상기 잉크는 기재의 표면에서 퍼지는 현상이 최소화되는 자외선 경화 잉크나 상변화 잉크를 사용하여 패턴화함이 바람직하고, 자외선 경화 잉크나 상변화 잉크를 사용하여 패턴화하는 경우 패턴의 높이는 수십 ㎛에 도달하는 것도 가능하게 된다.

도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 광학 부재 상에 광학필름이 적층되는 구조를 보여주는 도면이다.

본 발명의 광학 부재(200) 상에 광학필름(400)이 적층된 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 패턴부(220)와 상부에 적층되는 광학필름(400)과의 사이에는 공기층(300)이 형성되고, 점착부(230)와 상부에 적층되는 광학필름(400) 사이에는 공기층이 형성되지 않고 밀착된다. 패턴부(220)는 비점착성이므로 패턴부(220)와 상부에 적층되는 광학필름(400)은 밀착되지 않고 그 사이에 공기층(300)이 형성되는 반면, 점착부(230)는 점착 기능이 부여되어 있으므로 점착부(230)와 상부에 적층되는 광학필름(400)은 공기층 없이 밀착되기 때문이다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 공기층(300)은 광원에 대응하는 영역에만 형성된다. 이는 공기층(300)이 형성되는 영역인 패턴부(220)가 광원(120)에 대응하는 영역에 형성되기 때문이다.

즉, 본 발명의 광학 부재(200) 상에 광학필름(400)이 적층된 경우, 광학부재 중 하부에 광원(120)이 존재하는 영역은 공기층을 사이에 두고 상부에 광학필름(400)이 적층되고, 하부에 광원(120)이 존재하지 않는 영역(230)은 공기층 없이 상부에 광학필름(400)이 밀착되는 구조를 갖는다. 여기서, 상기 광학필름(400)은 확산기능을 수행하는 광학필름인 것이 바람직하다.

이러한 구조에 의하면, 하부에 광원(120)이 존재하여 투과되는 빛의 양이 많은 영역(220)에서는 공기층과 상부 필름의 계면에서 빛의 반사가 일어나 투과되는 빛의 양이 감소되고, 하부에 광원(120)이 존재하지 않는 영역(230)에서는 공기층이 없으므로 계면에서의 빛의 반사가 일어나지 않아 투과되는 빛의 손실이 최소화되므로 투과되는 빛이 면 전체에서 균일하게 분포하도록 하는데 기여하게 된다.

도 6은 본 발명의 다른 구현예에 따른 광학 부재 상에 광학필름이 적층되는 구조를 보여주는 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 광학 부재(200) 중 상기 패턴부(220)는 스페이서(240)를 포함하므로, 상부의 광학필름(400)은 상기 스페이서(240)에 의해 일정 영역의 공기층(300)을 확보한 채 상기 패턴부(220) 상에 적층될 수 있다. 또한, 상기 스페이서(240)의 높이를 조절함으로써 광학 부재(200)와 상부 광학필름 간(400)의 간격을 조절할 수 있어, 광원에 대응하는 영역에서 광원의 빛을 효과적으로 확산시키고 면 전체의 빛의 밝기를 균일하게 하기에 가장 적합한 구조를 선택할 수 있다.

상술한 본 발명의 구현예에 따른 광학 부재는 직하형 백라이트 유닛에 적용함이 바람직하지만, 엣지형 백라이트 유닛에서도 광원과 광학 부재의 계면에 적용하여 휘도의 균일도를 높이는데 이용될 수 있다.

본 발명에 따른 광학 부재의 제조방법은 (a) 광학 부재의 광출사면에 점착부를 형성하는 단계; 및 (b) 상기 광학 부재의 광출사면 중 일정 영역에 패턴부를 형성하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 (b)단계의 패턴부는 광원에 대응하는 영역이다. 이는 광원에 대응하는 일정 영역에 광학 패턴을 형성함으로써 광원의 빛을 주변부로 효과적으로 차단, 확산시키기 위함이다.

또한, 상기 (b)단계의 패턴부는 비점착성인 것이 바람직하다. 이는 패턴부를 비점착성으로 제조하여 광원에 대응하는 영역만 공기층을 사이에 두고 상부 필름과 적층되도록 함으로써 광원의 빛이 주변부로 효과적으로 확산되게 하기 위함이다.

즉 광학부재의 광출사면에 점착부를 형성하고, 그 후 광출사면 중 광원에 대응하는 영역에 비점착성 패턴부를 더 형성함으로써, 점착부가 상부에 적층되는 필름과 공기층 없이 밀착되고, 패턴부가 상기 상부에 적층되는 필름과 공기층을 사이에 두고 적층되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (b)단계는 잉크젯 방법에 의해 형성됨이 바람직하다. 잉크젯 방법은 비접촉식으로 패턴 형성이 가능하므로 점착 기능이 부여된 광학 부재의 광출사면에 패턴을 형성함에 유리하기 때문이다.

또한, 상기 (b)단계는 비점착성 잉크로 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 (b)단계의 상기 패턴부는 광원의 빛을 반사시키는 반사패턴과 광원의 빛을 주변부로 확산시키는 확산패턴 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 반사패턴은 광원의 빛을 반사하여 광원의 바로 윗부분에서 투과되는 빛의 양을 감소시키는 역할을 하는 한편, 확산패턴은 광원의 빛을 주변부로 확산시킴으로써 면 전체에서 균일한 빛의 분포를 갖도록 하는 역할을 한다. 여기서, 상기 반사패턴은 알루미늄, 크롬, 은, 수은, 백금 및 몰리브덴으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종을 포함하는 잉크로 형성될 수 있다. 여기서, 알루미늄, 크롬, 은, 수은, 백금 및 몰리브덴은 빛을 반사하는 역할을 수행한다. 또한, 여기서 상기 확산패턴은 이산화티탄, 테프론, 폴리스티렌 및 실리카로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종을 포함하는 잉크로 형성될 수 있다. 여기서, 이산화티탄, 테프론, 폴리스티렌 및 실리카는 빛을 확산시키는 역할을 수행한다.

또한, 본 발명에 따른 광학 부재의 제조방법은 (c) 상기 (b) 단계의 패턴부 중 일부분에 상부에 적층되는 필름과 일정 간격을 유지하도록 하는 스페이서를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서 상기 스페이서는 잉크를 중첩하여 패턴화하는 방법으로 형성되며, 이러한 방법에 의해 기둥 모양의 구조로 형성할 수 있다. 상기 스페이서를 형성하기 위해 상기 잉크는 기재의 표면에서 퍼지는 현상이 최소화되는 자외선 경화 잉크나 상변화 잉크를 사용하여 패턴화함이 바람직하다.

상술한 제조방법에 의해 제조된 광학 부재를 이용한 백라이트 유닛의 제조방법은, 상술한 방법에 의해 제조된 광학 부재의 상부에 확산 기능의 광학필름을 합지하는 단계를 포함한다. 즉 광학 부재 상에 확산기능의 광학필름을 롤 프레스 등을 이용하여 합지한다. 그 결과 점착제가 표면에 남아 있는 상기 패턴부 이외의 영역은 공기층 없이 확산 필름이 밀착되고, 상기 패턴부는 상기 스페이서에 의해 확산필름이 밀착되지 않고 공기층을 사이에 두고 적층되는 구조를 갖게 된다. 상기 패턴은 광원에 대응하는 일정 영역에만 형성되므로, 결국 광학부재 중 광원에 대응하는 영역 상에서만 공기층을 사이에 두고 확산필름이 적층되고, 나머지 영역은 공기층 없이 밀착된다. 이러한 구조에 의해 하부에 광원이 존재하는 영역은 공기층과 확산필름의 계면에서 빛의 반사가 발생하여 투과되는 빛의 양이 감소하고, 하부에 광원이 존재하지 않는 영역은 계면에서의 빛의 반사가 일어나지 않아 투과되는 빛의 손실을 최소화할 수 있어, 그 결과 휘도의 균일도를 향상시킬 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

[실시예]

1. 광학 부재의 제조

폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate, PMMA) 아크릴 수지로 형성한 시트를 광학부재로 하여, 광학 부재의 표면에 아크릴계 점착 수지로 형성한 시트를 부착한다.

점착 수지 시트가 부착된 광학 부재의 광출사면 중 광원에 대응하는 일정 영역에 잉크젯 방법에 의해 패턴부를 형성한다.

상기 패턴부는 광원을 중심으로 장축 약 20mm, 단축 약 15mm의 타원형 윤곽을 가지고 있으며, 그 내부는 잉크젯에 의해 착탄되는 잉크 방울의 밀도를 조절한 미세한 광학 패턴을 갖고 있다. 구체적으로 상기 광학 패턴은 은 나노 입자가 함유된 비점착성 잉크를 사용하여 형성된 반사 패턴과, 이산화티탄이 함유된 비점착성 백색 자외선 경화 잉크를 사용하여 형성된 확산 패턴이다.

형성된 패턴 중 일부분에 상기 백색 자외선 경화 잉크로 중첩 인쇄하여 높이 약 50㎛, 직경 약 100㎛의 기둥 구조인 스페이서를 형성한다. 상기 스페이서는 외경이 약 0.2mm 떨어진 간격으로 수백개 형성한다. 그 후 자외선 조사하여 패턴을 경화 처리한다.

2. 백라이트 유닛의 제조

상술한 바와 같이 제조된 광학 부재 상에 확산 필름을 롤 프레스를 이용하여 합지한다. 그 결과 점착제가 표면에 남아 있는 상기 패턴부 이외의 영역은 공기층 없이 확산 필름이 밀착되고, 상기 패턴부는 상기 스페이서에 의해 확산필름이 밀착되지 않고 공기층을 사이에 두고 적층되는 구조를 갖게 된다. 이러한 구조를 포함하는 백라이트 유닛은 광원에 대응하는 영역과 그 외 영역의 빛의 밝기 차이를 줄여 광원이 은폐되고, 전 영역에서 빛이 균일하게 분포된다.

[비교예 1]

1. 광학부재의 제조

폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate, PMMA) 아크릴 수지로 형성한 시트를 광학부재로 한다. 광학 부재 표면에 점착성 수지가 부착되지 않으며, 광확산 패턴이 형성되지 않는 것을 제외하고는 실시예와 동일하다.

2. 백라이트 유닛의 제조

상술한 바와 같이 제조된 광학 부재 상에 확산 필름을 롤 프레스를 이용하여 합지한다. 그 결과 상기 광학부재 상에 공기층을 사이에 두고 확산필름이 적층되는 구조를 갖게 된다.

[비교예 2]

1. 광학부재의 제조

폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate, PMMA) 아크릴 수지로 형성한 시트를 광학부재로 하며, 광학 부재의 광출사면 중 광원에 대응하는 일정 영역에 잉크젯 방법에 의해 패턴부를 형성한다. 즉, 광학 부재 표면에 점착성 수지가 부착되지 않은 점을 제외하고는 실시예와 동일하다.

2. 백라이트 유닛의 제조

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛을 위에서 촬영한 사진이며, 도 8은 본 발명의 비교예 1에 따른 백라이트 유닛을 위에서 촬영한 사진이고, 도 9는 비교예 2에 따른 백라이트 유닛을 위에서 촬영한 사진으로서, 백라이트 유닛의 휘도의 균일 정도를 보여주는 것이다.

도 7 내지 도 9를 참조하여 실시예에 따른 백라이트 유닛과 비교예에 따른 백라이트 유닛의 휘도 균일 정도를 비교해보면, 실시예에 따른 백라이트 유닛이 비교예 1 및 2에 따른 백라이트 유닛에 비해 백라이트 전 영역에 걸쳐 빛이 균일하게 분포하며 광원의 은폐 정도가 크고, 휘도의 균일도가 큰 것을 확인할 수 있었다.

110 반사판
120 광원
130 도광판
140 확산판
150 미소렌즈 확산필름
160 프리즘시트
170 보호필름
200 광학부재
212 광입사면
214 광출사면
220 패턴부
230 점착부
240 스페이서
300 공기층
400 상부의 광학필름
A 반사패턴이 형성되는 영역

Claims

광입사면; 및
광원에 대응하는 영역에 형성된 빛의 세기를 조절하기 위한 패턴부와 상기 패턴부 이외의 영역에 형성된 점착부를 포함하는 광출사면을 포함하는 광학부재.
제1항에 있어서, 상기 패턴부는 비점착성 잉크로 형성되는 광학 부재.
제1항에 있어서, 상기 패턴부는 잉크젯 방법으로 형성되는 광학 부재.
제1항에 있어서, 상기 패턴부는 광원의 빛을 반사시키는 반사패턴과 광원의 빛을 주변부로 확산시키는 확산패턴 중 적어도 어느 하나를 포함하는 광학 부재.
제4항에 있어서, 상기 반사패턴은 알루미늄, 크롬, 은, 수은, 백금 및 몰리브덴으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종을 포함하는 잉크로 형성되는 광학 부재.
제4항에 있어서, 상기 확산패턴은 이산화티탄, 테프론, 폴리스티렌 및 실리카로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종을 포함하는 잉크로 형성되는 광학 부재.
제1항에 있어서, 상기 패턴부는 상부에 적층되는 필름과 일정 간격을 유지하도록 하는 스페이서를 더 포함하는 광학 부재.
제7항에 있어서, 상기 스페이서는 잉크를 중첩하여 패턴화하여 형성되는 광학 부재.
제8항에 있어서, 상기 스페이서는 자외선 경화 잉크나 상변화 잉크로 형성되는 광학 부재.
광원;
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 광학 부재; 및
상기 광학 부재의 광출사면 상에 적층되는 광학필름을 포함하는 백라이트 유닛.
제10항에 있어서,
상기 광학 부재의 패턴부와 상기 광학필름 사이에 공기층이 형성되며,
상기 광학 부재의 점착부와 상기 광학필름은 공기층 없이 밀착되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
제11항의 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이장치.
(a)광학 부재의 광출사면에 점착부를 형성하는 단계; 및
(b)상기 광학 부재의 광출사면 중 광원에 대응하는 영역에 빛의 세기를 조절하기 위한 비점착성 패턴부를 형성하는 단계를 포함하는 광학부재의 제조방법.
제13항에 있어서,
(c) 상기 (b)단계의 패턴부의 일부분에 상부에 적층되는 필름과 일정 간격을 유지하도록 하는 스페이서를 형성하는 단계를 더 포함하는 광학 부재 제조방법.
제13항 또는 제14항의 방법으로 제조된 광학 부재의 상부에 확산 기능의 광학필름을 합지하는 단계를 포함하는 백라이트 유닛의 제조방법.