KR20210112558A - 디스플레이 모듈을 포함하는 디스플레이 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20210112558A
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Abstract

개선된 단일 구조의 광학시트를 개시한다. 본 발명의 사상에 의한 디스플레이 장치는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널의 후방에 배치되며 상기 디스플레이 패널을 향하여 광을 조사하는 백라이트 유닛 및 복수의 제1 프리즘을 표면에 가지는 제1 프리즘시트;와 복수의 제2 프리즘을 표면에 가지고, 상기 제1 프리즘시트의 후방에 배치되는 제2 프리즘시트; 및 상기 제1 프리즘시트와 상기 제2 프리즘시트 사이에 배치되며 상기 제2 프리즘시트를 통과한 광이 투과하며 확산되도록 마련되는 제1 차폐층;을 포함하며 상기 백라이트 유닛과 상기 디스플레이 패널 사이에 배치되는 광학 시트;를 포함하고, 상기 광학 시트는 상기 제1 프리즘시트, 상기 제2 프리즘시트 및 상기 제1 차폐층은 상호 고정되어 단일 광학 시트로 형성될 수 있다.

Description

디스플레이 모듈을 포함하는 디스플레이 장치 및 그 제조 방법 {DISPLAY APPARTUS HAVING DISPLAY MODULE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광학 시트를 갖는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 문자, 도형 등의 데이터 정보 및 영상 등을 시각적으로 표시하는 출력 장치의 일종이다.
디스플레이 장치는 유기 발광 다이오드(OLED, Organic Light-Emitting Diode)와 같은 자발광 디스플레이 패널 또는 액정 디스플레이(LCD, Liquid Crystal Display)와 같은 수발광 디스플레이 패널을 포함할 수 있다.
액정 디스플레이를 갖는 디스플레이 장치는 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛과, 백라이트 유닛에서 디스플레이 패널로 공급되는 광의 정면 휘도를 증가시키는 광학 시트를 포함할 수 있다.
광학 시트는 백라이트 유닛에서 공급되는 빛의 분포를 개선하기 위해 프리즘시트를 포함할 수 있다. 프리즘시트는 빛을 굴절시켜 디스플레이 장치의 정면 휘도를 상승시킬 수 있다. 실제 프리즘형 구조물은 높은 헤이즈(Haze) 특성을 가지지만, 동일한 방향으로 모두 굴절이 일어 남으로 인해, 상대적으로 차폐 특성이 저하되는 문제점을 가지게 된다.
이러한 차폐 특성을 개선하기 위하여 프리즘시트 이외의 별도의 광학 구조 또는 광학 시트를 적용 또는 적층할 수 있다. 다만 이와 같이 별도의 시트를 복수로 적층하게 경우 디스플레이 장치의 충격에 취약한 내구도 문제 및 광학 시트 추가 적용으로 인한 제조 공정의 비용 증가, 양산성 저하 등의 문제점을 가지게 된다. 또한 규칙적인 프리즘 패턴에 의해 발생하는 Moire 현상 및 Rainbow 현상이 발생하게 된다.
본 발명의 일 측면은 광학 시트의 구조를 개선하여 차폐성을 증가시키며 동시에 양산성을 증대시킬 수 있는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 사상에 따른 디스플레이 장치는, 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널의 후방에 배치되며 상기 디스플레이 패널을 향하여 광을 조사하는 백라이트 유닛 및 복수의 제1 프리즘을 표면에 가지는 제1 프리즘시트와 복수의 제2 프리즘을 표면에 가지고, 상기 제1 프리즘시트의 후방에 배치되는 제2 프리즘시트 및 상기 제1 프리즘시트와 상기 제2 프리즘시트 사이에 배치되며 상기 제2 프리즘시트를 통과한 광이 투과하며 확산되도록 마련되는 제1 차폐층;을 포함하며 상기 백라이트 유닛과 상기 디스플레이 패널 사이에 배치되는 광학 시트를 포함할 수 있으며, 상기 광학 시트는 상기 제1 프리즘시트, 상기 제2 프리즘시트 및 상기 제1 차폐층은 상호 고정되어 단일 광학 시트로 형성될 수 있다.
상기 제1 프리즘시트의 배면에 코팅되는 제1 점착층을 더 포함하고, 상기 제1 차폐층은 상기 제1 점착층을 덮도록 코팅되며 상기 제2 프리즘시트가 상기 제1 차폐층을 관통하여 상기 제1 점착층에 고정될 수 있다.
상기 제1 차폐층을 덮도록 코팅되는 제2 점착층을 더 포함하고, 상기 제2 프리즘시트가 상기 제1 차폐층 및 상기 제2 점착층을 관통하여 상기 제1 점착층에 고정될 수 있다.
상기 제 1차폐층은 상기 제1 프리즘시트의 배면에 코팅되며, 상기 제 1차폐층을 덮도록 코팅되는 제1 점착층을 더 포함하고, 상기 제2 프리즘시트가 상기 제1 점착층을 관통하여 상기 제1 차폐층에 고정될 수 있다.
상기 제2 프리즘시트의 배면에 코팅되며 상기 백라이트 유닛에서 조사된 광이 투과하며 확산되도록 마련되는 제2 차폐층을 더 포함하는 디스플레이 장치.
상기 제1 차폐층 및 상기 제2 차폐층은 PBMA(Poly Butyl Metha Acrylate)로 마련될 수 있다.
상기 제1 차폐층 및 상기 제2 차폐층은 엠보형상으로 마련될 수 있다.
상기 제1 프리즘과 상기 제2 프리즘은 각각 이등변 삼각형 형상의 단면을 가질 수 있다.
상기 제2 프리즘의 꼭지는 라운드 형상으로 마련될 수 있다.
상기 제1 차폐층 및 상기 제2 차폐층은 Ÿ‡ 코팅(Wet Coating)방식으로 형성될 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 디스플레이 장치는, 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널의 후방에 배치되며 상기 디스플레이 패널을 향하여 광을 조사하는 백라이트 유닛 및 복수의 제1 프리즘을 표면에 가지는 제1 프리즘시트;와, 복수의 제2 프리즘을 표면에 가지고, 상기 제1 프리즘시트의 후방에 배치되는 제2 프리즘시트 및 상기 제2 프리즘시트의 배면에 코팅되며 상기 백라이트 유닛에서 조사된 광이 투과하며 확산되도록 마련되는 차폐층을 포함하며 상기 백라이트 유닛과 상기 디스플레이 패널 사이에 배치되는 광학 시트;를 포함하고, 상기 광학 시트는 상기 제1 프리즘시트, 상기 제2 프리즘시트 및 상기 차폐층은 상호 고정되어 단일 광학 시트로 형성될 수 있다.
상기 제1프리즘시트의 배면에 코팅되는 점착층을 더 포함하고, 상기 제2 프리즘시트가 상기 점착층에 고정될 수 있다.
상기 차폐층은 PBMA(Poly Butyl Metha Acrylate)로 마련될 수 있다.
상기 제1 프리즘과 상기 제2 프리즘은 각각 이등변 삼각형 형상의 단면을 가질 수 있다.
상기 제1 프리즘의 꼭지는 라운드 형상으로 마련될 수 있다.
상기 차폐층은 Ÿ‡ 코팅(Wet Coating)방식에 의하여 엠보형상으로 형성 될 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 복수의 프리즘시트를 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법에 있어서, 복수의 제1 프리즘을 표면에 가지는 제1 프리즘시트를 형성하고, 상기 제1 프리즘시트의 배면에 코팅되는 점착층을 형성하고,상기 점착층을 덮도록 코팅되며, 광이 투과하며 확산되도록 마련되는 제1 차폐층을 형성하고, 복수의 제2 프리즘을 표면에 가지고, 상기 제1 프리즘시트의 후방에 배치되는 제2 프리즘시트를 형성하고,상기 제2 프리즘시트의 배면에 코팅되며, 광이 투과하며 확산되도록 마련되는 제1 차폐층을 형성하고,상기 제2 프리즘시트를 상기 제1 프리즘시트에 가압하여, 상기 제2 프리즘시트가 상기 차폐층을 관통하여 상기 점착층에 고정하는 것을 포함할 수 있다.
상기 제1 차폐층 및 상기 제2 차폐층은 PBMA(Poly Butyl Metha Acrylate)로 형성되는 것을 포함할 수 있다.
상기 제1 차폐층 및 상기 제2 차폐층은 Ÿ‡ 코팅(Wet Coating)방식으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 측면은 광학 시트의 구조를 개선하여 차폐성을 증가시키며 동시에 양산성을 증대시킬 수 있는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 측면은 복수의 프리즘 광학 시트의 배면에 차폐층을 배치하여 규칙적인 프리즘 패턴에 의해 발생하는 Moire현상 및 Rainbow 현상을 방지 할 수 있다.
본 발명의 일 측면은 복수의 프리즘 광학 시트 사이에 점착층을 배치하여 단일 구조의 광학 시트를 형성함으로써, 광학시트의 양산성을 증대시킬 수 있다.
본 발명의 일 측면은 차폐층과 점착층을 프리즘시트의 프리즘 산이 관통하며 고정되는 개선된 구조를 통하여 차폐성을 증가시키며 동시에 양산성을 증대시킬 수 있는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 디스플레이 장치를 분해하여 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 광학 시트를 확대해서 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 광학 시트의 일부 영역을 확대한 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 광학 시트의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 광학 시트의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 광학 시트의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 광학 시트의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 광학 시트를 확대하여 도시한 사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 광학 시트를 확대해서 도시한 사시도이다.
도 11는 도 9에 도시된 광학 시트의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 12은 도 3의 제1 프리즘시트의 후방에 배치되는 제1 차폐층을 다른 방향에서 도시한 개략적인 사시도이다.
도 13는 도 12의 일부영역을 확대한 사시도이다.
도 14은 종래 기술대비 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 단일 광학 시트를 적용하였을 때 시야각에 따른 광의 분포의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 제작하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다"등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
한편, 하기의 설명에서 사용된 용어 "상하 방향", "하측", 및 "전후 방향" 등은 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의하여 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.
구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(1)의 패널이 향하는 방향을 전방으로 정의하고, 이를 기준으로, 후방, 좌우측 및 상하측을 정의하도록 한다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)를 도시한 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 디스플레이 장치(1)를 분해하여 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 탑 섀시(10), 디스플레이 패널(20), 백라이트 유닛(210) 및 바텀 섀시(70)를 포함할 수 있다. 탑 섀시(10)는 디스플레이 패널(20)의 전방에 배치될 수 있다. 디스플레이 패널(20)은 백라이트 유닛(210)의 전방에 배치될 수 있다. 백라이트 유닛(210)은 디스플레이 패널(20)의 후방에 이격되도록 배치될 수 있다. 바텀 섀시(70)는 디스플레이 패널(20)과 백라이트 유닛(210)의 후방에 배치될 수 있다.
디스플레이 패널(20)과 백라이트 유닛(210)의 사이에는 미들 몰드(40)가 더 구비될 수 있다. 미들 몰드(40)는 디스플레이 패널(20)이 백라이트 유닛(210)과 이격되어 지지될 수 있도록 한다. 바텀 섀시(70)의 후방에는 디스플레이 장치(1)의 구동을 제어할 수 있는 컨트롤러(80)가 위치될 수 있다. 컨트롤러(80)의 후방에는 디스플레이 장치(1)의 후방 외관을 형성하는 후방 커버(15)가 구비될 수 있다.
디스플레이 패널(20)의 후방에는 단일 구조의 광학 시트(100)가 구비될 수 있다. 단일 구조의 광학 시트(100)에 대해서는 후술한다. 이하에서는 단일 구조의 광학 시트(100)를 줄여 단일 광학 시트(100)라고 기재하며 본 발명의 구성요소에 대한 설명 중 광학 시트라 함은 일반적으로 단일 광학 시트(100)를 지칭하는 것으로 본다.
백라이트 유닛(210)은 복수의 발광다이오드(211) 및 복수의 인쇄회로기판(212)을 포함할 수 있다. 백라이트 유닛(210)은 광을 발산하도록 마련될 수 있다. 복수의 발광다이오드(211)는 복수의 인쇄회로기판(212)에 실장될 수 있다.
복수의 발광다이오드(211)는 인쇄회로기판(212)의 일면에 돌출되도록 실장될 수 있다. 복수의 발광다이오드(211)는 인쇄회로기판(212)의 일면에 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다.
인쇄회로기판(212)은 디스플레이 패널(20)의 후방에 위치될 수 있다. 더 구체적으로는 단일 광학 시트(100)의 후방에 위치될 수 있다. 인쇄회로기판(212)은 스크류와 같은 체결부재 또는 양면 테이프와 같은 접착수단을 통해 바텀 섀시(70)에 고정될 수 있다. 인쇄회로기판(62)은 복수의 발광다이오드(61)가 실장된 면의 배면이 바텀 섀시(70)의 바닥면(71)에 고정될 수 있다. 복수의 인쇄회로기판(212)은 바텀 섀시(70)에 분리 가능하도록 결합될 수 있다. 복수의 인쇄회로기판(212)은 바텀 섀시(70)의 길이 방향으로 연장된 바(bar)형상으로 형성되고, 바텀 섀시(70)에 상하로 이격 배치될 수 있다.
한편, 도면에는 도시하지 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 백라이트 유닛(210)의 전방에 배치되는 양자점 시트를 포함할 수 있다.
양자점 시트는 백라이트 유닛(210)의 정면으로 출사된 광을 백색광으로 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 양자점 시트는 양자점을 포함하는 형광부재와, 양자점이 산소 또는 수분 등에 노출되는 것을 차단해주는 배리어 필름을 포함할 수 있다.
양자점은 전압을 가하면 자체적으로 발광하거나, 광을 흡수하여 특정한 파장의 광을 방출한다. 양자점은 크기가 작을수록 짧은 파장의 광을 방출하고, 크기가 클수록 긴 파장의 광을 방출할 수 있다. 다양한 크기의 양자점을 이용하여 적색광으로부터 청색광에 이르기까지 다양한 파장의 광을 출력하도록 할 수 있다. 다시 말해, 다양한 크기의 양자점을 이용하여 천연 색상을 갖는 광(백색광)을 출력하도록 할 수 있다.
디스플레이 패널(20)은 박막 트랜지스터(TFT: thin film transistor)와 화소 전극이 구비된 제1 기판(21b)과, 제2 기판(21b)의 일 측에 위치하고 컬러필터 및 구동원이 구비된 제2기판(21b)을 포함할 수 있다. 제1 기판(21b)과 제2 기판(21a) 사이에는 액정층(21c)이 구비될 수 있다. 제1 기판(21b)의 후방 및/또는 제2 기판(21a)의 전방에는 편광 시트(미도시)가 부착될 수 있다. 제1 기판(21b), 제2 기판(21a) 및 액정층(21c)이 조합된 모듈을 액정표시모듈(21)이라 할 수 있다.
제1 기판(21b)의 일 측에는 구동 신호 인가를 위한 구동부(25)가 마련될 수 있다. 구동부(25)는 연성인쇄회로기판(26), 구동칩(27) 및 회로기판(28)을 포함할 수 있다. 구동칩(27)은 연성인쇄회로기판(26)의 일 측에 장착될 수 있다. 회로기판(28)은 연성인쇄회로기판(26)의 타 측에 연결될 수 있다.
제2 기판(21a)에는 블랙매트릭스(미도시)가 형성될 수 있다. 구동부(25)와 컨트롤러(80)가 연결되는 케이블 등은 블랙매트릭스의 후방 공간을 이용하여 지나갈 수 있다.
디스플레이 패널(20)은 액정층(21c)의 배열을 조정하여 화면을 형성할 수 있다. 디스플레이 패널(20)은 비발광소자로서 백라이트 유닛(210)으로부터 광을 공급받아 영상을 표시할 수 있다.
디스플레이 패널(20)의 전방에는 시야각 및/또는 명암비(contrast ratio)를 개선시키기 위한 광학 필름(30)이 배치될 수 있다. 광학 필름(30)은 디스플레이 패널(20)로 입사된 광을 확산시키는 확산층을 포함할 수 있다.
탑 섀시(10)는 베젤(11) 및 탑 측면(12)을 포함할 수 있다. 베젤(11)은 디스플레이 패널(20)의 전면 가장자리를 감쌀 수 있다. 탑 측면(12)은 베젤(11)의 단부에서 하측으로 절곡되어 마련될 수 있다. 탑 측면(12)의 적어도 일부분은 바텀 섀시(70)와 접촉될 수 있다. 일례로 탑 측면(12)의 적어도 일부분은 바텀 측면(71)의 외측면을 커버할 수 있다.
탑 섀시(10)에는 디스플레이 패널(20)이 노출될 수 있도록 개구(13)가 형성될 수 있다. 개구(13)를 통해 디스플레이 패널(20)에서 실제로 화면이 표시되는 유효표시영역이 전면으로 노출될 수 있다.
바텀 섀시(70)는 바텀 측면(71) 및 바닥면(72)을 포함할 수 있다. 바텀 측면(71)은 바닥면(72)의 둘레를 따라 상측으로 돌출되어 연장될 수 있다. 바닥면(72)에는 백라이트 유닛(210)이 안착될 수 있다. 바텀 섀시(70)의 바닥면(72)의 후방에는 방열시트(미도시)가 배치될 수 있다.
미들 몰드(40)는 제1 지지부(40a), 제2 지지부(40b) 및 연장부(40c)를 포함할 수 있다. 제1 지지부(40a) 및 제2 지지부(40b)는 미들 몰드(40)의 내측으로 연장되어 형성될 수 있다. 제2지지부(40b)는 제1지지부(40a)로부터 내측으로 연장되고, 제1지지부(40a)로부터 하측으로 단차를 이루면서 연장될 수 있다. 연장부(40c)는 미들 몰드(40)의 하측으로 연장된다. 디스플레이 패널(20)의 일부는 제1 지지부(40a)에 의해 지지될 수 있다. 광학 필름(30)의 일부는 제2 지지부(40b)에 의해 지지될 수 있다. 연장부(40c)의 외측면은 바텀 섀시(70)의 내측면과 접촉할 수 있다.
발광 다이오드(61)는 광과 열을 동시에 발산할 수 있다. 복수의 인쇄회로기판(212)은 구동신호를 발광다이오드(211)에 공급하는 역할뿐만 아니라, 발광다이오드(211)로부터 발생된 열을 외부로 전달하는 역할을 할 수 있다. 즉, 발광다이오드(211)에서 발생된 열은 인쇄회로기판(212)을 통해 바텀 섀시(70) 측으로 전달될 수 있다. 열 전달 효율을 높이기 위해 인쇄회로기판(212)은 열전도율이 높은 금속으로 제조될 수 있다. 일례로 인쇄회로기판(212)은 알루미늄, 구리 등을 포함하는 금속 소재로 제조될 수 있다.
바텀 섀시(70)의 후방에는 컨트롤러(80)가 장착될 수 있다. 컨트롤러(80)의 후방에는 후방 커버(15)가 위치될 수 있다. 컨트롤러(80)는 기판(81)과, 기판(81)에 장착되는 복수의 전자 부품들을 포함할 수 있다. 전자 부품들은 기판(81)의 상면 및/또는 저면에 장착될 수 있다. 복수의 전자 부품들은 기판(81)에 실장되거나, 클램프에 의해 고정될 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 광학 시트(100)를 확대해서 도시한 사시도이다. 도 4는 도 3에 도시된 광학 시트(100)의 일부 영역을 확대한 사시도이다. 도 5는 도 3에 도시된 광학 시트(100)의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면 단일 광학 시트(100)는 제1 프리즘시트(110)와 제2 프리즘시트(120)를 포함할 수 있다.
제2 프리즘시트(120)는 백라이트 유닛(210)의 전방에 배치될 수 있다. 제1 프리즘시트(110)는 제2 프리즘시트(120)의 전방에 배치될 수 있다. 제1 프리즘시트는 디스플레이 패널(20)의 후방에 배치될 수 있다.
제1 프리즘시트(110)는 제1 기재층(111)과 제1 프리즘(112)으로 마련될 수 있다. 제2 프리즘시트(120)는 제2 기재층(121)과 제2 프리즘(122)으로 마련될 수 있다.
제1 기재층(111) 및 제2 기재층(121) 그리고 제1 프리즘(112)과 제2 프리즘(122)은 서로 동일한 재료로 이루어질 수도 있고 서로 다른 물질로 이루어질 수도 있으며, 일부만 동일한 재료로 이루어질 수도 있다.
제1 기재층(111) 및 제2 기재층(121)은 시트의 형태로 제작되며, 투과율이 좋고, 기계적 성질(특히 내충격성), 내열성 및 전기적 성질을 균형 있게 갖춘 열가소성 수지, 예를 들면, 폴리 메틸 메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate; PMMA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylen Terephthalate; PET) 또는 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC), 폴리 부틸 메타크릴레이트(Poly Butyl MethaAcrylate; PBMA)와 같은 물질로 형성될 수 있다. 더 구체적으로는 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 하나의 물질로 형성될 수 있다.
제1 프리즘(112)과 제2 프리즘(122)은 각각 상술한 제1 기재층(111) 및 제2 기재층(121)의 전방에서 제1 기재층(111) 및 제2 기재층(121) 각각과 결합 형성될 수 있으며, 아크릴 계열 경화성 수지로 형성될 수 있다. 또는 상술한 제1 기재층(111) 및 제2 기재층(121)와 동일한 재질로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 프리즘시트(110)는 제1 기재층(111)과 제1 기재층(111)의 상면에 형성되는 복수의 제1 프리즘(112)을 포함할 수 있다. 복수의 제1 프리즘(112) 각각은 상하 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다. 복수의 제1 프리즘(112)은 좌우 방향으로 반복하여 배치될 수 있다. 제1 프리즘(112)이 연장되는 방향과 제1 프리즘(112)이 나열되는 방향은 서로 교차할 수 있다.
제2 프리즘시트(120)는 제1 프리즘시트(110)와 마주보도록 배치되고, 제1 프리즘시트(110)의 전방에 배치되는 제2 기재층(121)과, 제2 기재층(121)의 상면에 형성되는 복수의 제2 프리즘(122)을 포함할 수 있다. 복수의 제2 프리즘(122) 각각은 좌우 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다. 복수의 제2 프리즘(122)은 상하 방향으로 반복하여 배치될 수 있다. 제2 프리즘(122)이 연장되는 방향과 제2 프리즘(122)이 나열되는 방향은 서로 교차할 수 있다.
도 3에는 제1 프리즘시트(110)와 제2 프리즘시트(120)는 같은 구조를 갖되, 서로 나란한 방향으로 적층된 예가 도시되었다. 이와 달리, 도면에 도시되지는 않았지만, 제1 프리즘시트(110)와 제2 프리즘시트(120)는 정확히 90°로 회전하여 배치되는 것이 아니라, 45°이상 90°이하의 각도차이를 갖도록 배치될 수 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 제1 프리즘(112) 및 제2 프리즘(122)은 이등변 삼각형 형상의 단면을 가질 수 있다. 제1 프리즘(112) 및 제2 프리즘(122)의 단면은, 밑각이 β이고 꼭지각이 α인 이등변 삼각형으로 마련될 수 있다.
예를 들어, 제1 프리즘(112)은 이등변 삼각형 형상의 단면을 가질 수 있다. 제1 프리즘(112)은 그 단면이 밑각이 45°이고, 꼭지각이 90°인 이등변 삼각형이 되도록 형성될 수 있다. 마찬가지로 제2 프리즘(122)은 이등변 삼각형 형상의 단면을 가질 수 있다. 제2 프리즘(122)은 그 단면이 밑각이 45°이고, 꼭지각이 90°인 이등변 삼각형이 되도록 형성될 수 있다.
제1 프리즘(112)은 꼭지각이 α와 높이(h1)에 따라 디스플레이 장치(1)의 설계사양에 적합한 차폐성 기타 광특성을 나타내도록, 제1 프리즘(112)의 패턴 무늬의 간격(Pitch)이 정해질 수 있다.
제2 프리즘(122)은 꼭지각이 α와 높이(h2) 에 따라 디스플레이 장치(1)의 설계사양에 적합한 차폐성 기타 광특성을 나타내도록, 제2 프리즘(122)의 패턴 무늬의 간격(Pitch)이 정해질 수 있다.
제1 프리즘(112)과 제2 프리즘(112)을 구성하는 프리즘의 길이 방향은 서로 동일할 수 있다. 즉, 제1 프리즘(112)과 제2 프리즘(112)을 구성하는 프리즘의 산(또는 골)이 서로 나란하게 배열될 수 있다. 다만, 본 발명에서 나란하게 배열된다는 의미는 반드시 상기 프리즘의 산(또는 골)이 일직선으로 평행해야 하는 것은 아니며, 상기 프리즘의 산(또는 골)이 곡선(라운드)을 이루면서 동일 방향으로 향하는 경우도 포함되는 등 실질적으로 나란하게 배열되는 경우를 포함한다.
다만, 본 발명에서 나란하게 배열된다는 의미는 반드시 상기 프리즘의 산(또는 골)이 일직선으로 평행해야 하는 것은 아니며, 상기 프리즘의 산(또는 골)이 곡선(라운드)을 이루면서 동일 방향으로 향하는 경우도 포함할 수 있다.
도 3 내지 도 5의 도면에서는 제2 프리즘(122)의 높이(h2)가 제1 프리즘(112)의 높이(h1)에 비하여 더 크도록 도시되어 있다. 즉 제1 프리즘(112)의 피치(P1)이 제2 프리즘(122)의 피치(P2)보다 작도록 형성되어있다. 제1 프리즘(112)과 제2 프리즘(122)의 패턴, 형상을 다르게 구성함으로서 후술하는 점착층(140), 제1 차폐층(131) 및 제2 차폐층(132)의 관통구조를 다양하게 설계할 수 있으며, 프리즘 광학 시트가 본질적으로 내포하고 있는 Moirι 현상 및 Rainbow 현상을 방지할 수 있다.
다만 제1 프리즘(112)과 제2 프리즘(112) 양자간의 구조적 관계가 이에 국한되는 것은 아니며, 단일 광학 시트(100)의 전반적인 광특성, 특히 차폐성 및 휘도 향상을 위하여 다르게 형성될 수 있다.
상술한 개별 구조를 갖는 제1 프리즘(112) 및 제2 프리즘(122)은 후술하는 제1 점착층(140)에 의하여 단일 구조의 광학 시트(100), 이하 단일 광학 시트(100)를 형성하게 된다. 이하 제1 점착층(140)에 관하여 구체적으로 서술하도록 한다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 제1 프리즘시트(110)과 제2 프리즘시트(120)의 사이에는 제1 점착층(140)이 배치될 수 있다. 제1 점착층(140)은 제1 프리즘시트(110)의 배면에 코팅되는 방식으로 배치될 수 있다.
제1 점착층(140)에 적용되는 점착제란 고체도 액체도 용액도 아닌 반유동체로서 안정한 고체와 불안정한 액체와의 중간으로서 준안정성을 가진 물체이다.
점착제란 접착제의 일종으로, 일반적인 접착제가 액체(liquid)에서 고체(solid)로 변화하는 것과는 다르게 반고체(semi-solid)를 피착 전후에 유지하면서 점 탄성적인 성질을 지닌다.
점착제는 물, 용제, 빛, 열 등의 도움 없이 지압과 같은 극히 작은 압력으로 단시간 내에 다른 물체의 표면에 접착이 가능할 수 있다. 또한 점착제는 착물을 분리할 경우, 피착물을 오염시키지 않고 쉽게 떨어지는 접착제라고 볼 수 있다.
접착체의 경우 상시 접착성을 지니기에 제조 공정 과정 중이나 사용자의 사용과정에서 외부의 이물질이 침투, 부착되어 디스플레이 장치(1)의 광특성을 저하시킬 수 있다. 반면 점착제를 점착층(140)에 적용할 경우 압력으로 단시간 내에 다른 물체의 표면에 접착의 특성을 지니므로 제조공정상의 관리용이성 향상되며, 외부의 이물질의 침투, 부착가능성이 접착제를 제1 점착층(140)에 적용하였을 경우에 비하여 낮아지게 된다.
또한 점착제를 활용한 제1 점착층(140)을 배치 하지 않았을 경우 복수의 광학 시트를 단일 구조의 광학시트로 합지하기 위하여 별도의 공압출 과정이 필요하였다. 또한 공압출 과정에서 제1 프리즘(112) 및 제2 프리즘(122)의 프리즘 형상의 파손의 우려가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시예와 같이 점착제를 활용한 제1 점착층(140)을 제1 프리즘시트(110) 및 제2 프리즘시트(120)사이에 배치함으로써, 별도의 공압출 과정과 같은 공정을 거치지 않고도 공압출 공정 대비 비교적 단순한 제1 프리즘시트(110) 및 제2 프리즘시트(120)간의 압착과정을 통하여 단일 광학 시트(100)를 형성할 수 있는 효과를 지니게 된다.
점착제는 제조 공정기술에 따라 용제형(solbent-based), 에멀젼(수성)형(emulsion(water)-based), 핫멜트(hot-melt), 광경화형(radiation-cured)로 크게 나뉠 수 있다. 이중 용제형의 점착제 생산은 교반탱크가 필요하며 핫 멜트 및 광 경화형은 보다 제조단가가 높으며 복잡한 시설이 요구된다고 볼 수 있다.
본 발명의 일 실시예에의 제1 점착층(140)에 적용되는 점착제는, 제1 점착층(140)이 제1 프리즘시트(110)의 배면에 코팅되는 방식으로 배치된다는 점에서 에멀젼형을 적용할 수 있다.
코팅 비용은 다른 제조법에 비해 에멀젼형이 낮고 특히 건강 및 환경측면과 향상된 제조 공정안전성은 에멀젼형 점착제의 또 다른 장점이라고 볼 수 있다. 즉, 용제형에서 필요한 용제가 필요 없고 핫멜트형에서와 같은 많은 열 에너지가 필요 없다는 점에서 본 발명의 일 실시예에 적용될 수 있다.
제1 점착층(140) 에 적용되는 점착제가 에멀젼형일 경우의 또 다른 장점은 반응물의 점도가 낮기 때문에 온도 조절이 잘 되어 중합반응물에 대한 열 전달율이 좋고 원료선택의 다양성과 최종 제품의 물성 조절이 용이한 장점이 있다. 즉 후술하는 것과 같이 차폐층에 의한 확산성 증대화 같은 광특성 조절뿐만 아니라, 제1 점착층(140) 자체에 의하여도 별도의 첨가물을 통한 광특성 조절효과를 달성할 수 있다. 더 나아가 매체로 용제가 아닌 물을 사용하기 때문에 제조 공정상 관리의 용이성 증대로 인한 양산성 향상을 도모할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)의 제1 점착층(140)의 점착제는 분산매(分散媒)인 물과 모노머(Monomer)의 중합체(Polymer)를 포함하는 수성 중합 분산체로 마련될 수 있다. 여기서 중합이란, 중합체(Polymer)의 원료가 되는 단위체 또는 모노머(monomer)가 화학반응을 통해 2개 이상 결합하여 분자량이 큰 화합물을 생성하는 반응을 지칭한다.
바람직하게는 에틸헥실아크릴레이트(Ethylhexyl Acrylates), 부틸아크릴레이트(Butyl crylate) 등을 중합하고 아세틱 에시드(Acetic Acid)를 첨가하여 올리고머(Oligomer) 형태로 형성하여 분산매(分散媒)인 물과 분산체를 형성하여 제1 점착층(140)에 적용될 수 있다. 상술한 것과 같이 별도의 첨가물을 추가하여, 제1 점착층(140) 자체에 의하여도 광특성 조절효과를 달성할 수 있다.
다만 제1 프리즘(112) 및 제2 프리즘(122)은 제1 점착층(140)에 의하여 단일 광학 시트(100)를 형성할 수 있다면 에멀젼형의 제1 점착층(140)에 국한되는 것은 아니다.
디스플레이 장치(1)에 적용되는 광학 시트의 매수를 줄이기 위해서는 휘도 향상과 더불어 차폐성의 향상이 요구되기 때문에, 차폐성을 향상시키는 구조가 필요하다. 도 3에 도시된 차폐층(130)은 후술하는 제1 차폐층(131) 및 제2 차폐층(132)을 포함하는 구성이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면 제1 프리즘시트(110)과 제2 프리즘시트(120)의 사이에는 제1 차폐층(131)이 더 배치될 수 있다. 제1 차폐층(131)은 제1 점착층(140)의 배면에 코팅되는 방식으로 배치될 수 있다. 즉 제1 차폐층(131)은 제1 점착층(140)의 후방에서 제1 점착층(140)을 코팅하는 방식으로 형성될 수 있다.
제2 차폐층(132) 제2 프리즘시트(120)의 배면에 코팅되며 백라이트 유닛(210)에서 조사된 광이 투과하며 확산되도록 마련될 수 있다. 제2 차폐층(132)의 형성 방법 및 재질은 제1 차폐층(131)과 동일하게 마련될 수 있다. 따라서 이하의 제1 차폐층(131) 및 제2 차폐층(132)에 관한 설명은 제1 차폐층(131)에 관한 설명을 기준으로 서술하도록 한다.
제1 차폐층(131)은 제2 프리즘시트를 통과한 광이 투과하며 확산되도록 마련될 수 있다. 구체적으로 제1 차폐층(131)은 제2 프리즘(122)로부터 집광되어 나온 광을 차폐 및 확산시키는 광특성을 지니도록 마련될 수 있다.
제1 차폐층(131)은 레진 물질인 메타 스틸렌(Meta Styrene, MS) 또는 아크릴 계열 물질(PET, PC, PMMA, PBMA)을 베이스로 무기 입자인 실리카, TiO2 및 CaCO3 로 중 적어도 하나를 혼입하여 형성할 수 있다. 이러한 구조에 따라, 제2 프리즘(122)으로부터 집광되어 나온 광이, 레진 물질과 무기 입자간의 굴절률 차이에 따라 체적 산란(Volume Scattering)을 일으키며 제1 점착층(140) 또는 제1 프리즘시트(110)로 출사 시 균일한 출광 분포를 가지게 된다. 이러한 제1 차폐층(131)은 제1 프리즘시트(110) 또는 제1 점착층(140)의 배면에 Ÿ‡ 코팅(Wet Coating)방식으로 형성될 수 있다.
다시 말하자면 제2 프리즘(122)으로부터 집광되어 나온 광을 확산시켜 광의 부분적인 밀집현상을 방지하여, 광이 액정표시패널을 향해 균일하게 조사될 수 있게 한다.
도 3 내지 도 5를 참조하면 제2 프리즘(122)의 산(꼭지)은 제1 차폐층(131) 및 제1 점착층(140)을 관통하는 구조로 마련되며, 제1 프리즘시트(110), 제2 프리즘시트(120) 및 제1 차폐층(131) 및 제2 차폐층(132)은 상호 고정되어 단일 광학 시트로 형성될 수 있다.
구체적으로 제2 프리즘(122)은 제1 차폐층(131)을 D2만큼 관통하며, 제1 점착층(140)을 D1만큼 관통하도록 마련될 수 있다. 도 5에 도시된 것 과 같이 D2의 크기는 제1 차폐층(131)의 두께와 같게 형성될 수 있다.
제1 차폐층(131) 및 제1 점착층(140)의 두께가 과도하게 두껍게 형성될 경우 휘도의 절대적인 수치가 낮아질 수 있다. 또한 제1 점착층(140)의 두께를 고려하여 제2 프리즘(122)의 제1 프리즘시트의 제1 기재층(111)에 닿아 파손되는 상황을 방지하여야 한다. 제2 프리즘(122)의 산(꼭지)은 제1 차폐층(131) 및 제1 점착층(140)을 관통함에 따라 각 구성간의 경계면에서 발생할 수 있는 추가적인 광특성 변화가 존재할 수 있다. 제2 프리즘(122)의 제1 점착층(140) 관통 깊이(D1)와 제2 프리즘(122)의 제1 차폐층(131) 관통 깊이(D2)를 디스플레이 장치(1)의 설계사양에 적합한 차폐성 기타 광특성을 나타내도록 설정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)의 광학 시트(100)의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5의 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)와의 차이점은 제1 점착층(140)과 제1 차폐층(131)의 배치 순서가 바뀌었다는 점이다. 디스플레이 장치(1)의 패널의 넓이 및 설계사양에 따라 제1 점착층(140)과 제1 차폐층(131)의 배치 순서를 변경할 수 있다. 제1 차폐층(131)과 제1 점착층(140)에 관한 설명은 상술한 바와 같으며 이하에서는 차이점 위주로 서술하도록 한다.
도 6을 참조하면 제2 프리즘(122)의 산(꼭지)은 제1 차폐층(131) 및 제1 점착층(140)을 관통하는 구조로 마련되며, 제1 프리즘시트(110), 제2 프리즘시트(120) 및 제1 차폐층(131)및 제2 차폐층(132)은 상호 고정되어 단일 광학 시트(100)로 형성될 수 있다.
구체적으로 제2 프리즘(122)은 제1 차폐층(131)을 D1만큼 관통하며, 제1 점착층(140)을 D2만큼 관통하도록 마련될 수 있다. 도 6에 도시된 것 과 같이 D2의 크기는 제1 점착층(140)의 두께와 같게 형성될 수 있다.
제1 차폐층(131) 및 제1 점착층(140)의 두께가 과도하게 두껍게 형성될 경우 휘도의 절대적인 수치가 낮아질 수 있다. 또한 제1 점착층(140)의 두께를 고려하여 제2 프리즘(122)의 제1 프리즘시트의 제1 기재층(111)에 닿아 파손되는 상황을 방지하여야 한다. 제2 프리즘(122)의 산(꼭지)은 제1 차폐층(131) 및 제1 점착층(140)을 관통함에 따라 각 구성간의 경계면에서 발생할 수 있는 추가적인 광특성 변화가 존재할 수 있다. 제2 프리즘(122)의 제1 차폐층(131) 관통 깊이(D1)와 제2 프리즘(122)의 제1 점착층(140) 관통 깊이(D2)를 디스플레이 장치(1)의 설계사양에 적합한 차폐성 기타 광특성을 나타내도록 설정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)의 광학 시트(100)의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5의 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)와의 차이점은 제1 차폐층(131)의 배면에 제2 점착층(140)이 코팅되어 형성되었다는 점이다. 디스플레이 장치(1)의 패널의 넓이 및 설계사양에 따라 제2 점착층(140)를 추가 형성할 수 있다. 또한 도 6의 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)의 광학 시트(100)와 대비할 때 더욱 견고한 단일 광학 시트(100)의 구조를 형성할 수 있다.
제1 차폐층(131)과 제1 점착층에 관한 설명은 상술한 바와 같으며, 제2 점착층(140)의 형성 방법 및 재질은 제1 점착층(140)과 동일하게 마련될 수 있다. 이하에서는 차이점 위주로 서술하도록 한다.
도 7를 참조하면 제2 프리즘(122)의 산(꼭지)은 제1 차폐층(131), 제1 점착층(140), 제1 차폐층(131) 및 제2 점착층(140)을 관통하는 구조로 마련되며, 제1 프리즘시트(110), 제2 프리즘시트(120), 제1 차폐층(131) 및 제2 차폐층(132)은 상호 고정되어 단일 광학 시트로 형성될 수 있다.
구체적으로 제2 프리즘(122)은 제1 차폐층(131)을 D2만큼 관통하며, 제1 점착층(140)을 D1만큼 관통하도록 마련될 수 있다. 또한 추가적으로 배치된 제2 점착층(140)을 D3만큼 관통하도록 마련될 수 있다. 도 7에 도시된 것 과 같이 D2의 크기는 제1 차폐층(131)의 두께와 같게 형성될 수 있다. 도 7에 도시된 것과 같이 D3의 크기는 제2 점착층(140)의 두께와 같게 형성될 수 있다.
제1 차폐층(131), 제1 점착층(140) 및 제2 점착층(140)의 두께가 과도하게 두껍게 형성될 경우 휘도의 절대적인 수치가 낮아질 수 있다. 또한 제1 점착층(140)의 두께를 고려하여 제2 프리즘(122)의 제1 프리즘시트의 제1 기재층(111)에 닿아 파손되는 상황을 방지하여야 한다. 제2 프리즘(122)의 산(꼭지)은 제1 차폐층(131), 제1 점착층(140) 및 제2 점착층(140)을 관통함에 따라 각 구성간의 경계면에서 발생할 수 있는 추가적인 광특성 변화가 존재할 수 있다. 제2 프리즘(122)의 제1 점착층(140) 관통 깊이(D1)와 제2 프리즘(122)의 제1 차폐층(131) 관통 깊이(D2), 그리고 제2 프리즘(122)의 제2 점착층(140) 관통 깊이(D3)를 디스플레이 장치(1)의 설계사양에 적합한 차폐성 기타 광특성을 나타내도록 설정할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)의 광학 시트를 확대하여 도시한 사시도이다.
도 5 내지 도 7의 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)와의 차이점은 제1 프리즘시트(110)와 제2 프리즘시트(120)사이에 제1 차폐층(131)을 배치하지 않았다는 점이다.
도 8을 참조하면 제1 프리즘시트(110)와 제2 프리즘시트(120)사이에 제1 점착층(140)만이 배치되어 있다. 구체적으로는 제1 프리즘시트(110)의 배면에 제1 점착층(140)을 코팅한 후 제2 프리즘시트(120)가 곧바로 제1 프리즘시트(110)의 배면에 고정될 수 있다.
도 8을 참조하면 차폐성을 향상시키는 구조로서 제2 프리즘시트(120)의 배면에 코팅되는 제2 차폐층(132)이 형성될 수 있다. 제2 차폐층(132) 제2 프리즘시트(120)의 배면에 코팅되며 백라이트 유닛(210)에서 조사된 광이 투과하며 확산되도록 마련될 수 있다. 제2 차폐층(132)의 형성 방법 및 재질은 상술한 제1 차폐층(131)과 동일하게 마련될 수 있다.
또한 제1 프리즘시트(110)와 제2 프리즘시트(120)사이에 제1 점착층(140)만이 배치되더라도 제1 점착층(140)을 형성할 때, 상술한 에멀젼형 점착층의 제조공정에서 무기 입자인 실리카, TiO2 및 CaCO3 로 중 적어도 하나를 일정량 혼입하여 형성할 수 있다. 이로 인하여 제1 점착층(140) 역시 제2 프리즘시트(120)를 통과한 광이 투과하며 확산되도록 마련될 수 있다. 구체적으로 제1 점착층(140)은 제2 프리즘(122)로부터 집광되어 나온 광을 차폐 및 확산시키는 광특성을 지니도록 마련될 수 있다.
도 9은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)의 광학 시트(100)를 확대하여 도시한 사시도이다. 도 10은 도 9에 도시된 광학 시트(100)를 확대해서 도시한 사시도이다. 도 11는 도 9에 도시된 광학 시트(100)의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5의 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)와의 차이점은 제2 프리즘(122)의 산(꼭지)의 형상이 곡선(라운드)의 형상으로 이루어져 있다는 점이다.
이외에 제2 프리즘(122)의 산(꼭지)은 제1 차폐층(131), 제1 점착층(140), 제1 차폐층(131)을 관통하는 구조로 마련되며, 제1 프리즘시트(110), 제2 프리즘시트(120), 제1 차폐층(131) 및 제2 차폐층(132)은 상호 고정되어 단일 광학 시트로 형성될 수 있다는 점은 동일할 수 있다.
또한 도 6의 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)와 같이 디스플레이 장치(1)의 패널의 넓이 및 설계사양에 따라 제1 점착층(140)과 제1 차폐층(131)의 배치 순서를 변경할 수 있다.
또한 도 7의 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)와 같이 제1 차폐층(131)의 배면에 제2 점착층(140)이 코팅되어 형성되었다는 점이다. 디스플레이 장치(1)의 패널의 넓이 및 설계사양에 따라 제2 점착층(140)를 추가 형성할 수 있다.
구체적으로 제2 프리즘(122)은 제1 차폐층(131)을 D2만큼 관통하며, 제1 점착층(140)을 D1만큼 관통하도록 마련될 수 있다. 도 5에 도시된 것 과 같이 D2의 크기는 제1 차폐층(131)의 두께와 같게 형성될 수 있다.
제1 차폐층(131) 및 제1 점착층(140)의 두께가 과도하게 두껍게 형성될 경우 휘도의 절대적인 수치가 낮아질 수 있다. 또한 제1 점착층(140)의 두께를 고려하여 제2 프리즘(122)의 제1 프리즘시트의 제1 기재층(111)에 닿아 파손되는 상황을 방지하여야 한다. 이때 도 5의 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)와의 차이점은 제2 프리즘(122)의 산(꼭지)의 형상이 상기의 곡률반경의 범위를 지니는 곡선(라운드)의 형상로 마련됨으로써 도 5의 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)의 제2 프리즘(122)의 제1 점착층(140) 관통 깊이(D1)를 다소 좁게 설정할 수 있다는 점이다. 즉 곡선(라운드)의 형상으로 인하여 제1 점착층과의 접촉면적의 상승효과를 도모할 수 있다.
제2 프리즘(122)의 산(꼭지)은 제1 차폐층(131) 및 제1 점착층(140)을 관통함에 따라 각 구성간의 경계면에서 발생할 수 있는 추가적인 광특성 변화가 존재할 수 있다. 따라서 제2 프리즘(122)의 제1 점착층(140) 관통 깊이(D1)와 제2 프리즘(122)의 제1 차폐층(131) 관통 깊이(D2) 및 곡률반경(R)을 디스플레이 장치(1)의 설계사양에 적합한 차폐성 기타 광특성을 나타내도록 설정할 수 있다.
도 12은 도 3의 제1 프리즘시트(110)의 후방에 배치되는 제1 차폐층(131)을 다른 방향에서 도시한 개략적인 사시도이다. 도 13는 도 12의 일부영역을 확대한 사시도이다. 이하 제1 차폐층(131)을 기준으로 서술하지만 제2 차폐층(132) 역시 동일하게 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다.
도 12 및 도 13에 도시된 것과 같이 제1 차폐층(131)은 제1 점착층(140)의 배면에 코팅되는 방식으로 형성될 수 있다. 또는 상술한 것과 같이 제1 프리즘시트(110) 즉 제1 기재층(111)의 배면에 직접 코팅되는 방식으로도 형성될 수 있다. 제1 차폐층(131)에는 제2 점착층(140)이 코팅될 수 있다.
제1 차폐층(131)은 제2 프리즘시트(#, 제2 차폐층(132)의 경우 백라이트 유닛(210)으로부터 조사된 광)를 통과한 광이 투과하며 확산되도록 마련될 수 있다. 구체적으로 제1 차폐층(131)은 제2 프리즘(122)로부터 집광되어 나온 광을 차폐 및 확산시키는 광특성을 지니도록 마련될 수 있다.
제1 차폐층(131)은 레진 물질인 메타 스틸렌(Meta Styrene, MS) 또는 아크릴 계열 물질(PET, PC, PMMA, PBMA)을 베이스로 무기 입자인 실리카, TiO2 및 CaCO3 로 중 적어도 하나를 혼입하여 형성할 수 있다. 이러한 구조에 따라, 제2 프리즘(122)으로부터 집광되어 나온 광이, 레진 물질과 무기 입자간의 굴절률 차이에 따라 체적 산란(Volume Scattering)을 일으키며 제1 점착층(140) 또는 제1 프리즘시트(110)로 출사 시 균일한 출광 분포를 가지게 된다. 이러한 제1 차폐층(131)은 제1 프리즘시트(110) 또는 제1 점착층(140)의 배면에 Ÿ‡ 코팅(Wet Coating)방식으로 형성될 수 있다. 이러한 제1 차폐층(131)의 재료적 특성 이외에도 제1 차폐층(131)의 구조적 형상에 의하여 차폐 및 확산을 더욱 효과적으로 달성할 수 있다.
도 3 내지 도 7 및 도 9 내지 도 11에 도시된 제1 차폐층(131)의 경우 그 표면상에 별도의 패턴의 형성 없이 평탄한 표면을 지닐 수 있었다.
도 12 내지 도 13에 도시된 제1 차폐층(131)의 경우 그 표면에 복수의 비드(131-1)를 지니는 엠보형상으로 마련될 수 있다. 이러한 엠보형상은 제1 프리즘시트(110) 또는 제1 점착층(140)의 배면에 Ÿ‡ 코팅(Wet Coating)방식으로 진행하는 과정에서 형성될 수 있다. 구체적으로는 제1차 Ÿ‡ 코팅 진행 시 별도의 패턴의 형성 없이 평탄한 표면을 지니는 제1 차폐층(131)을 형성한 후, 제2차 Ÿ‡ 코팅 진행 시 상기의 평탄한 표면의 제1 차폐층(131)의 표면에 추가적인 복수의 비드(131-1)를 형성하여 최종적으로 엠보형상을 지니는 제1 차폐층(131)을 형성할 수 있다. 또는 이와 달리 상기의 과정이 1회의 Ÿ‡ 코팅 진행으로 이루어 질 수 있으며 복수의 비드(131-1) 구조가 아닌 복수의 삼각뿔 또는 사각뿔등 다양한 형상으로 마련될 수 있다. 또한 제2 차폐층(132) 역시 상술한 제1 차폐층(131)과 동일하게 형성될 수 있다.
도 14은 종래 기술대비 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)의 단일 광학 시트(100)를 적용하였을 때 시야각에 따른 광의 분포의 변화를 나타낸 그래프이다. 도 14의 세로축은 광학 시트를 통과한 백라이트 유닛의 휘도를 나타낸다. 도 14의 가로축은 좌우 방향으로의 시야각을 나타낸다. 따라서, 각도 0°은 사용자가 정면에서 디스플레이 장치(1)를 바라보았을 때를 의미한다.
도 14을 참조하면, α의 크기에 따라 광의 분포가 달라짐을 알 수 있다. α의 크기가 변함에 따라 광의 분포는 다소 상이해지지만, 시야각 30° 이상에서 발생하는 측면광의 휘도는, 종래 기술대비 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)의 단일 광학 시트(100)를 적용하였을 때 상대적으로 증가할 수 있다. 각도 0 근방의 일부 영역에서는 종래 기술대비 정면광의 휘도는 상대적으로 다소 감소할 수 있다.
이는 각도 0° 근방의 정면광의 휘도를 다소 낮추고, 시야각 30° 이상에서 발생하는 측면광의 휘도를 향상 시킴으로써, 디스플레이 장치(1)의 시야각 30° 이상에서 발생하는 급격한 휘도 강하를 방지한다고 볼 수 있다. 즉 사용자가 전방에서 디스플레이 장치(1)를 바라볼 때, 정면에서 양 측면으로 이동하며 디스플레이 장치(1)를 사용함에 따라 느끼던 급격한 휘도 강하를 방지할 수 있다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 광학 시트(100)를 적용함으로써 정면광의 휘도를 크게 감소시키지 않으면서 동시에 측면광의 휘도를 향상시켜 디스플레이 장치(1) 전반의 휘도 향상 및 균일도 향상의 효과를 확보할 수 있다.
따라서 본 발명의 사상에 따른 디스플레이 장치(1)는 시야각의 변화에도 불구하고 유니폼한 밝기의 영상을 표시할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)를 제작하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
제1 과정(910)에서 복수의 제1 프리즘(112)을 표면에 가지는 제1 프리즘시트(110)를 형성할 수 있다. 구체적으로 제1 기재층(111)과 제1 기재층(111)의 상면에 형성되는 복수의 제1 프리즘(112) 각각이 상하 방향으로 연장되도록 형성할 수 있다. 복수의 제1 프리즘(112)은 좌우 방향으로 반복하여 배치될 수 있다 이때 복수의 제1 프리즘(112)은 상술한 바와 같이 바람직하게는, 제1 프리즘(112)의 꼭지각이 α는 아래와 같은 각도 범위를 가지며 제1 프리즘(112)의 높이(h2)는 아래와 같은 범위를 갖도록 형성될 수 있다.
제 2 과정(920)에서 제1 프리즘시트(110)의 배면에 제1 점착층(140)을 코팅할 수 있다. 제1 점착층(140)에 적용되는 점착제는, 제1 점착층(140)이 제1 프리즘시트(110)의 배면에 코팅되는 방식으로 배치된다는 점에서 에멀젼형의 점착층으로 형성될 수 있다. 경우에 따라서는 에멀젼형 점착층의 제조공정에서 무기 입자인 실리카, TiO2 및 CaCO3 로 중 적어도 하나를 일정량 혼입하여 형성할 수 있다.
제3 과정(930)에서는 제 2과정(920)에서 형성된 제1 점착층(140)의 배면에 제1 차폐층(131)을 코팅할 수 있다. 제1 차폐층(131)은 레진 물질인 메타 스틸렌(Meta Styrene, MS) 또는 아크릴 계열 물질(PET, PC, PMMA, PBMA)을 베이스로 무기 입자인 실리카, TiO2 및 CaCO3 로 중 적어도 하나를 혼입하여 형성할 수 있다. 또한 제1 점착층(140)의 배면에 Ÿ‡ 코팅(Wet Coating)방식으로 형성될 수 있다.
이때 추가적으로 제1 차폐층(131)의 표면에 복수의 비드(131-1)를 지니는 엠보형상을 형성할 수 있다. 구체적으로는 제1차 Ÿ‡ 코팅 진행 시 별도의 패턴의 형성 없이 평탄한 표면을 지니는 제1 차폐층(131)을 형성한 후, 제2차 Ÿ‡ 코팅 진행 시 상기의 평탄한 표면의 제1 차폐층(131)의 표면에 추가적인 복수의 비드(131-1)를 형성하여 최종적으로 엠보형상을 지니는 제1 차폐층(131)을 형성할 수 있다. 또는 이와 달리 상기의 과정이 1회의 Ÿ‡ 코팅 진행으로 이루어 질 수 있으며 복수의 비드(131-1) 구조가 아닌 복수의 삼각뿔 또는 사각뿔등 다양한 형상으로 마련될 수 있다.
또한 도 7에 도시된 것과 같이 제1 차폐층(131)을 코팅하는 제2 점착층(140)을 추가로 형성할 수 있다. 제2 점착층(140)의 형성 방법은 상술한 제1 점착층(140)의 형성 방법과 동일하게 진행될 수 있다.
제4 과정(940)에서는 복수의 제2 프리즘(122)을 표면에 가지는 제2 프리즘시트(120)를 형성할 수 있다. 구체적으로 제2 기재층(121)과 제2 기재층(121)의 상면에 형성되는 복수의 제2 프리즘(122) 각각이 상하 방향으로 연장되도록 형성할 수 있다. 복수의 제2 프리즘(122)은 좌우 방향으로 반복하여 배치될 수 있다 이때 복수의 제2 프리즘(122)은 상술한 바와 같이 바람직하게는, 제2 프리즘(122)의 꼭지각이 α는 아래와 같은 각도 범위를 가지며 제2 프리즘(122)의 높이(h2)는 아래와 같은 범위를 갖도록 형성될 수 있다.
이후 제2 프리즘시트(120)를 제1 프리즘시트(110)를 향하여 가압하여 제1 프리즘시트(110), 제2 프리즘시트(120) 및 제1 차폐층(131)및 제2 차폐층(132)은 상호 고정되어 단일 광학 시트(100)로 형성될 수 있다. (제5 과정(950) 참조)
구체적으로 제2 프리즘시트(120)를 제1 프리즘시트(110)를 향하여 가압할 때, 제2 프리즘(122)은 제1 차폐층(131)을 D2만큼 관통하며, 제1 점착층(140)을 D1만큼 관통하도록 마련될 수 있다. 또한 추가적으로 배치된 제2 점착층(140)을 D3만큼 관통하도록 가압되는 공정이 마련될 수 있다. D1 내지 D3의 범위는 상술한 바와 같다.
이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
1: 디스플레이 장치
20: 디스플레이 패널
210: 백라이트 유닛
100: 단일 구조의 광학 시트, 단일 광학 시트
110: 제1 프리즘시트
120: 제2 프리즘시트
131: 제1 차폐층
131-1: 복수의 비드
132: 제2 차폐층
140: 제1 점착층
140-1: 제2 점착층

Claims (20)

  1. 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 후방에 배치되며 상기 디스플레이 패널을 향하여 광을 조사하는 백라이트 유닛; 및
    복수의 제1 프리즘을 표면에 가지는 제1 프리즘시트;와 복수의 제2 프리즘을 표면에 가지고, 상기 제1 프리즘시트의 후방에 배치되는 제2 프리즘시트; 및 상기 제1 프리즘시트와 상기 제2 프리즘시트 사이에 배치되며 상기 제2 프리즘시트를 통과한 광이 투과하며 확산되도록 마련되는 제1 차폐층;을 포함하며 상기 백라이트 유닛과 상기 디스플레이 패널 사이에 배치되는 광학 시트;를 포함하고,
    상기 광학 시트는 상기 제1 프리즘시트, 상기 제2 프리즘시트 및 상기 제1 차폐층은 상호 고정되어 단일 광학 시트로 형성되는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프리즘시트의 배면에 코팅되는 제1 점착층을 더 포함하고,
    상기 제1 차폐층은 상기 제1 점착층을 덮도록 코팅되며 상기 제2 프리즘시트가 상기 제1 차폐층을 관통하여 상기 제1 점착층에 고정되는 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 차폐층을 덮도록 코팅되는 제2 점착층을 더 포함하고,
    상기 제2 프리즘시트가 상기 제2 점착층 및 상기 제1 차폐층을 관통하여 상기 제1 점착층에 고정되는 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제 1차폐층은 상기 제1 프리즘시트의 배면에 코팅되며,
    상기 제 1차폐층을 덮도록 코팅되는 제1 점착층을 더 포함하고,
    상기 제2 프리즘시트가 상기 제1 점착층을 관통하여 상기 제1 차폐층에 고정되는 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 프리즘시트의 배면에 코팅되며 상기 백라이트 유닛에서 조사된 광이 투과하며 확산되도록 마련되는 제2 차폐층을 더 포함하는 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 차폐층 및 상기 제2 차폐층은 PBMA(Poly Butyl Metha Acrylate)로 마련되는 디스플레이 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 차폐층 및 상기 제2 차폐층은 엠보형상으로 마련되는 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프리즘과 상기 제2 프리즘은 각각 이등변 삼각형 형상의 단면을 가지는 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 프리즘의 꼭지는 라운드 형상으로 마련되는 디스플레이 장치.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 제1 차폐층 및 상기 제2 차폐층은 Ÿ‡ 코팅(Wet Coating)방식으로 형성되는 디스플레이 장치.
  11. 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 후방에 배치되며 상기 디스플레이 패널을 향하여 광을 조사하는 백라이트 유닛; 및
    복수의 제1 프리즘을 표면에 가지는 제1 프리즘시트;와, 복수의 제2 프리즘을 표면에 가지고, 상기 제1 프리즘시트의 후방에 배치되는 제2 프리즘시트 및 상기 제2 프리즘시트의 배면에 코팅되며 상기 백라이트 유닛에서 조사된 광이 투과하며 확산되도록 마련되는 차폐층을 포함하며 상기 백라이트 유닛과 상기 디스플레이 패널 사이에 배치되는 광학 시트;를 포함하고,
    상기 광학 시트는 상기 제1 프리즘시트, 상기 제2 프리즘시트 및 상기 차폐층은 상호 고정되어 단일 광학 시트로 형성되는 디스플레이 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 프리즘시트의 배면에 코팅되는 점착층을 더 포함하고,
    상기 제2 프리즘시트가 상기 점착층에 고정되는 디스플레이 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 차폐층은 PBMA(Poly Butyl Metha Acrylate)로 마련되는 디스플레이 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 차폐층은 엠보형상으로 마련되는 디스플레이 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제1 프리즘과 상기 제2 프리즘은 각각 이등변 삼각형 형상의 단면을 가지는 디스플레이 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1 프리즘의 꼭지는 라운드 형상으로 마련되는 디스플레이 장치.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 차폐층은 Ÿ‡ 코팅(Wet Coating)방식에 의하여 엠보형상으로 형성되는 디스플레이 장치.
  18. 복수의 프리즘시트를 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법에 있어서,
    복수의 제1 프리즘을 표면에 가지는 제1 프리즘시트를 형성하고,
    상기 제1 프리즘시트의 배면에 코팅되는 점착층을 형성하고,
    상기 점착층을 덮도록 코팅되며, 광이 투과하며 확산되도록 마련되는 제1 차폐층을 형성하고,
    복수의 제2 프리즘을 표면에 가지고, 상기 제1 프리즘시트의 후방에 배치되는 제2 프리즘시트를 형성하고,
    상기 제2 프리즘시트의 배면에 코팅되며, 광이 투과하며 확산되도록 마련되는 제1 차폐층을 형성하고,
    상기 제2 프리즘시트를 상기 제1 프리즘시트에 가압하여, 상기 제2 프리즘시트가 상기 차폐층을 관통하여 상기 점착층에 고정하는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 제1 차폐층 및 상기 제2 차폐층은 PBMA(Poly Butyl Metha Acrylate)로 형성되는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제조방법.
  20. 제 18항에 있어서,
    상기 제1 차폐층 및 상기 제2 차폐층은 Ÿ‡ 코팅(Wet Coating)방식으로 형성되는 디스플레이 장치의 제조 방법.


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