KR20130076617A - 광학 시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 - Google Patents

광학 시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 Download PDF

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박상천
이수경
김진우
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제일모직주식회사
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Abstract

본 발명의 광학시트는 상면 및 이에 대향하는 하면을 갖는 베이스 시트; 상기 베이스 시트의 하면에 존재하는 제1 패턴; 및 상기 베이스 시트의 상면에 존재하는 제2 패턴을 포함하되, 상기 제2 패턴은 상기 제1 패턴과 동일 방향으로 배열되고 그 피치가 다른 제2프리즘 패턴, 렌티큘러 패턴 또는 상기 제1 패턴의 피치와 다른 직경을 갖는 마이크로렌즈 패턴이고, 상기 제1 패턴 및 상기 제2 패턴 중 최소한 하나의 표면에는 엠보패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 광학 시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛은 휘도 특성 및 내열성이 우수하면서도 차폐성이 뛰어난 이점이 있다.

Description

광학 시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛{OPTICAL SHEET AND BACK LIGHT UNIT COMPRISING THE SAME}
본 발명은 광학 시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 휘도 향상 및 열에 의한 시트의 변형을 방지할 수 있는 광학 시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD)는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 디스플레이(flat panel display) 중 하나이다. 일반적으로 액정 디스플레이는 TFT(Thin Film Transistor) 어레이 기판과 칼라필터 기판 사이에 액정층이 봉입된 구조를 취한다. 상기 어레이 기판과 칼라필터 기판에 존재하는 전극에 전기장을 인가하면 그 사이에 봉입된 액정층의 액정 분자의 배열이 변하게 되고, 이를 이용해 영상을 표시하게 된다.
액정 디스플레이는 자체 발광하지 않으므로 백라이트 유닛이 필요하며, 상기 백라이트 유닛은 통상 발광다이오드(LED) 또는 형광 램프(CCFL) 등의 광원, 도광판, 휘도향상시트(프리즘시트), 확산시트, 보호시트 등으로 구성되어 있다.
그런데, 상기 광원에 의해 발생하는 열에 의해 상기 시트들의 변형이 발생하는 문제점이 있으며, 최근의 대형화, 고휘도화 추세에 따라 휘도가 더욱 개선된 광학 시트 및 백라이트 유닛이 필요하다. 아울러, 백라이트 유닛의 광원이 CCFL에서 Edge-LED로 변경되면서 도광판의 무늬를 차폐해야 할 필요가 커졌다. 특히나, 사용하는 시트의 매수를 줄이기 위해서는 휘도 향상과 더불어 차폐성의 향상이 요구되기 때문에, 차폐성을 향상시킬 수 있는 백라이트 유닛이 필요하다.
본 발명의 하나의 목적은 휘도 특성 및 내열성이 우수하면서도 차폐성이 우수한 광학 시트 및 이를 구비한 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 제조공정이 간단하고 제조비용과 시간을 절감할 수 있는 광학 시트 제조방법 및 이에 의해 제조된 광학 시트 및 이를 구비한 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 관점은 광학 시트에 관한 것이다. 상기 광학 시트는 상면 및 이에 대향하는 하면을 갖는 베이스 시트; 상기 베이스 시트의 하면에 존재하는 제1 패턴; 및 상기 베이스 시트의 상면에 존재하는 제2 패턴을 포함하되, 상기 제2 패턴은 상기 제1 패턴과 동일 방향으로 배열되고 그 피치가 다른 제2프리즘 패턴, 렌티큘러 패턴 또는 상기 제1 패턴의 피치와 다른 직경을 갖는 마이크로렌즈 패턴이고, 상기 제1 패턴 및 상기 제2 패턴 중 최소한 하나의 표면에는 엠보패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
한 구체예에서 상기 제1 패턴에는 엠보패턴이 형성되지 않고 상기 제2 패턴의 표면에만 엠보패턴이 형성될 수 있다.
다른 구체예에서 상기 제1 패턴과 상기 제2 패턴의 표면 모두에 엠보패턴이 형성될 수 있다.
상기 제2 패턴에 형성된 엠보패턴은 평균표면조도(Ra)가 0.1㎛ 내지 10㎛ 이고, 표면조도의 최대값(Rmax)이 0.2㎛ 내지 20㎛이고, 1㎠ 당 1,000개 내지 1,000,000개의 돌기로 구성될 수 있다.
상기 제2 패턴에 형성된 렌티큘러 패턴 또는 마이크로렌즈 패턴은 양각 혹은 음각으로 형성될 수 있다.
상기 제1 패턴은 동일한 프리즘이 서로 인접해 배열되어 있는 규칙적인 패턴일 수 있다.
상기 제1 패턴을 형성하는 프리즘은 적어도 2개의 프리즘면을 갖는 다각프리즘일 수 있다.
상기 제1 패턴을 형성하는 프리즘은 삼각프리즘이며, 상기 삼각프리즘의 꼭지각이 70도 내지 110도일 수 있다.
상기 제1 패턴의 피치, 제2프리즘 패턴의 피치, 렌티큘러 패턴의 피치 또는 마이크로렌즈 패턴을 형성하는 마이크로렌즈의 직경이 1 ㎛ 내지 200 ㎛일 수 있다.
상기 제1 패턴의 피치와 상기 제2프리즘 패턴의 피치의 차이의 절대값, 또는 상기 제1 패턴의 피치와 상기 렌티큘러 패턴의 피치의 차이의 절대값이 0.1㎛ 내지 50㎛일 수 있다.
상기 제1 패턴의 피치와 상기 마이크로렌즈 패턴을 형성하는 마이크로렌즈의 직경(D)의 차이의 절대값이 0.1㎛ 내지 70㎛일 수 있다.
상기 베이스 시트, 제1 패턴 또는 제2 패턴은 폴리아세탈 수지, 아크릴계 수지, 폴리카보네이트 수지, 스티렌계 수지, 폴리에스테르 수지, 비닐계 수지, 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리올레핀 수지, 시클로올레핀계 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리아릴설폰 수지, 폴리에테르설폰 수지, 폴리페닐렌 설피드 수지, 폴리에틸렌 나프탈레이트 수지 또는 불소계 수지 중 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 엠보패턴은 평균직경이 1㎛ 내지 100㎛, 평균높이 혹은 평균깊이가 0.1㎛ 내지 10㎛일 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 백라이트 유닛에 관한 것이다. 상기 백라이트 유닛은 전술한 광학 시트를 포함한다.
본 발명의 광학 시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛은 휘도 특성 및 내열성이 우수하면서도 차폐성 또한 우수하며, 제1 패턴과 제2프리즘 패턴의 정렬이 필요없는 잇점이 있다.
도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 광학 시트의 사시도이며, 도 2는 도 1의 A-A' 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 구체예에 따른 광학 시트의 사시도이며, 도 4는 도 3의 B-B' 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 광학 시트의 사시도이며, 도 6은 도 5의 C-C' 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 광학 시트의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 광학 시트의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 광학 시트의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 구체예에 따른 엠보패턴의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제1프리즘 패턴의 다양한 구체예들을 나타낸 것이다.
본 발명의 광학 시트는 상면 및 이에 대향하는 하면을 갖는 베이스 시트; 상기 베이스 시트의 하면에 존재하는 제1 패턴; 및 상기 베이스 시트의 상면에 존재하는 제2 패턴을 포함하되, 상기 제2 패턴은 프리즘 패턴, 렌티큘러 패턴 또는 마이크로렌즈 패턴이고, 상기 제1 패턴 및 상기 제2 패턴 중 최소한 하나의 표면에는 엠보패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 광학 시트의 사시도이며, 도 2는 도 1의 A-A' 단면도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 본 발명의 한 구체예에 따른 광학 시트(100)는 베이스 시트(102), 제1 패턴(104) 및 제2 패턴을 포함한다. 도 1 및 2에서는 제2 패턴이 제2프리즘 패턴(106) 형태를 갖는 것을 도시한 것이다.
상기 제1 패턴은 그 피치가 존재하는 규칙적인 프리즘 패턴일 수 있으며, 제2 패턴의 피치와는 다르게 구성될 수 있다. 상기 제1 패턴(104)을 형성하는 프리즘의 꼭지각은 1개 이상, 바람직하게는 꼭지각이 1개 내지 3개일 수 있다. 도 1 및 도 2에는 제1 패턴의 일례로 꼭지각이 1개인(2개의 프리즘면을 갖는) 제1 패턴(104)을 나타내었고, 상기 제2 패턴의 일례로서 제2프리즘 패턴(106)을 나타내었다.
상기 베이스 시트(102), 상기 제1 패턴(104) 및 상기 제2프리즘 패턴(106)은 서로 동일한 재료로 이루어질 수도 있고 서로 다른 물질로 이루어질 수도 있으며, 일부만 동일한 재료로 이루어질 수도 있다.
예를 들어, 상기 베이스 시트(102), 상기 제1 패턴(104) 및 상기 제2프리즘 패턴(106)은 가시광선 영역에서 투명한 재료로서 열가소성 수지 또는 그 조성물로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 폴리아세탈 수지, 아크릴계 수지, 폴리카보네이트 수지, 스티렌계 수지, 폴리에스테르 수지, 비닐계 수지, 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리올레핀 수지, 시클로올레핀계 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리아릴설폰 수지, 폴리에테르설폰 수지, 폴리페닐렌 설피드 수지, 폴리에틸렌 나프탈레이트 수지 또는 불소계 수지 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 베이스 시트(102)의 하면(일면)에는 제1 패턴(104)이 존재하며, 제1 패턴(104)은 동일한 단위 프리즘이 서로 인접하여 배열되는 프리즘 패턴일 수 있다. 상기 베이스 시트(102)의 하면과 대향하는 상면(타면)에는 제2 패턴(106)이 존재하되, 상기 제1 패턴(104)의 피치(P1)와 제2프리즘 패턴의 피치(P2)는 서로 다르게 구성될 수 있다. 즉, 제1 패턴의 피치(P1)는 제2프리즘 패턴의 피치(P2)보다 크거나 작게 형성될 수 있다.
또한, 제1 패턴(104)과 제2프리즘 패턴(106)을 구성하는 프리즘의 길이 방향은 서로 동일한 것이 바람직하다. 즉, 제1 패턴(104)과 제2프리즘 패턴(106)을 구성하는 프리즘의 산(또는 골)이 서로 나란하게 배열되는 것이 바람직하다. 다만, 본 발명에서 나란하게 배열된다는 의미는 반드시 상기 프리즘의 산(또는 골)이 일직선으로 평행해야 하는 것은 아니며, 상기 프리즘의 산(또는 골)이 곡선을 이루면서 동일 방향으로 향하는 경우도 포함되는 등 실질적으로 나란하게 배열되는 경우를 포함한다.
구체예에서, 제1 패턴(104)의 피치(P1)와 제2프리즘 패턴(106)의 피치(P2)는 1㎛ 내지 200㎛, 바람직하게는 5 ㎛ 내지 150 ㎛일 수 있다. 상기 제1 패턴(104)의 피치(P1)와 제2프리즘 패턴(106)의 피치(P2)의 차이의 절대값(P1-P2)은 0.1㎛ 내지 50㎛일 수 있다. 또한, 제1 패턴(104)과 제2프리즘 패턴(106)을 형성하는 프리즘의 꼭지각(α1, α2)은 60도 내지 120도, 바람직하게는 70도 내지 110도일 수 있다.
전술한 예는 제2프리즘 패턴(106)을 형성하는 프리즘이 삼각프리즘인 경우이나 제2프리즘 패턴(106)을 형성하는 프리즘은 상기 삼각프리즘 외에 꼭지각인 2개 이상, 즉 프리즘면이 3개 이상인 다각프리즘일 수도 있다.
상기와 같이, 베이스 시트(102)의 상면과 하면에 존재하는 프리즘 패턴을 통해 휘도 향상 및 내열성 향상을 꾀할 수 있고, 상기 두 패턴의 피치를 서로 다르게 그리고 규칙적인 정렬 없이 구성함으로써 패턴 피치가 동일하거나 정렬을 해야 하는 경우에 비해 제조공정의 간략화도 꾀할 수 있고, 아울러 규칙적인 프리즘 패턴에 의해 발생하는 모아레 현상을 방지할 수 있다.
상기 제1 패턴 및 상기 제2 패턴 중 최소한 하나의 표면에는 엠보패턴(10)이 형성되어 있다. 도 1 및 도 2에는 엠보패턴(10)이 제2패턴에만 형성되어 있는 것으로 도시하였으나, 도 7과 같이 제1 패턴에만 형성되거나, 또는 도시되지는 않았지만 제1패턴 및 제2 패턴 표면 모두에 엠보패턴이 형성될 수 있다.
상기 엠보 패턴(10)은 샌드블라스트, (레이저) 부식, 바이트에 의한 타공 등에 의해 형성될 수 있다. 상기 엠보 패턴(10)의 직경, 높이 등이 불규칙한 요철부가 배열되어 있는 형태이다. 도 10은 상기 엠보패턴의 단면을 도시한 것이다. 예를 들면, 상기 엠보 패턴(10)은 평균직경(d)이 1㎛ 내지 100㎛, 평균높이(h) 혹은 평균깊이가 0.1㎛ 내지 10㎛ 일 수 있다. 상기 평균높이(h)는 제1 또는 제2 패턴의 평탄면을 기준으로 돌출된 높이의 평균값이며, 상기 평균깊이는 제1 또는 제2 패턴의 평탄면을 기준으로 파인 깊이의 평균값이다. 구체예에서는 상기 엠보패턴은 평균표면조도(Ra)가 0.1㎛ 내지 10㎛ 이고, 표면조도의 최대값(Rmax)이 0.2㎛ 내지 20㎛이고, 1㎠ 당 1,000개 내지 1,000,000개의 돌기로 구성될 수 있다. 상기 범위에서 우수한 차폐성과 휘도를 갖는다.
도 3은 본 발명의 다른 구체예에 따른 광학 시트의 사시도이며, 도 4는 도 3의 B-B' 단면도이다. 도시된 것과 같이, 본 발명의 다른 구체예에 따른 광학 시트(100)는 베이스 시트(102), 제1 패턴(104) 및 제2 패턴(108)을 포함한다. 상기 제1 패턴은 그 피치가 존재하는 규칙적인 프리즘 패턴일 수 있으며, 상기 프리즘의 꼭지각은 1개 이상, 바람직하게는 꼭지각이 1개 내지 3개일 수 있다. 도 3 및 도 4에는 제1 패턴의 일례로 꼭지각이 1개인 제1 패턴(104)을 나타내었고, 제2 패턴의 일례로서 렌티큘러 패턴(108)을 나타내었다.
상기 베이스 시트(102), 상기 제1 패턴(104) 및 상기 렌티큘러 패턴(108)은 가시광선 영역에서 투명한 재료로서 열가소성 수지 또는 그 조성물로 이루어질 수 있다. 예를 들어 폴리아세탈 수지, 아크릴계 수지, 폴리카보네이트 수지, 스티렌계 수지, 폴리에스테르 수지, 비닐계 수지, 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리올레핀 수지, 시클로올레핀계 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리아릴설폰 수지, 폴리에테르설폰 수지, 폴리페닐렌 설피드 수지, 폴리에틸렌 나프탈레이트 수지 또는 불소계 수지 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 베이스 시트(102)의 하면에는 제1 패턴(104)이 존재하며, 상기 베이스 시트의 하면(일면)과 대향하는 상면(타면)에는 렌티큘러 패턴(108)이 존재하되, 상기 제1 패턴(104)의 피치(P1)와 렌티큘러 패턴(108)의 피치(P3)는 서로 다르게 구성될 수 있다. 즉, 제1 패턴(104)의 피치(P1)는 렌티큘러 패턴(108)의 피치(P3)보다 크거나 작게 형성된다. 또한 상기 렌티큘러 패턴(108)을 형성하는 렌티큘러는 동일한 렌티큘러가 인접하여 배열되는 형태일 수 있다.
또한, 상기 제1 패턴(104)을 형성하는 프리즘과 상기 렌티큘러 패턴(108)을 형성하는 렌티큘러의 방향은 서로 동일한 것이 바람직하다. 즉, 제1 패턴(104)의 형성하는 프리즘의 산(또는 골)과 렌티큘러 패턴(108)을 형성하는 렌티큘러의 골(또는 마루)이 서로 나란하게 배열되는 것이 바람직하다. 다만, 본 발명에서 나란하게 배열된다는 의미는 프리즘의 산(또는 골)과 렌트큘러의 골(또는 마루)이 일직선으로 평행해야 하는 것은 아니며, 상기 프리즘의 산(또는 골)과 렌트큘러의 골(또는 마루)이 곡선을 이루면서 동일 방향으로 향하는 경우도 포함되는 등 실질적으로 나란하게 배열되는 경우를 포함하는 의미이다.
구체예에서, 렌티큘러 패턴(108)의 피치(P3)는 1㎛ 내지 200㎛, 바람직하게는 1 ㎛ 내지 200 ㎛일 수 있으며, 제1 패턴(104)의 피치(P1)와 렌티큘러 패턴(108)의 피치(P3)의 차이의 절대값(P1-P3)은 0.1㎛ 내지 50㎛일 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 광학 시트의 사시도이며, 도 6은 도 5의 C-C' 단면도이다. 도시된 것과 같이, 본 발명의 다른 구체예에 따른 광학 시트(100)는 베이스 시트(102), 제1 패턴(104) 및 제2 패턴을 포함한다. 상기 제1 패턴(104)은 앞서 기술한 것과 동일하다. 도 5 및 도 6에는 제2 패턴의 일례로서 마이크로렌즈 패턴(110)을 나타내었다.
상기 베이스 시트(102), 상기 제1 패턴(104) 및 상기 마이크로렌즈 패턴(110)은 가시광선 영역에서 투명한 재료로서 열가소성 수지 또는 그 조성물로 이루어질 수 있다. 상기 재료의 구체적 예는 전술한 바와 같다.
상기 베이스 시트(102)의 하면에는 제1 패턴(104)이 존재하며, 상기 베이스 시트의 하면(일면)과 이에 대향하는 상면(타면)에는 마이크로렌즈 패턴(110)이 존재하되, 상기 제1 패턴(104)의 피치(P1)와 마이크로렌즈 패턴(110)의 렌즈의 직경(D)은 서로 다르게 구성될 수 있다. 즉, 제1 패턴(104)의 피치(P1)는 마이크로렌즈 패턴(110)의 렌즈의 직경(D)보다 크거나 작게 형성될 수 있다. 구체예에서, 제1 패턴(104)의 피치(P1)와 마이크로렌즈 패턴(110)의 마이크로렌즈의 직경(D)은 각각 1㎛ 내지 200㎛, 바람직하게는 5 ㎛ 내지 150 ㎛일 수 있으며, 제1 패턴의 피치(P1)와 마이크로렌즈의 직경(D)의 차이의 절대값(P1-D)은 0.01㎛ 내지 100㎛, 바람직하게는 0.1㎛ 내지 70㎛일 수 있다. 도면에는 마이크로렌즈 패턴(110)에만 엠보패턴(10)이 형성된 것을 도시하였으나, 마이크로렌즈 패턴(110)을 제외한 평탄면에도 엠보패턴(10)이 형성될 수 있다. 즉, 전면(全面)에 엠보패턴이 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 광학 시트의 사시도이다. 도시된 것과 같이, 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 광학 시트(100)는 베이스 시트(102), 제1 패턴(104) 및 제2 패턴(106a)을 포함한다. 도 7의 경우, 제1 패턴(104)에 엠보패턴(10)이 형성될 수 있다.
상기 제2 패턴은 양각 혹은 음각의 형태로 형성될 수 있다. 도 8은 제2 패턴이 음각 형태의 렌티큘러 패턴(108a)이 형성된 것이다. 상기 음각 형태의 렌티큘러 패턴(108a) 표면에는 엠보패턴(10)이 형성될 수 있다.
도 9는 제2패턴이 음각 형태의 마이크로 패턴(110a)이 형성된 것을 예를 도시한 것이다. 도면에는 음각 부분에만 엠보패턴(10)이 형성된 것을 도시하였으나, 음각 부분을 제외한 평탄면에도 엠보패턴(10)이 형성될 수 있다. 즉, 전면(全面)에 엠보패턴이 형성될 수 있다.
도 11은 본 발명의 제1 패턴의 다양한 실시예를 나타낸 것이다. 도시된 것과 같이, 본 발명의 제1 패턴을 형성하는 프리즘의 꼭지각은 1개 이상, 바람직하게는 1개 내지 3개일 수 있다. 제1 패턴은 피치 P1을 갖는 규칙적인 패턴일 수 있다.
구체예에서, 상기 제1 패턴을 형성하는 프리즘은 그 꼭지각이 1개인 삼각프리즘일 수 있다(도 11(A)). 상기 삼각프리즘은 전술한 제1 패턴(104)을 형성하는 프리즘일 수 있다. 상기 삼각프리즘은 두 개의 프리즘면(F1, F2)를 가질 수 있으며 상기 프리즘면의 단면은 직선을 이룰 수 있다. 이러한 삼각프리즘에 대해서는 전술하였으므로 그 자세한 설명을 생략하도록 한다.
다른 구체예에서, 상기 제1 패턴을 형성하는 프리즘은 그 꼭지각이 1개, 즉 두 개의 프리즘면(F3, F4)이 존재하는 삼각프리즘이나 적어도 하나의 프리즘면은 곡선을 이룰 수 있다(도 11(B)). 그 단면이 곡선을 이루는 프리즘면(F4)은 하나의 곡률반경을 가질 수도 있고, 2개 이상의 곡률반경을 가질 수도 있으며, 곡률반경이 연속적으로 변하는 형태일 수도 있으며, 포물선 형태일 수도 있다. 이 경우 빛(광원)은 도면의 좌측에서 입사되어 상기 곡선 프리즘면(F4)에서 반사 또는 전반사되어 상측으로 출광될 수 있다.
또 다른 구체예에서, 상기 제1 패턴을 형성하는 프리즘은 2개의 꼭지각, 즉 3개의 프리즘면(F5, F6, F7)을 갖는 사각프리즘일 수 있다(도 11(C)).
또 다른 구체예에서, 상기 제1 패턴을 형성하는 프리즘은 3개의 꼭지각, 즉 4개의 프리즘면(F8, F9, F10, F11)을 갖는 오각프리즘일 수도 있다(도 11(D)). 이때, 각 프리즘면(F8, F9, F10, F11)이 그 상부에 존재하는 베이스 시트의 평활면과 이루는 각(θ1, θ2, ….θn-1)은 아래 조건을 만족할 수 있다.
θi ≠ θj.
여기서, i ≠ j이고, 1≤i(또는 j)≤n-1이며, n은 5 이상의 자연수이다.
또 다른 구체예에서, 도 11에 도시되지 않았으나, 제1 패턴을 형성하는 프리즘은 5개 이상의 프리즘면을 갖는 다각프리즘일 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 백라이트 유닛에 관한 것이다. 상기 백라이트 유닛은 전술한 광학 시트를 포함한다. 상기 백라이트 유닛으로 에지(edge)형 또는 직하형 백라이트 유닛이 가능하나, 에지형 백라이트 유닛이 보다 바람직하다. 상기 백라이트 유닛은 발광다이오드(LED), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp) 등의 광원, 도광판, 확산 시트, 보호 시트 등을 더 포함할 수 있으며, 본 발명의 광학 시트를 사용함으로써 휘도향상을 위해 종래에 2장 이상 사용하던 프리즘 시트를 1장으로 줄일 수 있는 이점이 존재한다.
본 발명의 백라이트 유닛은 상기 백라이트 유닛의 일명에 액정패널(도시하지 않음)이 존재하는 액정 디스플레이일 수 있다. 상기 액정패널은 상부기판과 하부기판 사이의 액정층을 포함하며, 상부기판과 하부기판 각각에는 상부 편광판과 하부 편광판이 위치할 수 있다. 상기 액정층은 TN(Twisted Nematic), STN(Super Twisted Nematic) 액정을 포함할 수도 있으며, IPS(In-Plane Switching), Super-IPS, FFS(Fringe Field Switching) 등의 수평배향 모드 액정을 포함할 수도 있고, 수직배향(VA: Vertical Alignment) 모드 액정을 포함할 수도 있다.
상기 액정패널은 패시브 매트릭스일 수도 액티브 매트릭스일 수도 있으나, TFT(Thin Film Transistor) 액티브 매트릭스 액정패널이 바람직하다. 상기 액정 디스플레이 장치는 휴대폰, 모니터, TV, 태블릿 PC, 노트북 등 전자장치의 화상표시용으로 사용될 수 있다.
또한, 전술한 백라이트 유닛의 일면에 액정패널 대신 사진 등을 부착하면 전자 액자가 될 수 있으며, 광고용 그림을 배치하면 광고판이 될 수도 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예 1~7 및 비교예 1~7
실시예 1~7과 비교예 1~7에서 사용된 광학 시트의 하면과 상면의 패턴 형태 및 코팅 여부를 표 1에 나타내었고, 표 1에 사용된 패턴들의 구체적 데이터를 표 2에 나타내었다.
하면(제1 패턴) 상면(제2 패턴)
실시예 1 제1 프리즘 패턴 제2프리즘패턴 + 엠보
2 제1 프리즘 패턴 렌티큘러 패턴(양각) + 엠보
3 제1 프리즘 패턴 마이크로렌즈 패턴(양각) + 엠보
4 제1 프리즘 패턴 렌티큘러 패턴(음각) + 엠보
5 제1 프리즘 패턴 마이크로렌즈 패턴(음각)+ 엠보
6 제1 프리즘 패턴+엠보 제2프리즘패턴
7 제1 프리즘 패턴+엠보 제2프리즘패턴 + 엠보
비교예 1 제1 프리즘 패턴 제2프리즘패턴
2 제1 프리즘 패턴 렌티큘러 패턴(양각)
3 제1 프리즘 패턴 마이크로렌즈 패턴(양각)
4 - 제2프리즘패턴
5 열처리 기재 제2프리즘패턴
6 하드코팅 제2프리즘패턴
7 매트코팅 제2프리즘패턴
굴절률
(Solid)		 형상
제1 프리즘 패턴 1.54 - 피치: 23㎛
- 오각프리즘(역상)
제2 프리즘 패턴 1.57 - 꼭지각: 90˚
- 피치: 50㎛		 제1 패턴 방향과 동일 방향으로 패턴 형성
제2 프리즘 패턴 + 엠보 1.57 - 꼭지각: 90˚
- 피치: 50㎛		 제2 프리즘 패턴 형성 후, 1~100㎛ 직경의 비드로 표면을 타격하여 요철 형성
렌티큘러 패턴
(양각) + 엠보		 1.57 - 피치 50㎛ 렌티큘러 패턴 형성 후, 1~100㎛ 직경의 비드로 표면을 타격하여 요철 형성
마이크로렌즈 패턴
(양각) + 엠보		 1.52 - 마이크로렌즈 패턴
- 렌즈 직경: 70㎛		 마이크로렌즈 패턴 형성 후, 1~100㎛ 직경의 비드로 표면을 타격하여 요철 형성
렌티큘러 패턴
(음각) + 엠보		 1.57 - 피치 50㎛ 제1 패턴 방향과 동일 방향으로 패턴 형성 후, 1~100㎛ 직경의 비드로 표면을 타격하여 요철 형성
마이크로렌즈 패턴
(음각) + 엠보		 1.54 - 마이크로렌즈 패턴
- 렌즈 직경: 70㎛		 마이크로렌즈 패턴 형성 후, 1~100㎛ 직경의 비드로 표면을 타격하여 요철 형성
제1 프리즘 패턴+엠보 1.54 - 피치: 23㎛
- 오각프리즘(역상)		 제1 프리즘 패턴 형성 후, 1~100㎛ 직경의 비드로 표면을 타격하여 요철 형성
렌티큘러 패턴
(양각)		 1.57 - 피치 50㎛ 제1 패턴 방향과 동일 방향으로 패턴 형성
마이크로렌즈 패턴
(양각)		 1.52 - 마이크로렌즈 패턴
- 렌즈 직경: 70㎛		 -
열처리기재 - - PET film을 110℃의 플로팅 타입 Drying Chamber에 통과시킴(약 2분 체류)
하드코팅 1.55 - 3~5㎛ 두께로 코팅
매트코팅 - - 5~8㎛ 두께로 코팅
아래 표 3에는 제작된 광학 시트의 광학특성 및 내열성 평가 결과를 나타낸 것이며, 그 특성 평가는 아래와 같이 수행하였다.
[휘도 측정]
LED 광원을 사용하는 32" LCD用 에지(edge)형 백라이트 유닛에 샘플을 조립한 후 TOPCON社의 SR3 분광방사계를 사용하여 휘도를 측정하였다.
[시트 변형(욺)]
백라이트 유닛 및 LCD 모듈까지 조립한 상태에서, 60℃×75％RH×250hr 조건 下에서 환경처리 후, 상온/상습 조건 하에서 2hr 방치한 다음, Edge-LED 광원을 사용하는 32" LCD 모듈을 점등한 상태에서 시트 변형(욺)을 평가하였다.
[차폐성]
Edge-LED 광원을 사용하는 32" LCD 모듈을 점등한 상태에서 도광판에 해당 시트를 단독으로 올려 놓은 후 육안으로 도광판 무늬의 시인성을 평가하였다. 수치가 "10"일 경우가 가장 차폐성이 좋은 경우이고, "0"인 경우는 차폐가 전혀 안되는 경우를 나타낸다.
상대 휘도(％) 시트 변형 차폐성
실시예1 107.4 無 4
실시예2 104.8 無 6
실시예3 103.5 無 8
실시예4 103.4 無 7
실시예5 99.8 無 10
실시예6 105.8 無 5
실시예7 101.1 無 10
비교예1 110.3 無 0
비교예2 107.1 無 1
비교예3 103.6 無 3
비교예4 100.0 有(强시인) 0
비교예5 99.8 有(中시인) 0
비교예6 100.1 有(弱시인) 0
비교예7 97.8 有(弱시인) 2
표 3에 나타난 바와 같이, 엠보패턴이 형성되지 않은 비교예 1~3에 비해 엠보패턴이 형성된 실시예 1~3이 차폐성이 우수한 것을 알 수 있다. 또한 제1패턴이 형성되지 않은 비교예 4~7은 휘도가 현저히 저하된 것으로 나타났으며, 내열성이 좋지 않아 시트변형도 발생되었다.
10 : 엠보패턴 100 : 광학 시트
102 : 베이스 시트 104 : 제1 패턴 106 : 제2프리즘 패턴 108 : 렌티큘러 패턴
108a : 음각 렌티큘러 패턴 110 : 마이크로렌즈 패턴
110a : 음각 마이크로렌즈 패턴

Claims (13)

  1. 상면 및 이에 대향하는 하면을 갖는 베이스 시트;
    상기 베이스 시트의 하면에 존재하는 제1 패턴; 및
    상기 베이스 시트의 상면에 존재하는 제2 패턴을 포함하되,
    상기 제2 패턴은 상기 제1 패턴과 동일 방향으로 배열되고 그 피치가 다른 제2프리즘 패턴, 렌티큘러 패턴 또는 상기 제1 패턴의 피치와 다른 직경을 갖는 마이크로렌즈 패턴이고,
    상기 제1 패턴 및 상기 제2 패턴 중 최소한 하나의 표면에는 엠보패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 시트.

  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 패턴의 표면에 엠보패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 광학시트.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 패턴에 형성된 엠보패턴은 평균표면조도(Ra)가 0.1㎛ 내지 10㎛이고, 1㎠ 당 1,000개 내지 1,000,000개의 돌기를 갖는 광학시트.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 패턴에 형성된 렌티큘러 패턴 또는 마이크로렌즈 패턴은 양각 혹은 음각으로 형성된 광학 시트.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 패턴은 동일한 프리즘이 서로 인접해 배열되어 있는 규칙적인 패턴인 광학 시트.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 패턴을 형성하는 프리즘은 적어도 2개의 프리즘면을 갖는 다각프리즘인 광학 시트.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 패턴을 형성하는 프리즘은 삼각프리즘이며, 상기 삼각프리즘의 꼭지각이 70도 내지 110도인 광학 시트.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 패턴의 피치, 제2프리즘 패턴의 피치, 렌티큘러 패턴의 피치 또는 마이크로렌즈 패턴을 형성하는 마이크로렌즈의 직경이 1 ㎛ 내지 200 ㎛인 광학 시트.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 패턴의 피치와 상기 제2프리즘 패턴의 피치의 차이의 절대값, 또는 상기 제1 패턴의 피치와 상기 렌티큘러 패턴의 피치의 차이의 절대값이 0.1㎛ 내지 50㎛인 광학 시트.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1 패턴의 피치와 상기 마이크로렌즈 패턴을 형성하는 마이크로렌즈의 직경(D)의 차이의 절대값이 0.1㎛ 내지 70㎛인 광학 시트.
  11. 제1항에 있어서, 상기 베이스 시트, 제1 패턴 또는 제2 패턴은 폴리아세탈 수지, 아크릴계 수지, 폴리카보네이트 수지, 스티렌계 수지, 폴리에스테르 수지, 비닐계 수지, 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리올레핀 수지, 시클로올레핀계 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리아릴설폰 수지, 폴리에테르설폰 수지, 폴리페닐렌 설피드 수지, 폴리에틸렌 나프탈레이트 수지 또는 불소계 수지 중 어느 하나 이상을 포함하는 광학 시트.

  12. 제1항에 있어서, 상기 엠보패턴은 평균직경이 1㎛ 내지 100㎛, 평균높이 혹은 평균깊이가 0.1㎛ 내지 10㎛인 광학 시트.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 광학 시트를 포함하는 백라이트 유닛.


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