KR20120063184A - 광학 시트, 이를 포함하는 광원 어셈블리 및 액정 표시 장치 - Google Patents

광학 시트, 이를 포함하는 광원 어셈블리 및 액정 표시 장치 Download PDF

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KR20120063184A
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최승규
안철흥
임종윤
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신화인터텍 주식회사
안철흥
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Abstract

본 발명은 입사된 광을 광학적으로 처리하는 시트로서, 기재 및 기재의 일면에 형성된 복수의 광학 패턴군을 포함하되, 복수의 광학 패턴군은 기재의 일면을 격자형으로 구획하는 다수의 영역 중에서 서로 다른 영역을 점유한다. 각 광학 패턴군은 평행하게 배열된 복수의 프리즘 리브 패턴을 포함하며, 이웃하는 광학 패턴군의 각 프리즘 리브 패턴들은 기재의 일면상에서 서로 수직한 방향으로 배열된다.

Description

광학 시트, 이를 포함하는 광원 어셈블리 및 액정 표시 장치{Optical film, light source assembly including the same and liquid crystal display including the light source assembly}
본 발명은 광학 시트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디스플레이에 적용되는 광학 시트, 이를 포함하는 광원 어셈블리 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 두 개의 유리판 사이에 액정을 주입해 상하 유리판 전극에 전원을 인가하여 각 화소에 액정 분자배열이 변화함으로써 영상을 표시하는 장치이다. 음극선관 표시 장치(Cathode Ray Tube; CRT), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Panel; PDP) 등과는 달리 액정 표시 장치에 의한 표시는 그 자체가 비발광성이기 때문에 빛이 없는 곳에서는 사용이 불가능하다. 이러한 단점을 보완하여 어두운 곳에서의 사용이 가능하게 할 목적으로 정보 표시면에 균일하게 조사되는 광원 어셈블리를 장착한다.
액정 표시 장치에 사용되는 광원 어셈블리는 크게 2종류로 구분된다. 첫째는 액정 표시 장치의 측면에서 빛을 제공하는 에지형 광원 어셈블리고 둘째는 액정 표시 장치의 후면에서 빛을 직접 제공하는 직하형 광원 어셈블리다. 몇몇 에지형 광원 어셈블리의 경우, 광원으로부터 출사된 빛이 상측으로 조사되도록 하기 위해 도광판을 구비하며, 도광판을 통과한 빛의 광학적 특성을 조절하기 위해 도광판 위쪽에 적어도 하나의 광학 시트를 구비한다. 몇몇 직하형 광원 어셈블리의 경우에는 광원으로부터 출사된 빛의 휘선을 감소시키기 위해 확산판을 구비하며, 확산판을 통과한 빛의 광학적 특성을 조절하기 위해 적어도 하나의 광학 시트를 구비한다.
한편, 디스플레이 장치가 TV, 모니터 외에 휴대폰, PMP등으로 적용되는 기기가 다양해짐에 따라, 장치마다 요구하는 광학 특성 역시 다양해 지고 있다. 특히, 휴대폰 등의 휴대 기기의 경우에, 밝기 등의 표시품질을 희생하더라도, 박형화, 경량화를 위하여, 기기에 사용되는 광학시트의 개수를 줄이려는 필요성이 대두되고 있다. 디스플레이 장치의 종류, 사용환경, 광원의 종류 등의 다양한 특성에 맞추어, 최적의 광학 시트를 사용할 필요가 있고, 경우에 따라 확산 및 집광 기능을 한 장의 광학 시트로 구현할 필요가 있다.
일반적으로 액정 표시 장치에 사용되는 광원 어셈블리는 두 장의 프리즘 시트를 프리즘의 배열 방향이 수직되도록 배향하여 사용한다. 이는 두 장의 프리즘 시트를 사용하여 집광 효율을 증가함은 물론이고, 한 장의 프리즘 시트만 사용한 경우에 명암차에 따른 띠를 형성하는 표시품질결함이 생길 수 있고 일정한 광시야각을 제공하기 위함이기도 하다.
한편, 디스플레이 장치가 TV, 모니터 외에 휴대폰, PMP등으로 적용되는 기기가 다양해짐에 따라, 장치마다 요구하는 광학 특성 역시 다양해 지고 있다. 특히, 휴대폰 등의 휴대 기기의 경우에, 밝기 등의 표시품질을 희생하더라도, 박형화, 경량화를 위하여, 기기에 사용되는 광학시트의 개수를 줄이려는 필요성이 대두되고 있다. 디스플레이 장치의 종류, 사용환경, 광원의 종류 등의 다양한 특성에 맞추어, 최적의 광학 시트를 사용할 필요가 있고, 경우에 따라 다 방향으로 배열된 프리즘 패턴 및 확산 패턴을 포함하는 광학 시트를 사용하여 확산 및 집광 기능을 한 장의 광학 시트로 구현할 필요가 있다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 일면 상에 서로 교차되는 방향을 가지는 프리즘 패턴을 모두 포함하는 광학 시트를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 프리즘 패턴 및 확산 패턴을 모두 포함하는 광학 시트를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 요구되는 사용 환경에 따라 다양한 광학 특성을 나타낼 수 있는 광학 시트를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 광학 시트는 기재 및 상기 기재의 일면에 형성된 복수의 광학 패턴군을 포함하되, 상기 복수의 광학 패턴군은 상기 기재의 일면을 격자형으로 구획하는 다수의 영역 중에서 서로 다른 영역을 점유한다.
또, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학시트는 기재 및 상기 기재의 일면에 형성된 복수의 광학 패턴군을 포함하되, 상기 복수의 광학 패턴군은 상기 기재의 일면을 격자형으로 구획하는 다수의 영역 중에서 서로 다른 영역을 점유하고, 상기 복수의 광학 패턴군은 평행하게 배열된 복수의 프리즘 리브 패턴을 포함하되, 상기 복수의 광학 패턴군의 일 광학 패턴군의 복수의 프리즘 리브 패턴들과 이웃하는 광학 패턴군의 복수의 프리즘 리브 패턴들은 기재의 일면상에서 서로 수직한 방향으로 배열된다.
또, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학시트는 기재 및 상기 기재의 일면에 형성된 복수의 광학 패턴군을 포함하되, 상기 복수의 광학 패턴군은 상기 기재의 일면을 격자형으로 구획하는 다수의 영역 중에서 서로 다른 영역을 점유하고, 상기 복수의 광학 패턴군은 평행하게 배열된 복수의 프리즘 리브 패턴을 포함하는 프리즘 패턴군 또는 정렬된 복수의 마이크로 렌즈 패턴을 포함하는 확산 패턴군을 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 본 발명의 실시예들에 따른 광학 시트에 의하면, 광학 시트의 일면상에 다 방향으로 배열된 프리즘 패턴을 구현함으로써, 한 장의 프리즘 시트만 사용시 발생하는 무아레 현상을 감소시킬 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예들에 따른 광학 시트에 의하면, 한 장의 광학 시트로 집광 기능과 광확산 기능을 동시에 구현할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 광원 어셈블리 및 액정 표시 장치에 의하면, 최소 개수의 광학 시트를 사용하면서도, 사용 환경에 따라 적절하게 표시 특성이 조절된 광원 어셈블리 및 액정 표시 장치의 제조가 가능하게 된다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트의 단면도이다.
도 2는 도 1의 실시예에 따른 광학 시트의 상면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 시트의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시에에 따른 광학 시트를 도시한 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 프리즘 리브 패턴의 형상을 도시한 단면도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 복수의 확산 패턴군의 상면도들이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
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 구성 요소를 지칭한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(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 사용시 또는 동작시 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. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어인 "~필름"은 "~시트","~판"의 의미로 사용될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트의 단면도이다. 도 2는 도 1의 실시예에 따른 광학 시트의 상면도이다.
도 1 및 도 2 를 참조하면, 본 실시예에 따른 광학 시트는 입사된 광을 광학적으로 처리하는 시트로서, 기재(100) 및 기재(100)의 일면에 형성된 복수의 광학 패턴군을 포함하되, 복수의 광학 패턴군은 기재(100)의 일면을 격자형으로 구획하는 다수의 영역 중에서 서로 다른 영역을 점유한다. 각 광학 패턴군은 평행하게 배열된 복수의 프리즘 리브 패턴(110)을 포함하며, 이웃하는 광학 패턴군의 각 프리즘 리브 패턴(110)들은 기재(100)의 일면상에서 서로 수직한 방향으로 배열된다.
기재(100)는 광을 투과시킬 수 있는 투명한 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어 기재(100)는 폴리카보네이트(poly carbonate) 계열, 폴리술폰(poly sulfone) 계열, 폴리아크릴레이트(poly acrylate) 계열, 폴리스티렌(poly styrene) 계열, 폴리비닐클로라이드(poly vinyl chloride) 계열, 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol) 계열, 폴리노르보넨(poly norbornene) 계열, 폴리에스테르(poly ester) 계열의 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 구체적인 예를 들면, 기재(100)는 폴리에틸렌테레프탈레이트(poly ethylene terephtalate) 또는 폴리에틸렌나프탈레이트(poly ethylene naphthalate) 등으로 이루어질 수 있다.
몇몇 실시예에서 기재(100)는 직사각형 형상의 판상으로 적용될 수 있다. 기재(100)의 두께는 광학 시트가 적용되는 예에 따라 다양할 수 있다. 일 예를 들면, 약 10 내지 1000㎛일 수 있으며, 더욱 구체적으로는 25 내지 600㎛일 수 있다. 그러나, 기재(100)의 두께가 상기 예시에 제한되지 않음은 물론이다.
기재(100)의 일면을 격자형으로 구획하는 것은 서로 다른 이웃하는 각 광학 패턴군이 밀착되어 기재(100)의 일면상에 배치되면서, 각 광학 패턴군이 차지하는 영역에 대응하여 구획되는 것으로서, 도시된 바에 따를 때, 기재(100)의 일면상에 구획을 위한 표식을 하거나 경계 패턴을 형성하는 것은 아니다. 그렇지만, 기재(100)의 일면상에 격자형 구획을 위한 표식을 하거나 경계 패턴을 형성하는 것도 포함할 수 있음은 물론이다.
복수의 광학 패턴군은 복수의 프리즘 리브 패턴(110)을 포함하는 프리즘 패턴군(112a, 112b) 또는 복수의 마이크로렌즈 패턴을 포함하는 확산 패턴군(114) 중 어느 하나일 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니고, 광학 패턴군은 광학 기능을 수행할 수 있는 다양한 형상의 패턴 복수 개가 일 군을 이룬 것일 수 있다.
구체적으로, 각 프리즘 패턴군은 나란하게 배열된 복수의 프리즘 리브 패턴(110)들이 1 군을 이룬 것으로서, 각 프리즘 리브 패턴(110)은 기재(100)의 일면 상에서 서로 평행하게 배치될 수 있다. 또한, 나란하게 배열되어 1 군을 이루는 프리즘 리브 패턴(110)의 개수는 각 프리즘 패턴군(112a, 112b)마다 상이할 수 있다. 또한, 1 군을 이루는 복수의 프리즘 리브 패턴(110)이 평행하게 배열된 방향은 다양할 수 있으며, 각 프리즘 패턴군(112a, 112b)마다 다를 수 있고, 예를 들어 서로 ±30도, ±60도, ±90도 어긋날 수 있다. 그리고, 각 확산 패턴군(114)은 복수의 마이크로 렌즈 패턴이 정렬되어 1 군을 이룬 것으로, 각 마이크로 렌즈 패턴은 구형, 반구형 또는 이와 유사한 형상일 수 있다. 프리즘 리브 패턴(110)은 삼각기둥이 기재(100)의 일면상에 누운 형상일 수 있고, 기재(100)의 일면으로부터 높이 방향으로 진행할수록 폭이 좁아지는 사다리꼴 기둥 형상일 수 있다.
복수의 광학 패턴군은 광을 투과시킬 수 있는 투명한 재질로 이루어질 수 있고, 기재(100)와 동일한 물질일 수 있다. 도 1 및 도 2에서는 기재(100)와 복수의 광학 패턴군이 다른 층을 형성하는 것으로 도시되었으나, 기재(100)와 복수의 광학 패턴군은 동일한 물질로서 일체형으로 이루어진 것일 수 있다. 구체적으로, 기재(100)의 일면을 화학적 식각 또는 물리적 식각하거나, 임프린트하여 패턴을 형성한 것일 수 있다.
복수의 광학 패턴군이 기재(100)의 일면상을 점유하면서 형성하는 격자의 형태는 서로 다른 가로 길이 d1 및 세로 길이 d2를 가지는 직사각형 형상일 수 있고, d1 과 d2가 같은 정사각형 형상일 수 있다. 도시된 바에 따를 때, 복수의 광학 패턴군이 기재(100)의 일면상에서 형성한 격자의 모양 및 크기는 전 영역에 걸쳐 동일하지만, 기재(100)의 일면상의 위치에 따라 격자의 모양 및 크기는 달라질 수 있다. 예를 들어, 기재(100)의 일면 상의 양 끝단에서의 격자의 크기 보다 기재(100)의 일면 상의 중심부의 격자 크기가 작아질 수 있다. 또한, 격자의 가로 길이 또는 세로 길이를 서로 다르게 조절함으로써, 직사각형 형태의 격자형을 형성할 수도 있다.
도시된 실시예에 따를 때, 격자의 교차점을 중심으로 인접하는 네 개의 광학 패턴군을 기준으로 복수의 광학 패턴군을 관찰하면, 복수의 광학 패턴군의 형상은 상기 네 개의 광학 패턴군을 한 묶음으로 하였을 때, 상기 묶음이 상하좌우로 반복하여 밀집된 형상이다. 이처럼 기재(100)의 일면상에서 반복적으로 배열되어 전체 복수의 광학 패턴군의 형상을 이루는 광학 패턴군 최소개의 집단을 '최소 집단 광학 패턴군'이라고 할 때, 최소 집단 광학 패턴군의 가로길이 및/또는 세로길이는 10um 내지 150um일 수 있다. 이는, 인간의 눈이 인식할 수 있는 최소 픽셀의 크기인 가로 및/또는 세로 길이 150um보다 작은 크기에 해당한다. 즉, 인간의 눈은 최소 가로 길이 및 세로 길이가 150um인 픽셀 단위로 대상을 인식하므로, 최소 집단 광학 패턴군의 가로 및 세로 길이가 150um이하일 때, 최소 집단 광학 패턴군의 광학 기능에 의하여, 특별한 광학 패턴이 표시패널에 형성된다고 하더라도, 인간의 눈은 그 패턴을 인식할 수 없게 된다. 그리고, 광학 패턴을 형성하는 프리즘 리브 패턴의 폭은 요구되는 광학 기능을 수행하기 위해서 가시광의 최대 파장인 약 770nm 이상일 필요가 있다. 이에 따라, 프리즘 리브 패턴의 최소 폭은 1um 이상일 수 있으며, 프리즘 리브 패턴 5개가 밀착되어 일 광학 패턴군을 형성한다고 할 때, 4개의 광학 패턴군이 형성하는 최소 집단 광학 패턴군의 가로 및 세로 길이의 최소값은 10um일 수 있다.
기재(100)의 일면상에서 단일한 방향만으로 배열된 프리즘 리브 패턴(110)을 포함하는 프리즘 시트 한 장만을 광원 어셈블리에 사용한 경우에, 명암차에 의한 띠 모양을 형성하는 무아레 현상이 발생할 수 있고, 광 시야각이 좌우 또는 상하 방향으로 편중되는 현상이 발생할 수 있다. 그러나, 본 실시예에 따른 광학 시트는 1 장의 광학 시트를 사용함에도 불구하고, 각 프리즘 패턴군들이 서로 교차된 배열 방향을 가지는 바, 무아레 현상을 억제하고, 광 시야각 차이를 발생하지 않는다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학시트를 도시한 상면도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 광학 시트는 입사된 광을 광학적으로 처리하는 시트로서, 기재(100) 및 기재(100) 일면에 형성된 복수의 광학 패턴군을 포함하되, 복수의 광학 패턴군은 기재(100)의 일면을 격자형으로 구획하는 다수의 영역 중에서 서로 다른 영역을 점유한다. 각 광학 패턴군은 평행하게 배열된 복수의 프리즘 리브 패턴(110)이 일 군을 형성하는 프리즘 패턴군(112a) 또는 정렬된 복수의 마이크로 렌즈 패턴이 일 군을 형성하는 확산 패턴군(114)을 포함한다.
도 3에 도시된 실시예는 도 1 내지 2에 도시된 실시예가 기재(100)의 일면상에서 서로 다른 방향으로 배열된 복수의 프리즘 패턴군(112a, 112b)이 형성된 것과 달리, 기재(100)의 일면상에 복수의 프리즘 패턴군(112a) 및 복수의 확산 패턴군(114)(114)이 형성되어 있는 차이점을 보인다. 구체적으로 복수의 프리즘 패턴군(112a)과 복수의 확산 패턴군(114)(114)은 각각이 서로 이웃하여 교차적으로 반복된다. 즉, 일 프리즘 패턴군을 기준으로 상하좌우에 이웃하는 광학 패턴군은 네 개의 확산 패턴군(114)이 되고, 일 확산 패턴군(114)을 기준으로 상하좌우에 이웃하는 광학 패턴군은 네 개의 프리즘 패턴군이 된다. 도 3에서는, 기재(100)상의 전 영역에 걸쳐, 프리즘 패턴군의 프리즘 리브 패턴 배열 방향은 동일한 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 앞서 설명된 바와 같이, 각 프리즘 패턴군마다 다를 수 있고, 예를 들어 서로 ±30도, ±60도, ±90도 어긋날 수 있다.
그리고, 도 3에는 격자의 교차점을 기준으로 인접하는 4 개의 광학 패턴군은 2 개의 프리즘 패턴군과 2 개의 확산 패턴군(114)을 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 기재(100)상의 위치에 따라 확산 패턴군(114)과 프리즘 패턴군이 차지하는 단위면적당 점유면적비율은 달라질 수 있다. 예를 들어, 기재(100)상의 상하좌우 끝단에서는 확산 패턴군(114) 보다 프리즘 패턴군의 단위면적당 점유면적비율을 크게 하고, 기재(100)상의 중심부에서는 프리즘 패턴군 보다 확산 패턴군(114)의 단위면적당 점유면적비율을 크게 할 수 있다.
복수의 프리즘 패턴군은 프리즘 리브의 산면이 기재(100)의 표면과 이루는 경사각을 이용하여, 조사광이 프리즘 리브를 통과할 때, 일정 임계각 이내로 광을 집중시켜 줄 수 있고, 조사광의 휘도를 증대시켜 줄 수 있다. 복수의 확산 패턴군(114)은 조사광이 확산 패턴군(114)을 통과할 때, 조사광을 상하좌우 전방향으로 확산시켜 줌으로써, 면상에서의 위치 또는 광원과의 거리 등에 따라 불균일한 휘도를 균일하게 하는 역할을 수행할 수 있다.
본 실시예에 따를 때, 기재(100)의 일면에 프리즘 패턴 및 확산 패턴을 동시에 형성할 수 있고, 필요한 광학 특성에 따라서, 확산 패턴 및 프리즘 패턴의 면적 비를 조절할 수 있다. 따라서, 적어도 한 장의 광학 시트를 사용함에도 요구되는 광학 특성에 따라 확산 및 프리즘 기능을 동시에 발휘하는 광학특성을 현출 시킬 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 일반적인 확산 시트 한 장이 나타낼 수 있는 광확산 정도를 100%로 보고, 일반적인 프리즘 시트 한 장이 나타낼 수 있는 휘도 증가 정도를 100%라고 가정할 때, 디스플레이가 추가적으로 50%의 광확산 및 50%의 휘도 증가를 추가적으로 요구한다면, 본 발명에 따를 때, 복수의 확산 패턴군(114) 및 복수의 프리즘 패턴군의 면적 비율을 5:5으로 하여, 한 장의 광학 시트를 사용함에도 불구하고 요구되는 광학 특성을 충족시킬 수 있다.
이하, 앞서 설명된 내용과 중복되는 범위에서 자세한 설명은 생략된다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학 시트의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 광학 시트는 도 3에 도시된 실시예와 비교할 때, 격자의 교차점에 인접한 네 개의 광학 패턴군이 최소 집단 광학 패턴군을 형성하고, 최소 집단 광학 패턴군은 2개의 프리즘 패턴군을 포함하는데, 2 개의 프리즘 패턴군의 프리즘 리브 패턴의 배열 방향이 수직인 점에서 차이를 보인다.
이에 따라, 본 실시예는 도 3에 대한 설명에서 언급한 효과는 물론이고, 광시야각 차이를 해소하고, 무아레 현상을 방지할 수 있다.
이하, 앞서 설명된 내용과 중복되는 범위에서 자세한 설명은 생략된다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 프리즘 리브 패턴의 형상을 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 프리즘 리브 패턴은 삼각 기둥의 형상이 기재(100)의 일면상에 누운 형상일 수 있다. 프리즘 리브 패턴의 폭(d)는 1um 에서 100um일 수 있고, 프리즘 리브 패턴의 높이(h)는 1um 에서 100um 일 수 있다. 또한, 프리즘 리브 패턴의 길이는 5um 에서 500um 일 수 있고, 프리즘 리브 패턴의 폭(d), 높이(h), 길이의 비율은 1 : 2 : 5일 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 프리즘 리브 패턴은 기재(100)의 일면으로부터 높이 방향으로 진행할수록 폭이 좁아지는 사다리꼴 기둥 형상일 수 있다. 프리즘 리브 패턴이 기재(100)와 접한 부분의 폭(d2)은 1um 에서 100um 일 수 있고, 프리즘 리브 패턴의 정부의 폭(d1)은 1um에서 100um 일 수 있고, 프리즘 리브 패턴의 높이(h)는 1um 에서 100um 일 수 있고, 또한, 프리즘 리브 패턴의 길이는 5um 에서 500um 일 수 있다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 확산 패턴군(114)의 상면도들이다.
각 확산 패턴군(114)은 도 7에 도시된 바와 같이, 그 배열의 제 1 진행 방향(α) 또는 제 2 진행 방향(β)이 기재(100)의 장변과 소정의 바이어스 각도를 이룰 수 있다. 예를 들어, 제 1 진행 방향(α)과 기재(100)의 장변이 이루는 제1 바이어스 각도(θ1)는 0°<θ1 ≤60°이고, 제 2 진행 방향(β)과 기재(100)의 장변이 이루는 제2 바이어스 각도(θ2)는 60°≤θ2<90° 또는 90°<θ2≤120°일 수 있다. 이때, 각 확산 패턴군(114)의 복수의 마이크로 렌즈 패턴은 상부면이 구면인 형상을 가질 수 있다. 복수의 마이크로 렌즈 패턴은 이에 제한되는 것은 아니지만, 직경이 약 30 내지 80㎛, 바람직하게는 약 40 내지 60㎛일 수 있다. 마이크로 렌즈 패턴의 높이는 마이크로 렌즈 패턴의 직경의 50% 이하일 수 있다. 마이크로 렌즈 패턴 사이의 간극은 0㎛ 내지 20㎛ 이하, 바람직하게는 0㎛ 내지 5㎛ 이하일 수 있다.
또, 마이크로 렌즈 패턴은 도 8에 도시된 바와 같이, 단위 면적당 밀도가 점차적으로 변하는 소정의 그라데이션 배열을 가질 수 있다. 예를 들면, 기재(100)상에서 일단의 프리즘 패턴군에서 타단의 프리즘 패턴군으로 갈수록 마이크로 렌즈 패턴의 단위 면적당 밀도가 점차적으로 낮아지거나, 기재(100)의 이웃하는 프리즘 패턴군의 양 끝단에서 중심으로 갈수록 마이크로 렌즈 패턴의 단위 면적당 밀도가 점차적으로 낮아지도록 배열될 수 있다.
또한, 도 9을 참조하면, 각 마이크로 렌즈 패턴은 1 내지 50㎛ 범위 내에서 다양한 크기의 직경을 가질 수 있다. 예를 들어, 각 확산 패턴군(114)의 복수의 마이크로 렌즈 패턴의 적어도 70%가 5 내지 30㎛ 범위 내에서 다양한 크기의 직경을 가지거나, 복수의 마이크로 렌즈 패턴의 적어도 70%가 10 내지 40㎛ 범위 내에서 다양한 크기의 직경을 가질 수 있다. 몇몇 예시적인 실시예에서는 각 확산 패턴군(114)의 복수의 마이크로 렌즈 패턴의 적어도 70%가 20 내지 50㎛의 직경을 가질 수 있다. 이때, 마이크로 렌즈 패턴의 굴절율은 약 1.45 내지 1.60일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 광학 시트는 광원 어셈블리나 이를 포함하는 액정 표시 장치 등에 채용될 수 있다. 광원 어셈블리는 램프가 하부에 위치하는 직하형 광원 어셈블리, 램프가 사이드에 위치하는 에지형 광원 어셈블리 등으로 분류되는데, 본 발명의 실시예들에 따른 광학 시트는 어떠한 종류의 광원 어셈블리에도 채용가능하다. 또, 액정 패널의 아래쪽에 배치되는 백라이트(back light) 어셈블리나 액정 패널의 위쪽에 배치되는 프론트 라이트(front light) 어셈블리에도 적용가능하다. 이하에서는 다양한 적용예의 일예로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트가 직하형 백라이트 어셈블리를 포함하는 액정 표시 장치에 적용된 경우를 예시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 10을 참조하면 액정 표시 장치(500)는 백라이트 어셈블리(200), 액정 패널 어셈블리(300), 및 탑 샤시(400)를 포함한다.
백라이트 어셈블리(200)는 램프(210), 램프(210)으로부터 출사된 빛을 반사하는 반사 시트(235), 및 출사된 빛의 광학적 특성을 조절하는 확산판(220)과 광학 시트층(230)을 포함한다.
램프(210)는 예를 들어 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp) 등이 사용될 수 있다.
램프(210)의 아래에는 반사 시트(235)가 배치되어, 램프(210)로부터 아래로 출사된 빛을 상부로 반사한다.
램프(210)의 상부에는 확산판(220) 및 광학 시트층(230)이 배치된다. 확산판(220)은 램프(210)으로부터 입사된 빛을 확산시킨다. 광학 시트층(230)은 입사된 빛을 확산시키거나, 편광, 반사 또는 집광한다. 광학 시트층(230)은 상기 기능들을 하나 이상 갖는 하나 이상의 광학 시트의 조합으로 이루어진다. 필요에 따라 광학 시트층(230)은 보호 시트를 더 구비할 수도 있다. 복수의 광학 시트 중 적어도 하나는 본 발명의 실시예들에 따른 광학 시트의 구조를 포함한다. 따라서, 상술한 것처럼 최소개수의 광학시트로 집광 및 확산 기능 등의 요구되는 광학 특성을 만족할 수 있는 광원 어셈블리 및 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
램프(210), 반사 시트(235), 확산판(220) 및 광학 시트층(230)을 수납하는 바텀 샤시(240) 및 몰드 프레임(250)에 의해 수납된다. 바텀 샤시(240)는 백라이트 어셈블리(200)의 최하부면을 이루며, 바텀 샤시(240) 위에는 창틀 형상의 몰드 프레임(250)이 배치되어, 몰드 프레임(250)에 구비된 안착단에 광확산판(220), 광학 시트층(230) 및 액정 패널을 안착시킨다.
액정 패널 어셈블리(300)는 제1 표시판(311), 제2 표시판(312) 및 그 사이에 개재된 액정층(미도시)을 포함하는 액정 패널(310), 액정 패널(310)의 일측에 부착되어 있는 데이터 TCP(Tape Carrier Package)(330), 데이터 TCP(330)에 부착되어 있는 인쇄 회로 기판(340)을 포함한다. 데이터 TCP(330) 상에는 데이터 드라이버 IC(Integrated Circuit)(331)가 실장되어 있다. 또, 데이터 TCP(330)의 부착 측면에 인접한 액정 패널(310)의 타측에는 게이트 TCP(미도시)가 부착되어 있고, 게이트 TCP 상에는 게이트 드라이버 IC(미도시)가 실장되어 있다.
탑 샤시(400)는 액정 패널(310)의 테두리를 덮으며, 액정 패널(310) 및 백라이트 어셈블리(200)의 측면을 감싼다. 데이터 TCP(330) 및 인쇄 회로 기판(340) 등은 절곡되어 바텀 샤시(240)의 측벽과 탑 샤시(400)의 측벽 사이의 공간에 수납된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100 : 기재 110 : 프리즘 리브 패턴

Claims (11)

  1. 기재; 및
    상기 기재의 일면에 형성된 복수의 광학 패턴군을 포함하되, 상기 복수의 광학 패턴군은 상기 기재의 일면을 격자형으로 구획하는 다수의 영역 중에서 서로 다른 영역을 점유하는 광학 시트.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 광학 패턴군은 평행하게 배열된 복수의 프리즘 리브 패턴을 포함하되, 상기 복수의 광학 패턴군의 일 광학 패턴군의 복수의 프리즘 리브 패턴들과 이웃하는 광학 패턴군의 복수의 프리즘 리브 패턴들은 기재의 일면상에서 서로 수직한 방향으로 배열된 광학 시트.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 프리즘 리브 패턴은 삼각 기둥이 상기 기재의 일면상에 누운 형상인 광학 시트.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 프리즘 리브 패턴은 상기 기재의 일면으로부터 높이 방향으로 진행할수록 폭이 좁아지는 사다리꼴 형상인 광학 시트.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 광학 패턴군은 평행하게 배열된 복수의 프리즘 리브 패턴을 포함하는 프리즘 패턴군 또는 정렬된 복수의 마이크로 렌즈 패턴을 포함하는 확산 패턴군을 포함하는 광학 시트.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 프리즘 패턴군 및 상기 확산 패턴군은 기재의 일면상에서 서로 이웃하여 교차적으로 반복되는 광학 시트.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 프리즘 리브 패턴은 삼각 기둥이 상기 기재의 일면상에 누운 형상인 광학 시트.
  8. 제5 항에 있어서, 상기 프리즘 리브 패턴은 상기 기재의 일면으로부터 높이 방향으로 진행할수록 폭이 좁아지는 사다리꼴 형상인 광학 시트.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 렌즈 패턴은 반구형 또는 구형 중 어느 하나의 형상인 광학 시트.
  10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 따른 광학 시트를 포함하는 광원 어셈블리.
  11. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 따른 광학 시트를 포함하는 액정 표시 장치.
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