KR20150139147A - 복합광학시트, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 광학 디스플레이 장치 - Google Patents

복합광학시트, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 광학 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20150139147A
KR20150139147A KR1020140067196A KR20140067196A KR20150139147A KR 20150139147 A KR20150139147 A KR 20150139147A KR 1020140067196 A KR1020140067196 A KR 1020140067196A KR 20140067196 A KR20140067196 A KR 20140067196A KR 20150139147 A KR20150139147 A KR 20150139147A
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Abstract

본 발명은 하부면에 복수 개의 양각 형상의 렌즈 패턴이 랜덤 방식으로 형성된 제1광학시트, 및 상기 제1광학시트의 하부에 형성되고 상부면에 복수 개의 프리즘 패턴이 형성된 제2광학시트를 포함하고, 상기 프리즘 패턴의 정점은 상기 렌즈 패턴을 침투하여 상기 렌즈 패턴 내부에 존재하는 복합광학시트, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 광학 디스플레이 장치에 관한 것이다.

Description

복합광학시트, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 광학 디스플레이 장치{COMPLEX OPTICAL SHEET, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME AND OPTICAL DISPLAY APPARATUS COMPRISING THE SAME}
본 발명은 복합광학시트, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 광학 디스플레이 장치에 관한 것이다.
액정 디스플레이는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 디스플레이 중 하나이다. 액정 디스플레이는 자체 발광하지 않으므로 백라이트유닛이 필요하다. 백라이트유닛은 발광다이오드 또는 형광 램프 등의 광원, 도광판, 프리즘시트, 확산시트, 보호시트 등을 포함한다. 최근 액정 디스플레이의 박형화를 위해 2개의 광학시트를 접착제로 접착시킨 복합광학시트가 사용되고 있다.
복합광학시트는 접착층이 형성된 상부 광학시트와 하부 광학시트를 포함하고, 하부 광학시트에 형성된 광학패턴의 정점이 접착층에 침투함으로써 상부 광학시트와 하부 광학시트가 접착된다. 그러나, 접착층의 위킹(wicking) 현상에 의해 상부 광학시트와 하부 광학시트를 단순 적층했을 때에 비해 휘도가 상당히 많이 저하될 수 있고, 접착 면적이 충분하지 않을 경우에는 접착력이 저하될 수 있다는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위하여, 하부 광학시트의 광학패턴을 부분적으로 변경할 수 있는데, 이러한 경우 광학패턴의 주기와 패널 간의 주기가 겹쳐지는 부분에서는 모아레가 발생할 수 있다. 그렇다고 상부 광학시트와 하부 광학시트를 단순 적층할 경우 휘도는 높지만 광학시트가 서로 분리되어 복합광학시트로 사용할 수 없다.
이와 관련하여, 한국등록특허 제10-1048053호는 상부의 광학시트, 하부의 광학시트, 접착층으로 구성되고, 하부의 광학시트에는 높이가 큰 제1프리즘과 높이가 작은 제2프리즘이 형성되고, 제1프리즘은 접착층에 침투하고, 제2프리즘은 접착층에 침투하지 않는 복합광학시트를 개시하고 있다.
본 발명의 목적은 접착층의 위킹 현상을 차단하여 휘도 저하를 최소화할 수 있는 복합광학시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 모아레 발생을 최소화할 수 있는 복합광학시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 광확산 효과를 더 가져 광 효율을 증가시킬 수 있는 복합광학시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 공정성이 개선된 복합광학시트의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 복합광학시트를 포함하는 광학 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 복합광학시트는 하부면에 복수 개의 양각 형상의 렌즈 패턴이 랜덤 방식으로 형성된 제1광학시트, 및 상기 제1광학시트의 하부에 형성되고 상부면에 복수 개의 프리즘 패턴이 형성된 제2광학시트를 포함하고, 상기 프리즘 패턴의 정점은 상기 렌즈 패턴을 침투하여 상기 렌즈 패턴 내부에 존재할 수 있다.
본 발명의 복합광학시트의 제조방법은 제1베이스필름의 배면에 잉크젯으로 프라이머 렌즈 패턴을 랜덤 방식으로 형성하고, 상기 제1베이스필름과 프리즘 패턴이 형성된 제2베이스필름을 접합하여 상기 프리즘 패턴의 정점을 상기 프라이머 렌즈 패턴에 침투시키고, 상기 프라이머 렌즈 패턴을 경화시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 광학 디스플레이 장치는 상기 복합광학시트를 포함할 수 있다.
본 발명은 접착층의 위킹 현상을 차단하여 휘도 저하를 최소화할 수 있는 복합광학시트를 제공하였다. 본 발명은 모아레 발생을 최소화할 수 있는 복합광학시트를 제공하였다. 본 발명은 광확산 효과를 더 가져 광 효율을 증가시킬 수 있는 복합광학시트를 제공하였다. 본 발명은 공정성이 개선된 복합광학시트의 제조방법을 제공하였다. 본 발명은 상기 복합광학시트를 포함하는 광학 디스플레이 장치를 제공하였다.
도 1은 본 발명 일 실시예의 복합광학시트의 단면도이다.
도 2는 본 발명 일 실시예의 복합광학시트 중 제1광학시트의 하부 평면도이다.
도 3은 본 발명 실시예들의 렌즈 패턴의 단면도이다.
도 4는 본 발명 일 실시예의 복합광학시트 중 제2광학시트의 사시도이다.
도 5는 본 발명 다른 실시예의 복합광학시트의 단면도이다.
도 6은 본 발명 일 실시예의 디스플레이 장치의 사시도이다.
첨부한 도면을 참고하여 실시예에 의해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 본 명세서에서, '상부'와 '하부'는 도면을 기준으로 정의한 것으로, 보는 시각에 따라 '상부'가 하부'로, '하부'가 '상부'로 변경될 수 있다.
이하, 본 발명 일 실시예의 복합광학시트를 도 1을 참고하여 설명한다. 도 1은 본 발명 일 실시예의 복합광학시트의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명 일 실시예의 복합광학시트(100)는 하부면에 렌즈 패턴(120)이 랜덤 방식으로 형성된 제1광학시트(125), 및 제1광학시트(125)의 하부에 형성되고 상부면에 프리즘 패턴(115)이 형성된 제2광학시트(130)를 포함하고, 프리즘 패턴(115)의 정점은 렌즈 패턴(120)을 침투하여 렌즈 패턴(120) 내부에 존재할 수 있다.
제1광학시트(125)는 제2광학시트(130)의 상부에 위치하고, 제1광학시트(125)와 제2광학시트(130)는 일체화되어 있다. 상기 "일체화"는 제1광학시트와 제2광학시트가 물리적인 힘 등에 의해 서로 분리되지 않는 상태를 의미하고, 그 결과 복합광학시트로 사용가능하다. 이를 위해, 제1광학시트(125)의 하부면에는 렌즈 패턴(120)이 형성되어 있고, 제2광학시트(130)의 프리즘 패턴(115)의 정점이 렌즈 패턴(120) 내에 침투되어 있어 접착층 없이도 제1광학시트(125)와 제2광학시트(130)를 접착 및/또는 고정시킬 수 있고, 이로 인해 접착층 사용에 의한 위킹 현상이 없어 휘도 감소를 최소화할 수 있다. 도 1은 모든 렌즈 패턴(120)에 프리즘 패턴(115)의 정점이 침투된 경우를 도시하였으나, 제1광학시트와 제2광학시트가 일체화될 수 있다면, 프리즘 패턴(115)의 정점은 렌즈 패턴 일부에만 침투될 수도 있다.
또한, 렌즈 패턴(120)은 제1광학시트(125)의 하부면에 랜덤 방식으로 형성되어 있는데, 규칙적이지 않은 배열(랜덤 방식)에 의하여 제2광학시트(130)의 프리즘 패턴(115)으로 인한 모아레 발생을 최소화할 수 있다. 상기 "랜덤 방식"은 이웃하는 렌즈 패턴(120) 간에 이격 거리가 서로 다른 상태를 의미한다.
도 2는 본 발명 일 실시예의 복합광학시트 중 제1광학시트의 하부 평면도이다. 도 2를 참조하면, 렌즈 패턴(120)은 도 1의 복합광학시트에서 제2광학시트(130)의 프리즘 패턴(115)의 정점을 연결한 선에 대응되는 가상의 선(115A)에 형성되어 있어 프리즘 패턴(115)의 정점이 렌즈 패턴(120)에 침투됨으로써 제1광학시트와 제2광학시트를 일체화시킬 수 있다.
제1광학시트(125)는 제1베이스필름(110), 및 제1베이스필름(110)의 하부면에 형성된 렌즈 패턴(120)을 포함하고, 제2광학시트(130)로부터 출사된 광이 입사하는 광입사면(제1베이스필름의 하부면)과 입사된 광이 출사하는 광출사면(제1베이스필름의 상부면)을 포함하고, 광입사면의 적어도 일부에 렌즈 패턴(120)이 형성되어 있다.
구체적으로, 제1광학시트의 하부면의 전체 면적에 대한 렌즈 패턴이 제1광학시트와 접하는(즉, 형성된) 면적의 총 합의 비는 0.01 내지 0.1이 될 수 있고, 상기 범위에서 광확산 효과가 있을 수 있다. 또한, 광입사면에서 렌즈 패턴의 개수는 복합광학시트의 용도, 광입사면의 면적, 프리즘 패턴의 높이 등에 따라 달라질 수 있는데, 구체적으로 하나의 프리즘 패턴에 대해 프리즘 패턴의 정점이 침투되는 렌즈 패턴의 개수는 1 내지 20개, 예를 들면 1 내지 10개가 되도록 하는 것이 좋고, 상기 범위에서 광확산 효과가 있을 수 있다.
제1베이스필름(110)은 렌즈 패턴(120)을 지지하는 것으로, 두께가 100 내지 280㎛가 될 수 있고, 상기 범위에서 중대형 디스플레이 장치에 사용될 수 있다.
제1베이스필름(110)의 굴절률은 1.55 내지 1.58이 될 수 있고, 상기 범위에서 광확산 효과가 있을 수 있다.
도 1에서 도시되지 않았지만, 제1베이스필름(110)은 광확산제를 더 포함하여, 광의 확산 효율을 높일 수도 있다. 구체적으로 광확산제는 제한되지 않지만 비드 형태의 광확산 비드를 포함하고, 예를 들면 (메타)아크릴계, 실록산계, 멜라민계, 폴리카보네이트계, 스티렌계 비드 등의 유기계 비드, 또는 탄산칼슘, 황산 바륨, 이산화티탄, 수산화알루미늄, 실리카, 유리, 활석, 운모, 화이트 카본, 산화 마그네슘, 산화아연 등의 무기계 비드가 될 수 있고, 비드의 평균 입경은 제1베이스필름(110)의 두께보다 작은데 구체적으로 1 내지 20㎛가 될 수 있고, 상기 범위에서, 투과성을 다소 저해시키지 않으면서 광확산 효과를 높일 수 있다.
본 발명에서, "렌즈 패턴"은 볼록 형상의 양각으로 곡면을 갖는 광학패턴으로서, 구체적으로 제1베이스필름과 수직한 단면이 최대 직경(D) 36 내지 76㎛, 높이(H)가 13 내지 26㎛인 반원형, 반타원형, 또는 변형된 반원형 또는 반타원형인 광학 패턴이 될 수 있고, 렌즈 패턴은 단면의 최대 직경(D)에 대한 높이(H)의 비가 0.5 이하, 구체적으로 0.1 내지 0.5가 될 수 있고, 상기 범위에서 굴절 효과가 있을 수 있다. 또한, "렌즈 패턴"은 제1베이스필름과 평행한 단면이 원형, 타원형, 이들의 변형된 형태를 갖는 것으로, 통상의 렌티큘러렌즈 패턴과 다르고, 랜덤 방식으로 형성되어 있어 통상의 마이크로렌즈 패턴과도 다르다.
또한, 렌즈 패턴은 제1광학시트의 하부면에 랜덤 방식으로 형성되어 있고 프리즘 패턴의 폭에 대한 렌즈 패턴의 단면 최대 직경(D)의 비는 0.6 내지 1.25가 될 수 있고, 상기 범위에서 광확산 효과가 있을 수 있다. 바람직하게는 모아레 발생을 줄이기 위해 프리즘 패턴의 폭에 대한 렌즈 패턴의 단면 최대 직경(D)의 비는 0.6 내지 1이 될 수 있다.
도 3은 본 발명 일 실시예의 렌즈 패턴의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 렌즈 패턴(120A)는 제1베이스필름과 수직한 단면의 최대 직경(D)에 대한 높이(H)의 비가 1 미만, 구체적으로 0.01 내지 0.5인 패턴으로서 굴절 효과가 있을 수 있고, 렌즈 패턴(120B)는 제1베이스필름과 수직한 단면의 최대 직경(D)에 대한 높이(H)의 비가 1/2인 패턴으로서 굴절 효과가 있을 수 있고, 렌즈 패턴(120C)는 렌즈 패턴(120A)의 변형된 형태로서, 렌즈 패턴 표면에 소정 범위의 표면조도(예:표면조도 1 내지 5㎛)를 갖는 요철이 형성되어, 광확산 효과를 높일 수 있다.
렌즈 패턴(120)은 프리즘 패턴의 정점의 침투로 인한 굴절률 차이로 인하여 휘도 감소를 방지하기 위해, 소정 범위의 굴절률을 가져야 한다. 구체적으로, 렌즈 패턴과 프리즘 패턴의 굴절률 차이(프리즘 패턴의 굴절률 - 렌즈 패턴의 굴절률)는 0.1 이하, 구체적으로 0.02 내지 0.08이 될 수 있고, 상기 범위에서 굴절 효과가 있을 수 있고, 렌즈 패턴의 굴절률은 1.48 내지 1.54가 될 수 있고, 상기 범위에서 굴절 효과가 있을 수 있다.
렌즈 패턴(120)은 프리즘 패턴(115)의 정점이 침투되어 제1광학시트(125)와 제2광학시트(130)를 상호 접착시킬 수 있도록 소정의 높이를 가져야 한다. 구체적으로, 렌즈 패턴(120)의 높이(H)에 대한 프리즘 패턴(115)의 정점의 침투 깊이(L)의 비는 0.2 내지 0.7, 구체적으로 0.2 내지 0.5가 될 수 있고, 상기 범위에서, 접착 효과가 있을 수 있다. 상기 "침투"는 프리즘 패턴의 정점이 렌즈 패턴을 뚫고 렌즈 패턴 내부로 진입하여 프리즘 패턴의 정점이 렌즈 패턴 내부에 형성된 것을 의미하고, 상기 "정점"은 프리즘 패턴 중 단면 중 프리즘의 높이가 제일 높은 지점을 의미하고, 상기 "침투 깊이"는 프리즘 패턴의 정점이 렌즈 패턴 내부로 침투하여 형성된 수직 길이를 의미한다.
제2광학시트(130)는 제2베이스필름(105), 및 제2베이스필름(105) 상부에 형성된 프리즘 패턴(115)을 포함하고, 제2베이스필름(105)은 프리즘 패턴을 지지하고, 광원(도 1에서 도시되지 않음)과 도광판(도 1에서 도시되지 않음)으로부터 출사된 광이 입사하는 광입사면(제2광학시트의 하부면)과 입사된 광이 출사하는 광출사면(제2광학시트의 상부면)을 포함하고, 광출사면의 적어도 일부에 프리즘 패턴이 형성되어 있다. 광출사면의 전체 면적에 대한 프리즘 패턴이 접하는(즉, 형성된) 면적의 비는 0.7 내지 1이 될 수 있고, 상기 범위에서 난반사 효과가 있을 수 있다.
제2베이스필름(105)은 두께가 100 내지 280㎛가 될 수 있고, 제2베이스필름(105)의 굴절률은 1.55 내지 1.58이 될 수 있고, 제2베이스필름과 제1베이스필름은 두께와 굴절률이 동일하거나 다를 수 있다.
프리즘 패턴은 광입사면으로부터 입사된 광을 집광시켜 출사시키는데, 집광 효율을 높이기 위해서 프리즘 패턴의 굴절률은 1.58 내지 1.72가 될 수 있고, 상기 범위에서 굴절시켜 집광 효율 증대 효과가 있을 수 있다.
프리즘 패턴의 정점은 렌즈 패턴을 침투하여 제1광학시트와 제2광학시트를 상호 접합할 수 있는데, 프리즘 패턴의 정점의 침투 깊이는 1 내지 12㎛, 예를 들면 2 내지 10㎛가 될 수 있고, 상기 범위에서 휘도 저하 효과가 있을 수 있으며, 단 침투 길이는 렌즈 패턴의 최고 높이를 초과하지는 못한다.
도 1에서 프리즘 패턴은 단면이 삼각형이고 패턴의 길이 방향으로 높이가 일정한 프리즘 패턴을 도시하였지만, 프리즘 패턴의 단면은 N각형(N은 4 내지 10의 정수)이 될 수 있고, 프리즘 패턴의 높이도 웨이브 형태와 같이 패턴의 길이 방향으로 변경될 수 있고 따라서 정점을 연결한 선도 직선 또는 웨이브를 포함하는 곡선이 될 수 있다. 또한, 도 1에서 프리즘 패턴은 이웃하는 프리즘 패턴 대비 높이 또는 피치가 동일한 경우를 도시하였지만, 이웃하는 프리즘 패턴은 높이 및/또는 피치가 다를 수도 있다.
도 4는 본 발명 일 실시예의 복합광학시트 중 제2광학시트의 사시도이다. 도 4를 참조하면, 제2광학시트는 제2베이스필름(105)의 상부면에 프리즘 패턴(115)이 형성될 수 있고, 구체적으로, 프리즘 패턴의 폭(피치, P)은 30 내지 65㎛가 될 수 있고, 높이(T)는 20 내지 40㎛가 될 수 있고, 프리즘 패턴 중 정점을 포함하되 프리즘 패턴의 양 변이 형성하는 각 α는 80 내지 100°가 될 수 있고, 각 β는 40 내지 50°, 각 γ는 40 내지 50°가 될 수 있고, 상기 범위에서, 빛을 굴절시켜 집광하는 효과가 있을 수 있다.
제1광학시트와 제2광학시트 간의 거리(M)는 25 내지 65㎛, 예를 들면 26.5 내지 60.8㎛가 될 수 있고, 상기 범위에서 프리즘 패턴의 형성이 용이할 수 있다.
제1베이스필름, 제2베이스필름, 프리즘 패턴, 렌즈 패턴은 광학적으로 투명한 수지로 형성될 수 있고, 동일 또는 서로 다른 수지로 형성될 수 있는데, 구체적으로 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트 등을 포함하는 폴리에스테르수지, 폴리아세탈수지, 아크릴계수지, 폴리카보네이트계수지, 스티렌계수지, 폴리에스테르계수지, 비닐계수지, 폴리페닐렌에테르수지, 폴리올레핀수지, 시클로올레핀계수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌공중합체수지, 폴리아크릴레이트수지, 폴리아릴술폰수지, 폴리에테르술폰수지, 폴리페닐렌술피드수지, 불소계 수지 등으로 형성될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1에서 도시되지 않았지만, 제1광학시트의 상부에는 제1광학패턴이 더 형성될 수 있고, 제1광학패턴은 빛을 집광하고, 확산하는 효과를 구현할 수 있다.
구체적으로, 제1광학패턴은 단면이 N각형(N은 3 내지 10의 정수)인 프리즘 패턴, 마이크로렌즈 패턴, 엠보 패턴, 렌티큘러렌즈 패턴 등이 형성될 수 있다. 제1광학패턴은 제1베이스필름과 동일 또는 이종의 수지로 형성될 수 있는데, 구체적으로 폴리에스테르수지, 폴리아세탈수지, 아크릴계수지, 폴리카보네이트계수지, 스티렌계수지, 폴리에스테르계수지, 비닐계수지, 폴리페닐렌에테르수지, 폴리올레핀수지, 시클로올레핀계수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌공중합체수지, 폴리아크릴레이트수지, 폴리아릴술폰수지, 폴리에테르술폰수지, 폴리페닐렌술피드수지, 불소계 수지 등으로 형성될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 도 1에서 도시되지 않았지만, 렌즈 패턴(120)과 프리즘 패턴(115) 사이에는 휘도 확보를 위해 저 굴절률 물질로 충진될 수 있는데, 구체적으로 굴절률 1.0 이상, 구체적으로 굴절률 1.0 내지 1.68, 예를 들면 굴절률 1.58 내지 1.68의 물질이 충진될 수 있고, 예를 들면 공기로 충진될 수 있다.
도 5는 본 발명 다른 실시예의 복합광학시트의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명 다른 실시예의 복합광학시트(200)는 하부면에 렌즈 패턴(120)이 랜덤 방식으로 형성된 제1광학시트(125'), 및 제1광학시트(125')의 하부에 형성되고 상부면에 프리즘 패턴(115)을 포함하는 제2광학시트(130)를 포함하고, 프리즘 패턴(115)의 정점은 렌즈 패턴(120)을 침투하여 렌즈 패턴(120) 내부에 존재하고, 제1광학시트(125')의 하부면 중 프리즘 패턴(115)의 골과 대향하는 부분(즉, 상기 프리즘 패턴의 정점과 이웃하는 프리즘 패턴의 정점 사이) 중 적어도 일부분에 제2광학패턴(122)이 더 형성되어 있을 수 있다. 본 발명 다른 실시예의 복합광학시트는 제1광학시트의 하부면 중 프리즘 패턴의 골과 대향하는 부분 중 적어도 일부분에 제2광학패턴이 더 형성된 것을 제외하고는 본 발명 일 실시예의 복합광학시트와 동일하다.
제2광학패턴(122)은 프리즘 패턴(115)의 정점이 침투되지 않아 제1광학시트(125')와 제2광학시트(130)를 일체화시키지는 않지만, 제1광학시트(125')의 하부 면에 형성되어 제2광학시트(130)로부터 출사된 광을 확산시킴으로써, 광확산 효과를 더 높일 수 있다.
제2광학패턴(122)은 광 확산 기능이 있는 통상의 광학패턴을 포함할 수 있는데, 구체적으로 제2광학패턴은 단면이 N각형(N은 3 내지 10의 정수)인 프리즘 패턴, 랜덤 방식의 상기 렌즈 패턴, 피라미드 패턴, 엠보 패턴, 렌티큘러렌즈 패턴, 마이크로렌즈 패턴 중 하나 이상을 포함할 수 있고, 그 결과 제2광학패턴의 표면에는 표면조도 0.1 내지 2㎛의 불규칙한 양각 또는 음각의 요철이 형성되어 광확산 효과를 높일 수도 있다. 구체예에서, 제2광학패턴은 렌즈 패턴이 될 수 있는데, 제1광학시트와 동일 패턴으로 형성함으로써 공정성을 개선할 수 있다.
본 발명 일 실시예의 복합광학시트의 제조방법은 제1베이스필름의 배면에 잉크젯으로 프라이머 렌즈 패턴을 형성하고, 프리즘 패턴의 정점이 프라이머 렌즈 패턴에 침투되도록 제1베이스필름과 프리즘 패턴이 형성된 제2베이스필름을 접합하고, 프라이머 렌즈 패턴을 경화시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 "프라이머 렌즈 패턴"은 본 발명의 렌즈 패턴을 형성하기 전 단계로서 경화가 완료되지 않은 상태의 렌즈 패턴을 의미한다.
잉크젯에 의한 패턴 형성 방법은 제1베이스필름의 배면에 프라이머 렌즈 패턴을 형성하기 위한 수지를 노즐로부터 분무하여 형성하는 방식으로, 잉크젯의 dpi(dot per inch) 조절에 의해 프라이머 렌즈 패턴의 위치를 제어할 수 있어, 제1베이스필름에 프라이머 렌즈 패턴을 임의의 방식으로 형성할 수 있으며, 프라이머 렌즈 패턴 간의 간격, 및 크기를 조절할 수 있어서 공정성을 높일 수 있다.
프라이머 렌즈 패턴을 형성하기 위한 수지는 투명성, 접착성을 갖는 수지로 구체적으로, 폴리아세탈수지, 아크릴계수지, 폴리카보네이트계수지, 스티렌계수지, 폴리에스테르계수지, 비닐계수지, 폴리페닐렌에테르수지, 폴리올레핀수지, 시클로올레핀계수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌공중합체수지, 폴리아크릴레이트수지, 폴리아릴술폰수지, 폴리에테르술폰수지, 폴리페닐렌술피드수지, 불소계 수지 등이 될 수 있다. 또한, 노즐로부터의 분사 용이성을 위해 수지는 소정의 점도를 가질 수 있는데, 구체적으로 25℃에서 점도 30 내지 70cps가 될 수 있고, 상기 범위에서 프라이머 렌즈 패턴의 간격 등의 조절이 용이할 수 있다.
제1베이스필름과 제2광학시트를 접합한 후 프라이머 렌즈 패턴을 경화시킴으로써 제1베이스필름과 제2광학시트를 고정시킬 수 있는데, 경화 방법은 특별히 제한되지 않으며, 구체적으로 50 내지 100mW/cm2의 조건에서 광경화를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예의 제조방법은 제1베이스필름과 제2광학시트를 접합하기 전에 프라이머 렌즈 패턴을 일부 경화시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 프라이머 렌즈 패턴을 일부 경화시킴으로써 프리즘 패턴이 프라이머 렌즈 패턴에 안정되게 침투되도록 할 수 있고, 프라이머 렌즈 패턴이 흘려내려 휘도가 감소되는 현상을 막을 수 있다. 구체적으로, 프라이머 렌즈 패턴은 경화율 10 내지 50%로 경화될 수 있고, 경화 방법은 상술한 UV 경화 방법을 채용할 수 있다. 경화율은 당업자에게 알려진 통상의 방법으로 측정할 수 있는데, 예를 들면 경화시키기 전에 특정 주파수 부근의 피크에서 흡수 피크의 강도를 A, 경화시킨 후 해당 특정 주파수 부근의 피크에서 흡수 피크의 강도를 B라고 할 때, ｜1-(B/A)｜x 100이 될 수 있고, 아크릴계 수지인 경우 특정 주파수의 피크는 1410cm-1이 될 수 있다.
본 발명의 디스플레이 장치는 상기 복합광학시트를 포함할 수 있고, 구체적으로 액정표시장치, 유기발광표시장치 등을 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명 일 실시예의 디스플레이 장치의 사시도이다. 도 6을 참조하면, 본 발명 일 실시예의 디스플레이 장치(300)는 광원(210), 광원(210)으로부터 발광되는 빛을 안내하는 도광판(220), 도광판(220)의 하부에 배치되는 반사시트(230), 도광판(220)의 상부에 배치되는 복합광학시트(240)를 포함할 수 있고, 복합광학시트(240)는 본 발명 실시예들의 복합광학시트를 포함할 수 있다.
광원(210)은 광을 발생시키는 것으로, 선광원 램프 또는 면광원램프, CCFL 또는 LED 등 다양한 광원이 사용될 수 있다.
도광판(220)은 광원에서 발생된 광을 복합광학시트로 가이드 하는 것으로서, 직하형 광원을 채택하는 경우에는 생략될 수 있다.
반사시트(230)는 광원에서 발생된 광을 반사시켜 복합광학시트 방향으로 공급하는 역할을 한다.
또한, 도 6에서 도시되지 않았지만, 디스플레이 장치에는 복합광학시트의 상부에 배치되는 보호시트가 더 포함될 수도 있고, 복합광학시트와 도광판 사이에 확산시트, 프리즘 시트 등이 더 포함될 수도 있고, 광원의 보호를 위해 광원 보호 커버가 포함될 수도 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세하게 설명한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이고, 어떠한 의미로도 본 발명이 이에 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
비교예 1
평균 피치가 60㎛(피치: 62 내지 58㎛)이고 높이가 30㎛이며 수직 단면이 삼각형인 프리즘 패턴이 형성된 제2광학시트를 제조하였다.
제2광학시트 위에 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 소재이고 전면에 프리즘 패턴이 형성된 제1베이스필름을 적층시켜 복합광학시트를 제조하였다.
비교예 2
평균 피치가 60㎛(피치: 62 내지 58㎛)이고 높이가 30㎛이며 수직 단면이 삼각형인 프리즘 패턴이 형성된 제2광학시트를 제조하였다.
PET 소재로 전면에 프리즘 패턴이 형성된 제1베이스필름의 배면 전체에 아크릴계 수지 함유 렌즈 형성용 용액(점도: 25℃에서 58cps)을 바코팅 장치로 코팅하여 코팅층을 형성하고, 제2광학시트의 프리즘 패턴의 정점이 코팅층 중 3㎛ 침투되도록 제2광학시트와 제1베이스필름을 상호 부착하고, UV를 조사하여 렌즈 형성용 용액을 경화시킴과 동시에 제2광학시트와 제1베이스필름을 고정시켜, 복합광학시트를 제조하였다.
비교예 3
평균 피치가 60㎛(피치: 58 내지 62㎛)이고 높이가 30㎛이며 수직 단면이 삼각형인 프리즘 패턴이 형성된 제2광학시트를 제조하였다.
PET 소재로 전면에 프리즘 패턴이 형성된 제1베이스필름의 배면 전체에 아크릴계 수지 함유 렌즈 형성용 용액(점도: 25℃에서 58cps)을 바코팅 장치로 코팅하여 코팅층을 형성하고, 제2광학시트의 프리즘 패턴의 정점이 코팅층 중 6㎛ 침투되도록 제2광학시트와 제1베이스필름을 상호 부착하고, UV를 조사하여 렌즈 형성용 용액을 경화시킴과 동시에 제2광학시트와 제1베이스필름을 고정시켜, 복합광학시트를 제조하였다.
실시예 1
평균 피치가 60㎛(피치: 58 내지 60㎛)이고 높이가 30㎛이며 수직 단면이 삼각형인 프리즘 패턴이 형성된 제2광학시트를 제조하였다.
PET 소재로 전면에 프리즘 패턴이 형성된 제1베이스필름의 배면에 아크릴계 수지 함유 렌즈 형성용 용액(점도: 25℃에서 58cps)을 잉크젯 프린터로 랜덤 이미지 패턴을 적용하여 dropping하여 프라이머 렌즈 패턴을 형성한다. 프라이머 렌즈 패턴에 제2광학시트의 프리즘 패턴의 정점이 6㎛ 침투되도록 제2광학시트와 제1베이스필름을 상호 부착하고, UV를 조사하여 프라이머 렌즈 패턴을 경화시킴과 동시에 제2광학시트와 제1베이스필름을 고정시켜, 복합광학시트(도 1의 구조)를 제조하였다.
비교예 1 비교예 2 비교예 3 실시예 1
랜덤 렌즈 패턴 형성 여부 - - - 형성
정점의 코팅층 침투 깊이(㎛) - 3㎛ 6㎛ 6㎛
복합광학시트 중 제2광학시트와 제1베이스필름의 분리 여부 분리됨 분리되지 않음 분리되지 않음 분리되지 않음
휘도 (cd/㎡) 3656 3363 3180 3480
상대 휘도(%) 100% 91.9% 86.9% 95.2%
모아레 발생 여부 모아레 없음 모아레 있음 모아레 있음 모아레 없음
(1)휘도 : LED 광원을 사용하는 32인치 LCD용 에지형 백라이트 유닛에 확산시트를 합지 후 복합광학시트를 적용하여 TOPCON사의 BM7 분광 방사계를 사용하여 휘도를 측정하였다. 휘도 측정은 측정 모델의 9 point를 측정하며, 상기 휘도값은 9 Point의 평균 값이다.
(2)상대 휘도: 비교예 1의 휘도를 G1, 비교예 2,3,실시예 1 각각의 휘도를 G2라고 하여, 백분율 값(G2/G1 x 100)으로 상대 휘도를 구하였다.
(3)모아레 발생 여부: 백라이트 조립 후 점등하여, 패널을 올린 후 육안으로 모아레 발생 여부를 확인하였다.
상기 표 1에서와 같이, 본 발명의 복합광학시트는 모아레도 없고 비교예 2-3 대비 상대휘도도 높고 광확산 효과가 있다. 반면에, 비교예 1은 상대휘도는 높지만 2개의 광학시트가 접착층으로 접착되지 않아 서로 분리되어 복합광학시트로 사용이 불가하고, 광확산 효과도 없다. 또한, 비교예 2-3은 본 발명 대비 상대휘도가 낮고 모아레가 발생하였다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (14)

  1. 하부면에 복수 개의 양각 형상의 렌즈 패턴이 랜덤 방식으로 형성된 제1광학시트, 및
    상기 제1광학시트의 하부에 형성되고 상부면에 복수 개의 프리즘 패턴이 형성된 제2광학시트를 포함하고,
    상기 프리즘 패턴의 정점은 상기 렌즈 패턴을 침투하여 상기 렌즈 패턴 내부에 존재하는 복합광학시트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 렌즈 패턴의 높이(H)에 대한 상기 프리즘 패턴의 정점의 침투 깊이(L)의 비(L/H)는 0.2 내지 0.7인 복합광학시트.
  3. 제1항에 있어서, 상기 렌즈 패턴과 상기 프리즘 패턴의 굴절률 차이는 0.1 이하인 복합광학시트.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1광학시트의 하부면의 전체 면적에 대한 상기 렌즈 패턴이 상기 제1광학시트와 접하는 면적의 총 합의 비는 0.01 내지 0.1인 복합광학시트.
  5. 제1항에 있어서, 상기 프리즘 패턴의 폭에 대한 상기 렌즈 패턴의 단면의 최대 직경의 비는 0.6 내지 1.25인 복합광학시트.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1베이스필름은 광확산제를 더 포함하는 복합광학시트.
  7. 제1항에 있어서, 상기 렌즈 패턴에 요철이 형성된 복합광학시트.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1광학시트의 상부면에 제1광학패턴이 더 형성되는 복합광학시트.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1광학패턴은 프리즘 패턴, 마이크로렌즈 패턴, 엠보 패턴, 렌티큘러렌즈 패턴 중 하나 이상을 포함하는 복합광학시트.
  10. 제1항에 있어서, 상기 프리즘 패턴의 정점과 이웃하는 프리즘 패턴의 정점 사이에 제2광학패턴이 더 형성된 복합광학시트.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제2광학패턴은 상기 렌즈 패턴, 프리즘 패턴, 피라미드 패턴, 엠보 패턴, 렌티큘러렌즈 패턴, 마이크로렌즈 패턴 중 하나 이상을 포함하는 복합광학시트.
  12. 제1베이스필름의 배면에 잉크젯으로 프라이머 렌즈 패턴을 랜덤 형태로 형성하고,
    상기 제1베이스필름과 프리즘 패턴이 형성된 제2베이스필름을 접합하여 상기 프리즘 패턴의 정점을 상기 프라이머 렌즈 패턴 내에 침투시키고,
    상기 프라이머 렌즈 패턴을 경화시키는 단계를 포함하는 복합광학시트의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1베이스필름과 상기 제2베이스필름을 접합하기 전에 상기 프라이머 렌즈 패턴을 일부 경화시키는 단계를 더 포함하는 복합광학시트의 제조방법.
  14. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 복합광학시트를 포함하는 디스플레이 장치.

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