KR20220145039A - 렌티큘러 렌즈 및 이를 포함하는 3d hud용 디스플레이 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 렌티큘러 렌즈 및 이를 포함하는 3D HUD용 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 렌티큘러 렌즈는, 점착층; 상기 점착층 상에 형성되는 베이스 기판; 및 상기 베이스 기판 상에 형성되는 패턴층;을 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 렌티큘러 렌즈 및 이를 포함하는 3D HUD용 디스플레이 장치에 관한 것이다.
3D 영상을 인지하기 위한 요인 중 가장 지배적인 요인은 사용자의 양 눈에 보여지는 영상의 차이이다. 사용자의 양 눈에 서로 다른 영상을 보여주기 위한 방법으로는 편광을 이용한 분할, 시분할, 원색(primary color)의 파장을 다르게 한 파장 분할 등을 원하는 영상을 필터링(Filtering)하는 안경 방식과, 패럴렉스 배리어(parallax barrier), 렌티큘러 렌즈(lenticular lens), 또는 방향성 백라이트 유닛(directional BLU) 등 3D 변환 장치를 이용하여 각 영상을 특정 공간에서만 볼 수 있도록 하는 무안경 방식이 있다. 무안경 방식의 경우, 안경 착용의 불편을 덜 수 있다는 장점이 있다. 이러한 3D 영상은 거울 및 렌즈 등의 광학계를 통해 제공될 수도 있다. 이 경우, 광학계에 의해 빛의 방향이 변경되므로, 3D 영상 렌더링 시 빛의 방향 변화가 고려될 필요가 있다.
HUD(head up display) 시스템은 운전자의 전방에 허상(virtual image)을 생성하고 허상 내에 정보를 표시하여 운전자에게 다양한 정보를 제공할 수 있다. 운전자에게 제공되는 정보는 차량 속도, 주유 잔량, 엔진 RPM(revolution per minute) 등의 계기판 정보 및 네비게이션 정보를 포함할 수 있다. 운전자는 운전 중에 시선의 이동 없이 전방에 표시된 정보를 쉽게 파악할 수 있으므로, 운전 안정성이 높아질 수 있다. HUD 시스템은 계기판 정보 및 네비게이션 정보 이외에도 전방 시야가 좋지 않은 경우에 도움을 주기 위한 차선 표시, 공사 표시, 교통사고 표시, 행인을 나타내는 경고 표시 등을 운전자에게 증강현실(AR: Augmented Reality) 기법으로 제공할 수 있다.
다만, HUD를 이용하여 3D를 구현하기 위해서는 무아레 패턴(Moire pattern)과 크로스토크(crosstalk)를 억제하기 위한 정밀한 아이트래킹 기술과 포커싱이 필요하며, 고휘도의 LCD 백라이트유닛 및 렌즈의 수치 안정성(dimensional stability)이 확보될 필요가 있다.
전술한 배경기술은 발명자가 본원의 개시 내용을 도출하는 과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.
상술한 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 3D HUD용 디스플레이 장치에 적합한 렌티큘러 렌즈 및 이를 포함하는 3D HUD용 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.
그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은, 다양한 실시 예에 따른 렌티큘러 렌즈 및 이를 포함하는 3D HUD용 디스플레이 장치에 관한 것이다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 렌티큘러 렌즈는, 점착층; 상기 점착층 상에 형성되는 베이스 기판; 및 상기 베이스 기판 상에 형성되는 패턴층;을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 렌티큘러 렌즈는, 고온, 저온, 다습, 직사광선 등의 외부 환경 조건에서 빛의 간섭이 발생하지 않을 수 있고, 크기와 위치가 변화하지 않을 수 있다.
본 발명은 3D HUD용 디스플레이 장치에 적합한 렌티큘러 렌즈 및 이를 포함하는 3D HUD용 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
도 1은, 다양한 실시 예에 따른 렌티큘러 렌즈의 사시도이다.
도 2는, 다양한 실시 예에 따른 3D HUD용 디스플레이 장치의 사시도이다.
도 3은, 다양한 실시 예에 따른 3D HUD용 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 2는, 다양한 실시 예에 따른 3D HUD용 디스플레이 장치의 사시도이다.
도 3은, 다양한 실시 예에 따른 3D HUD용 디스플레이 장치의 단면도이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시 예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시 예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시 예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 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 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시 예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시 예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 실시 예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
다양한 실시 예에 따르면, 3D 디스플레이를 구현하는 방법으로서, 무안경식 시스템과 안경식 시스템을 이용할 수 있다. 3D를 구현하기 위해 특수 고안된 안경이 필요하지 않은 무안경식 시스템의 일 예시로서, 렌티큘러 렌즈(lenticular lens)를 이용하는 방식이 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 렌티큘러 렌즈는 일 면 상의 복수 개의 볼록한 형태를 가지는 렌티큘(lenticule)들이 형성되는 렌즈의 총칭으로서, 입체적인 3D 정보를 표현하기 위해 렌티큘러 렌즈를 3D 디스플레이 장치에 도입할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 이동수단에 렌티큘러 렌즈를 도입할 수 있으며, 렌티큘러 렌즈는, 특히, 3D HUD(head up display)를 사용자에게 제공할 수 있다는 장점이 있다. 이동수단은 이동 방향으로 윈드실드(wind shield)가 있어 이에 HUD가 표시될 수 있고, 특히 3D HUD를 표현하기 위해서는 사용자의 좌안과 우안에 시각 정보의 차이가 있는 영상을 제공할 수 있어야 한다.
다양한 실시 예에 따른 렌티큘러 렌즈는, 점착층; 상기 점착층 상에 형성되는 베이스 기판; 및 상기 베이스 기판 상에 형성되는 패턴층;을 포함할 수 있다.
도 1은, 다양한 실시 예에 따른 렌티큘러 렌즈의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 렌티큘러 렌즈(1)는 점착층(101), 베이스 기판(102) 및 패턴층(103)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 점착층(101)은 점착제 조성물을 열경화 또는 광경화하여 제조되는 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 점착층(101)은 베이스 기판(102) 상에 점착제 조성물을 도포하여 형성되는 것일 수 있다.
다양한 이동수단, 일 예시로서 자동차의 경우, 차량 내부의 온도가 급격하게 변하며(온도 가변범위: -40 ℃ 내지 90 ℃), 직사광선에 쉽게 노출되고, 눈비 등의 기상 환경에 따라 다양한 습도 상황에 놓이게 된다.
다양한 실시 예에 따른 렌티큘러 렌즈는, 이동수단에 장착되기 위해 상기 언급한 야외 노출에 의한 고온, 고습, 태양광 등에 대한 내성이 강하고, 따라서 이동수단에 적합한 렌티큘러 렌즈를 제공할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 점착제 조성물은, 아크릴산 에스테르계 모노머; 개시제; 및 경화제;를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 점착제 조성물은, 점착층으로 형성되었을 때 외부 환경에 의한 수축을 최소화하고, 특히, 렌티큘러 렌즈에 부착 가능한 기재(예: 편광 필름층)의 팽창, 수축에 의한 응력을 렌티큘러 렌즈로 전달하지 않는 장점이 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 아크릴산 에스테르계 모노머는, 탄소 수가 2 내지 14개인 알킬기를 포함하는 알킬 아크릴산 에스테르 모노머를 포함하는 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 알킬 아크릴산 에스테르 모노머는, 에틸 (메타)아크릴레이트(ethyl (meth)acrylate), n-프로필 (메타)아크릴레이트(n-propyl (meth)acrylate), 이소프로필 (메타)아크릴레이트(isopropyl (meth)acrylate), n-부틸 (메타)아크릴레이트(n-butyl (meth)acrylate), t-부틸 (메타)아크릴레이트(t-butyl (meth)acrylate), sec-부틸 (메타)아크릴레이트(sec-butyl (meth)acrylate), 펜틸 (메타)아크릴레이트(pentyl (meth)acrylate), 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트(2-ethylhexyl (meth)acrylate), n-옥틸 (메타)아크릴레이트(n-octyl (meth)acrylate), 이소옥틸 (메타)아크릴레이트(isooctyl (meth)acrylate), 이소노닐 (메타)아크릴레이트(isononyl (meth)acrylate), 라우릴 (메타)아크릴레이트(lauryl (meth)acrylate) 및 테트라데실 (메타)아크릴레이트(tetradecyl (meth)acrylate)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것이고, 상기 알킬 아크릴산 에스테르 모노머는, 상기 점착제 조성물 중 50 중량% 이상인 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 알킬 아크릴산 에스테르 모노머는, 바람직하게는, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 알킬 아크릴산 에스테르 모노머는, 탄소 수가 2 내지 14개인 알킬기를 포함할 수 있는데, 알킬기의 탄소 수가 15개 이상인 경우 점착제 조성물의 유리전이온도(Tg)가 높아질 수 있고, 점착성이 떨어질 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 알킬 아크릴산 에스테르 모노머는, 점착제 조성물 중 50 중량% 이상일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 알킬 아크릴산 에스테르 모노머는, 바람직하게는, 점착제 조성물 중 50 중량% 내지 70 중량%일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 점착제 조성물 중 알킬 아크릴산 에스테르 모노머가 50 중량% 미만인 경우 점착제 조성물의 강도가 높아질 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 아크릴산 에스테르계 모노머는, 수산화 아크릴산 에스테르 모노머를 포함하는 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 수산화 아크릴산 에스테르 모노머는, 2-하이드록시에틸 (메타)아크릴레이트(2-hydroxyethyl (meth)acrylate), 2-하이드록시프로필 (메타)아크릴레이트(2-hydroxypropyl (meth)acrylate), 4-하이드록시부틸 (메타)아크릴레이트(4-hydroxybutyl (meth)acrylate), 2-하이드록시 프로필렌 글리콜 (메타)아크릴레이트(2-hydroxy propylene glycol (meth)acrylate) 및 2-하이드록시 프로필렌 (메타)아크릴레이트(2-hydroxy propylene (meth)acrylate)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것이고, 상기 수산화 아크릴산 에스테르 모노머는, 상기 점착제 조성물 중 5 중량% 내지 30 중량%인 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 수산화 아크릴산 에스테르 모노머는, 아크릴산 에스테르 모노머에 수산화기(-OH)가 결합되어 있는 것을 의미할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 수산화 아크릴산 에스테르 모노머는, 바람직하게는, 2-하이드록시에틸 (메타)아크릴레이트일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 수산화 아크릴산 에스테르 모노머는, 점착제 조성물 중 5 중량% 내지 30 중량%일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 수산화 아크릴산 에스테르 모노머가 5 중량% 미만인 경우 박리 강도(peel strength)가 낮아질 수 있고, 재단 특성(예: 커팅(cutting) 또는 펀칭(punching))이 저하될 수 있으며, 30 중량%를 초과하는 경우 점착제 조성물이 딱딱해질 수 있고, 밀착력이 저하될 수 있으며, 점도가 높아져 가공성이 저하될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 아크릴산 에스테르계 모노머는, 고리형 지방족 모노머로서 이소보닐 (메타)아크릴레이트(isobornyl (meth)acrylate)를 더 포함하는 것이고, 상기 고리형 지방족 모노머는, 상기 점착제 조성물 중 10 중량% 이하인 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 고리형 지방족 모노머는, 바람직하게는, 이소보닐 아크릴레이트일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 고리형 지방족 모노머는, 점착제 조성물 10 중량% 이하인 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 고리형 지방족 모노머가 점착제 조성물 중 10 중량%를 초과하는 경우 제품이 딱딱해져 기판과의 밀착력이 저하될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 아크릴산계 모노머는, (메타)아크릴산((meth)acrylic acid)를 포함하는 것이고, 상기 아크릴산계 모노머는, 상기 점착제 조성물 중 10 중량% 내지 40 중량%인 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 아크릴산계 모노머는, 바람직하게는, 아크릴산일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 아크릴산계 모노머는, 점착제 조성물 중 10 중량% 내지 40 중량%일 수 있으며, 상기 수치 범위를 벗어나는 경우 제품의 기판과의 박리 강도가 저하될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 개시제는, 벤조인계 화합물, 하이드록시 케톤계 화합물, 아미노 케톤계 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하고, 상기 아크릴산 에스테르계 모노머 100 중량부에 0.01 중량부 내지 3 중량부로 포함되는 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 개시제는, UV, 가시광, 전자기파 또는 열에 의해 라디칼을 발생시켜 점착제 조성물의 경화 반응을 유도할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 개시제는, 아크릴산 에스테르계 모노머 100 중량부에 대해 0.01 중량부 내지 3 중량부로 포함되는 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 아크릴산 에스테르계 모노머 100 중량부를 기준으로 개시제가 0.01 중량부 미만인 경우 반응이 일어나지 않거나 반응 시간이 길어질 수 있고, 3 중량부를 초과하는 경우 점착제 조성물을 경화시켰을 때의 중합도가 낮아지거나 미반응 개시제가 불순물로 잔존할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 경화제는, 다관능 페놀류 화합물, 아민류 화합물, 이미다졸 화합물, 산무수물, 유기인 화합물 및 할로겐화물, 다관능 아크릴게 화합물, 우레탄계 화합물, 이소시아네이트계 화합물, 알코올계 화합물, 폴리아미드, 폴리설파이드, 삼불화붕소로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하고, 상기 아크릴산 에스테르계 모노머 100 중량부에 0.01 중량부 내지 5 중량부로 포함되는 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 경화제는, 아크릴산 에스테르계 모노머 100 중량부에 대해 0.01 중량부 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 아크릴산 에스테르계 모노머 100 중량부를 기준으로 경화제가 0.01 중량부 미만인 경우 반응 시간이 길어지거나 경화가 충분히 일어나지 못할 수 있고, 5 중량부를 초과하는 경우 점착제 조성물을 경화시켰을 때 너무 딱딱하거나 미반응 경화제가 불순물로 잔존할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 점착제 조성물은, 파장 550 ㎚ 의 빛에 대한 투과도가 92% 이상이고, 헤이즈(haze)가 2% 미만인 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 점착층은, 다양한 실시 예에 따른 점착제 조성물을 열경화 또는 광경화하여 제조한 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 점착층은 기재 상에 형성 가능한 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 점착층은, 5 ㎛ 내지 100 ㎛의 두께이고, 상기 점착제 조성물을 롤-투-롤 코팅(roll-to-roll coating), 딥 코팅(dip coating), 슬롯 다이 코팅(slot die coating), 그라비어 코팅(gravure coating) 또는 스프레이 코팅(spray coating)으로 상기 기재 상에 도포하여 형성되는 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 점착층의 두께는, 바람직하게는, 5 ㎛ 내지 20 ㎛인 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 점착층의 두께가 100 ㎛보다 두꺼워지는 경우 점착층을 일 구성으로 포함하는 디스플레이 장치의 시인성이 저하될 수 있고, 점착층의 두께가 5 ㎛보다 얇은 경우 접착력이 부족하여 쉽게 분해 또는 박리될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 점착층은, 전단 탄성률(G')이 85 ℃에서 3 kPa 내지 30 kPa인 것이고, 25 ℃에서 10 kPa 내지 100 kPa인 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 25 ℃에서 점착층의 전단 탄성률은, 바람직하게는, 30 kPa 내지 70 kPa인 것일 수 있고, 85 ℃에서 점착층의 전단 탄성률은, 바람직하게는, 5 kPa 내지 15 kPa인 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 온도차가 극심한 환경에서 버티기 위해서는 상온에서의 전단 탄성률 뿐만 아니라 고온에서의 전단 탄성률도 고려된 점착층을 사용하는 것이 바람직할 수 있고, 고온에서의 전단 탄성률이 낮을수록 다양한 실시 예에 따른 렌티큘러 렌즈의 수축을 억제할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 점착층은, ASTM D903에 따른 박리 강도가 1,000 gf/inch 이상인 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 박리 강도는 ASTM D903에 따라 패널 또는 유리판의 표면에 25 ㎜의 폭이 되도록 점착층을 이용하여 필름 또는 렌티큘러 렌즈를 부착한 뒤, 필름 또는 렌티큘러 렌즈의 자유 단을 돌려 패널 또는 유리판의 자유 단과 반대 방향으로 잡아당겨 측정되는 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 점착층의 박리 강도는, 바람직하게는, 1,500 gf/inch 이상인 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 렌티큘러 렌즈는, 점착층; 상기 점착층 상에 형성되는 베이스 기판; 및 상기 베이스 기판 상에 형성되는 패턴층;을 포함할 수 있다.
도 1은, 다양한 실시 예에 따른 렌티큘러 렌즈의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 렌티큘러 렌즈(1)는 점착층(101), 베이스 기판(102) 및 패턴층(103)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 렌티큘러 렌즈는, 베이스 기판(102) 상에 패턴층(103)을 형성한 후, 패턴층(103)이 형성된 베이스 기판(102)의 일 면의 반대 면에 점착층(101)을 형성하는 것일 수 있다. 다만, 베이스 기판(102) 상에 점착층(101)을 먼저 형성한 뒤, 반대 면에 패턴층(103)을 형성할 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 패턴층(103)은, 베이스 기판(102) 상에 아크릴계 고분자를 균일한 두께로 슬롯-다이 코팅, 롤-코팅 또는 바-코팅을 통해 도포한 후 자외선 하에서 경화시키고, 패턴을 가지도록 임프린팅하여 형성하는 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 패턴층(103)은, 베이스 기판(102) 상에 아크릴계 고분자를 도포하는 것으로서, 10 ㎛ 내지 100 ㎛의 두께로 아크릴계 고분자가 도포된 이후 패턴이 형성되는 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 베이스 기판은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET; polyethylene terephthalate)를 포함하는 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 베이스 기판은, 1축 연신된 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 1축 연신된 필름을 베이스 기판으로 이용하는 경우, 2축 연신된 필름을 이용하는 경우에 비해 광학적 특성이 우수한 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 2축 연신된 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 광학적 이방성의 특성을 가지고 있어 선편광된 빛이 통과할 때 베이스 기판의 위치에 따라 위상 지연이 상이하게 발생하여 원편광 또는 타원편광된 빛으로 변하게 되고, 이는 영상의 휘도를 저하시킬 수 있다. 1축 연신된 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 위상차가 일정하게 유지되는 것으로서, 베이스 기판의 위치에 상관없이 위상 지연이 일정하게 유지될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 베이스 기판에 포함되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 머신 방향(MD: machine direction)이, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 렌티큘러 렌즈에 부착될 수 있는 편광필름층의 편광 방향과 차이가 5° 이하가 되도록 렌티큘러 렌즈가 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 베이스 기판은, 50 ㎛ 내지 100 ㎛의 두께를 가지는 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 베이스의 기판은, 바람직하게는, 60 ㎛ 내지 80 ㎛의 두께를 가지는 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 베이스 기판은, 파장 550 ㎚에서의 광학 지연값(optical retardation)이 7,000 ㎚ 이상인 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 광학 지연(Re) 값과 휘도(I)의 관계는 아래 수학식 1에 따라 표현될 수 있다.
[수학식 1]
다양한 실시 예에 따르면, 특정 광학 지연(Re) 값을 가질 때, 휘도는 사인 함수의 형태로 나타나고, Re 값은 굴절률 편차, 파장 및 필름의 곱으로 계산될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, Re 값이 낮을 경우 가시광선 영역에서 휘도가 낮은 파장 및 높은 파장이 교대로 발생하여 휘도의 편차가 크게 발생하고, 색분산이 발생할 수 있다. Re 값이 7,000 ㎚ 이상일 경우 전 영역의 파장에서 고른 휘도를 나타내어 색분산이 제거될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 파장 550 ㎚에서의 광학 지연값은, 바람직하게는, 8000 ㎚ 이상인 것일 수 있고, 보다 바람직하게는, 10,000 ㎚ 이상인 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 베이스 기판은, 수분 투과성이 100 g/m2·day 이하이고, 63 ℃에서 상대습도 93% 조건 하에서 500 시간 방치하였을 때 폭 방향(TD; transverse direction)으로의 수축률이 0.1% 이하인 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 베이스 기판은, 특히 고습 조건에서 필름이 수분을 쉽게 흡수하지 않아 온도에 관계없이 고른 성능을 보일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 패턴층은, 에틸 (메타)아크릴레이트(ethyl (meth)acrylate), n-프로필 (메타)아크릴레이트(n-propyl (meth)acrylate), 이소프로필 (메타)아크릴레이트(isopropyl (meth)acrylate), n-부틸 (메타)아크릴레이트(n-butyl (meth)acrylate), t-부틸 (메타)아크릴레이트(t-butyl (meth)acrylate), sec-부틸 (메타)아크릴레이트(sec-butyl (meth)acrylate), 펜틸 (메타)아크릴레이트(pentyl (meth)acrylate), 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트(2-ethylhexyl (meth)acrylate), n-옥틸 (메타)아크릴레이트(n-octyl (meth)acrylate), 이소옥틸 (메타)아크릴레이트(isooctyl (meth)acrylate), 이소노닐 (메타)아크릴레이트(isononyl (meth)acrylate), 라우릴 (메아크릴레이트(lauryl (meth)acrylate) 및 테트라데실 (메타)아크릴레이트(tetradecyl (meth)acrylate)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 아크릴계 고분자를 포함하는 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 패턴층은, 에틸렌 옥사이드(ethylene oxide) 및 우레탄 아크릴레이트(urethane acrylate)를 더 포함하는 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 에틸렌 옥사이드 및 우레탄 아크릴레이트를 더 포함함으로써 패턴층은, 베이스 기판과의 접합성이 더 우수해지는 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 패턴층은, 아크릴계 고분자를 베이스 기판 상에 도포하여 형성되는 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 패턴층은, 아크릴계 고분자를 베이스 기판 상에 도포한 뒤 광경화를 거친 후 몰드를 이용하여 임프린팅하여 패턴이 형성되는 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 패턴층은, 단면 상 반원형의 패턴을 포함하는 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 패턴층은, 단면 상 반원형의 패턴이 복수 개 형성되는 패턴을 포함할 수 있고, 좌우 영상을 분리하기 위한 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 패턴층은, 복수 개의 렌티큘(lenticule)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 패턴층의 패턴은, 복수 개의 반원통형 렌티큘을 포함하는 것으로서, 렌티큘러 렌즈의 배치 방향은 정 세로 방향이 아닌, 10° 내지 15° 기울어진 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 렌티큘러 렌즈의 배치 방향은, 렌티큘러 렌즈를 상면에서 바라보았을 때 렌티큘의 길이 방향과 렌티큘러 렌즈의 일 모서리의 법선이 이루는 각을 측정하는 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 패턴층은, 수직 방향에 반시계 방향으로 10° 내지 15° 각도로 기울어져 있을 수 있고(slanted), 바람직하게는, 약 12° 각도로 기울어져 있는 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 패턴층의 기울어진 각도가 15° 이상일 경우, 무아레(Moire)가 증가하고, 3D 영상의 해상도가 떨어질 수 있고, 패턴층의 기울어진 각도가 10° 이하인 경우, 무아레(Moire)가 증가하고, 블랙 매트릭스(black matrix)가 보여 영상의 품질이 떨어질 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 패턴층의 패턴은, 피치(pitch)가 60 ㎛ 내지 150 ㎛이고, 높이가 3 ㎛ 내지 20 ㎛인 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 패턴층의 패턴은, 아크릴계 고분자를 일부 임프린팅하여 형성되는 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 패턴층의 패턴은, 바람직하게는, 피치가 60 ㎛ 내지 100 ㎛인 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 패턴층은, 굴절률이 1.45 내지 1.60이고, 파장 550 ㎚의 빛에 대한 투과도가 92% 이상이고, 헤이즈(haze)가 2% 이하인 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 패턴층은, 다관능 페놀류 화합물, 아민류 화합물, 이미다졸 화합물, 산무수물, 유기인 화합물 및 할로겐화물, 다관능 아크릴게 화합물, 우레탄계 화합물, 이소시아네이트계 화합물, 알코올계 화합물, 폴리아미드, 폴리설파이드 및 삼불화붕소로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 개시제를 포함하는 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 패턴층은 베이스 기판 상에 아크릴계 고분자를 도포한 뒤 광경화를 이용하여 경화되어 형성되는 것일 수 있고, 개시제는 광경화를 위해 포함되는 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 패턴층의 패턴은, 몰딩을 이용한 임프린팅을 통해 형성되는 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 패턴층은, 방향족 모노머를 20 중량% 이하로 포함하는 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 방향족 모노머는 열 및 UV에 의한 변색 특성이 있어 변색을 막기 위해 이를 적게 포함하는 것이 바람직할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 바람직하게는, 패턴층은 방향족 모노머를 5 중량% 이하로 포함하는 것일 수 있고, 보다 바람직하게는, 방향족 모노머를 3 중량% 이하로 포함하는 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 점착층은, 10 ㎛ 내지 30 ㎛의 두께를 가지는 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 3D HUD용 디스플레이 장치는, 유리를 포함하는 투명 기판; 상기 투명 기판 상에 형성되는 편광필름층; 및 상기 편광필름층 상에 형성되는 렌티큘러 렌즈;를 포함하고, 상기 렌티큘러 렌즈는, 점착층, 상기 점착층 상에 형성되는 베이스 기판 및 상기 베이스 기판 상에 형성되는 패턴층을 포함할 수 있다.
도 2는, 다양한 실시 예에 따른 3D HUD용 디스플레이 장치의 사시도이다.
도 2를 참조하면, 3D HUD용 디스플레이 장치(2)는, 투명 기판(220), 편광필름층(210) 및 렌티큘러 렌즈(200)(도 1의 렌티큘러 렌즈(1))를 포함할 수 있고, 렌티큘러 렌즈(200)(도 1의 렌티큘러 렌즈(1))는 점착층(201), 베이스 기판(202) 및 패턴층(203)을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 편광필름층(210)은, 편광층(212) 및 상기 편광층의 양면에 부착되는 보호층으로서, 제1 보호층(211) 및 제2 보호층(213)이 형성된 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 편광층(212)은, PVA를 포함할 수 있고, 상기 편광층의 하면에 형성되는 제1 보호층은, PMMA를 포함할 수 있으며, 제1 보호층이 형성된 편광층의 일 면의 반대 면에 형성되는 제2 보호층은, TAC(triacetyl cellulose)를 포함할 수 있다.
도 3은, 다양한 실시 예에 따른 3D HUD용 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 3D HUD용 디스플레이 장치(3)의 편광필름층(310)(도 2의 편광필름층(210))은 장시간 동안 고온 또는 직사광선 등의 외부 자극에 의해 수축이 발생할 수 있다. 편광필름층(310)의 수축에 따른 응력을 점착층(301)(도 1의 점착층(101))이 완화시켜 베이스 기판(302)(도 1의 베이스 기판(102)) 및 패턴층(303)(도 1의 패턴층(103))에 전달하지 않을 수 있다.
도 3을 참조하면, 점착층(301)(도 1의 점착층(101))은 편광필름층(310)(도 2의 편광필름층(210))의 수축에 따른 응력을 전달하지 않을 수 있어, 패턴층(303)(도 1의 패턴층(103))의 변형이 발생하지 않고, 렌티큘러 렌즈를 통과한 좌우 영상의 겹침이 발생하지 않고 무지개 얼룩이 발생하지 않으며 광의 입사각에 따른 위상차의 값이 변하지 않을 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 렌티큘러 렌즈에서 나오는 좌측 영상과 우측 영상의 겹침은 크로스토크(cross-talk, X-talk, %)를 계산하여 나타낼 수 있다. 서브 픽셀에서 나오는 빛(Isub pixel)은 좌측 영상의 휘도(Ileft), 우측 영상의 휘도(Iright) 및 불필요한 반사 및 산란에 의해 소실되는 휘도(Istray light)의 합으로 정의(수학식 1)되고, 이 때, 크로스토크는 실제 3D 영상에 기여하지 않는 영상의 비율로 정의될 수 있다(수학식 2).
[수학식 1]
Isub pixel = Ileft + Iright + Istray light
[수학식 2]
X-talk[%] = Istray light/(Ileft+Iright)×100
다양한 실시 예에 따르면, 디스플레이 장치는, 95 ℃에서 200 시간 동안 방치한 뒤의 크로스토크는 2% 이하인 것일 수 있다.
하기 표 1은 렌티큘러 렌즈의 수축에 따른 크로스토크를 측정한 값을 나타낸 것이다.
| 렌즈 수축률 | 0.01% | 0.03% | 0.05% | 0.1% |
| 크로스토크 | 0.05% | 1% | 2% | 5% |
상기 표 1을 참조하면, 렌티큘러 렌즈의 수축률 증가에 따라 크로스토크가 기하급수적으로 증가하는 현상을 확인할 수 있으며, 크로스토크가 2% 이하가 되도록 하기 위해서는 렌즈 수축률이 0.05% 이하가 되는 것이 바람직할 수 있다.다양한 실시 예에 따르면, 베이스 기판은 연신되어 형성되는 것일 수 있고, 특히, 머신 방향(MD)으로 1축 연신되어 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 점착층은, 95 ℃에서 200 시간 동안 방치한 뒤의 상기 베이스 기판의 수직 방향(TD; transverse direction)에 대한 수축률이 0.03% 이하이고, 상기 베이스 기판의 머신 방향(MD; machine direction)에 대한 수축률이 0.2% 이하인 것일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 디스플레이 장치는, 이동수단에 장착되어 3D HUD(head up display)를 구현하는 것일 수 있다.
이하, 실시 예 및 비교 예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.
단, 하기 실시 예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시 예에 한정되는 것은 아니다.
제조 예 1: 점착제 조성물의 제조
다양한 실시 예 및 비교 예에 따른 점착제 조성물을 제조하였다. 다양한 실시 예 및 비교 예에 따른 점착제 조성물의 성분은 하기 표 2에 나타내었다.
| 모노머 성분 (함량) | 개시제 성분 (함량) | |
| 실시 예 1 | Lauryl acrylate (50%)2-hydroethyl acrylate (30%) Acrylic acid (18%) 1,6-Hexanedioldiacrylate (1%) 1-Dodecanethiol (0.5%) |
Irgacure 184 (0.5%) |
| 실시 예 2 | 2-Ethylhexyl acrylate (50%)4-Hydroxybutyl acrylate (30%) Acrylic acid (18%) 1,6-Hexanedioldiacrylate (1%) 1-Dodecanethiol (0.5%) |
Irgacure 184 (0.5%) |
| 비교 예 1 | 2-Ethylhexyl acrylate (50%)2-Hydroxyethyl acrylate (30%) Acrylic acid (18%) 1,6-Hexanedioldiacrylate (1%) 1-Dodecanethiol (0.5%) |
Irgacure 184 (0.5%) |
| 비교 예 2 | Lauryl acrylate (60%)2-Ethylhexyl acrylate (30%) Acrylic acid (8%) 1,6-Hexanedioldiacrylate (1%) 1-Dodecanethiol (0.5%) |
Irgacure 184 (0.5%) |
| 비교 예 3 | 2-Ethylhexyl acrylate (50%)Isobornyl acrylate (30%) Acrylic acid (18%) 1,6-Hexanedioldiacrylate (1%) 1-dodecanethiol (0.5%) |
Irgacure 184 (0.5%) |
| 비교 예 4 | 2-Ethylhexyl acrylate (70%)Isobornyl acrylate (20%) Acrylic acid (8%) 1,6-Hexanedioldiacrylate (1%) 1-dodecanethiol (0.5%) |
Irgacure 184 (0.5%) |
| 비교 예 5 | 2-Ethylhexyl acrylate (40%)Isobornyl acrylate (40%) Acrylic acid (18%) 1,6-Hexanedioldiacrylate (1%) 1-dodecanethiol (0.5%) |
Irgacure 184 (0.5%) |
실험 예 1: 전단 응력 측정
상기 표 2의 실시 예 및 비교 예에 따른 점착제 조성물을 경화시켜 제조한 점착필름에 대하여 전단 응력을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다. 전단 응력은 25 ℃ 및 85 ℃에서 각각 측정하였다.
| G' at 25 ℃ [kPa] | G' at 85 ℃ [kPa] | |
| 실시 예 1 | 53 | 9 |
| 실시 예 2 | 50.9 | 7.9 |
| 비교 예 1 | 69 | 27 |
| 비교 예 2 | 17 | 8 |
| 비교 예 3 | 24 | 8.5 |
| 비교 예 4 | 18 | 5 |
| 비교 예 5 | 50 | 11 |
실험 예 2: 박리 강도(peel strength) 측정
상기 표 2의 실시 예 및 비교 예에 따른 점착제 조성물을 이용하여 제조한 렌티큘러 렌즈를 LCD 패널 또는 유리 패널 상에 25 ㎜ 부착한 뒤, 이를 떼어내기 위해 필요한 부착력을 측정하여 하기 표 4에 나타내었다. ASTM D903의 측정 방법에 따라 측정하였다.
| 박리 강도 (peel strength) [gf/inch] | |
| 실시 예 1 | 2300 |
| 실시 예 2 | 1700 |
| 비교 예 1 | 2000 |
| 비교 예 2 | 950 |
| 비교 예 3 | 1500 |
| 비교 예 4 | 700 |
| 비교 예 5 | 1800 |
실험 예 3: 렌티큘러 렌즈의 수축률 측정
상기 표 2의 실시 예 및 비교 예에 따른 점착제 조성물을 이용하여 제조한 렌티큘러 렌즈를 제공하여 렌즈의 수축률을 측정하였다. 렌즈 수축률 시험은 200 시간 동안 90 ℃의 고온에서 수행하였으며, 90.5 ㎜ × 50.7 ㎜ 크기의 렌티큘러 렌즈의 각 모서리 부분에서 0.7 ㎜ 떨어진 위치에 기준점(align mark)을 표시한 뒤 시험 수행 뒤 광학 현미경으로 차이를 측정하였다.
상기 표 2의 실시 예 및 비교 예에 따른 점착제 조성물을 이용하여 제조한 렌티큘러 렌즈의 렌즈 수축률을 측정하여 하기 표 5에 나타내었다.
| TD 방향의 렌즈 수축률 | MD 방향의 렌즈 수축률 | |
| 실시 예 1 | 0.01 % | 0.06 % |
| 실시 예 2 | 0.02 % | 0.10 % |
| 비교 예 1 | 0.07 % | 0.10 % |
| 비교 예 2 | 0.02 % | 0.10 % |
| 비교 예 3 | 0.03 % | 0.21 % |
| 비교 예 4 | 0.03 % | 0.07 % |
| 비교 예 5 | 0.03 % | 0.21 % |
상기 실험예 1 내지 3에 따른 결과를 종합하면, 실시 예 1과 2에 따른 점착제 조성물을 이용하여 제조한 점착층의 경우, 박리 강도 1,000 gf/inch 이상을 확보하면서, 85 ℃의 고온에서 전단 응력이 10 kPa 이하로 상당히 낮은 값을 가지는 것을 확인할 수 있다. 또한, 이 경우 렌즈의 방향 별 렌즈 수축률이 상당히 낮아 편광 필름층의 수축이 렌티큘러 렌즈로 전이되는 것을 효과적으로 억제할 수 있음을 확인할 수 있다.
반면, 비교 예 1 내지 5에 따른 점착제 조성물을 이용하여 제조한 점착층의 경우, 렌즈 수축률이 매우 높거나 박리 강도가 낮아 가혹한 조건에서 작동하는 3D HUD용 디스플레이 장치에 이용되기에는 부족한 것을 확인할 수 있다.
제조 예 2: 패턴층 조성물의 제조
다양한 실시 예 및 비교 예에 따른 조성물을 제조하였다. 다양한 실시 예 및 비교 예에 따른 조성물의 성분은 하기 표 6에 나타내었다.
| 모노머 성분 (함량) | 개시제 및 첨가제 성분 (함량) | |
| 실시 예 3 | 2-Ethylhexyl acrylate (11%)1,6-Hexanediol diacrylate (25%) Polyethylene glycol dimethacrylate (15%) Trimethylol propane triacrylate (5%) Aliphatic urethane diacrylate (40%) |
Irgacure 754 (2%) Darocur (1%) Tinuvin 5151 (0.2%) Tinuvin 400 (0.3%) Tinuvin 292 (0.5%) |
| 실시 예 4 | 2-Ethylhexyl acrylate (6%)n-Butyl acrylate (5%) 1,6-Hexanediol diacrylate (25%) Polyethylene glycol dimethacrylate (15%) Trimethylol propane triacrylate (5%) Aliphatic urethane diacrylate (40%) |
Irgacure 754 (2%) Darocur (1%) Tinuvin 5151 (0.2%) Tinuvin 400 (0.3%) Tinuvin 292 (0.5%) |
| 실시 예 5 | Tetrahydrofurfuryl acrylate (11%)1,6-Hexanediol diacrylate (25%) Polyethylene glycol dimethacrylate (15%) Trimethylol propane triacrylate (5%) Aliphatic urethane diacrylate (40%) |
Irgacure 754 (2%) Darocur (1%) Tinuvin 5151 (0.2%) Tinuvin 400 (0.3%) Tinuvin 292 (0.5%) |
| 실시 예 6 | Isobornyl acrylate (11%)1,6-Hexanediol diacrylate (25%) Polyethylene glycol dimethacrylate (15%) Trimethylol propane triacrylate (5%) Aliphatic urethane diacrylate (40%) |
Irgacure 754 (2%) Darocur (1%) Tinuvin 5151 (0.2%) Tinuvin 400 (0.3%) Tinuvin 292 (0.5%) |
| 비교 예 6 | 2-Ethylhexyl acrylate (11%)1,6-Hexanediol diacrylate (25%) Polyethylene glycol dimethacrylate (15%) Trimethylol propane triacrylate (5%) Aromatic urethane diacrylate (40%) |
Irgacure 754 (2%) Darocur (1%) Tinuvin 5151 (0.2%) Tinuvin 400 (0.3%) Tinuvin 292 (0.5%) |
| 비교 예 7 | 2-Ethylhexyl acrylate (11%)1,6-Hexanediol diacrylate (25%) Polyethylene glycol dimethacrylate (15%) Trimethylol propane triacrylate (5%) Aromatic urethane diacrylate (38%) |
Irgacure 754 (2%) Darocur (1%) Tinuvin 5151 (0.4%) Tinuvin 400 (0.6%) Tinuvin 292 (1%) |
| 비교 예 8 | 2-Ethylhexyl acrylate (11%)1,6-Hexanediol diacrylate (25%) Trimethylol propane triacrylate (5%) Aliphatic urethane diacrylate (55%) |
Irgacure 754 (2%) Darocur (1%) Tinuvin 5151 (0.2%) Tinuvin 400 (0.3%) Tinuvin 292 (0.5%) |
| 비교 예 9 | 2-Ethylhexyl acrylate (11%)1,6-Hexanediol diacrylate (25%) Ethoxylated bisphenol A dimethylacrylate (15%) Trimethylol propane triacrylate (5%) Aliphatic urethane diacrylate (40%) |
Irgacure 754 (2%) Darocur (1%) Tinuvin 5151 (0.2%) Tinuvin 400 (0.3%) Tinuvin 292 (0.5%) |
| 비교 예 10 | 2-Hydroxyl-3-phenoxyproyl acrylate (11%)1,6-Hexanediol diacrylate (25%) Polyethylene glycol dimethacrylate (15%) Trimethylol propane triacrylate (5%) Aliphatic urethane diacrylate (40%) |
Irgacure 754 (2%) Darocur (1%) Tinuvin 5151 (0.2%) Tinuvin 400 (0.3%) Tinuvin 292 (0.5%) |
실험 예 4: 렌티큘러 렌즈의 광학적 특성 측정
상기 표 6의 다양한 실시 예 및 비교 예에 따른 조성물을 이용하여 베이스 기판 상에 패턴층을 제조하였고, 각 패턴층에 대해 굴절률, 몰드 이형성 및 UV 변색성을 측정하였다.
특히, UV 변색성은 제논 아크(Xenon arc) 램프에서 블랙 패널 온도 63 ℃, 챔버 온도 50 ℃, 습도 50% RH(상대 습도), 조도 65 W/m2 조건 하에서 ASTM E313, ASTM E1164 기준으로 변색되는 정도를 측정하였다. 변색되는 정도는 Minolta CR-400을 이용하였고, x와 y 값이 변하는 정도를 측정한 뒤 기준인 1% 또는 5%를 넘는지 여부를 하기 표 7에 나타내었다.
| 굴절률 | 몰드 이형성 | UV 변색성 | |
| 실시 예 3 | 1.48 | Good | <1% |
| 실시 예 4 | 1.48 | Good | <1% |
| 실시 예 5 | 1.48 | Good | <1% |
| 실시 예 6 | 1.48 | Good | <1% |
| 비교 예 6 | 1.58 | Good | >5% |
| 비교 예 7 | 1.58 | Good | >5% |
| 비교 예 8 | 1.48 | Good | <1% |
| 비교 예 9 | 1.58 | Good | >5% |
| 비교 예 10 | 1.56 | Bad | >5% |
실험 예 5: 베이스 기판과의 부착성
상기 표 6에 따른 다양한 실시 예 및 비교 예의 조성물을 이용하여 베이스 기판 상에 패턴층을 제조하였고, 베이스 기판과 패턴층 간의 부착성을 측정하였다. 베이스 기판으로는 PET 기판을 이용하였다.
부착력 측정에 있어 ASTM 3359 또는 JIS K5900 5-6에 따른 방법으로 박리 후의 패턴을 측정하여 0B 내지 5B의 값으로 판단하여 하기 표 8에 나타내었다.
| 부착성 | |
| 실시 예 3 | 5B |
| 실시 예 4 | 5B |
| 실시 예 5 | 5B |
| 실시 예 6 | 5B |
| 비교 예 6 | 5B |
| 비교 예 7 | 5B |
| 비교 예 8 | 0B |
| 비교 예 9 | 0B |
| 비교 예 10 | 5B |
상기 실험예 4 및 5에 따른 결과를 종합하면, 실시 예 3 내지 6에 따른 조성물을 이용하여 제조한 패턴층을 포함하는 경우, 방향족 모노머 대비 지방족 모노머를 많이 포함하여 UV에 의한 변색성이 작은 것을 확인할 수 있다.
반면, 비교예 6 내지 10에 따른 조성물을 이용하여 제조한 패턴층의 경우, 베이스 기판과의 부착성이 떨어지거나 내후성 결과에 따른 UV 변색성이 높아 가혹한 조건에서 작동하는 3D HUD용 디스플레이 장치에 이용되기에는 부족한 것을 확인할 수 있다.
이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시 예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.
1: 렌티큘러 렌즈
101: 점착층
102: 베이스 기판
103: 패턴층
2: 3D HUD용 디스플레이 장치
200: 렌티큘러 렌즈
201: 점착층
202: 베이스 기판
203: 패턴층
210: 편광필름층
211: 제1 보호층
212: 편광층
213: 제2 보호층
220: 투명 기판
3: 3D HUD용 디스플레이 장치
301: 점착층
302: 베이스 기판
303: 패턴층
310: 편광필름층
101: 점착층
102: 베이스 기판
103: 패턴층
2: 3D HUD용 디스플레이 장치
200: 렌티큘러 렌즈
201: 점착층
202: 베이스 기판
203: 패턴층
210: 편광필름층
211: 제1 보호층
212: 편광층
213: 제2 보호층
220: 투명 기판
3: 3D HUD용 디스플레이 장치
301: 점착층
302: 베이스 기판
303: 패턴층
310: 편광필름층
Claims (16)
- 점착층;
상기 점착층 상에 형성되는 베이스 기판; 및
상기 베이스 기판 상에 형성되는 패턴층;을 포함하는,
렌티큘러 렌즈.
- 제1항에 있어서,
상기 베이스 기판은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET; polyethylene terephthalate)를 포함하는 것인,
렌티큘러 렌즈.
- 제2항에 있어서,
상기 베이스 기판은, 1축 연신된 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 것인,
렌티큘러 렌즈.
- 제1항에 있어서,
상기 베이스 기판은, 50 ㎛ 내지 100 ㎛의 두께를 가지는 것인,
렌티큘러 렌즈.
- 제1항에 있어서,
상기 베이스 기판은, 파장 550 ㎚에서의 광학 지연값(optical retardation)이 7,000 ㎚ 이상인 것인,렌티큘러 렌즈.
- 제1항에 있어서,
상기 베이스 기판은, 수분 투과성이 100 g/m2·day 이하이고, 63 ℃에서 상대습도 93% 조건 하에서 500시간 방치하였을 때 폭 방향(TD; transverse direction)으로의 수축률이 0.1% 이하인 것인,렌티큘러 렌즈.
- 제1항에 있어서,
상기 패턴층은, 에틸 (메타)아크릴레이트(ethyl (meth)acrylate), n-프로필 (메타)아크릴레이트(n-propyl (meth)acrylate), 이소프로필 (메타)아크릴레이트(isopropyl (meth)acrylate), n-부틸 (메타)아크릴레이트(n-butyl (meth)acrylate), t-부틸 (메타)아크릴레이트(t-butyl (meth)acrylate), sec-부틸 (메타)아크릴레이트(sec-butyl (meth)acrylate), 펜틸 (메타)아크릴레이트(pentyl (meth)acrylate), 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트(2-ethylhexyl (meth)acrylate), n-옥틸 (메타)아크릴레이트(n-octyl (meth)acrylate), 이소옥틸 (메타)아크릴레이트(isooctyl (meth)acrylate), 이소노닐 (메타)아크릴레이트(isononyl (meth)acrylate), 라우릴 (메타)아크릴레이트(lauryl (meth)acrylate) 및 테트라데실 (메타)아크릴레이트(tetradecyl (meth)acrylate)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 아크릴계 고분자를 포함하는 것인,
렌티큘러 렌즈.
- 제1항에 있어서,
상기 패턴층은, 단면 상 반원형의 패턴을 포함하는 것인,
렌티큘러 렌즈.
- 제1항에 있어서,
상기 패턴층의 패턴은, 피치(pitch)가 60 ㎛ 내지 150 ㎛이고, 높이가 3 ㎛ 내지 20 ㎛인 것인,렌티큘러 렌즈.
- 제1항에 있어서,
상기 패턴층은, 굴절률이 1.45 내지 1.60이고, 파장 550 ㎚의 빛에 대한 투과도가 92% 이상이고, 헤이즈(haze)가 2% 이하인 것인,
렌티큘러 렌즈.
- 제1항에 있어서,
상기 패턴층은, 다관능 페놀류 화합물, 아민류 화합물, 이미다졸 화합물, 산무수물, 유기인 화합물 및 할로겐화물, 다관능 아크릴게 화합물, 우레탄계 화합물, 이소시아네이트계 화합물, 알코올계 화합물, 폴리아미드, 폴리설파이드 및 삼불화붕소로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 개시제를 포함하는 것인,
렌티큘러 렌즈.
- 제1항에 있어서,
상기 패턴층의 패턴은, 몰딩을 이용한 임프린팅을 통해 형성되는 것인,
렌티큘러 렌즈.
- 제1항에 있어서,
상기 패턴층은, 방향족 모노머를 20 중량% 이하로 포함하는 것인,
렌티큘러 렌즈.
- 제1항에 있어서,
상기 점착층은, 10 ㎛ 내지 30 ㎛의 두께를 가지는 것인,
렌티큘러 렌즈.
- 투명 기판;
상기 투명 기판 상에 형성되는 편광필름층; 및
상기 편광필름층 상에 형성되는 렌티큘러 렌즈;를 포함하고,
상기 렌티큘러 렌즈는, 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 렌티큘러 렌즈인 것인,
3D HUD용 디스플레이 장치.
- 제15항에 있어서,
상기 디스플레이 장치는, 이동 수단에 장착되어 3D HUD(head up display)를 구현하는 것인,
3D HUD용 디스플레이 장치.
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| KR1020210051633A KR20220145039A (ko) | 2021-04-21 | 2021-04-21 | 렌티큘러 렌즈 및 이를 포함하는 3d hud용 디스플레이 장치 |
| US17/549,234 US20220342215A1 (en) | 2021-04-21 | 2021-12-13 | Lenticular lens and display apparatus for three-dimensional head-up display including the same |
| EP22165570.7A EP4080254A1 (en) | 2021-04-21 | 2022-03-30 | Lenticular lens and display apparatus for three-dimensional head-up display including the same |
| JP2022066833A JP2022166829A (ja) | 2021-04-21 | 2022-04-14 | レンチキュラーレンズ及びこれを含む３ｄ ｈｕｄ用ディスプレイ装置 |
| CN202210447112.6A CN115220136A (zh) | 2021-04-15 | 2022-04-15 | 柱状透镜、显示装置和包括该显示装置的车辆 |
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|---|---|---|---|
| KR1020210051633A KR20220145039A (ko) | 2021-04-21 | 2021-04-21 | 렌티큘러 렌즈 및 이를 포함하는 3d hud용 디스플레이 장치 |
Publications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020210051633A KR20220145039A (ko) | 2021-04-15 | 2021-04-21 | 렌티큘러 렌즈 및 이를 포함하는 3d hud용 디스플레이 장치 |
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| KR102501203B1 (ko) * | 2017-09-08 | 2023-02-17 | 삼성전자주식회사 | 투명 패널 및 그 디스플레이 시스템 |
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2022
- 2022-03-30 EP EP22165570.7A patent/EP4080254A1/en active Pending
- 2022-04-14 JP JP2022066833A patent/JP2022166829A/ja active Pending
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| EP4080254A1 (en) | 2022-10-26 |
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