KR20190122593A - 돌출부들을 갖는 광학 플레이트, 광학 구조, 백라이트 모듈 및 디스플레이 장치 - Google Patents

돌출부들을 갖는 광학 플레이트, 광학 구조, 백라이트 모듈 및 디스플레이 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20190122593A
KR20190122593A KR1020190046546A KR20190046546A KR20190122593A KR 20190122593 A KR20190122593 A KR 20190122593A KR 1020190046546 A KR1020190046546 A KR 1020190046546A KR 20190046546 A KR20190046546 A KR 20190046546A KR 20190122593 A KR20190122593 A KR 20190122593A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
protrusions
optical
optical plate
protrusion
light
Prior art date
Application number
KR1020190046546A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102235161B1 (ko
Inventor
첸 씬-헝
쳉 웨이-찬
왕 청-하오
Original Assignee
치 메이 코퍼레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from TW108113230A external-priority patent/TWI702443B/zh
Application filed by 치 메이 코퍼레이션 filed Critical 치 메이 코퍼레이션
Publication of KR20190122593A publication Critical patent/KR20190122593A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102235161B1 publication Critical patent/KR102235161B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/021—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures
    • G02B5/0215—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures the surface having a regular structure
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/0236—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element
    • G02B5/0242—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element by means of dispersed particles
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0268—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the fabrication or manufacturing method
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0273—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use
    • G02B5/0278—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use used in transmission
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133603—Direct backlight with LEDs
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133611—Direct backlight including means for improving the brightness uniformity
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G02F1/133607—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members the light controlling member including light directing or refracting elements, e.g. prisms or lenses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

돌출부들을 갖는 광학 플레이트, 광학 구조, 백라이트 모듈 및 디스플레이 장치가 제공된다. 광학 플레이트는 메인 바디 및 복수의 돌출부들을 포함한다. 메인 바디는 제1 표면을 갖는다. 돌출부들은 제1 표면 상에 형성되어 돌출된다. 돌출부들의 제1 표면에 대한 영역비는 0.03~35%이다. 돌출부들은 0.5~10mm 범위의 피치를 가지며, 돌출부들을 제외한 제1 표면 부분은 0.01~0.1μm 범위의 제1 중심 라인 평균 거칠기(Ra)를 갖는다.

Description

돌출부들을 갖는 광학 플레이트, 광학 구조, 백라이트 모듈 및 디스플레이 장치{OPTICAL PLATE WITH PROTRUSIONS, OPTICAL STRUCTURE, BACKLIGHT MODULE AND DISPLAY DEVICE}
본 발명은 일반적으로 광학 플레이트, 광학 구조, 백라이트 모듈 및 디스플레이 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 돌출부들을 가지며 디퓨저 플레이트로 사용될 수 있는 광학 플레이트에 관한 것이다.
디퓨저 플레이트(diffuser plate)는 디스플레이와 같은 전자 제품에 적용되는 광학 플레이트이며, 광원으로부터 도입되는 광을 확산시키고 스크린 상에 균일한 밝기를 획득시킬 수 있다. 서로 다른 광 투과율을 갖는 디퓨저 플레이트들이 제조사들로부터 제조되어 전자 제품 상에 구현되는 이미지들의 다양한 요구들을 충족시키고 있다. 예를 들면, 디스플레이(예: LCD)의 엣지-광 백라이트 모듈은 일반적으로 광 투과성 물질로 형성된 도광판(light guide plate), 상기 도광판의 측면에 배치된 광원(캐소드 형광 광들(cathode Fluorescent Lights, CCFLs)로 구성된 선형 광원과 같은), 상기 도광판 및 선형 광원 아래에 배치된 반사 필름, 및 광 방출 표면을 형성하기 위해 상기 도광판 상에 배치된 일부 광 디퓨저들(필름 또는 플레이트) 및/또는 렌즈 필름을 포함한다.
최근 수 년 동안, 컬러 액정 디스플레이(color LCD)의 휘도를 증가시키고, 전력 소비를 감소시키기 위해, 1 또는 2의 프리즘 시트가 상기 디퓨저 플레이트 상에, 또는 상기 디퓨저 플레이트 및 상기 도광판 사이에 배치되어 상기 도광판으로부터의 광을 집속시키고 LCD 패널의 전면 밝기를 증진시켰다. 또한, 광원으로부터 상이한 거리에 의해 영향을 받는 휘도 균일도를 향상시키기 위해, 광원으로부터 거리가 멀어짐에 따라 순차적으로 증가하는 영역을 갖는 복수의 닷(dot)들을 포함하는 닷 패턴을 상기 도광판 상에 인쇄하는 공지의 기술이 개시되어왔다. 그러나, 상기 도광판 상의 상기 디퓨저 플레이트는 광을 균일하게 확산시키고, 상기 도광판 상의 상기 닷 패턴이 시인되지 않도록 해야 한다. 더욱이, 상기 프리즘 시트는 열가소성 수지 상에 장식 라미네이트를 형성하거나, 프리즘 몰드에 의해 방사 경화 공정에 의해 제조될 수 있다. 그러나, 상기 프리즘 세트의 제조 비용이 매우 높으며, 이는 백라이트 모듈이 비싼 주된 이유로 간주된다. 추가적으로, 공지된 프리즘 시트를 제조하기 위한 재료 선택 범위가 제조 방법에 따라 제한된다. 또한, 광 확산 기능이 없는 프리즘 시트는 광 디퓨저(필름 또는 플레이트)와 결합되어야 하며, 이에 따라 복잡한 구조의 문제를 야기한다.
확산 필름과 같은 광학 필름 외에, 디스플레이의 휘도 및 휘도 균일도를 향상시키기 위한 상술한 바와 같은 디퓨저 플레이트 상에 사용되는 프리즘 시트 및 휘도-향상 필름, 상기 디퓨저 플레이트의 광 확산 효과 및 밝기 증진 필름(brightness enhancement film, BEF)의 광 집중 효과와 같은 일부 기능들을 병합하는 광학 플레이트가 연구 개발되어 디스플레이의 가볍고 얇은 외관 및 저 제조비용을 구현해왔다. 또한, 소비자들은 지속적으로 디스플레이(예를 들면, LCD TV)의 대형 스크린 사이즈를 요구하고 있으며, 광학 필름들의 수를 줄이면서 또한 휘도 및 확산 특성을 향상시킬 수 있는 광학 디퓨저 플레이트의 개발이 보다 바람직하다.
본 발명은 디자인된 돌출부들을 가지며 휘도 균일도 향상을 위한 디퓨저 플레이트에 적용될 수 있는 광학 플레이트에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 메인 바디(main body) 및 복수의 돌출부들을 포함하는 광학 플레이트가 제공된다. 상기 메인 바디는 제1 표면을 갖는다. 상기 돌출부들은 상기 제1 표면 상에 형성되며 상기 제1 표면으로부터 돌출된다. 상기 제1 표면에 대한 상기 돌출부들의 면적 비는 0.03~35%이다. 상기 돌출부들은 0.5~10mm 범위의 피치(pitch)를 가지며, 상기 돌출부들을 제외한 상기 제1 표면 부분은 0.01~0.1㎛ 범위의 제1 중심선 평균 거칠기(center line mean roughness)(Ra)를 갖는다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 광학 플레이트, 광학 필름 및 점착층을 포함하는 광학 구조가 제공된다. 상기 광학 플레이트는 본 발명의 실시예에 개시된다. 상기 광학 필름은 상기 메인 바디의 상기 제1 표면 위에 배치된다. 상기 점착층은 상기 광학 플레이트 및 상기 광학 필름 사이에 배치되고, 상기 돌출부들의 상면에 부착된다. 공기층이 상기 제1 표면 및 상기 점착층 사이에 형성된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 광학 플레이트, 광학 필름 및 점착층을 포함하는 광학 구조가 제공된다. 상기 광학 플레이트는 메인 바디 및 복수의 돌출부들을 포함한다. 상기 메인 바디는 제1 표면을 포함한다. 상기 돌출부들은 상기 제1 표면으로부터 돌출되며 상기 돌출부들 중 일 돌출부는 200~500㎛ 범위의 외측 지름 및 10~35㎛ 범위의 최대 높이(maximum height, Hp)를 가지며, 인접한 두 돌출부들은 0.5~10mm 범위의 피치를 갖는다. 상기 광학 필름은 상기 메인 바디의 상기 제1 표면 위로 배치된다. 상기 점착층은 상기 광학 플레이트 및 상기 광학 필름 사이에 배치되고, 상기 점착층은 상기 돌출부들의 상면에 부착되며, 공기층이 상기 제1 표면 및 상기 점착층 사이에 형성된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 광원 및 상술한 광학 구조를 포함하는 백라이트 모듈이 제공된다. 상기 광학 플레이트의 상기 제1 표면과 대향하는 제2 표면이 상기 광원과 대향하도록 배치된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 광원 및 상술한 광학 플레이트를 포함하는 백라이트 모듈이 제공된다. 상기 광학 플레이트의 상기 제1 표면이 상기 광원에 대향한다.
본 발명의 대체 실시예에 따르면, 디스플레이 장치가 제공된다. 상기 디스플레이 장치는 상술한 본 발명의 실시예에 따른 광학 플레이트 또는 광학 구조를 포함하는 백라이트 모듈을 포함한다. 상기 디스플레이 장치는 텔레비전(TV), 노트북 컴퓨터, 모바일 컴퓨터 및 컴퓨터 모니터로 이루어진 그룹에서 선택된다.
본 발명은 후술하는 바람직한 비제한적인 실시예들에 대한 상세한 설명을 통해 명백히 이해될 것이다. 첨부 도면을 참조로 하여 아래의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광학 플레이트의 일부를 도시한 개략도이다.
도 2a는 도 1의 2-2 라인을 따라 절단한 돌출부의 단면도이다.
도 2b는 도 1의 일 돌출부의 개략도이다.
도 3a 내지 도 3d는 곡면의 돌출된 표면의 예들을 도시한 개략도들이다.
도 4a 내지 도 4c는 각 돌출부가 코닉 범프(conic bump) 형상인 예들의 개략도들이다.
도 5a 내지 도 5c는 상면을 갖는 각 돌출부의 예들의 개략도들이다.
도 6a 내지 도 6k는 오목부를 갖는 각 돌출부의 예들의 개략도들이다.
도 7a 및 도 7b는 단차 구조를 갖는 각 돌출부의 개략도들이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 플레이트의 메인 바디 위로 분포하는 일부 돌출부들의 개략도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예의 광학 플레이트의 일부를 도시한 개략도이다.
도 10은 도 9의 라인 10-10을 따라 절단한 돌출부의 단면도이다.
도 11a는 본 발명의 일 실시예의 광학 플레이트를 사용하는 백라이트 모듈의 개략도이다.
도 11b는 본 발명의 일 실시예의 광학 플레이트를 사용하는 또 다른 백라이트 모듈의 개략도이다.
도 12a는 본 발명의 일 실시예의 광학 플레이트와 접합된 광학 필름의 개략도이다.
도 12b는 도 12a의 라인 12B-12B를 따라 절단한 광학 플레이트 및 광학 필름의 단면도이다.
도 12c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학 플레이트 및 광학 필름의 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디스플레이 장치의 백라이트 모듈 내의 디퓨저 플레이트로 사용되는 광학 플레이트가 제공된다. 메인 바디 상에 일부 돌출부들을 형성하고, 표면 거칠기를 감소시켜 표시 장치의 발광 영역에서의 휘도 균일도(예를 들면, 4개의 코너에서의 평균 휘도 균일도(%))를 증가시킨다. 본 발명의 광학 플레이트에 따르면, 높은 확산 성능을 갖는 디퓨저 플레이트가 제공될 수 있으며, 보다 적은 기능성 필름들이 필요하고, 비용이 절감될 수 있으며, 상기 광학 플레이트를 사용하는 디스플레이 장치는 박형화, 경량화될 수 있다(특히, 대형 사이즈 디스플레이 장치에 적합하다). 본 발명의 광학 플레이트가 일 실시예에 있어서 디퓨저 플레이트로 사용되는 경우, 돌출부가 형성된 메인 바디 표면(즉, 제1 표면)은 백라이트 모듈의 광원을 향할 수 있고, 다른 실시예에 있어서, 메인 바디의 배면(즉, 제2 표면)은 보다 거친 표면일 수 있으며, 백라이트 모듈의 광원을 향할 수 있다.
관련된 구조 및 구성들을 설명하는 첨부되는 도면을 참조로 실시예들이 아래에 제공된다. 그러나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 실시예들의 동일 및/또는 유사한 구성들은 동일 및/또는 유사한 참조부호로 지칭된다. 본 발명의 모든 실시예들이 도시되는 것은 아니다. 변형 및 수정들이 실제 적용 시 요구를 충족하기 위해 본 발명의 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 수행될 수 있다. 특정적으로 도시되지 않으나 적용 가능한 본 발명의 실시예들에 존재할 수 있다. 도면들이 반드시 실제 축척대로 도시되는 것은 아님을 이해해야 한다. 따라서, 상세한 설명 및 도면들은 제한적 의미보다는 예시적 의미로 간주되어야 한다.
더욱이, "제1", "제2" 및 "제3"과 같은 서수들은 명세서 및 청구항들에서 청구항 구성들을 구분하기 위해 사용된다. 청구항 구성들에 사용된 상기 서수들은 이전의 순서를 가짐을 암시하거나 나타내는 것이 아니며, 청구항 구성들 사이의 순서나 제조 방법 내의 공정 순서를 나타내는 것도 아니다. 서수들은 동일하게 지칭되는 청구항 구성들을 명확히 구분하기 위해 사용된다. 또한, "아래의", "하부의", "위의"," 상부의" 등과 같은 공간적 관계를 나타내는 용어들이 도면에 도시된 구성들 및 특징부들 중 하나 및 다른 구성 또는 특징부 사이의 공간적 관계를 설명하기 위해 명세서 및 청구항에서 사용된다. 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 공간적 관계 용어들이 구성의 방향을 포함할 뿐 아니라 다른 도면들에서 사용되거나 동작하는 구성의 방향을 포함함을 이해할 것이다. 따라서, 명세서 및 청구항에 사용되는 이러한 용어들은 실시예들을 설명하는데 사용되며 본 발명이 보호하고자 하는 범위를 제한하고자 함이 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광학 플레이트의 일부를 도시한 개략도이다. 도 2a는 도 1의 2-2 라인을 따라 절단한 돌출부의 단면도이다. 도 2b는 도 1의 일 돌출부(20)의 개략도이다. 도 1 및 도 2a를 참조하면, 일 실시예에 있어서, 광학 플레이트(1)는 메인 바디(10) 및 메인 바디(10)의 제1 표면(101) 상에 형성되어 돌출된 복수의 돌출부들(20)을 포함한다. 돌출부들(20)은 0.5~10mm 범위의 피치(Dp)를 갖는다. 상기의 0.5~10mm 피치 범위에서, 상기 광학 플레이트는 고 휘도를 유지할 수 있으며 전달 혹은 조립 공정 동안 제1 표면(101)이 스크래치되는 것을 회피할 수 있다. 일 예에 있어서, 돌출부들(20)은 0.5~9mm 범위의 피치(Dp)를 갖는다. 다른 예에 있어서, 피치(Dp)는 0.5~8mm 범위이다. 돌출부들(20)을 제외한 제1 표면(101) 부분은 평활한 표면이다. 일 예에 있어서, 돌출부들(20)을 제외한 제1 표면(101) 부분은 0.01~0.1㎛ 범위의 제1 중심선 평균 거칠기(center line mean roughness)(Ra)를 갖는다. 제1 중심선 평균 거칠기(Ra)가 0.01~0.1㎛ 범위에 있을 때, 상기 디퓨저 플레이트는 4개의 코너들에서 보다 향상된 평균 휘도 균일성을 제공할 수 있다. 일 예에 있어서, 제1 표면(101)의 제1 중심선 평균 거칠기(Ra)는 0.08㎛ 이하이며, 즉 대략 0.08㎛과 동일하거나, 0.08㎛보다 작을 수 있다. 또 다른 예에 있어서, 제1 표면(101)의 10점 평균 거칠기(ten-point mean roughness)(Rz)는 0.1~1㎛ 범위, 예를 들면 0.5~1㎛이다. 일 예에 있어서, 메인 바디(10) 및 돌출부들(20)은 하나의 부재로 일체로 형성된다.
일 실시예에 있어서, 돌출부들(20)은 10~35㎛ 범위, 예를 들면 12~30㎛ 또는 15~27㎛의 돌출부 피크(P) 및 제1 표면(101) 사이의 최대 높이(Hp)를 갖는다. 일 예에 있어서, 돌출부들(20)의 최대 높이(Hp)는 대략 19.32㎛(그러나, 이에 제한되는 것은 아니다)이다. 또 다른 예에 있어서, 돌출부들(20)의 최대 높이(Hp)는 대략 16.46㎛(그러나, 이에 제한되는 것은 아니다)이다. 하나의 단일 돌출부(20)를 예로 들면, 돌출부(20)의 외부 직경(Dm)은 돌출부(20)가 메인 바디(10)의 제1 표면(101)과 접촉하는 돌출부의 저면의 최대 직경으로 정의된다. 돌출부의 피치(Dp)는 일 돌출부의 외부 직경(Dm)과 두 인접한 돌출부들(20) 사이의 최단 거리(Ds)의 합으로 정의되며, Dp = Dm + Ds으로 표현될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 돌출부(20)가 제1 표면(101)과 접촉하는 돌출부의 저면은 실질적으로 250~450㎛ 또는 270~400㎛과 같은 200~500㎛ 범위의 외부 직경(Dm)을 갖는 원이다. 일 예에 있어서, 돌출부(20)의 외부 직경은 대략 310.51㎛(그러나, 이에 제한되는 것은 아니다)이다.
일 실시예에 있어서, 돌출부(20)의 외부 직경(Dm) 대비 최대 높이(Hp)의 비율(Hp/Dm)은 0.01~0.18 또는 0.02~0.175와 같은 0.01~0.2 범위이다. 일 예에 있어서, 돌출부의 비율(Hp/Dm)은 대략 0.062(그러나, 이에 제한되는 것은 아니다)이다. 다른 예에 있어서, 돌출부(20)의 비율(Hp/Dm)은 대략 0.053(그러나, 이에 제한되는 것은 아니다)이다.
일 실시예에 있어서, 경사각(α)은 돌출부(20)의 표면 및 메인 바디(10)의 제1 표면(101) 사이에서 형성된다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 2.5~9o 또는 3~7.5o와 같은 2~10o 범위의 경사각(α)이 돌출부(20)의 저부 최외곽 엣지 및 돌출부 피크(P) 사이에 형성된다. 일 예에 있어서, 돌출부(20)의 경사각은 대략 5.2o이다(그러나, 이에 제한되는 것은 아니다).
일 예에 있어서, 돌출부(20)의 돌출 표면(201)은 곡면(curved surface)이다. 도 1에 나타난 바와 같이, 돌출부(20)는 구의 특정 부분 형상일 수 있는 범프이다. 일 예에 있어서, 돌출부(20)는 제1 표면(101) 상에 투영된 형상이 원형인 곡면을 갖는다. 돌출부(20)는 곡률 반경이 400~900㎛ 또는 450~850㎛과 같은 300~1000㎛ 범위인 곡면을 갖는다. 일 예에 있어서, 돌출부(20)는 대략 640㎛의 곡률반경을 갖는다(그러나, 이에 제한되는 것은 아니다).
도 2b에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 돌출부(20)는 구의 일부이며, 제1 표면(101)(도 2b에는 미도시) 상으로의 돌출부(20)의 투영은 원형을 갖는다. 돌출 표면(201)은 상부에 돌출 피크(P)를 갖는 곡면을 포함한다. 경사각(α)은 돌출 피크(P) 및 제1 표면(101) 사이에 형성된 예각이다. 그러나, 본 발명의 개시에 있어서, 돌출부(20)는 구의 일부로 제한되는 것은 아니며, 도 3a~7b에 예시된 다른 기하 형태를 가질 수 있다.
도 3a 내지 도 3d는 곡면의 돌출 표면(201)의 예들을 도시한 개략도들이다. 도 3a~3b에 도시된 바와 같이, 제1 표면(101)(도 3a~3b에는 미도시) 상으로의 돌출부(20)의 투영은 아크(arc) 형상을 갖는다. 돌출 표면은 곡면 및 상기 곡면에 결합된 사면(bevel)을 포함한다. 상기 곡면 및 상기 사면 사이의 정션 정점은 돌출 피크(P)이다. 경사각(α)은 상기 사면 및 제1 표면(101) 사이에 형성된 예각이다. 도 3c~3d는 서로 결합된 두 곡면들을 도시한 개략도들이다. 도 3c에 도시된 바와 같이, 돌출 표면(201)은 서로 결합된 두 곡면을 포함하며, 정션에서의 최고점은 돌출 피크(P)이다. 경사각(α)은 돌출 피크(P) 및 제1 표면(101) 사이에 포함된다. 도 3d는 두 곡면들 사이의 정션에 사면이 추가된 예를 도시하고 있다. 예를 들면, 도 3d는 총 3개의 표면들을 포함하며, 도 3d의 경사각(α)은 상기 사면 및 제1 표면(101) 사이에 형성된 각이다.
일 실시예에 있어서, 돌출부(20)는 곡면을 포함하고, 경사각(α)은 돌출 피크(P) 및 제1 표면(101) 사이에 형성된 각도이다. 또 다른 실시예에 있어서, 돌출부(20)는 사면을 포함하고, 경사각(α)은 상기 사면 및 제1 표면(101) 사이에 형성된 각도이다.
도 4a~4c에 도시된 실시예에 있어서, 돌출부(20)은 코닉 범프(conic bump)이며, 돌출 피크(P)는 콘의 팁(tip)에 위치한다. 도 4a를 참조하면, 돌출부(20)의 제1 표면(101)의 투영은 원형이고, 돌출 표면(201)은 곡면이다. 도 4b 및 도 4c를 참조하면, 돌출부(20)의 제1 표면(101) 상으로의 투영은 도 4b에 도시된 바와 같이 사각형(정사각형 또는 직사각형)과 같은 다각형일 수 있으며, 또는 도 4c에 도시된 바와 같이 삼각형일 수 있다. 도 4b~4c에 도시된 실시예에 있어서, 돌출 표면(201)은 피라미드 또는 삼각형 콘 형상 내의 사면(bevel)들로 형성되며, 경사각(α)은 돌출 표면(201)을 형성하는 상기 사면 및 제1 표면(101) 사이의 각도이다. 또 다른 실시예에 있어서, 돌출 표면(201)은 복수의 곡면들로 형성되며, 경사각(α)은 돌출 피크(P) 및 제1 표면(101) 사이에 형성된다.
일 실시예에 있어서, 돌출부(20)의 메인 바디(10)의 제1 표면(101) 상으로의 투영은 돌출부(20)가 메인 바디(10)의 제1 표면(101)에 접촉하는 돌출부(20) 저면에 의해 형성된 규칙적 형상이다. 상기 규칙적 형상은 도 4a~4c에 도시된 바와 같이 원형, 정사각형, 삼각형 또는 다른 다각형이며, 상기 규칙적 형상의 면적의 둘레 제곱 대비 비율(area/perimeter2)은 0.039 (삼각형) 내지 0.0796 (원)과 같이, 0.03~0.08 범위이다.
도 5a~5c에 도시된 실시예에 있어서, 돌출부(20)은 상면(20u)을 갖는 돌출된 플랫폼이다. 상면(20u)은 평면이며, 돌출 피크(P)는 상기 상면의 임의의 지점이다.
일 실시예에 있어서, 돌출부(20)는 돌출부(20)의 중앙 위치에 형성된 오목부(20R)를 포함한다. 오목부(20R)는 돌출부(20)의 꼭대기에서 아래로 인덴트것으로 간주될 수 있다. 오목부(20R)의 저부는 피트(pit)(20R1) 또는 평면(20R2)이고, 피크(P)는 오목부(20R)를 둘러싸도록 형성된다. 즉, 오목부(20R)는 적어도 2개의 피크들(P) 사이에 형성된다. 도 6a~6b에 도시된 바와 같이, 돌출부(20)는 두 피크들(P) 사이에 오목부(20R1)를 가지며, 피크(P)로부터 피트(20R1) 까지의 거리는 돌출부(20)의 인덴트된 깊이(HD)이다. 일 실시예에 있어서, 돌출부(20)의 최대 높이(Hp) 대비 인덴트된 깊이(HD)의 비율(HD/Hp) 퍼센트는 30~100% 또는 50~90%와 같은 15~100% 범위이다. 도 6c에 도시된 바와 같이, 오목부(20R)의 저부는 복수의 돌출 피크들(P)에 의해 둘러싸인 평면(20R2)이다. 본 실시예에 있어서, 돌출 피크들(P)은 고리 구조로 배열된다. 도 6c에 도시된 실시예에 있어서, 평면(20R2)은 메인 바디(10)의 제1 표면(101)(제1 표면(101)은 도 6c에 미도시됨)에 대해 돌출된다. 또 다른 실시예에 있어서, 평면(20R2)은 제1 표면(101)과 동일 면일 수 있다. 도 6d를 참조하면, 도 6c의 라인 6D-6D'를 따라 절단한 단면도가 도시된다. 본 실시예에 있어서, 돌출된 표면은 곡면이고, 돌출 피크(P)는 상기 곡면의 꼭지점에 대응되고, 복수의 돌출 피크들(P)이 고리 구조로 배열되고, 평면(20R2)은 메인 바디(10)의 제1 표면(101)에 대해 돌출된다. 도 6e를 참조하면, 도 6c의 라인 6D-6D'를 따라 절단한 또 다른 단면도가 도시된다. 도 6e는 도 6e의 돌출 표면(201)이 사면이라는 점에서 도 6d와 상이하다. 일 실시예에 있어서, 오목부는 제1 표면(101)(도 6d에서 점선으로 표시됨)과 결합되어 돌출부(20)는 고리 구조를 형성할 수 있다. 즉, 오목부(20R)의 평면(20R2)은 제1 표면(101)과 동일 면이고, 인덴트된 깊이(HD)는 최대 높이(Hp)와 동일하다. 도 6f~6h를 참조하면, 제1 표면(101)(도 6f~6h에서는 미도시됨)과 결합 또는 동일 면인 오목부(20R)의 개략도가 도시된다. 도 6f 및 도 6g에 도시된 실시예에 있어서, 돌출부(20)는 원형 링이다. 또 다른 실시예에 있어서, 돌출부(20)는 도 6h에 도시된 바와 같이 4개 코너 링과 같은 다각형 링이다. 도 6i를 참조하면, 도 6f의 라인 6I-6I'를 따라 절단한 단면도가 도시된다. 본 실시예에 있어서, 돌출 표면은 곡면이고, 돌출 피크(P)는 곡면의 꼭지점이고, 복수의 돌출 피크들(P)이 고리 구조로 배열된다. 도 6j를 참조하면, 도 6f의 라인 6I-6I'를 따라 절단한 또 다른 단면도가 도시된다. 도 6j는 도 6j의 돌출 표면(201)이 사면이라는 점에서 도 6i와 상이하다. 도 6k를 참조하면, 도 6g의 라인 6K-6K'를 따라 절단한 또 다른 단면도가 도시된다. 본 실시예에 있어서, 오목부(20R)의 피트(20R1)는 제1 표면(101)과 결합된다.
일 실시예에 있어서, 돌출부(20)는 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 단차 형상(
Figure pat00001
형태)을 가질 수 있다. 상기 단차 형상은 일체의 일 부재로 형성되거나 도 5a 내지 5c 및 도 2b의 구조들과 같이 다른 사이즈를 갖는 두 구조의 적층에 의해 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 돌출부(20)의 돌출 표면(201)은 커브드 평활 표면과 같이 평활(smooth) 표면일 수 있다. 그러나, 돌출부(20)의 사이즈, 경사각 및 곡률 반경은 실제 적용에서의 필요에 따라 조절될 수 있으며, 상술한 예들에 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 개시가 추가 제한을 부가하는 것은 아니다. 일 예에 있어서, 사이즈, 경사각 및 곡률 반경은 규칙적 형상을 갖는 각 돌출부(20)에 있어서 실질적으로 동일하다. 상기 사이즈, 경사각 및 곡률 반경이 제조 공정 변화에 따라 다소 변경될 수 있으나, 본 발명 개시의 보호 범위 내에 있는 한 본 발명의 특징으로 간주된다.
광학 플레이트(1)의 두께는 메인 바디(10)의 두께(Hm) 및 돌출부(20)의 높이(Hp)의 합과 동일하다. 본 발명의 광학 플레이트(1)가 백라이트 모듈(BLM)의 디퓨저 플레이트로 적용될 때, 광학 플레이트(1)의 두께는 바람직하게는 0.5 내지 6mm 이다. 광학 플레이트(1)의 두께가 6mm보다 큰 경우, 상기 광학 플레이트를 갖는 BLM이 구비된 디스플레이 장치가 경량 및 박형화를 추구하는 현재 디스플레이의 요구를 충족시키기에 지나치게 무거워질 수 있다. 광학 플레이트의 두께가 0.5mm 미만인 경우, 상기 광학 플레이트의 강도가 불충분할 수 있으며, 확산 효과에 부정적일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 광학 플레이트(1)의 두께는 0.6mm 내지 5mm(즉, 600㎛-5000㎛)이다. 다른 실시예에 있어서, 광학 플레이트(1)의 두께는 0.8mm 내지 3mm 이다. 또 다른 실시예에 있어서, 광학 플레이트(1)의 두께는 0.8mm 내지 2.5mm 이다. 광학 플레이트(1)의 두께(수학적으로, 메인 바디(10)의 두께(Hm) 및 돌출부(20)의 두께(Hp)의 합과 동일)는 돌출부(20)의 두께(Hp)가 메인 바디(10)의 두께(Hm)보다 훨씬 작으므로 메인 바디(10)의 두께(Hm)와 동일한 것으로 간주될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 플레이트의 메인 바디 위로 분포하는 복수의 돌출부들의 개략도이다. 일 실시예에 있어서, 복수의 돌출부들(20)이 균일하게(일정하게) 메인 바디(100)의 제1 표면(101) 상에 분포될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 돌출부들(20)은 상부 행 및 하부 행들 사이에서 교번된다. 도 8에 도시된 부분 확대도는 돌출부들(20)의 반복 단위로 간주될 수 있다. 상기 반복 단위는 4개의 사분-돌출부들(20-1, 20-2, 20-3 및 20-4)을 4개의 코너들에 포함하며, 하나의 돌출부(20-5)가 중앙에 포함되고, 즉 총 2개의 돌출부들(20)이 포함된다. 단일 반복 단위의 돌출부들의 상기 배열은 면심 입방 배열(face-centered cubic arrangement of a lattice) 격자 구조와 유사하다. 일 실시예에 있어서, 모든 돌출부들에 대한 정규 배열된 돌출부들의 비율은 95%와 같이 90%를 초과한다. 즉, 상기 반복 단위의 반복 비율이 90%를 초과한다.
일 실시예에 있어서, 메인 바디(10)의 제1 표면(101)에 대한 돌출부들(20)의 영역비는 0.07~32%와 같은 0.03~35%이다. 일 예에 있어서, 메인 바디(10)의 제1 표면(101)에 대한 일 돌출부(20)의 비율은 대략 0.3%(이에 제한되는 것은 아니다)이다. 또 다른 예에 있어서, 메인 바디(10)의 제1 표면(101)에 대한 일 돌출부(20)의 비율은 대략 1.21%(이에 제한되는 것은 아니다)이다. 또 다른 예에 있어서, 메인 바디(10)의 제1 표면(101)에 대한 일 돌출부(20)의 비율은 대략 4.83%(이에 제한되는 것은 아니다)이다. 메인 바디(10)의 제1 표면(101)에 대한 돌출부들(20)의 비율은 도 8에 도시된 바와 같은 분포를 통해 계산될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 표면에 대한 돌출부들의 상기 영역비(상기 돌출부들의 분포 밀도로도 지칭될 수 있다)는 1 반복 단위에 대해 2 돌출부들(20)의 면적 비 에 따라 계산될 수 있다.
하나의 단일 돌출부의 외부 지름(Dm)을 310㎛(반지름이 약 155㎛)라고 하고, 돌출부들(20) 사이의 피치(Dp)를 5000㎛(즉, 5mm)라고 하면, 1 반복 단위의 영역은 2Х50002 이고, 하나의 단일 돌출부의 영역은: πХ1552 = 75477㎛2 이고, 제1 표면에 대한 돌출부들의 영역비는 (2Х75477) χ (2Х50002) = 0.30%이다.
하나의 단일 돌출부의 외부 지름(Dm)을 310㎛(반지름이 약 155㎛)라고 하고, 돌출부들(20) 사이의 피치(Dp)를 2500㎛(즉, 2.5mm)라고 하면, 반복 단위의 영역은 2Х25002 이고, 돌출부들의 비율은 (2Х75477) χ (2Х25002) = 1.21%이다.
하나의 단일 돌출부의 외부 지름(Dm)을 310㎛(반지름이 약 155㎛)라고 하고, 돌출부들(20) 사이의 피치(Dp)를 1250㎛(즉, 1.25mm)라고 하면, 반복 단위의 영역은 2Х25002 이고, 돌출부들의 비율은 (2Х75477) χ (2Х12502) = 4.83%이다.
일 실시예에 있어서, 제1 표면(101)에 대한 돌출부들(20)을 제외한 제1 표면(101)의 면적 비는 68~99.93%와 같은 65~99.97%이다.
현존하는 디퓨저 플레이트의 미세구조와 비교하여, 본 발명의 돌출부들(20)은 보다 큰 사이즈를 가지며 상기 돌출부들의 피치는 0.5~10mm(즉, 500~10000㎛)이다. 예를 들면, 하나의 단일 돌출부(20)의 외부 지름(Dm)(저면의 가장 큰 치수)은 200~500㎛이다. 현존하는 디퓨저 플레이트의 하나의 단일 미세구조의 사이즈는 수 마이크로미터~30㎛이고, 피치 크기는 수 마이크로미터 이하에서 300㎛이다. 그러므로, 작은 사이즈 및 밀집된 분포를 갖는 현존하는 디퓨저 플레이트의 미세구조와 비교하여, 본 실시예의 광학 플레이트의 돌출부들(20) 보다 큰 사이즈 및 느슨한 분포를 갖는다. 보다 큰 사이즈 및 덜 밀집된 분포의 돌출부들(20)과 제1 표면(101)의 거칠기 조절을 통해, 광 반사가 증가될 수 있으며 휘도의 균일성이 따라서 향상될 수 있다. 상기의 디자인에서, 돌출부들(20)이 도 1에 도시된 바와 같이 규칙적인 배열을 가질 때도, 본 실시예의 광학 플레이트는 백 라이트 모듈 내 디퓨저 플레이트로 사용될 때 모아레 간섭 프린지들의 발생을 감소 또는 회피할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 광학 플레이트(1)의 메인 바디(10)의 상면 및 하면은 상이한 레벨의 거칠기를 갖는다. 일 실시예에 있어서, 메인 바디(10)의 제1 표면(101)은 평활한 표면인 반면, 제1 표면(101)과 대향하는 제2 표면(102)은 거친 표면일 수 있다. 즉, 제2 표면(102)의 거칠기는 돌출부들(20)을 제외한 제1 표면(101)의 거칠기보다 클 수 있다. 일 예에 있어서, 제2 중심선 평균 거칠기(Ra)는 3~7㎛이다. 일 예에 있어서, 제2 표면(102)의 10점 평균 거칠기(Rz)는 20~35㎛이다. 광학 플레이트(1)가 백라이트 모듈에 사용되는 경우, 제1 표면(101)은 광 입사 표면이고, 제2 표면(102)은 광 출사 표면이다. 또는 제2 표면(102)은 광 입사 표면이고, 제1 표면(101)은 광 출사 표면이다.
일 실시예에 있어서, 광학 플레이트(1)는 복수의 확산 입자들이 부가 및 분산된 광 투과성 수지와 같은 투과성 물질로 형성될 수 있다. 상기 광 투과성 수지의 예들은 폴리카보네이트, 폴리스티렌(PS), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 메틸 메타크릴레이트-스티렌(MS), 아크릴로니트릴-스티렌(AS), 시클로-올레핀 공중합체, 폴리올레핀 공중합체(폴리-4-메틸-1-펜텐과 같은), 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐 클로라이드 및 이오노머를 포함한다. 바람직하게는, 상과 광 투과성 수지는 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리메틸 메타크릴레이트 또는 메틸 메타크릴레이트-스티렌으로 형성된다. 일 실시예에 있어서, 광학 플레이트(1)는 메인 바디(10) 및 돌출부들(20) 내에 분산되며 광학 확산 제제(optical diffusing agent, ODA)인 복수의 확산 입자들을 더 포함한다. 예를 들면, 광 투과성 입자들이 메인 바디(10) 및 돌출부들(20) 내부에 상기 광학 입자들로서 첨가될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 광 투과성 수지는 굴곡 모듈러스(flexural modulus)가 2GPa 초과와 같이, 1 GPa를 초과하는 수지이다. 이러한 타입의 수지는 보다 양호한 지지 특성을 제공하며, 외부 힘에 대응하여 더 작은 변형을 발생시킨다. 그러므로, 이러한 타입의 수지로 형성된 광학 플레이트(1)는 특히 백라이트 모듈에 사용되기에 적합하며, 과도한 두께 증가 없이도 충분한 지지특성을 제공할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 광 투과성 수지는 150000~450000 범위의 평균 분자량을 가지며, 상기 범위 내에서 우수한 기계적 특성 및 가공 특성을 보유할 수 있다. 또 다른 실시예에 있어서, 상기 광 투과성 수지의 연화점 온도가 95~150℃ 범위로 조절될 때(즉, 50℃/hr, 1kg), 상기 광 투과성 수지는 또한 우수한 가공성을 자질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 메탄올 용해성 분획(올리고머, 첨가제 및 메탄올 용해성인 잔류 모노머)은 상기 광 투과성 수지의 1.5중량% 미만이다. 따라서, 상기 광 투과성 수지의 내열성이 보장될 수 있다.
상기 실시예에 있어서, 상기 광 투과성 입자들의 예들은 유리 입자와 같은 무기 입자들 및 폴리스티렌 수지, 메타크릴레이트 수지 및 실리콘 수지들과 같은 유기 입자들을 포함한다. 바람직하게는, 상기 유기 입자들이 상기 광 투과성 입자들로 선택된다. 또한, 가교 결합된 유기 입자들이 보다 바람직하다. 상기 유기 입자들은 제조 시 적어도 부분적으로 가교 결합되어, 이에 따라 광 투과성 수지 가공 공정에서 입자 형태를 유지하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 광투과성 수지의 형성 온도에서 상기 광 투과성 수지 내에 녹지 않는 유기 입자들을 선택하는 것이 바람직하고, 가교 결합된 메타크릴레이트 수지 및 가교 결합된 실리콘 수지가 바람직하다. 일 실시예에 있어서, 상기 광 투과성 입자들의 적절한 예들은 베이스 물질로서 부분 가교 결합된 메타크릴레이트 수지를 포함하고, 폴리(아크릴산 부틸 에스테르) 내부 코어 및 폴리(메틸 메타크릴레이트) 외부 쉘을 갖는 구조를 포함하는 폴리머 입자들을 포함한다; 또 다른 실시예에 있어서, 상기 폴리머 입자들은 코어/쉘 구조로서 형성되고, 상기 코어 및 쉘은 고무 폴리에틸렌(Rohm and Hass Campany 제조, 상품명: Paraloid EXL-5136)을 포함한다, 일 실시예에 있어서, 상기 폴리머 입자들은 가교 결합된 실록산(실리콘-산소)과 같은 실리콘 수지(TOSHIBA Silicone Limited Corporation, 상품명: Tospearl 120)를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 광학 플레이트(1) 내부의 상기 확산 입자들의 평균 입자 사이즈는 0.1㎛ 내지 30㎛이다. 또 다른 실시예에 있어서, 광학 플레이트(1) 내부에 첨가된 상기 확산 입자들의 평균 입자 사이즈는 0.01㎛ 내지 20㎛이다. 다른 실시예에 있어서, 광학 플레이트(1) 내부에 첨가된 상기 확산 입자들의 평균 입자 사이즈는 0.01㎛ 내지 15㎛이다. 일 실시예에 있어서, 상기 확산 입자들은 메인 바디(10) 표면 및/또는 돌출부(20) 표면들로부터 돌출되지 않는 것이 바람직하다. 일 실시예에 있어서, 상기 확산 입자들은 무기 입자들 및 유기 입자들로 이루어진다. 예를 들면, 상기 확산 입자들은 입경이 0.01~0.05㎛인 이산화 티타늄 마이크로입자들 및 입경이 1 내지 10㎛인 실리콘 수지 마이크로입자들로 이루어진다. 추가적으로, 일 실시예에 따른 광학 플레이트(1)는 50% 내지 65%와 같은 45% 내지 70% 범위의 광 투과율을 갖는다. 광학 플레이트(1)의 광 투과율이 45~70% 범위일 때, 보다 높은 휘도가 획득되며 광원이 시인되는 문제가 회피될 수 있다.
추가적으로, 광 투과성 입자들(확산 입자들로 첨가됨)의 평균 입자 사이즈는 입자 카운터(particle counter) 방법을 사용하여 중량-평균 입자 사이즈를 측정하여 획득될 수 있으며, 상기 입자 사이즈는 입자 수/입자 분포 분석기 MODEL Zm (Nikkaki Bios Co., Ltd)을 사용하여 분석될 수 있다. 중량 평균 입자 지름이 0.01~30㎛ 범위일 때, 충분한 광 확산성이 획득될 수 있고, 발광 표면이 우수한 휘도를 가질 수 있다. 따라서, 첨가량이 효과적으로 조절될 때, 상기 광 확산성 및 광 투과율이 향상될 수 있다.
또한, 광 투과성 수지 100중량부에 대해 투명 입자들의 사용량은 0.1~20중량부이며, 특히 0.35~12.5중량부가 적당하다. 일 실시예에 있어서, 이산화 티타늄 마이크로입자들 0.05 내지 1 중량부 및 실리콘 수지 0.3 내지 1.5 중량부가 투명 입자들에 부가된다. 상기 투명 입자들의 사용량이 0.1중량부 미만인 경우, 광 확산성이 불충분할 수 있고, 광원 시인 문제가 발생할 수 있다. 반면, 투명 입자들의 사용향이 20중량부를 초과하는 경우, 광 투과율이 감소할 수 있으며, 휘도가 악화될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 광학 플레이트(1)는 상기 광 투과성 입자들(상술한 바와 같이 확산 입자들로 작용함. 예를 들면, 0.05 내지 1 중량부의 평균 입자 직경 0.01~0.055㎛의 이산화 티타늄 마이크로입자들 및 0.3~1.5 중량부의 평균 입자 직경 1~10㎛의 실리콘 수지 마이크로입자들)이 첨가된 폴리스티렌(PS) 수지(예를 들면 GPPS PG-383D, CHI MEI사 제조, 중량 평균 분자량 약 300000, 연화점 온도 106℃)를 사용하여 제조될 수 있다. 단일층 플레이트(즉, 광학 플레이트(1)) 제조가 가능한 임의의 적절한 방법들 및 장치들이 적용될 수 있다. 상기 실시예에 있어서, 상기 단일층 플레이트는 용융 압출에 의해 제조되어 소정의 두께를 갖는 플레이트 형상 구조로 형성될 수 있다. 용융 압출 동안, 폴리머 혼합물은 일반적으로 압출기의 용융 존(zone) 내에서 연화되기 시작하고, 융융물은 특정 압력에서 압출된다. 상이 용융 존의 압력은 상기 용융물의 압출 전에 1.33 kPa 내지 66.5 kPa으로 떨어져야 한다. 상기 용융 존의 압력이 상기 용융물 압출 전에 하락하지 않는 경우, 산소가 특히 아크릴 폴리머 입자들과 같은 상기 광 투과성 입자들에 작용하여 입자들 표면에 손상을 야기하고 광 확산 특성을 열화시킬 수 있다. 용융 압출에 부가하여 다른 공지된 방법들, 예를 들면 사출 성형, 사출 압축 성형, 블로우 성형, 압축 성형, 파우더 사출 성형 등이 광학 플레이트(1) 형성에 모두 적용 가능하다.
추가적으로, 광학 플레이트(1)는 단층 플레이트에 제한되지 않으며, 다층 플레이트일 수 있다. 예를 들면, 광학 플레이트(1)는 광학 수지층 상에 코팅을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 코팅의 두께는 0.01mm 내지 0.5mm 이며, 예를 들면 0.02mm 내지 0.4mm 또는 0.03mm 내지 0.3mm이다. 상기 코팅의 두께가 0.5mm를 초과하는 경우, 예를 들면, v 플레이트를 갖는 BLM을 구비한 디스플레이 장치가 경량, 박형화를 추구하는 현재 디스플레이의 요구사항을 충족시키기에 지나치게 두꺼워질 수 있다. 상기 광학 수지층의 상기 코팅은 고 투명도 및 렌즈 효과를 가질 수 있다. 상기 코팅은 아크릴 수지, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 메틸 메타크릴레이트-스티렌 공중합체(MS 공중합체) 및 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체(AS 공중합체) 중 일 이상으로부터 선택된 물질로 제조될 수 있다. 바람직하게는, 상기 코팅은 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 및 메틸 메타크릴레이트-스티렌 공중합체(MS 공중합체)로 제조될 수 있다. 추가적으로, 일 이상의 자외선 광 흡수제가 선택적으로 광학 플레이트(1)의 조성물 내에 첨가되어 풍화에 대한 저항 및 광 내성("풍화 저항(weathering resistance)" 또는 "내풍화성(weather fastness)"으로 알려짐)을 향상시킬 수 있으며, 또한 유해한 자외선 광에 대한 저항성을 향상시킬 수 있다. 추가적으로, 자외선 광을 흡수하고 가시광선 재발광을 위해 일 이상의 형광 제제가 선택적으로 광학 플레이트(1) 조성물 내에 첨가될 수 있다.
다층 구조의 광학 플레이트(1) 실시예에 있어서, 자외선 광 흡수제의 양은 선택적으로 아크릴 수지 코팅의 중량에 대해 0.5 wt% 내지 15 wt %의 범위로 첨가되고, 평균 입자 사이즈 0.01㎛ 내지 30㎛의 광 투과성 입자들이 아크릴 수지 코팅의 중량에 대해 0.1 wt% 내지 20 wt%의 양으로 선택적으로 첨가될 수 있으며, 바람직하게는 아크릴 수지 코팅의 중량에 대해 0.5 wt% 내지 12 wt%의 양으로 첨가될 수 있다. 또한, 상기 형광 제제는 아크릴 수지 코팅 중랑에 대해 0.001 wt% 내지 0.1wt% 중량으로 선택적으로 첨가될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 자외선 광 흡수제의 예들은 다음과 같다: 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논과 같은 벤조페논 자외선 광 흡수제, 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-치환)-5-히드록시시클로헥실 페놀과 같은 트리아진 자외선 광 흡수제, 2-(2H-벤조트리아졸-2-치환)-4-메틸페놀, 2-(2H-벤조트리아졸-2-치환)-4-터트-옥틸페놀, 2-(2H-벤조트리아졸 -2-치환)-4,6-비스(1-메틸-1-페닐에틸)페놀, 2-(2H-벤조트리아졸 -2-치환)-4,6-비스-터트-펜틸페놀, 2-(5-클로로-2H-벤조트리아졸 -2-치환)-4-메틸-6-터트-부틸페놀, 2-(5-클로로-2H-밴조트리아졸 -2-치환)-2,4-터트-부틸페놀 및 2,2'-메틸렌 -비스[6-(2H-벤조트리아졸 -2-치환)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀]과 같은 벤조트리아졸 자외선 광 흡수제.
일 실시예에 있어서, 자외선 광 흡수제의 바람직한 예들은 다음과 같다:
2-(2-히드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-5-터트-옥틸페놀)벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-3,5-디이소프로필벤젠)페닐벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-3-터트-부틸-5-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2,2'-메틸렌-비스[4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸 -2-치환)페놀], 2-[2-히드록시-3-(3,4,5,6-테트라하이드로 프탈릭 숙신이미드 메틸)-5-메틸페닐]벤조트리아졸. 바람직하게는, 2-(2-히드록시-5-터트-옥틸페놀)벤조트리아졸(Ciba-Geigy사 제조, 상품명: Tinuvin 329) 및 2,2'-메틸렌 -비스[4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-치환)페놀]이 선택된다.
더욱이, 전술한 자외선 광 흡수제는 단독으로 또는 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다. 또한, 상기 자외선 광 흡수제는 바람직하게는 아크릴 수지 코팅 중량에 대해 0.5 wt% 내지 15 wt%의 양으로 첨가되고, 보다 바람직하게는 1 wt% 내지 10 wt%의 양으로 첨가된다. 자외선 광 흡수제의 첨가량이 0.5wt% 미만인 경우, 풍화 저항(즉, 내풍화성)이 열화될 수 있으며, 수지의 색상 변이가 커질 수 있다. 자외선 광 흡수제의 첨가량이 15 wt%를 초과하는 경우, 수지의 톤 및 광 휘도가 열화될 수 있다.
또한, 본 실시예에서 선택적으로 첨가되는 상기 형광 제제(자외선 흡수 및 가시광 영역 광 재방출을 위한)는 백색 수지 또는 청백색 수지 형성과 같이 광 저항성 열화 없이 수지의 톤을 변화시킬 수 있다. 상기 형광 제제의 물질의 예들은 디페닐에틸렌 계 화합물들, 벤즈이미다졸 계 화합물들, 벤족사졸 계 화합물들, 프탈이미드 계 화합물들, 로다민 계 화합물들, 쿠마린 계 화합물들, 옥사졸 계 화합물들 등을 포함한다. 일 실시예에 있어서, 상기 형광 제제는 아크릴 수지의 코팅 중량에 대해 0.001 wt% 내지 0.1wt%의 함량으로 선택적으로 첨가될 수 있으며, 바람직하게는 0.002wt% 내지 0.08wt%의 함량으로 첨가될 수 있다. 본 실시예들의 조성물들에 있어서, 상기 형광 제제는 톤 및 광 휘도 향상을 위해 전술한 범위로 선택적으로 첨가될 수 있다.
첨부된 도 1 및 도 2a를 참조로 본 발명의 일 실시예가 설명되었으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 도 9는 본 발명의 다른 실시예의 광학 플레이트의 일부를 나타내는 개략적인 도면이다. 도 10은 도 9의 10-10 라인을 따라 절단한 다른 돌출부의 단면도이다. 도 9 및 도 10에서 도 1~2a의 구성들과 동일하거나 유사한 구성들에 대해서는 동일하거나 유사한 참조부호가 사용된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 광학 플레이트(1')는 또한 메인 바디(10) 및 메인 바디(10)의 제1 표면(101)에 형성되며 제1 표면(101)으로부터 돌출된 복수의 돌출부들(30)을 포함한다. 본 실시예에 있어서, 돌출부들(30)의 피치(Dp), 최대 높이(Hp) 및 경사각(α)과 함께 제1 표면(101) 및 제2 표면(102)의 거칠기와 관련된 설명들은 상술한 상세한 설명을 참조하여 제공되며, 유사한 설명은 여기서 반복하지 않는다. 본 실시예에의 돌출부들(30)은 각 돌출부(30)가 범프(30B) 및 범프(30B) 아래에 형성된 저부 링(30R)을 포함한다는 측면에서 도 1 및 2a의 돌출부들(20)과 다르다. 도 9~10에 도시된 바와 같이, 저부 링(30B)의 외측 엣지(301)는 범프(30B)를 둘러싸며 연결하고, 외측 엣지(301)는 제1 표면 상에 돌출되도록 형성된다. 실제 제조에 있어서, 저부 링(30R) 및 범프(30B)는 일체로 형성되어 메인 바디(10)와 단일 부재를 형성한다. 도 1 및 2a의 돌출부들(20) 및 도 9~10의 돌출부들(30)을 가지며, 디스플레이 장치의 발광 영역은 고 휘도를 유지하며 휘도 균일성이 증가될 수 있다.
<관련 실험>
다수의 관련 실험들 및 데이터들이 아래에 제공되어 본 발명의 실시예들을 설명하는데 사용된다. 광학 플레이트(1)의 구조에 대한 설명들은 위 개시들 및 도 1 내지 도 10을 참조로 획득될 수 있다. 본 실험들에서, 다수의 샘플들이 제공되며, 각 샘플의 상세 사항은 아래와 같다.
비교예 1: 상업적으로 취득되는 단면 텍스쳐 디퓨저 플레이트 DS551A (대만 CHI MEI 사 제조), 상기 텍스쳐 디퓨저 플레이트의 표면의 중심선 평균 거칠기(Ra)는 3~7㎛이고, 상기 텍스쳐 디퓨저 플레이트의 두께는 1.5mm이다.
비교예 2: 복수의 불규칙한 섬들이 기판의 메인 바디 표면위로 돌출된 디퓨저 플레이트이며, 상기 불규칙한 섬들의 상면 상에서 가장 긴 플랫폼의 너비는 0.388 내지 2.315mm이고, 각 섬들의 높이는 23.02㎛이고, 인접한 섬들 사이의 거리는 21~433㎛이고, 각 섬의 두께는 1.5mm이다.
실시예 1-3: 도 1 및 도 2a의 광학 플레이트. 관련 파라미터들은 표 1에 나열된다.
휘도 및 4개 코너에서 평균 휘도 균일도(%):
휘도 측정은 BM-7A 휘도 비색계(TOPCON 사, 일본)를 사용하여 수행되었다. 실시예 1-3 및 비교예 1-2의 광학 플레이트들은 휘도 측정을 위해 LED 어레이를 구비한 광 모듈 상에 배치된다. 휘도는 실시예 1-3 중 하나의 중심 휘도 값을 Chimei 사의 상용 디퓨저 플레이트(DS601A)의 중심 휘도 값(100%로 함)으로 나누어 획득된 표준화 값이다. 4개 코너들의 평균 휘도 균일도는 모듈의 4개의 코너들에 획득된 휘도 값들 각각을 모듈의 중심 휘도값으로 나누고, 이어서 상기 4개의 값들의 평균을 계산하여 획득되었다.
거칠기(Roughness):
거칠기 측정은 Mitutoyo 사의 표면 거칠기 테스터(모델명: SJ-210)를 사용하여 수행되었다. 돌출부들을 제외한 제1 표면의 거칠기(Ra, Rz) 및 돌출부들을 제외한 제2 표면의 거칠기(Ra, Rz)는 5mm의 간격으로 측정되었다.
돌출부들의 외측 직경, 높이, 경사각, 피치:
Keyence 사의 레이저 스캐닝 공초점형 현미경(모델명: VK-X100 Series)을 사용하여 랜덤하게 샘플화, 측정되었다.
상기 측정 결과들은 아래 표 1에 기재되었다. 그러나, 표 1의 값들은 예시적인 목적으로만 제시되는 것이며 본 발명에 개시되는 각 실시예의 파라미터의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
비교예 1 비교예 2 실시예 1 실시예 2 실시예 3
광학 플레이트 두께(mm) 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
돌출부 외측 직경(㎛) ─ 388~2315 310.51 310.51 310.51
돌출부 높이
(㎛) 		─ 23.02 19.32 16.46 18.89
외측 직경 대비 높이 비율 ─ 0.001~
0.059		 0.062 0.053 0.061
돌출부 경사각 (o) ─ 7.89 5.2 5.2 5.2
돌출부 저면 면적(㎛2) ─ ─ 75477 75477 75477
둘레2 대비 면적비 ─ 0.0012 0.0796 0.0796 0.0796
돌출부 피치(mm) ─ ─ 5 2.5 1.25
표면 대비 돌출부 면적비
(분포 밀도)		 ─ 51.79% 0.30% 1.21% 4.83%
제1 표면 중심선 평균 거칠기(㎛) 3~7 0.04 0.06 0.08 0.08
제1 표면 10점 평균 거칠기
(㎛) 		20~35 ─ 0.61 0.71 0.67
제2 표면 중심선 평균 거칠기(㎛) 3~7 3~7 3~7 3~7 3~7
제2 표면 10점 평균 거칠기
(㎛) 		20~35 20~35 25~35 25~35 25~35
굴곡 모듈러스 (Gpa) 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
4 코너 평균 휘도 균일도 (%) 53.2 53.5 54.6 55.5 55.6
60o 글로스(Gloss) 9.35 59.35 94 97.85 98.51
표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1~3의 4개 코너 평균 휘도 균일도는 비교예 1~2보다 우수하며, 이는 메인 바디의 제1 표면에 대한 돌출부 면적비가 0.03~35%이며, 돌출부들(20)을 제외한 제1 표면(101) 부분이 0.01~0.1㎛ 범위의 제1 중심선 평균 거칠기(Ra)를 가지는 광학 플레이트의 특징에 기인한다. 즉, 실시예 1~3의 돌출부들의 구조에 의해 광학 플레이트가 균일도 측면에서 향상된 성능을 가질 수 있다.
표 1에 기재된 바와 같이, 실시예 1~3의 60o 글로스는 비교예 1~2 보다 우수하며, 이는 메인 바디의 제1 표면에 대한 돌출부 면적비가 0.03~35%이며, 돌출부들(20)을 제외한 제1 표면(101) 부분이 0.01~0.1㎛ 범위의 제1 중심선 평균 거칠기(Ra)를 가짐는 광학 플레이트의 특징에 기인한다. 즉, 실시예 1~3의 돌출부들의 구조는 측광의 반사율을 증가시키고, 이에 따라 광학 플레이트가 균일도 측면에서 향상된 성능을 가질 수 있다.
도 11a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 플레이트를 사용한 백라이트 모듈의 개략도가 도시된다. 본 실시예의 백라이트 모듈(400)은 플랫 디스플레이 모듈에 적용가능한 직접형(direct type) 백라이트 모듈에 의해 구현될 수 있다. 백라이트 모듈(400)은 디퓨저 플레이트(410), 적어도 하나의 광원(420)(도 11a에서는 복수의 광원들이 도시되었다) 및 프레임(440)을 포함한다. 상기 프레임은 디퓨저 플레이트(410) 및 광원(420)이 배치되는 수용 공간(442)을 정의한다. 디퓨저 플레이트(410)는 광원(420) 위로 배치된다. 상술한 실시예들 중 어느 하나의 광학 플레이트와 같은 디퓨저 플레이트(410)는 제1 표면(10)을 갖는 메인 바디(10) 및 제1 표면(101) 상에 형성되어 돌출되는 복수의 돌출부들(20)을 포함한다. 도 11a에 도시된 바와 같이, 광원(420) 및 제1 표면(101)은 서로 대향한다. 이 경우, 디퓨저 플레이트(410)의 제1 표면(101)의 중심선 평균 거칠기(Ra)는 0.01㎛ 내지 0.1㎛이고, 60o 글로스는 90보다 크다. 따라서, 디퓨저 플레이트(410)의 제1 표면(101)에 높은 각도로 입사(경사 입사)되는 광원(420)으로부터 방출된 광이 디퓨저 플레이트(410)의 4개의 코너 방향을 향해 효율적으로 반사될 수 있으며, 즉 디퓨저 플레이트(410)는 4개의 코너의 높은 균일도를 가지며 백라이트 모듈은 높은 휘도 균일도를 가질 수 있다.
적용예에 있어서, 광원(420)은 기판(422) 및 광 방출 유닛(424)을 포함한다. 광 방출 유닛(424)은 광 방출 다이오드(LED) 구성 또는 다른 광 방출 구성에 의해 구현될 수 있으며, 기판(422) 상에 배치된다. 광 방충 유닛(424)으로부터 방출된 광은 디퓨저(410)로 진입하며, 디퓨저 플레이트(410)의 제2 표면(102)을 통해 배출되어 높은 휘도 균일도를 갖는 표면 광원을 형성한다.
도 11b는 본 발명의 실시예의 광학 플레이트를 사용한 또 다른 백라이트 모듈의 개략적인 도면이다. 도 11b는 광학 플레이트의 메인 바디(10)가 백라이트 모듈(420)의 광원을 향하는 표면이 텍스쳐 표면과 같이 거친 표면(즉, 제2 표면(102))을 갖는 점에서 도 11a와 상이하다. 이러한 배열 역시 본 발명의 적용예에 포함된다. 본 실시예에 있어서, 다른 광학 필름 또는 광학 플레이트가 점착층에 의해 돌출부들에 부착되어 백라이트 모듈의 전체적인 광학 성능을 향상시킬 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 점착층은, 예를 들면, 아크릴, 폴리우레탄, 고무 또는 실록산 등과 같은 감압성 점착제이다. 도 12a는 본 발명의 일 실시예의 광학 플레이트에 부착된 광학 필름의 개략적인 도면이다. 도 12b는 도 12a의 라인 12B-12B를 따라 절단한 광학 플레이트 및 광학 필름의 단면도이다. 도 12a 및 도 12b를 함께 참조하여 설명한다.
일 예에 있어서, 본 실시예의 광학 플레이트(1)는 점착층(71)을 사용하여 광학 필름(OP)에 접합되고, 광학 필름(OP)은 메인 바디(10)의 제1 표면(101) 위에 배치되고, 점착층(71)은 광학 플레이트(1) 및 광학 필름(OP) 사이에 배치되어 광학 플레이트(1)의 돌출부들(20)의 상면에 부착된다. 도 12b에 도시된 바와 같이, 점착층(71)은 두께(Lad)를 가지며, 갭(Lgap)이 광학 필름(OP) 및 제1 표면(101) 사이에 형성되고, 광학 플레이트(1)의 돌출부들(20)의 상면은 점착층(71)으로 리세스되어 광학 필름(OP)을 지지한다. 즉. 점착층(71)은 제1 표면(101)과 직접 접촉하지 않으므로, 공기층(80)이 메인 바디(10)의 제1 표면(101) 및 점착층(71) 사이에 형성된다. 일 예에 있어서, 점착층(71)의 두께(Lad)는 3~7㎛이며, 광학 필름(OP)의 저면 및 제1 표면(101) 사이의 갭(Lgap)은 10 내지 42㎛이다. 추가적으로, 본 실시예의 공기층(80)은 광학 플레이트(1) 및 점착층(71) 사이에서 균일하게 형성된다. 메인 바디(10)의 제1 표면(101)으로부터 점착층(71)의 저면까지의 높이는 광학 필름(OP) 아래에서 동일하게 유지된다. 점착층(71)이 제1 표면(101)에 직접 부착되어 접촉하는 광학 구조와 비교하여, 공기층(80)은 광이 상기 제1 표면으로부터 보다 큰 각도에서 회절되도록 허용하여, 광 확산 효과를 증진시킨다.
일 실시예에 있어서, 점착층의 두께 및 공기층의 형성을 고려할 때, 돌출부(20)의 최대 높이(Hp)는 10~35㎛이어야 하고, 예를 들면 12~30㎛또는 15~27㎛이며, 이에 따라 상기 공기층이 광학 플레이트(1) 및 점착층(71) 사이에 균일하게 형성된다.
일 실시예에 있어서, 돌출부의 외부 지름(Dm)이 200~500㎛이고, 두 인접한 돌출부들 사이의 피치가 0.5~10mm 범위일 때, 상기 광학 플레이트에 결합된 광학 필름(OP)은 향상된 지지 효과를 받을 수 있으며, 즉 제1 표면(101)으로부터 점착층(71)의 저면까지 높이는 동일하게 유지된다. 또 다른 실시예에 있어서, 제1 표면에 대한 돌출부 면적비가 0.03~35% 범위이고, 돌출부들(20)을 제외한 제1 표면(101) 부분의 제1 중심선 평균 거칠기가 0.01~0.1㎛일 때, 광학 필름(OP)은 향상된 지지 효과를 받을 수 있으며, 4개 코너들의 평균 휘도 균일도 측면에서 향상된 확산 효과를 제공할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 도 2b의 돌출부(20), 도 3a~4c의 돌출부 또는 도 6a~6c 및 6f~6h의 돌출부와 같은 돌출 피크(P)를 갖는 돌출 구조에 대해서, 돌출 피크(P)는 점착층(71) 내부로 인덴트되어 점착층(71) 및 돌출부 사이의 접착력을 강화하는 앵커링 효과를 제공할 수 있다.
도 12c에 도시된 실시예에 있어서, 도 6a~6c 또는 도 6f~6h의 돌출부(도 12c는 도 6b의 돌출부의 개략도이다)와 같은 오목부(20R)을 갖는 돌출부에 있어서, 오목부(20R)의 인덴트된 깊이(HD)(도 6b에 도시됨)의 조절을 통해, 공기층의 비율이 증가될 수 있으며 최대 높이(Hp)에 대한 인덴트된 깊이(HD)(도 6b에 도시됨)의 비율(HD/Hp)은 15~100% 범위이며, 예를 들면 30~100% 또는 50~90%이다. 비율(HD/Hp)이 15~100%일 때, 광학 필름(OP) 및 점착층(71)이 결합된 후, 상기 오목부 부분이 점착층(71) 내부로 인덴트되지 않는다. 따라서, 상기 공기층의 비율이 증가될 수 있으며, 광학 확산 효과가 증진되며, 전체적인 광학 성능이 향상될 수 있다.
추가적으로, 광학 필름(OP)은 광의 출사각을 조절하기 위해(예를 들면, 광 포커싱과 같은) 일 이상의 확산 필름 및 일 이상의 프리즘 시트로 형성되거나, 마이크로-렌즈 필름 및 일 이상의 프리즘 시트로 형성된 다층 필름을 포함할 수 있다. 도 12a 및 12c는 광학 필름(OP)이 확산 필름(73) 및 프리즘 시트(74)를 포함하는 것으로 예시하고 있으나, 본 개시가 광학 필름들의 양, 프리즘 구조, 층의 개수 또는 구현 형태를 제한하는 것은 아니다.
일 실시예에 있어서, 백라이트 모듈(400)은 TV, 노트북 컴퓨터, 모바일 컴퓨터 또는 컴퓨터 모니터와 같은 디스플레이 장치에 사용될 수 있다. 또는 백라이트 모듈(400)은 광 박스 또는 사인 보드의 조명을 제공하는데 직접적으로 사용될 수 있다.
요약하면, 상술한 실시예들에 개시된 광학 플레이트는 메인 바디 표면에 형성된 복수의 돌출부들을 포함한다. 본 출원에 개시된 실시예들의 광학 플레이트(예를 들면, 도 1 및 도 9)는 디퓨저 플레이트로 사용되며, 개시된 디퓨저 플레이트는 현존하는 디퓨저 플레이트들보다 향상된 휘도 균일도를 나타낸다. 그러므로, 본 출원에 개시된 실시예들의 광학 플레이트를 디퓨저 플레이트로 사용하는 적용품은 이미지 디스플레이 효과를 증진하며 모아레 간섭 프린지를 회피할 뿐만 아니라 기능성 필름들 및 제조 비용을 감소시킬 수 있다. 더욱이, 본 출원에 개시된 실시예들의 광학 플레이트를 포함하는 디스플레이 장치는 보다 박형화될 수 있으며, 본 출원 개시된 실시예들의 광학 플레이트는 특히 대형 사이즈의 디스플레이 장치에 가치가 있다. 또한, 본 출원에 개시된 실시예들의 광학 플레이트가 디퓨저 플레이트로 사용되며 상기 디퓨저 플레이트의 돌출부들이 점착제를 통해 광학 필름과 결합되는 경우, 상기 돌출부들은 상기 광학 필름을 추가적으로 지지할 수 있다. 따라서, 공기층이 광학 플레이트의 메인 바디의 표면 및 점착층 사이에 형성될 수 있으며, 전체적인 광 확산 효과가 증진될 수 있다.
본 출원의 개시 내용들이 바람직한 실시예(들)을 사용하여 예시적으로 설명되었으나, 본 출원의 개시 내용이 이에 제한되는 것은 아니며, 반대로 다양한 변형 및 유사 배열 및 공정들이 포함되는 것이며, 첨부된 청구항들은 따라서 이러한 변형 및 유사 배열, 공정들을 포괄하도록 가장 넓은 범위로 해석되어야 한다.

Claims (6)

  1. 제1 표면을 갖는 메인 바디; 및
    상기 제1 표면 상에 형성되어 상기 제1 표면으로부터 돌출되는 복수의 돌출부들을 포함하고,
    상기 메인 바디의 상기 제1 표면에 대한 상기 돌출부들의 면적비는 0.03~35% 범위이고, 상기 돌출부들은 0.5~10mm 범위의 피치를 가지고, 상기 돌출부들을 제외한 상기 제1 표면 부분은 0.01~0.1㎛ 범위의 제1 중심선 평균 거칠기(Ra)를 갖는, 광학 플레이트.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 돌출부들 중 일 돌출부는 200~500㎛ 범위의 외부 지름을 갖는, 광학 플레이트.
  3. 청구항 1 또는 2 중 어느 하나의 광학 플레이트;
    상기 메인 바디의 상기 제1 표면 위에 배치되는 광학 필름; 및
    상기 광학 플레이트 및 상기 광학 필름 사이에 배치되는 점착층을 포함하고,
    상기 점착층은 상기 돌출부들의 상면에 부착되며, 상기 제1 표면 및 상기 점착층 사이에 공기층이 형성된, 광학 구조.
  4. 청구항 3에 있어서, 각 돌출부는 오목부를 포함하며, 상기 오목부의 저부 및 상기 점착층 사이에 공기층이 형성된, 광학 구조.
  5. 광원; 및
    청구항 1 또는 2 중 어느 하나의 광학 플레이트를 포함하며,
    상기 광학 플레이트의 상기 제1 표면은 상기 광원에 대향하도록 배치되는, 백라이트 모듈.
  6. 청구항 1 또는 2 중 어느 하나의 광학 플레이트를 포함하며,
    텔레비전(TV), 노트북 컴퓨터, 모바일 컴퓨터 및 컴퓨터 모니터로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 디스플레이 장치.
KR1020190046546A 2018-04-20 2019-04-22 돌출부들을 갖는 광학 플레이트, 광학 구조, 백라이트 모듈 및 디스플레이 장치 KR102235161B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW107113623 2018-04-20
TW107113623 2018-04-20
TW108113230 2019-04-16
TW108113230A TWI702443B (zh) 2018-04-20 2019-04-16 具有突起部之光學板、光學結構、背光模組及顯示裝置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190122593A true KR20190122593A (ko) 2019-10-30
KR102235161B1 KR102235161B1 (ko) 2021-04-02

Family

ID=68236341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190046546A KR102235161B1 (ko) 2018-04-20 2019-04-22 돌출부들을 갖는 광학 플레이트, 광학 구조, 백라이트 모듈 및 디스플레이 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11106086B2 (ko)
JP (1) JP6975197B2 (ko)
KR (1) KR102235161B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210389505A1 (en) * 2020-06-11 2021-12-16 Luminit Llc Anti-glare, privacy screen for windows or electronic device displays
CN111796348A (zh) 2020-07-02 2020-10-20 Tcl华星光电技术有限公司 视角扩散膜片及显示面板
US11415833B1 (en) * 2021-03-09 2022-08-16 Innolux Corporation Backlight module and display device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1114986A (ja) * 1997-06-23 1999-01-22 Seiko Epson Corp 照明装置および液晶表示装置および電子機器
JP2010032868A (ja) * 2008-07-30 2010-02-12 Toppan Printing Co Ltd レンズシート、ディスプレイ用光学シート、照明装置、電子看板、及びそれを用いたバックライトユニット、ディスプレイ装置
KR20160101637A (ko) * 2015-02-17 2016-08-25 치 메이 코퍼레이션 돌출부를 구비한 광 투과성 판

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5919551A (en) * 1996-04-12 1999-07-06 3M Innovative Properties Company Variable pitch structured optical film
JPH117014A (ja) 1997-06-18 1999-01-12 Seiko Epson Corp 照明装置および液晶表示装置および電子機器
US6752505B2 (en) 1999-02-23 2004-06-22 Solid State Opto Limited Light redirecting films and film systems
US6827456B2 (en) * 1999-02-23 2004-12-07 Solid State Opto Limited Transreflectors, transreflector systems and displays and methods of making transreflectors
JP2001052519A (ja) 1999-08-06 2001-02-23 Nissha Printing Co Ltd 面発光装置、導光板成形用金型およびその製造方法
JP2002116441A (ja) * 2000-10-06 2002-04-19 Hitachi Ltd バックイライトとその製造方法およびこれを用いた液晶表示装置
US7455425B2 (en) 2002-10-22 2008-11-25 Sharp Kabushiki Kaisha Backlight unit and liquid crystal display device using the backlight unit
TW200718995A (en) 2005-11-11 2007-05-16 Emphasis Materials Inc Device having combined diffusing, collimating, and color mixing light control function
TW200728832A (en) 2006-01-18 2007-08-01 K Bridge Electronics Co Ltd Light enhancing and diffusing structure and process thereof
KR20090014261A (ko) * 2006-03-31 2009-02-09 니폰 제온 가부시키가이샤 직하형 백라이트 장치
CN101354451A (zh) * 2007-07-26 2009-01-28 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 光学板及其制备方法
CN101393281B (zh) * 2007-09-21 2011-02-09 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 背光模组及其棱镜片
EP2307914A4 (en) * 2008-07-10 2014-03-19 3M Innovative Properties Co REFLECTING ARTICLES AND DEVICES WITH VISCOELASTIC LIGHT GUIDE
WO2010006102A2 (en) * 2008-07-10 2010-01-14 3M Innovative Properties Company Retroreflective articles and devices having viscoelastic lightguide
KR101234975B1 (ko) * 2009-09-11 2013-02-20 아사히 가세이 이-매터리얼즈 가부시키가이샤 점광원용 광확산판 및 직하형 점광원 백라이트 장치
KR101191213B1 (ko) * 2010-11-02 2012-10-15 엘지전자 주식회사 조명기구
KR101793275B1 (ko) * 2011-03-24 2017-11-03 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 백라이트 유닛을 포함하는 표시장치
JP2013065521A (ja) * 2011-09-20 2013-04-11 Minebea Co Ltd 配光制御部材及びそれを用いた照明装置
US9581735B2 (en) * 2012-01-13 2017-02-28 Lg Chem, Ltd. Backlight unit including array of hyperbolically-shaped micro lenses
US9442243B2 (en) * 2013-01-30 2016-09-13 Cree, Inc. Waveguide bodies including redirection features and methods of producing same
TWI544253B (zh) 2015-04-02 2016-08-01 奇美實業股份有限公司 具突出部之光透過性基材
KR101764017B1 (ko) * 2015-10-30 2017-08-02 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시장치 및 그 제조방법
US10416377B2 (en) * 2016-05-06 2019-09-17 Cree, Inc. Luminaire with controllable light emission

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1114986A (ja) * 1997-06-23 1999-01-22 Seiko Epson Corp 照明装置および液晶表示装置および電子機器
JP2010032868A (ja) * 2008-07-30 2010-02-12 Toppan Printing Co Ltd レンズシート、ディスプレイ用光学シート、照明装置、電子看板、及びそれを用いたバックライトユニット、ディスプレイ装置
KR20160101637A (ko) * 2015-02-17 2016-08-25 치 메이 코퍼레이션 돌출부를 구비한 광 투과성 판

Also Published As

Publication number Publication date
JP6975197B2 (ja) 2021-12-01
KR102235161B1 (ko) 2021-04-02
JP2019194690A (ja) 2019-11-07
US20190324328A1 (en) 2019-10-24
US11106086B2 (en) 2021-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101234975B1 (ko) 점광원용 광확산판 및 직하형 점광원 백라이트 장치
US9097829B2 (en) Backlight unit with patterned light guide panel
KR102235161B1 (ko) 돌출부들을 갖는 광학 플레이트, 광학 구조, 백라이트 모듈 및 디스플레이 장치
KR20090114354A (ko) 확산 시트 및 그것을 이용한 백라이트 유닛
JP2010164657A (ja) 光学シート、バックライトユニット及びディスプレイ装置
JP2009258621A (ja) レンズシート、ディスプレイ用光学シート及びそれを用いたバックライト・ユニット、ディスプレイ装置
JP2010210882A (ja) 光学シート及びそれを用いたディスプレイ装置
JP2010044270A (ja) 光拡散板、光学シート、バックライトユニット及びディスプレイ装置
JP5098520B2 (ja) 光拡散板、ディスプレイ用バックライトユニット、表示装置
JP2010078980A (ja) 光制御スタック及びそれを用いたバックライトユニット、表示装置
CN110389475B (zh) 具有突起部的光学板、光学结构、背光模块及显示装置
JP5532799B2 (ja) 白色反射フィルム
KR101814873B1 (ko) 돌출부를 구비한 광 투과성 판
JP2010160438A (ja) レンズシート、バックライトユニット及びディスプレイ装置
KR101812385B1 (ko) 돌출부를 구비한 광 투과성 판
KR20110076320A (ko) 복합 기능을 갖는 프리즘 필름 및 이의 제조방법
JP2015031893A (ja) 照明装置用レンズフィルム積層体
KR101102008B1 (ko) 확산 및 차폐기능을 갖는 확산필름 및 이의 제조방법
KR101175748B1 (ko) 색보정 기능을 갖는 광학필름 및 이의 제조방법
KR101069934B1 (ko) 집광기능을 부여한 확산 시트
KR101102007B1 (ko) 확산성이 개선된 확산필름 및 이의 제조방법
JP5267024B2 (ja) 光学シート、バックライトユニット及びディスプレイ装置
JP2023071868A (ja) 直下型点光源バックライトユニット、及び該直下型点光源バックライトユニットを搭載した液晶装置。
KR101129595B1 (ko) 광확산 필름 및 이를 구비한 백라이트 유닛
KR20130046618A (ko) 백라이트 유니트용 확산 시트 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant