WO2010058999A2 - 광학 시트 및 이를 구비한 백라이트 유닛 - Google Patents

광학 시트 및 이를 구비한 백라이트 유닛 Download PDF

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WO2010058999A2
WO2010058999A2 PCT/KR2009/006872 KR2009006872W WO2010058999A2 WO 2010058999 A2 WO2010058999 A2 WO 2010058999A2 KR 2009006872 W KR2009006872 W KR 2009006872W WO 2010058999 A2 WO2010058999 A2 WO 2010058999A2
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노성우
이주원
이명수
신현실
한미진
이준환
김용남
이강식
권종태
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미래나노텍(주)
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an optical sheet that can be employed in a liquid crystal display and a backlight unit (BLU) having the same.
  • a flat panel display may be broadly classified into a light emitting type and a light receiving type.
  • the light emitting type includes a plasma display panel (PDP) and a field emission display (FED), and the light receiving type includes a liquid crystal display (LCD).
  • the liquid crystal display itself is a light-receiving type that does not emit light, and thus requires a backlight unit BLU as an external light source.
  • the backlight unit includes a lamp, a diffusion sheet, a prism sheet, and the like.
  • the lamp functions as a light source for emitting light.
  • the diffuser sheet scatters the light and spreads it evenly, while the prism sheet refracts the light so that it can be collected.
  • an optical sheet for improving brightness, uniformity, or preventing moire phenomenon may be laminated on the prism sheet.
  • the prism sheet to repeatedly form protrusions in which a triangular pillar is laid on the surface facing the liquid crystal panel so that light can be refracted and collected. Accordingly, when the optical sheet is stacked on the top of the prism sheet, scratches may occur on the lower surface of the optical sheet due to the sharp end of the protrusion, or the protrusion may be damaged due to the scratch. Damage to a pattern such as a protrusion or a scratch on the top sheet may occur not only in the prism sheet but also in a lenticular pattern or a lenticular sheet.
  • Optical interference may occur due to such a scratch phenomenon or damage to the protrusion, and thus there may be a problem that the prism sheet looks cloudy.
  • a coating treatment may be applied to the lower surface of the optical sheet. In this case, however, this could be an increase in the number of processes and a cost increase.
  • the edge type (edge type) backlight unit may further include a reflective sheet and a light guide plate (Light Guide Plate).
  • the reflective sheet is for reflecting light emitted from the lamp toward the screen of the liquid crystal panel.
  • the light guide plate is for guiding and dispersing the light emitted from the lamp and the light reflected from the reflective sheet to the entire screen of the liquid crystal panel.
  • the above-described optical sheets are laminated on the light guide plate.
  • the infiltration phenomenon refers to a phenomenon in which moisture is soaked and wet, and optical interference may occur due to the infiltration phenomenon.
  • the direct type backlight includes a diffuser plate for diffusing light instead of the light guide plate, and the aforementioned problem may occur even when the optical sheet is stacked on the diffuser plate.
  • An object of the present invention is to solve the above problems, when a plurality of optical sheets are stacked, the damage of the scratch and the pattern layer can be prevented, the brightness can be improved, and the infiltration phenomenon can be prevented An optical sheet and a backlight unit having the same are provided.
  • An optical sheet according to an embodiment of the present invention for achieving the above object a base layer; A pattern layer formed on the base layer in an uneven pattern; And a plurality of columns formed to protrude higher than the height of the pattern layer on the pattern layer.
  • the backlight unit according to an embodiment of the present invention, the lamp for emitting light; A light guide plate for guiding light emitted from the lamp; Stacked on the light guide plate to diffuse or collect light incident from the light guide plate, and formed to protrude higher than the height of the pattern layer on the base layer, the pattern layer formed by the uneven pattern on the base layer, and the pattern layer.
  • a first optical sheet having a plurality of columns; And a second optical sheet laminated on the first optical sheet.
  • the backlight unit for emitting light; A diffuser plate configured to diffuse light emitted from the lamp; Stacked on the diffuser plate to diffuse or collect light incident from the diffuser plate, the base layer, a pattern layer formed of an uneven pattern on the base layer, and protrudes higher than the height of the pattern layer on the pattern layer A first optical sheet having a plurality of columns so formed; And a second optical sheet laminated on the first optical sheet.
  • a display device includes a light source for emitting light; A light guide plate for guiding light emitted from the light source and / or a diffuser plate for diffusing light emitted from the light source; A plurality of columns stacked on the light guide plate or the diffusion plate, protruding higher than the height of the pattern layer on the base layer, the pattern layer formed in the uneven pattern on the base layer, and the pattern layer.
  • First optical sheet having a; And a display panel laminated on the first optical sheet.
  • the protruding portion of the pattern layer is not in contact with the other optical sheet when laminated with the other optical sheet, it is possible to prevent the scratch on the lower surface of the other optical sheet, or damage to the pattern layer due to the scratch. .
  • an air layer may be formed between the protruding portion of the pattern layer and another optical sheet, luminance improvement may be achieved.
  • an air layer may be formed between the light guide plate and the optical sheet or between the diffusion plate and the optical sheet in the process of stacking the optical sheet on the light guide plate or the diffusion plate, it is possible to prevent the infiltration phenomenon from occurring. Brightness enhancement can be achieved.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an optical sheet according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of an example of the optical sheet shown in FIG. 1.
  • FIG 3 is a cross-sectional view illustrating an example distribution of columns in an optical sheet according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing examples of the end shape of the column according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a bar type column in an optical sheet according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a perspective view showing the shape of the column having a predetermined slope of the side in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a sectional view showing an optical sheet according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a plan view of an example of the optical sheet illustrated in FIG. 7.
  • FIG. 9 is a view illustrating a light path according to the optical sheet shown in FIG. 7.
  • FIG. 10 is a view illustrating an optical path according to a comparative example for comparing with the optical path of FIG. 9.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a backlight according to an embodiment of the present invention.
  • 12 to 16 are cross-sectional views illustrating a laminated structure of sheets in a backlight according to another embodiment of the present invention, respectively.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical sheet according to a first embodiment of the present invention.
  • 2 is a plan view of an example of the optical sheet shown in FIG. 1.
  • the optical sheet 100 includes a base layer 110, a pattern layer 120, and columns 130.
  • the base layer 110 functions as a base on which the pattern layer 120 and the columns 130 may be formed.
  • the base layer 110 is formed of a film having a predetermined thickness.
  • the base layer 110 is made of a material capable of transmitting light.
  • the base layer 110 may be made of polyethylene terephthalate (PET).
  • the pattern layer 120 is formed on the base layer 110 in an uneven pattern.
  • the uneven pattern is disclosed as a prism pattern 121 that can be collected by refracting light, but the uneven pattern is not limited thereto.
  • the concave-convex pattern may be one pattern selected from a variety of optical effects such as a condensing pattern such as a prism, a diffusion pattern such as a lens, a lenticular pattern, a pyramid pattern, or a composite pattern in which two or more are mixed. Can be.
  • the pattern layer 120 is the prism pattern 121 will be described as an example. However, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention can be applied to the other patterns described above.
  • the prism pattern 121 may be formed in various patterns in a range capable of refracting and collecting light.
  • the prism pattern 121 may be a pattern in which the protrusion 121a having a triangular pillar lying down, that is, the protrusion 121a having a triangular longitudinal section is repeatedly arranged.
  • the top of the protrusion 121a becomes a mountain, and the point where the neighboring protrusion 121a meets becomes a valley. And the line connecting the mountain and the valley becomes the slope.
  • the pattern layer 120 may be made of an adhesive resin having a predetermined refractive index and transmittance.
  • the pattern layer 120 may be made of the same material as the material forming the base layer 110, but is not necessarily limited thereto.
  • the columns 130 may also be made of the same material as the pattern layer 120, but is not necessarily limited thereto.
  • the columns 130 are formed of a plurality of (130a, 130b, 130c), each column 130 is formed to protrude higher than the height of the pattern layer 120 on the pattern layer 120.
  • the height of the pattern layer 120 is defined as the height of the protrusion 121a.
  • the columns 130 support other optical sheets 10, for example, diffusion sheets or protective sheets, on the pattern layer 120.
  • the protruding upper surface of each of the columns 130 contacts the lower surface of the other optical sheet 10 so that the pattern layer 120 does not contact the other optical sheet 10.
  • the columns 130 may prevent scratches from occurring on the lower surface of the other optical sheet 10 due to the sharp end of the protrusion 121a of the pattern layer 120, or may prevent the protrusion 121a from being damaged due to the scratch. do.
  • a coating treatment since it is not necessary to perform a coating treatment on the lower surface of the other optical sheet 10 as in the related art, an increase in the number of processes and a cost increase due to the coating treatment can be solved.
  • the columns 130 form an air layer between the protrusions 121a and the other optical sheet 10, so that the brightness can be improved. That is, as light travels through the relatively low density air layer and moves to another relatively high density optical sheet 10, the light is collected at the exit surface of the other optical sheet 10 by light recycling and light refraction, thereby improving luminance. Can be done.
  • the columns 130 may be arranged regularly, but may be arranged randomly and randomly. Whether the columns 130 are arranged regularly or irregularly, the density of the column 130 preferably falls within a predetermined range, as described below. When the columns 130 are regularly arranged, there may be a fine but optical effect, resulting in poor brightness or uneven brightness distribution as a whole. In addition, the regularly arranged columns 130 may allow the viewer to visually recognize the column 130. On the other hand, if the columns 130 are irregularly arranged, such problems of luminance deterioration or luminance unevenness do not appear, and the moiré phenomenon may be avoided. The irregularly arranged columns 130 are not visually sensed by the user.
  • the columns 130 may be distributed on all of the peaks, valleys, and inclined planes of the prism pattern 121, or may be distributed to only one of the peaks, valleys, and inclined planes, or may be distributed in a combination of the two.
  • the 'mountain' of the prism pattern refers to the part where the vertices are located in each prism shape
  • the 'gol' refers to the recess between the prism and the neighboring prism
  • the 'inclined surface' refers to the 'mountain' and 'gol' of the prism. Point to the slope to connect.
  • FIG. 3 illustrates distribution of the columns 130 by way of example, and (a) is a cross-sectional view illustrating a case in which the columns 130 are distributed on all of the peaks, valleys, and inclined surfaces of the prism pattern 121. b) to (d) are cross-sectional views illustrating a case in which the columns 130 are distributed only on the peaks, slopes, and valleys of the prism pattern 121, respectively.
  • the scratch phenomenon occurs in the acid that is the protrusion 121a of the prism pattern 121, the column 130 is more effective when formed in the acid of the prism pattern 121.
  • the pattern layer 120 may be equally applicable to a pattern other than a prism pattern.
  • the columns 130 may each have a protruding end with a flat surface. This is to prevent scratches or damage to the column 130 due to scratches on the lower surface of the other optical sheet 10 by the columns 130.
  • the columns 130 may consist of an entire surface of the end of the flat surface or only the edge of the flat surface.
  • An example of the shape in which the front surface of the end of the columns 130 consists of a flat surface or a portion of the flat surface is rounded at the edge is shown in FIG. 4.
  • (a) is a case where the front surface of the end of the column 130 is a flat surface
  • the radius R may be within a range of 0.4 ⁇ m to 15 ⁇ m.
  • the protruding end of the columns 130 may include a flat surface and an optical structure further formed thereon.
  • the additional optical structure may be integral with or separate from the flat surface.
  • the optical structure may be in the form of a micro lens.
  • the optical structure is not limited thereto, and may be a scattering structure or the like in addition to those shown.
  • the end of the column is not only the protruding end thereof is a flat surface, but also the end itself can be an optical structure such as a hemispherical lens or the like, as shown by reference numeral 103c of FIG. 1.
  • the column having the shape of these various ends are arranged in a mixture as shown in FIG.
  • the shape of the column 130 may vary, for example, the cross section may have a circular shape, a polygonal shape, or the like. In this case, all of the columns 130 may have the same shape, but it is also possible that the columns having a circular cross section and the polygonal columns are arranged in a mixed manner on the pattern layer 110.
  • the column 130 according to the present embodiment is a bar type rather than a cylindrical shape.
  • the bar type column 130 may also be distributed only on the peaks, valleys, and inclined surfaces of the prism pattern 121, or may be mixed and distributed in two or more.
  • the bar type column 130 may be regularly arranged on the front surface or irregularly arranged.
  • the bar type column 130 may have a flat top surface or an optical structure further formed on the flat surface.
  • the length L of the bar type column 130 ie the length L of the bar, is not particularly limited.
  • the length L of the bar may be equal to or smaller than the length of the prism pattern 121. In the latter case, only one column 130 having a predetermined length L may be disposed in one prism pattern 121, or several may be distributed.
  • the lengths L of all the columns 130 are not necessarily the same, and bars having different lengths may be mixed.
  • the total density of the column is preferably within the range described later.
  • the column 130 may have a vertical columnar shape (i.e., the width of the cross section of the upper end and the cross section of the lower end is the same) as shown in FIG. It may be a shape, that is, a shape having a predetermined inclination such as a pyramid or a cone.
  • 6 is a view showing the shape of a column having a predetermined slope as described above, (a) is a case where the column 130 is a pyramid shape cut off the top, (b) is a cone cut off the top In the case of shape.
  • the edge of the upper surface may be rounded and / or an optical structure may be further formed on the flat surface. Since the shape of the column as illustrated in FIG. 6 is excellent in releasability during the imprinting process, the process speed of the optical sheet 100 may be increased to improve productivity.
  • Table 1 is the data showing the relationship with the acid strength according to the height of the column 130 as described above. Referring to Table 1, the acid strength increases as the height of the partition wall increases. In consideration of the stacking thickness, the height of the column 130 is set higher than the height of the pattern layer 120 within a range of 0.5 ⁇ m to 50 ⁇ m. desirable.
  • Table 1 The height of the column 0.5-2 ( ⁇ m) 2-6 ( ⁇ m) 6-8 ( ⁇ m) 8-10 ( ⁇ m) 10-20 ( ⁇ m) 20-50 ( ⁇ m) Mountain river 15 g 20 g 100 g 180 (g) 230 (g) 300 (g)
  • the distribution density of the columns 130 is defined as the area occupied by the columns 130 for the entire area of the pattern layer 120.
  • the correlation between the distribution density and the luminance of the columns 130 may be expressed by Equation 1 below.
  • d is the distribution density of a column
  • G is the brightness improvement rate (Gain) of the optical sheet in the absence of a column
  • G ' represents the brightness improvement rate of the optical sheet which has a column whose distribution density is d.
  • G is 1.5
  • G ' is 1.495
  • d is 3%
  • the optimal distribution density of the column can be determined according to the application.
  • Table 2 and Table 3 show the relationship between the distribution density and the acid intensity, the distribution density, and the luminance of the columns 130, respectively (in Table 3, the luminance is the relative luminance compared to the optical sheet without the column 130). ).
  • the acid strength also increases as the distribution density of the columns 130 increases.
  • the distribution density of the columns 130 is preferably determined within an appropriate range in consideration of the increase of the acid intensity and the decrease of the luminance.
  • the distribution density of the columns 130 is preferably set in the range of 0.05% to 35%.
  • the distribution density of the column refers to the ratio of "area of columns arranged in the optical sheet" to "total area of the optical sheet".
  • the maximum width of the column 130 is preferably set within the range of 0.5% to 500% as compared with the pitch between the protrusions 121a of the pattern layer 120.
  • the maximum value of the width of the column 130 with respect to the pitch of the pattern layer 120 is related to whether the column 130 is visible in the finished product BLU. More specifically, when the width of the column 130 exceeds 500% of the pitch of the pattern layer 120, a sparkling phenomenon by the column 130 may occur to cause an appearance defect. On the contrary, when the width of the column 130 falls below 0.5% of the pitch of the pattern layer 120, the aspect ratio of the column becomes high causing problems in the manufacturing process (e.g., release problems during column transfer). I can do it.
  • the maximum width of the column 130 may be set in the range of 0.2 ⁇ m to 500 ⁇ m, and the pitch between the columns 130 may be set in the range of 10 ⁇ m to 1000 ⁇ m.
  • the pattern layer 120 and the columns 130 may be formed by applying a resin solution on the base layer 110 and curing the resin solution while pressing the coated surface with a master mold.
  • the master mold can be manufactured by stacking the molding die for the pattern on the base substrate again on the molding die for the pattern layer, the molding die for the column can be formed more precisely compared with the process of forming them simultaneously. have. Accordingly, when forming the columns 130 by the master mold, it may be advantageous to form the columns 130 more uniformly.
  • the diffusion pattern 131 may be further formed at the protruding end of the column 130.
  • the diffusion pattern 131 is an example of the optical structure described above.
  • the diffusion pattern 131 diffuses the light passing through the column 130 to allow the light to be incident as evenly as possible on the other optical sheet 10 stacked thereon. Therefore, when the optical sheet 100 having the above-described configuration is employed in the backlight unit, it may contribute to increasing the light efficiency of the backlight unit.
  • the diffusion pattern 131 may be various.
  • the diffusion pattern 131 may be a pattern in which a plurality of convex portions having a convex lens shape are arranged so as not to cause scratches on the lower surface of the other optical sheet 10 and not to be damaged by scratches. .
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of an optical sheet according to a second exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a plan view of an example of the optical sheet illustrated in FIG. 7.
  • a second embodiment will be described focusing on differences from the optical sheet according to the first embodiment described above.
  • the details not described in detail in the present embodiment may be applied to the present embodiment, except that the above-mentioned content is not applicable in nature in the above-described context with respect to the first embodiment.
  • the uneven pattern of the pattern layer 220 formed on the base layer 210 is formed of the micro lens pattern 221.
  • the base layer 210 is formed of a film having a predetermined thickness and is made of a material capable of transmitting light.
  • the base layer 210 may be made of polyethylene terephthalate or the like.
  • the microlens pattern 221 may be formed in various forms in a range in which light may be scattered and evenly spread.
  • the micro lens pattern 221 may be a pattern in which convex micro lenses 221 a are repeatedly arranged.
  • the micro lens 221a refers to a lens having a micro size in micro units.
  • the microlens 221a may have a circular cross section, but may be elliptical.
  • the microlens pattern 221 may be formed of a pattern in which all microlenses of the same size are arranged, but as shown in the drawing, the microlens pattern 221 may be set to maximize the diffusion effect by forming a mixed pattern of microlenses of different sizes. have.
  • the pattern layer 220 may be made of an adhesive resin having a predetermined refractive index and transmittance, like the pattern layer 120 of the first embodiment described above.
  • the pattern layer 220 may be formed of the same material as well as the material different from the base layer 210.
  • a plurality of columns 230 is formed, and each column 230 is formed to protrude higher than the height of the pattern layer 220 on the pattern layer 220.
  • the height of the pattern layer 220 is defined as the height of the micro lens having the maximum height among the micro lenses 221a.
  • an optical structure such as the diffusion pattern 231 is formed like the column 130 of the first embodiment.
  • the column 230 of the present embodiment may be configured in the same or similar form as the column 130 of the first embodiment described above.
  • the columns 230 may contact the bottom surface of the other optical sheet 20 so that the pattern layers 220 may be in contact with each other. ) Is not in contact with the other optical sheet 20. Accordingly, the columns 230 may prevent scratches on the lower surface of the other optical sheet 20 by the microlenses 221a or damage to the microlenses 221a due to the scratches.
  • FIGS. 9 and 10 are views showing a light path according to the present embodiment
  • Figure 10 is a view showing a light path according to a comparative example.
  • the comparative example has a structure in which the columns 230 are omitted in this embodiment.
  • the light that is totally reflected while passing through the prism sheet and the light that is inclined and diverged from the exit surface of the prism sheet, the angle incident by the column 230 into the prism sheet is changed according to the present embodiment, and thus the prism It is possible to diverge in the vertical direction from the exit surface of the sheet.
  • this Example can improve the light efficiency condensed by a prism sheet compared with a comparative example.
  • the fill factor effect may be increased by the columns 230 of the present embodiment, the light efficiency may be increased.
  • the fill factor refers to the ratio of the area occupied by the microlenses 221a and the columns 230 in the total area of the optical sheet 200.
  • the optical sheet 200 When the optical sheet 200 is employed in the liquid crystal display, the luminance of light transmitted from the backlight unit to the screen of the liquid crystal panel may be further increased. Accordingly, the optical sheet 200 of the present embodiment can contribute to increasing the bright color expression power.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a backlight unit according to an embodiment of the present invention, which is an edge type backlight unit.
  • the backlight unit 1000 may include a lamp 1100, a light guide plate 1200, a first optical sheet 1300, and a second additional optical sheet 1400. Include.
  • the reflective sheet 1500 is provided at the lowest end of the backlight unit 1000.
  • the lamp 1100 emits light as a light source.
  • the light guide plate 1200 functions to guide and disperse the light emitted from the lamp 1100 when the lamp 1100 is installed at a side portion of the backlight unit 1000.
  • the light guide plate 1200 may guide and disperse light emitted from the lamp 1100 to the entire screen of the liquid crystal panel.
  • the reflective sheet 1500 may be further provided to reflect the light emitted from the lamp 1100 toward the screen of the liquid crystal panel.
  • the first optical sheet 1300 is for diffusing or collecting light incident from the light guide plate 1200.
  • the first optical sheet 1300 may be configured like the optical sheet 100 according to the first embodiment described above, or may be configured like the optical sheet 200 according to the second embodiment described above. That is, the uneven pattern of the first optical sheet 1300 is one pattern selected from among patterns having various optical effects, such as a light collecting pattern such as a prism, a diffusion pattern such as a lens, a lenticular pattern, a pyramid pattern, or the like. It can be a mixed composite pattern.
  • the second optical sheet 1300 may be disposed on the first optical sheet 1300.
  • the additional optical sheet 1400 may be laminated, the effects described in the first and second embodiments can be exerted.
  • the second additional optical sheet 1400 may be a prism sheet, a diffusion sheet, a protective sheet, a microlens sheet, a lenticular sheet, or the like.
  • the first optical sheet 1300 is stacked on the light guide plate 1200 to diffuse or collect light incident from the light guide plate 1200 and provide the light to the liquid crystal panel.
  • the light guide plate 1200 is formed such that spacers 1210 protrude from the surface on which the first optical sheet 1300 is stacked.
  • the spacers 1210 prevent infiltration between the light guide plate 1200 and the first optical sheet 1300 in the process of stacking the first optical sheet 1300 on the light guide plate 1200.
  • These spacers 1210 only differ in name from the 'columns' in the above-described embodiment, and their functions are essentially the same as the columns.
  • optical interference due to infiltration may be prevented.
  • infiltration since the bottom surface of the first optical sheet 1300 does not need to be coated, problems of increase in the number of processes and cost increase due to the coating process may be solved.
  • the spacers 1210 that is, the columns, form an air layer between the first optical sheet 1300 and the light guide plate 1200, thereby improving luminance. That is, the light incident from the light guide plate 1200 passes through the relatively low density air layer and moves to the relatively high density first optical sheet 1300, and the light exits from the first optical sheet 1300 by light recycling and light refraction. By collecting the surface, the brightness can be improved.
  • the shape of the spacer 1210 that is, the shape, size, height, distribution, etc. of the spacer 12 can be variously configured within the range that can exhibit the above-described effects, it is not limited to the illustrated.
  • the backlight unit includes a diffusion plate for diffusing light emitted from the lamp 1100 instead of the light guide plate 1200, and the lamp 1100 is disposed directly below the diffusion plate. It may also be a direct backlight unit installed.
  • the diffusion plate may be formed to protrude the spacer 1210, that is, the columns, on the surface on which the first optical sheet 1300 is stacked, as described above. The effect is as described above.
  • FIG. 12 to 16 illustrate a sheet stacking configuration of a backlight unit and a display device including the backlight unit according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the stack structure of the sheets constituting the backlight unit of the display device will be mainly described.
  • the matters not described herein may be applied to the general structure of the display device and the above description with reference to FIG. 10.
  • the display apparatus includes a display panel P and a backlight unit BLU.
  • the display panel P is a device that receives an image from the backlight unit BLU and displays an image.
  • the display panel P may be a non-light emitting device such as an LCD panel instead of a self-luminous device.
  • the type of the display panel P is not particularly limited, and may be an LCD panel to be used in the future as well as an LCD panel currently being used.
  • the backlight unit BLU may be an edge type backlight unit in which the light source L is positioned at the side of the display panel P, or may be a direct type backlight unit in which the light source L is positioned below the display panel P.
  • the type of the light source is not particularly limited, and the light source may be a light emitting diode (LED) or an organic light emitting diode (OLED) as well as a lamp.
  • the backlight unit includes a reflective sheet S5, a light guide plate S4, a second additional optical sheet S3, and a first optical sheet S2 from below, and the first optical sheet S2.
  • a reflective polarizing sheet and / or a third additional optical sheet S1 is further added between the first optical sheet S2 and the panel P in comparison with the backlight unit illustrated in FIG. 12. Included.
  • the uneven patterns of the first optical sheet S2 and the second additional optical sheet S3 may have various optical effects such as a light collecting pattern such as a prism, a diffusion pattern such as a lens, a lenticular pattern, a pyramid pattern, and the like. It may be one pattern selected from among patterns having a, or a composite pattern of two or more mixed.
  • the first optical sheet S2 and the second additional optical sheet S3 may include only one of the two sheets including the column or the spacer of the present invention, or both sheets may include the column or the spacer.
  • the light guide plate S4 may also include a column, where the light guide plate S4 may be replaced with a diffuser plate or a diffuser plate may be added.
  • the diffusion plate may also include a column, like a light guide plate.
  • the second optical sheet S3 since the arrangement order of the first optical sheet S2 and the second optical sheet S3 may be selected and arranged in consideration of various optical characteristics, the second optical sheet S3 may be arranged in the first optical sheet ( S2) may be disposed below, or alternatively, the second optical sheet S3 may be disposed above the first optical sheet S2.
  • the third additional optical sheet S1 may be selected from patterns having various optical effects, such as a light collecting pattern such as a prism, a diffusion pattern such as a lens, a lenticular pattern, a pyramid pattern, and the like. It may be a pattern or a sheet having a composite pattern in which two or more are mixed.
  • the arrangement order may be variously considered.
  • a reflective sheet S5 is positioned under the light source L, and the diffusion plate S4, the second additional optical sheet S3, and the first light source are sequentially disposed above the light source L.
  • An optical sheet S2 is included, and a panel P is positioned on the first optical sheet S2.
  • the reflective polarizing sheet S1 and another second additional optic are respectively disposed between the first optical sheet S2 and the panel P.
  • FIG. The sheet S3 is further included.
  • the first optical sheet S2 and the second additional optical sheet S3 are sheets having various optical functions, such as a diffusion sheet, a prism sheet, a microlens sheet, or a lenticular sheet, or these It may include two or more sheets.
  • the first optical sheet S2 and the second additional optical sheet S3 may include only one of the two sheets of the present invention, or both sheets may include the column of the present invention.
  • the diffusion plate (S4) may also include a column, the diffusion plate (S4) may be replaced with a light guide plate or a light guide plate may be added.
  • the diffusion plate may also include a column, like a light guide plate.

Landscapes

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Abstract

액정 표시장치 등과 같은 디스플레이 장치에 채용될 수 있는 광학 시트와, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치를 개시한다. 광학 시트는 베이스층과, 베이스층 상에 요철 패턴으로 형성된 패턴층, 및 패턴층 상에 패턴층의 높이보다 높게 돌출되게 형성되고 불규칙하게 배열된 복수의 칼럼들을 구비한다. 이러한 광학 시트의 구성에 의하면, 다른 광학 시트와 적층될 때, 스크래치 및 패턴층의 손상이 방지될 수 있고, 휘도 향상을 도모할 수 있게 된다. 그리고 백라이트 유닛과 디스플레이 장치는 이러한 광학 시트를 적어도 하나 구비한다.

Description

광학 시트 및 이를 구비한 백라이트 유닛
본 발명은 액정 표시장치에 채용될 수 있는 광학 시트 및 이를 구비한 백라이트 유닛(BLU; Back Light Unit)에 관한 것이다.
통상적으로, 평판 표시장치(FPD; Flat Panel Display)는 발광형과 수광형으로 크게 분류될 수 있다. 발광형으로는 플라즈마 표시장치(PDP; Plasma Display Panel) 및 전계방출 표시장치(FED; Field Emission Display) 등이 있으며, 수광형으로는 액정 표시장치(LCD; Liquid Crystal Display)가 있다. 이처럼 액정 표시장치는 그 자체가 발광하지 못하는 수광형이므로, 외부 광원으로서 백라이트 유닛(BLU)을 필요로 한다.
백라이트 유닛은 램프와, 확산 시트와, 프리즘 시트 등을 포함하여 구성된다. 램프는 광을 발산하는 광원으로서 기능한다. 확산 시트는 광을 산란시켜 골고루 확산시키게 하며, 프리즘 시트는 광을 굴절시켜 모을 수 있게 한다. 이러한 확산 시트와 프리즘 시트 외에, 휘도나 균일성 개선 또는 모아레(moire) 현상 방지 등을 위한 광학 시트가 프리즘 시트의 상부에 적층되기도 한다.
그런데, 프리즘 시트는 광을 굴절시키고 모을 수 있게 액정 패널을 향한 면에 삼각 기둥이 눕혀진 형상의 돌출부가 반복 형성된 것이 일반적이다. 이에 따라, 프리즘 시트의 상부에 광학 시트가 적층되면, 돌출부의 뾰족한 끝에 의해 광학 시트의 하면에 스크래치(scratch)가 발생하거나, 스크래치로 인해 돌출부가 손상될 수 있다. 돌출부와 같은 패턴의 손상이나 이로 인한 상부 시트에서의 스크래치는 프리즘 시트만이 아니라 렌즈 형상의 패턴이나 렌티큘라 시트 등에서도 발생할 수 있다.
이러한 스크래치 현상이나, 돌출부 손상에 의해 광학적 간섭이 생길 수 있으며, 이에 따라 프리즘 시트가 뿌옇게 보이는 문제가 있을 수 있다. 이를 방지하기 위해, 광학 시트의 하면에 코팅 처리를 하기도 한다. 하지만, 이 경우에는 공정 수 증가와, 원가 상승의 요인이 될 수 있다.
한편, 램프가 백라이트 유닛의 측면부에 설치되는 경우, 즉, 에지 방식(edge type)의 백라이트 유닛은 반사 시트와 도광판(Light Guide Plate)을 더 구비할 수 있다. 반사 시트는 램프에서 발산된 광을 액정 패널의 화면 쪽으로 반사시키기 위한 것이다. 그리고, 도광판은 램프에서 발산된 광과 반사 시트에서 반사된 광을 액정 패널의 화면 전체로 안내하고 분산시키기 위한 것이다. 도광판의 상부에 전술한 광학 시트들이 적층된다.
그런데, 도광판의 상부에 광학 시트가 적층되는 과정에서 도광판과 광학 시트 사이에 침윤(wet out) 현상이 발생할 수 있다. 침윤 현상이란 수분이 스며들어 젖는 현상을 일컫는 것으로, 침윤 현상에 의해 광학적 간섭이 일어날 수 있다. 이를 방지하기 위해, 광학 시트의 하면에 코팅 처리를 하기도 하는데, 이는 공정 수 증가와, 원가 상승의 요인이 되는 문제가 있다.
그리고, 직하 방식(direct type)의 백라이트는 도광판 대신 광을 확산하기 위한 확산판을 구비하게 되는데, 확산판의 상부에 광학 시트가 적층되는 과정에서도 전술한 문제가 발생될 수 있다.
한편, 백라이트 유닛으로부터 액정 패널의 화면에 전달되는 광의 휘도가 낮으면 밝은 색 표현이 떨어질 수 있다. 따라서, 휘도를 최대한 높이기 위한 노력들이 필요하다 할 것이다.
본 발명의 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 복수의 광학 시트가 적층될 때, 스크래치 및 패턴층의 손상이 방지될 수 있고, 휘도 향상을 도모할 수 있으며, 침윤 현상을 방지할 수 있는 광학 시트 및 이를 구비한 백라이트 유닛을 제공함에 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트는, 베이스층; 상기 베이스층 상에 요철 패턴으로 형성된 패턴층; 및 상기 패턴층 상에 상기 패턴층의 높이보다 높게 돌출되게 형성된 복수의 칼럼들;을 구비한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은, 광을 발산하는 램프; 상기 램프로부터 발산한 광을 안내하는 도광판; 상기 도광판으로부터 입사된 광을 확산하거나 모으기 위해 상기 도광판에 적층되는 것으로, 베이스층과, 상기 베이스층 상에 요철 패턴으로 형성된 패턴층, 및 상기 패턴층 상에 상기 패턴층의 높이보다 높게 돌출되게 형성된 복수의 칼럼들을 구비한 제1 광학 시트; 및 상기 제1 광학 시트에 적층되는 제2 광학 시트;를 구비한다.
그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛은, 광을 발산하는 램프; 상기 램프로부터 발산한 광을 확산하는 확산판; 상기 확산판으로부터 입사된 광을 확산하거나 모으기 위해 상기 확산판에 적층되는 것으로, 베이스층과, 상기 베이스층 상에 요철 패턴으로 형성된 패턴층, 및 상기 패턴층 상에 상기 패턴층의 높이보다 높게 돌출되게 형성된 복수의 칼럼들을 구비한 제1 광학 시트; 및 상기 제1 광학 시트에 적층되는 제2 광학 시트;를 구비한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 광을 발산하는 광원; 상기 광원으로부터 발산된 광을 안내하는 도광판 및/또는 상기 광원으로부터 발산된 광을 확산하는 확산판; 상기 도광판 또는 확산판에 적층되는 것으로, 베이스층과, 상기 베이스층 상에 요철 패턴으로 형성된 패턴층, 및 상기 패턴층 상에 상기 패턴층의 높이보다 높게 돌출되게 형성되되 불규칙하게 배열된 복수의 칼럼들을 구비한 제1 광학 시트; 및 상기 제1 광학 시트의 상부에 적층된 디스플레이 패널을 구비한다.
본 발명에 따르면, 다른 광학 시트와 적층시 패턴층의 돌출 부위가 다른 광학 시트에 접촉되지 않게 되므로, 다른 광학 시트의 하면에 스크래치가 발생하거나, 스크래치로 인해 패턴층이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 아울러, 패턴층의 돌출 부위와 다른 광학 시트 사이에 공기층이 형성될 수 있으므로, 휘도 향상이 이루어질 수 있다.
그리고, 본 발명에 따르면, 도광판 또는 확산판에 광학 시트가 적층되는 과정에서 도광판과 광학 시트 사이 또는 확산판과 광학 시트 사이에 공기층이 형성될 수 있으므로, 침윤 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 휘도 향상이 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 종래와 같이 스크래치나 침윤 현상을 방지하기 위해 적층되는 광학 시트의 하면에 코팅 처리를 하지 않아도 되므로, 코팅 처리에 따른 공정 수 증가와 원가 상승 문제가 해소될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학 시트를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 광학 시트의 일 예에 대한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광학 시트에서 칼럼들의 분포를 예시적으로 보여 주는 단면도들이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 칼럼의 단부 형상의 예들을 보여 주는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광학 시트에서 바아 타입의 칼럼을 보여 주는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라서 측면이 소정의 경사를 갖는 칼럼의 형상을 보여 주는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광학 시트를 도시한 단면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 광학 시트의 일 예에 대한 평면도이다.
도 9는 도 7에 도시된 광학 시트에 따른 광 경로를 나타낸 도면이다.
도 10은 도 9의 광 경로와 비교하기 위한 비교예에 따른 광 경로를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트를 도시한 단면도이다.
도 12 내지 도 16은 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트에서 시트의 적층 구성을 도시한 단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학 시트에 대한 단면도이다. 그리고, 도 2는 도 1에 도시된 광학 시트의 일 예에 대한 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 광학 시트(100)는 베이스층(110)과, 패턴층(120), 및 칼럼(130)들을 구비한다.
베이스층(110)은 그 위에 패턴층(120)과 칼럼(130)들이 형성될 수 있는 베이스로서 기능한다. 베이스층(110)은 일정한 두께의 막 형태로 이루어진다. 그리고, 베이스층(110)은 광을 투과시킬 수 있는 재질로 이루어진다. 예컨대, 베이스층(110)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET; PolyEthylene Terephtalate) 등으로 이루어질 수 있다.
패턴층(120)은 베이스층(110) 상에 요철 패턴으로 형성된다. 본 실시예에서, 요철 패턴은 광을 굴절시켜 모을 수 있는 프리즘 패턴(121)으로 개시되어 있으나, 요철 패턴이 여기에만 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 요철 패턴은 프리즘과 같은 집광 패턴, 렌즈와 같은 확산 패턴, 렌티큘라 패턴, 피라미드 패턴 등과 같은 다양한 광학효과를 갖는 패턴들 중에서 선택된 하나의 패턴이거나, 둘 이상이 혼합된 복합 패턴이 될 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여 패턴층(120)이 프리즘 패턴(121)인 경우를 예로 들어서 설명하나, 전술한 다른 패턴에도 본 발명이 적용될 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다.
프리즘 패턴(121)은 광을 굴절시키고 모을 수 있는 범주에서 다양한 패턴으로 이루어질 수 있다. 일 예로, 프리즘 패턴(121)은 삼각 기둥이 눕혀진 형상의 돌출부(121a), 즉 종단면이 삼각 형상인 돌출부(121a)가 반복 배열된 패턴일 수 있다. 프리즘 패턴(121)에서 돌출부(121a)의 꼭대기는 산이 되고, 이웃하는 돌출부(121a)가 만나는 지점은 골이 된다. 그리고 이 산과 골을 잇는 선은 빗면이 된다. 패턴층(120)은 소정의 굴절률과 투과율을 갖는 접착성 수지 등으로 이루어질 수 있다. 한편, 패턴층(120)은 베이스층(110)을 이루는 재질과 동일한 재질로 이루어질 수 있으나, 이에 반드시 한정되지는 않는다. 그리고 칼럼(130)들도 패턴층(120)과 동일한 재질로 이루어질 수 있으나, 이에 반드시 한정되지는 않는다.
칼럼(130)들은 복수 개(130a, 130b, 130c)로 이루어지고, 각각의 칼럼(130)은 패턴층(120) 상에 패턴층(120)의 높이보다 높게 돌출되게 형성된다. 여기서, 패턴층(120)의 높이는 돌출부(121a)의 높이로 정의된 것이다. 상기 칼럼(130)들은 패턴층(120) 위에 다른 광학 시트(10), 예컨대 확산 시트나 보호 시트 등이 적층될 때 이들을 지지한다. 그리고 칼럼(130)들 각각의 돌출된 상면이 다른 광학 시트(10)의 하면에 맞닿아서 패턴층(120)이 다른 광학 시트(10)와 접촉되지 않도록 한다.
따라서, 칼럼(130)들은 패턴층(120)의 돌출부(121a)의 뾰족한 끝에 의해 다른 광학 시트(10)의 하면에 스크래치가 발생하거나, 스크래치로 인해 돌출부(121a)가 손상되는 것을 방지할 수 있게 한다. 그 결과, 종래와 같이, 다른 광학 시트(10)의 하면에 코팅 처리를 하지 않아도 되므로, 코팅 처리에 따른 공정 수 증가와 원가 상승 문제가 해소될 수 있다.
또한, 칼럼(130)들은 돌출부(121a)들과 다른 광학 시트(10) 사이에 공기층을 형성하여, 휘도 향상이 이루어질 수 있게 한다. 즉, 광이 상대적으로 저밀도의 공기층을 통과해서 상대적으로 고밀도인 다른 광학 시트(10)로 이동하면서, 광 재순환과 광 굴절에 의해 다른 광학 시트(10)의 출사면으로 모아짐으로써, 휘도 향상이 이루어질 수 있다.
칼럼(130)들은 규칙적으로 배열될 수도 있지만, 불규칙적으로 랜덤하게 배열될 수도 있다. 칼럼(130)들이 규칙적으로 배열되던 또는 불규칙적으로 배열되던, 칼럼(130)의 밀도는 후술하는 바와 같이, 소정의 범위 내에 들어오는 것이 바람직하다. 칼럼(130)들이 규칙적으로 배열될 경우에는 미세하지만 광학적인 영향을 미쳐서 휘도를 나쁘게하거나 전체적으로 휘도 분포가 불균일하게 될 수 있다. 또한, 규칙적으로 배열된 칼럼(130)들은 관찰자가 칼럼(130)을 시각적으로 인식할 수도 있다. 반면, 칼럼(130)들이 불규칙적으로 배열되면 이러한 휘도 열화나 휘도 불균일의 문제가 나타나지 않으며, 모아레 현상 등을 피할 수 있다. 그리고 불규칙하게 배열된 칼럼(130)들은 사용자에게 시각적으로 감지되지도 않는다.
이 경우에, 칼럼(130)들은 프리즘 패턴(121)의 산, 골, 빗면 모두에 분포할 수도 있고, 또는 산, 골, 빗면 중에서 어느 하나에만 한정되어 분포하거나 또는 두 개의 조합으로 분포할 수도 있다. 여기서, 프리즘 패턴의 '산'이란 각 프리즘 형상에서 꼭지점이 있는 부분을 가리키며, '골'이란 이웃한 프리즘과 프리즘 사이에 있는 오목부를 가리키며, '빗면'이란 프리즘의 '산'과 '골'을 연결하는 경사면을 가리킨다. 도 3은 이러한 칼럼(130)들의 분포를 예시적으로 보여 주는 것으로서, (a)는 칼럼(130)들이 프리즘 패턴(121)의 산, 골, 빗면 모두에 분포하는 경우를 보여 주는 단면도이고, (b) 내지 (d)는 각각 칼럼(130)들이 프리즘 패턴(121)의 산, 빗면, 그리고 골에만 분포하는 경우를 보여 주는 단면도이다. 다만, 스크래치 현상 등은 프리즘 패턴(121)의 돌출부(121a)인 산에서 발생하므로, 칼럼(130)들이 프리즘 패턴(121)의 산에 형성될 경우에 더 효과가 좋다. 이는 패턴층(120)이 프리즘 패턴이 아닌 다른 형태의 패턴인 경우에도 동일하게 적용될 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다.
칼럼(130)들은 돌출된 단부가 각각 평탄 면으로 이루어질 수 있다. 이는 칼럼(130)들에 의해 다른 광학 시트(10)의 하면에 스크래치가 발생하거나, 스크래치로 인해 칼럼(130)이 손상되는 것을 방지하도록 하기 위함이다. 이 경우에, 칼럼(130)들은 단부의 전면(entire surface)이 평탄 면으로 이루어지거나 또는 평탄 면의 가장자리만이 라운딩질 수 있다. 칼럼(130)들의 단부의 전면이 평탄 면으로 이루어지거나 또는 평탄 면의 일부가 가장자리가 라운딩지는 형상의 일례는 도 4에 도시되어 있다. 도 4를 참조하면, (a)는 칼럼(130)의 단부의 전면이 평탄 면으로 이루어지는 경우이고, (b)는 칼럼(130)의 단부의 일부 면은 평탄 면으로 이루어지고 가장자리의 나머지 일부는 소정의 반경(R)을 갖는 원호의 형상을 갖는 경우라는 것을 알 수 있다. 도 4의 (b)의 경우에, 반경(R)은 0.4㎛에서 15㎛ 범위 이내가 될 수 있다.
그리고 칼럼(130)들의 돌출된 단부는 평탄 면과 그 상부에 추가로 형성된 광학적 구조물을 포함할 수 있다. 이 경우, 추가되는 광학적 구조물은 평탄면과 일체를 이루거나 또는 분리될 수도 있다. 도 1의 참조 번호 130a 및 130b를 참조하면, 광학적 구조물은 마이크로 렌즈 형상일 수 있다. 하지만, 광학적 구조물이 여기에만 한정되는 것은 아니며, 도시된 것 이외에도 스캐터링 구조물 등이 될 수 있다.
한편, 칼럼의 단부는, 그 돌출된 단부가 평탄 면일 뿐만 아니라, 도 1의 참조 번호 103c와 같이, 그 단부 자체가 반구형 렌즈 등과 같은 광학적 구조물이 될 수 있다. 그리고 이러한 다양한 단부의 형태를 갖는 칼럼이 도 1과 같이 혼재해서 배열되는 것도 가능하다. 그리고, 칼럼(130)의 형상은 다양할 수 있는데, 예를 들면 횡단면이 원형이나, 다각형 등을 갖는 형상일 수 있다. 이 경우에, 칼럼(130)들은 모두 동일한 형상을 가질 수 있으나, 패턴층(110) 상에 횡단면이 원형인 칼럼과 다각형인 칼럼이 혼재해서 배열되는 것도 가능하다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 칼럼(130)의 형상을 보여 주는 사시도이다. 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 칼럼(130)은 원기둥 형상이 아니라 바아(bar) 타입이다. 바아 타입의 칼럼(130)도 프리즘 패턴(121)의 산, 골, 빗면에만 각각 분포하거나 또는 둘 이상에 혼재하여 분포할 수도 있다. 이러한 바아 타입의 칼럼(130)은 전면에 규칙적으로 배열되거나 또는 불규칙적으로 배열될 수 있다. 그리고 바아 타입의 칼럼(130)도 상단면이 평탄 면이거나 또는 평탄 면의 상부에 광학적 구조물이 추가로 더 형성되어 있을 수도 있다.
바아 타입의 칼럼(130)의 길이(L), 즉 바아의 길이(L)는 특별한 제한이 없다. 예를 들어, 바아의 길이(L)는 프리즘 패턴(121)의 길이와 같거나 또는 그보다 더 작을 수 있다. 후자의 경우에, 하나의 프리즘 패턴(121)에 소정의 길이(L)를 갖는 칼럼(130)은 하나만 배치될 수도 있고 또는 여러 개가 분산되어 배치될 수도 있다. 그리고 모든 칼럼(130)의 길이(L)가 반드시 동일할 필요는 없으며, 길이가 다른 바아가 섞여 있을 수도 있다. 한편, 바아 타입의 칼럼(130)인 경우에도, 칼럼의 전체 밀도는 후술하는 범위 이내에 들어오는 것이 바람직하다는 것은 당업자에게 자명하다.
또한, 칼럼(130)은 도 1에 도시된 바와 같이 수직 기둥 형상(즉, 상단부의 횡단면과 하단부의 횡단면의 넓이가 동일함)일 수도 있지만, 상단부의 횡단면이 넓이가 하단부의 횡단면의 넓이보다 작은 형상, 즉 피라미드나 원뿔 등과 같이 측면이 소정의 경사를 갖는 형상일 수도 있다. 도 6은 이와 같이 측면이 소정의 경사를 갖는 칼럼의 형상을 보여 주기 위한 도면으로서, (a)는 칼럼(130)이 상부가 절단된 피라미드 형상인 경우이고, (b)는 상부가 절단된 원뿔 형상인 경우이다. 이와 같이, 측면이 소정의 경사를 갖는 칼럼(130)의 경우에도, 상면의 가장자리는 라운딩지거나 및/또는 평탄 면의 상부에 광학적 구조물이 추가로 형성될 수 있다. 이와 같은 도 6에 도시된 것과 같은 칼럼의 형상은, 임프린팅(imprinting) 공정 시에 이형성이 우수하므로, 광학 시트(100)의 공정 속도를 높여서 생산성을 향상시킬 수가 있다.
이러한 칼럼(130)은 그 높이가 낮아질수록, 스크래치 방지 효과 등이 떨어지게 된다. 반면, 칼럼(130)의 높이가 높아질수록, 광학 시트(100)와 다른 광학 시트(10) 사이의 간격이 넓어지게 되어 적층 두께가 증가하는 문제가 있을 수 있다. 표 1은 이와 같이, 칼럼(130)의 높이에 따른 산강도와의 관계를 보여 주는 자료이다. 표 1을 참조하면, 격벽의 높이가 증가할수록 산 강도가 증가하는데, 적층 두께를 고려할 경우에 칼럼(130)의 높이는 패턴층(120)의 높이보다 0.5㎛ ~ 50㎛의 범위 내로 높게 설정되는 것이 바람직하다.
표 1
칼럼의 높이 0.5-2(㎛) 2-6(㎛) 6-8(㎛) 8-10(㎛) 10-20(㎛) 20-50(㎛)
산강도 15(g) 20(g) 100(g) 180(g) 230(g) 300(g)
그리고, 칼럼(130)들의 분포 밀도가 낮아질수록 내스크래치성(scratch resistance)이 떨어지게 되며, 칼럼(130)들의 분포 밀도가 커질수록 휘도가 떨어질 수 있다. 칼럼(130)들의 분포 밀도는 패턴층(120)의 전체 면적에 대해 칼럼(130)들이 차지하는 면적으로 정의된 것이다. 본 실시예에 따른 광학 시트(100)에 있어서, 칼럼(130)들의 분포 밀도와 휘도의 상관 관계는 수학식 1로 표현할 수 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2009006872-appb-M000001
여기서, d는 칼럼의 분포 밀도, G는 칼럼이 없는 경우의 광학 시트의 휘도 향상율(Gain)을 나타내며, G'는 분포 밀도가 d인 칼럼을 갖는 광학 시트의 휘도 향상율을 나타낸다. 예를 들어, G가 1.5인 광학 시트에 있어서 칼럼의 분포 밀도(d)가 1%이면, G'는 1.495가 되고, 분포 밀도(d)가 3%이면 1.485가 된다. 이러한 칼럼의 분포 밀도(d)와 휘도 향상율과의 상관 관계를 적절히 이용하면, 어플리케이션에 따라서 최적의 칼럼의 분포 밀도를 결정할 수 있다.
표 2와 표 3은 각각 칼럼(130)들의 분포 밀도와 산강도, 분포 밀도와 휘도의 관계를 보여 주는 것이다(표 3에서 휘도는 칼럼(130)이 없는 경우의 광학 시트와 비교한 상대 휘도이다). 표 2를 참조하면, 칼럼(130)들의 분포 밀도가 증가할수록 산강도도 증가한다는 것을 알 수 있다. 그리고 표 3을 참조하면, 칼럼(130)들의 분포 밀도가 증가할수록 전반적으로 휘도가 감소한다는 것을 알 수 있다. 따라서 칼럼(130)들의 분포 밀도는 이러한 산강도의 증가분과 휘도의 감소량을 고려하여 적절한 범위 내에서 결정되는 것이 바람직하다.
표 2
칼럼의 밀도 0.05(%) 0.2(%) 0.55(%) 1.1(%) 2(%) 2.5(%) 20(%) 35(%)
산강도 70 100 180 610 630 655 670 700
표 3
칼럼의 밀도 0.05(%) 0.2(%) 0.55(%) 1.1(%) 2(%) 2.5(%) 20(%) 35(%)
휘도(%) 99.94 99.86 99.63 99.26 98.66 98.33 93.33 76.66
본 발명인은 다수의 실험을 통하여, 칼럼(130)들의 분포 밀도가 0.05% 이하일 경우에는 산강도가 충분하지 않아서 칼럼(130)이 지지층으로서의 역할을 제대로 못하며, 반대로, 칼럼(130)들의 분포 밀도가 일정한 수준, 예컨대 35% 이상일 경우에는 휘도가 급격히 감소한다는 것을 알게 되었다. 이러한 실험에 기초할 경우에, 칼럼(130)들의 분포 밀도는 0.05% ~ 35%의 범위 내로 설정됨이 바람직하다. 여기서, 칼럼의 분포 밀도란 "광학시트의 전체 면적"에 대한 "광학시트에 배치되어 있는 칼럼들의 면적"의 비율을 가리킨다.
그리고 칼럼(130)의 최대 폭은 패턴층(120)의 돌출부(121a)들 간의 피치와 대비해서 0.5% ~ 500%의 범위 내로 설정됨이 바람직하다. 이러한 패턴층(120)의 피치에 대한 칼럼(130)의 폭의 최대치는 완성된 제품(BLU)에서 칼럼(130)의 시인 유무와 관계가 있다. 보다 구체적으로, 칼럼(130)의 폭이 상기 패턴층(120)의 피치의 500%를 넘으면, 칼럼(130)에 의한 스파클링 현상이 발생하여 외관상 불량을 유발할 수 있다. 반대로, 칼럼(130)의 폭이 상기 패턴층(120)의 피치의 0.5% 아래로 내려가면, 칼럼의 종횡비(aspect ratio)가 높아져서 제조 공정 상에 문제(칼럼 전사시에 이형 문제 등)를 야기시킬 수가 있다. 예를 들어, 칼럼(130)의 최대 폭은 0.2㎛ ~ 500㎛의 범위 내로 설정되고, 칼럼(130)들 간의 피치는 10㎛ ~ 1000㎛의 범위 내로 설정할 수 있다.
한편, 패턴층(120)과 칼럼(130)들은 베이스층(110) 위에 수지 용액을 도포하고 도포된 면을 마스터 몰드(master mold)로 가압하면서 수지 용액을 경화시키는 과정에 의해 성형될 수 있다. 여기서, 마스터 몰드가 베이스 기판에 칼럼용 성형 틀을 패턴층용 성형 틀 위에 다시 적층시켜 제조될 수 있으므로, 이들을 동시에 형성하는 과정에 의해 제조되는 것과 비교하여, 칼럼용 성형 틀을 보다 정밀하게 형성할 수 있다. 이에 따라, 마스터 몰드에 의해 칼럼(130)들을 성형할 때, 칼럼(130)들을 보다 균일하게 성형하는데 유리할 수 있다.
그리고 칼럼(130)의 돌출된 단부에는 확산용 패턴(131)이 추가로 형성될 수도 있다. 확산용 패턴(131)은 앞에서 설명한 광학적 구조물의 일례이다. 확산용 패턴(131)은 칼럼(130)을 통과하는 광을 확산시켜, 그 위에 적층된 다른 광학 시트(10)로 최대한 고르게 입사될 수 있게 한다. 따라서, 전술한 구성을 갖는 광학 시트(100)는 백라이트 유닛에 채용되는 경우, 백라이트 유닛의 광 효율을 높이는데 기여할 수 있다. 확산용 패턴(131)은 다양할 수 있는데, 일 예로, 다른 광학 시트(10)의 하면에 스크래치를 발생시키지 않고 스크래치로 인한 손상을 받지 않도록, 볼록 렌즈 형상의 볼록부가 다수 배열된 패턴일 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광학 시트에 대한 단면도이며, 도 8은 도 7에 도시된 광학 시트의 일 예에 대한 평면도이다. 이하에서는 전술한 제1 실시예에 따른 광학 시트와의 차이점을 중심으로 하여 제2 실시예에 대해서 설명한다. 본 실시예에서 상세하게 설명되지 않은 내용은, 제1 실시예와 관련하여 전술한 내용 중에서 본질상 그 적용이 불가능한 것을 제외하고는 모두 본 실시예에서도 적용될 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 광학 시트(200)는 베이스층(210) 상에 형성된 패턴층(220)의 요철 패턴이 마이크로 렌즈 패턴(221)으로 이루어진다. 베이스층(210)은 일정한 두께의 막 형태로 이루어지고, 광을 투과시킬 수 있는 재질로 이루어진다. 베이스층(210)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등으로 이루어질 수 있다.
마이크로 렌즈 패턴(221)은 광을 산란시켜 골고루 확산시킬 수 있는 범주에서 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 일 예로, 마이크로 렌즈 패턴(221)은 볼록 형상의 마이크로 렌즈(221a)가 반복 배열된 패턴일 수 있다. 여기서, 마이크로 렌즈(221a)란 마이크로 단위의 미세 크기를 갖는 렌즈를 의미한다. 마이크로 렌즈(221a)는 횡단면이 원형일 수 있으나, 타원형도 가능하다.
그리고, 마이크로 렌즈 패턴(221)은 모두 동일한 크기의 마이크로 렌즈들이 배열된 패턴으로 이루어질 수 있으나, 도시된 바와 같이, 다른 크기의 마이크로 렌즈들이 혼재된 패턴으로 이루어져 확산 효과를 극대화할 수 있게 설정될 수 있다.
패턴층(220)은 전술한 제1 실시예의 패턴층(120)과 마찬가지로, 소정의 굴절률과 투과율을 갖는 접착성 수지 등으로 이루어질 수 있다. 그리고, 패턴층(220)은 베이스층(210)과 다른 재질뿐 아니라, 동일한 재질로 이루어질 수 있음은 물론이다.
칼럼(230)들은 복수 개로 이루어지고, 각각의 칼럼(230)은 패턴층(220) 상에 패턴층(220)의 높이보다 높게 돌출되게 형성된다. 여기서, 패턴층(220)의 높이는 마이크로 렌즈(221a)들 중에서 최대 높이를 갖는 마이크로 렌즈의 높이로 정의된 것이다. 칼럼(230)의 돌출된 단부에는 전술한 제1 실시예의 칼럼(130)과 같이 확산용 패턴(231)과 같은 광학적 구조물이 형성됨이 바람직하다. 이 밖에, 본 실시예의 칼럼(230)은 전술한 제1 실시예의 칼럼(130)과 동일하거나 유사한 형태로 구성될 수 있다.
상기 칼럼(230)들은 패턴층(220) 위에 다른 광학 시트(20), 예컨대 프리즘 시트 등이 적층될 때, 각각의 돌출된 상면이 다른 광학 시트(20)의 하면에 맞닿아서 패턴층(220)이 다른 광학 시트(20)와 접촉되지 않게 한다. 따라서, 칼럼(230)들은 마이크로 렌즈(221a)에 의해 다른 광학 시트(20)의 하면에 스크래치가 발생하거나, 스크래치로 인해 마이크로 렌즈(221a)가 손상되는 것을 방지할 수 있게 한다.
또한, 칼럼(230)들은 상부에 다른 광학 시트(20)로서 프리즘 시트가 적층된 경우, 프리즘 시트로 입사되는 광 경로를 변화시켜, 프리즘 시트에서 집광되는 광 효율을 높일 수 있게 한다. 이에 대해, 도 9 및 도 10을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서, 도 9는 본 실시예에 따른 광 경로를 나타낸 도면이고, 도 10은 비교예에 따른 광 경로를 나타낸 도면이다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 비교예는 본 실시예에서 칼럼(230)들이 생략된 구조를 갖는다. 상기 비교예에서 프리즘 시트를 거치면서 전반사되는 광과 프리즘 시트의 출사면으로부터 기울어져 발산되는 광은, 본 실시예에 의할 때 칼럼(230)에 의해 프리즘 시트로 입사되는 각도가 변경되어, 프리즘 시트의 출사면으로부터 수직한 방향으로 발산할 수 있게 된다.
따라서, 본 실시예는 비교예와 비교해서 프리즘 시트에서 집광되는 광 효율을 높일 수 있는 것이다. 게다가, 본 실시예의 칼럼(230)들에 의해 필 팩터(Fill Factor) 효과가 상승할 수 있으므로, 광 효율이 높아질 수도 있다. 여기서, 필 팩터는 광학 시트(200)의 전체 면적에서 마이크로 렌즈(221a)들과 칼럼(230)들이 차지하는 면적의 비를 의미한다.
이러한 광학 시트(200)가 액정 표시장치에 채용되는 경우, 백라이트 유닛으로부터 액정 패널의 화면에 전달되는 광의 휘도를 더욱 높일 수 있게 된다. 이에 따라, 본 실시예의 광학 시트(200)는 밝은 색 표현력을 높이는데 기여할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛에 대한 단면도로서, 에지형 백라이트 유닛이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(1000)은 램프(1100)와, 도광판(1200)과, 제1광학 시트(1300), 및 제2 추가 광학 시트(1400)를 포함한다. 그리고 백라이트 유닛(1000)의 최하단부에는 반사 시트(1500)가 구비된다.
램프(1100)는 광원으로서 광을 발산한다. 도광판(1200)은 램프(1100)가 백라이트 유닛(1000)의 측면부에 설치되는 경우, 램프(1100)에서 발산된 광을 안내하고 분산시키는 기능을 한다. 예컨대, 백라이트 유닛(1000)이 액정 표시장치에 채용되는 경우, 도광판(1200)은 램프(1100)에서 발산된 광을 액정 패널의 화면 전체로 안내하고 분산시킬 수 있다. 이 경우, 반사 시트(1500)가 더 구비되어, 램프(1100)에서 발산된 광을 액정 패널의 화면 쪽으로 반사시킬 수 있다.
제1 광학 시트(1300)는 도광판(1200)으로부터 입사된 광을 확산하거나 모으기 위한 것이다. 여기서, 제1 광학 시트(1300)는 전술한 제1 실시예에 따른 광학 시트(100)와 같이 구성되거나, 전술한 제2 실시예에 따른 광학 시트(200)와 같이 구성될 수 있다. 즉, 제1 광학 시트(1300)의 요철 패턴은 프리즘과 같은 집광 패턴, 렌즈와 같은 확산 패턴, 렌티큘라 패턴, 피라미드 패턴 등과 같은 다양한 광학효과를 갖는 패턴들 중에서 선택된 하나의 패턴이거나, 둘 이상이 혼합된 복합 패턴이 될 수 있다.
그리고, 제1 광학 시트(1300)가 전술한 제1 실시예에 따른 광학 시트(100)나 제2 실시예에 따른 광학 시트(200)와 같이 구성되면, 제1 광학 시트(1300) 위에 제2 추가 광학 시트(1400)가 적층될 때, 앞서 제1, 2 실시예에서 설명한 효과들이 발휘될 수 있다. 한편, 제2 추가 광학 시트(1400)는 프리즘 시트, 확산 시트, 보호 시트, 마이크로렌즈 시트, 또는 렌티큘러 시트 등이 될 수 있다.
상기 제1 광학 시트(1300)는 도광판(1200)으로부터 입사된 광을 확산하거나 모아서 액정 패널로 제공할 수 있게 도광판(1200) 위에 적층된다. 여기서, 도광판(1200)은 제1 광학 시트(1300)가 적층되는 면에 스페이서(spacer, 1210)들이 돌출되게 형성된다. 스페이서(1210)들은 도광판(1200)에 제1 광학 시트(1300)가 적층되는 과정에서 도광판(1200)과 제1 광학 시트(1300) 사이에 침윤 현상이 발생하는 것을 방지한다. 이러한 스페이서(1210)는 전술한 실시예에서의 '칼럼'과는 명칭만 달리할 뿐이며, 그 기능은 칼럼과 본질적으로 동일하다.
따라서, 본 실시예에 의하면, 침윤 현상에 의한 광학적 간섭이 방지될 수 있다. 침윤 현상을 방지하기 위해, 종래와 같이, 제1 광학 시트(1300)의 하면에 코팅 처리를 하지 않아도 되므로, 코팅 처리에 따른 공정 수 증가와 원가 상승 문제가 해소될 수 있다.
또한, 스페이서(1210), 즉 칼럼들은 제1 광학 시트(1300)와 도광판(1200) 사이에 공기층을 형성하여, 휘도 향상을 도모할 수 있게 한다. 즉, 도광판(1200)에서 입사된 광이 상대적으로 저밀도의 공기층을 통과해서 상대적으로 고밀도인 제1 광학 시트(1300)로 이동하면서, 광 재순환과 광 굴절에 의해 제1 광학 시트(1300)의 출사면으로 모아짐으로써, 휘도 향상이 이루어질 수 있는 것이다.
한편, 스페이서(1210), 즉 칼럼의 형상, 크기, 높이, 분포 등은 전술한 효과를 발휘할 수 있는 범주 내에서 다양하게 구성될 수 있으므로, 도시된 바에 한정되지는 않는다.
도시하고 있지는 않지만, 본 발명의 다른 실시예로서, 백라이트 유닛은 도광판(1200) 대신 램프(1100)로부터 발산한 광을 확산하기 위한 확산판을 구비하고, 확산판의 직하방에 램프(1100)가 설치된 직하형 백라이트 유닛일 수도 있다. 그리고, 확산판은 제1 광학 시트(1300)가 적층되는 면에 전술한 실시예처럼 스페이서(1210), 즉 칼럼들이 돌출되게 형성될 수 있다. 이에 따른 효과는 전술한 바와 같다.
도 12 내지 도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛에서의 시트 적층 구성과 이 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치의 구성을 보여 주는 도면이다. 본 실시예에서는 디스플레이 장치의 백라이트 유닛을 구성하는 시트들의 적층 구조를 위주로 설명하는데, 여기서 설명되지 않은 사항은 디스플레이 장치의 일반적인 구성과 도 10을 참조하여 전술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
도 12 내지 도 16을 참조하면, 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(P)과 백라이트 유닛(BLU)을 포함한다. 디스플레이 패널(P)은 백라이트 유닛(BLU)으로부터 광을 공급받아 영상을 표시하는 장치로서, 자체 발광형 장치가 아닌 비발광형 장치, 예컨대 LCD 패널일 수 있다. 이러한 디스플레이 패널(P)의 종류에는 특별한 제한이 없으며, 현재 사용되고 있는 LCD 패널은 물론 장래에 사용될 LCD 패널이 될 수도 있다. 백라이트 유닛(BLU)은 광원(L)이 디스플레이 패널(P)의 측면에 위치하는 에지형 백라이트 유닛이거나 또는 광원(L)이 디스플레이 패널(P)의 하부에 위치하는 직하형 백라이트 유닛일 수도 있다. 광원의 종류에도 특별한 제한이 없으며, 램프는 물론 발광 다이오드(LED)나 유기발광 다이오드(OLED)가 광원이 될 수도 있다.
도 12 및 도 13은 광원(L)이 패널(P)의 측면에 위치하는 에지형 백라이트 유닛에 관한 것이다. 도 12를 참조하면, 백라이트 유닛은 그 하부로부터 반사 시트(S5), 도광판(S4), 제2 추가 광학 시트(S3), 및 제1 광학 시트(S2)를 포함하며, 제1 광학 시트(S2)의 상부에는 패널(P)이 위치한다. 그리고 도 13을 참조하면, 도 12에 도시된 백라이트 유닛과 비교하여, 제1 광학 시트(S2)와 패널(P) 사이에 반사형 편광 시트 및/또는 제 3 추가 광학 시트(S1)를 추가로 포함된다. 도 12 및 도 13에서, 제1 광학 시트(S2)와 제2 추가 광학 시트(S3)의 요철 패턴은 프리즘과 같은 집광 패턴, 렌즈와 같은 확산 패턴, 렌티큘라 패턴, 피라미드 패턴 등과 같은 다양한 광학효과를 갖는 패턴들 중에서 선택된 하나의 패턴이거나, 둘 이상이 혼합된 복합 패턴이 될 수 있다. 뿐만 아니라, 제1 광학 시트(S2)와 제2 추가 광학 시트(S3)는 둘 중에서 어느 하나의 시트만 본원 발명의 칼럼 또는 스페이서를 포함하거나 또는 두 개의 시트 모두 칼럼 또는 스페이서를 포함할 수 있다. 그리고 임의적이지만, 도광판(S4) 또한 칼럼을 포함할 수 있는데, 도광판(S4)은 확산판으로 대체되거나 또는 확산판이 추가될 수도 있다. 확산판 또한 도광판과 같이 칼럼을 포함할 수 있다. 한편 제1 광학시트(S2)와 제2 광학시트(S3)의 배치 순서는 다양한 광학적 특성을 고려하여 선택되어 배치될 수 있으므로, 실시예와 같이 제2 광학시트(S3)가 제1 광학시트(S2) 하부에 배치될 수도 있고, 이와는 다르게 제2 광학시트(S3)가 제1 광학시트(S2) 상부에 배치될 수도 있다.
그리고, 제3 추가 광학 시트(S1)은 제1 및 제2 광학시트와 마찬가지로, 프리즘과 같은 집광 패턴, 렌즈와 같은 확산 패턴, 렌티큘라 패턴, 피라미드 패턴 등과 같은 다양한 광학효과를 갖는 패턴들 중에서 선택된 하나의 패턴이거나, 둘 이상이 혼합된 복합 패턴을 갖는 시트가 될 수 있다.
한편, 제3 추가 광학 시트 또는 반사형 편광 시트가 제1 및 제2 추가 광학시트와 같이 배치해야 될 경우, 그 배치 순서는 다양하게 고려될 수 있다.
도 14, 도 15, 및 도 16은 광원(L)이 패널(P)의 하부에 위치하는 직하형 백라이트 유닛에 관한 것이다. 도 14를 참조하면, 광원(L)의 하부에는 반사 시트(S5)가 위치하며, 광원(L)의 위쪽으로는 순차적으로 확산판(S4), 제2 추가 광학 시트(S3), 및 제1 광학 시트(S2)를 포함하며, 제1 광학 시트(S2)의 상부에는 패널(P)이 위치한다. 도 15 및 도 16을 참조하면, 도 14에 도시된 백라이트 유닛과 비교하여, 제1 광학 시트(S2)와 패널(P) 사이에 각각 반사형 편광 시트(S1)와 또 하나의 제2 추가 광학 시트(S3)가 추가로 포함된다. 도 14 내지 도 16에서도, 제1 광학 시트(S2)와 제2 추가 광학 시트(S3)는 확산 시트, 프리즘 시트, 마이크로렌즈 시트, 또는 렌티큘라 시트 등과 같은 다양한 광학적 기능을 하는 시트이거나, 또는 이들 중에서 둘 이상의 시트를 포함할 수 있다. 그리고 제1 광학 시트(S2)와 제2 추가 광학 시트(S3)는 두 개 중에서 어느 하나의 시트만 본원 발명의 칼럼을 포함하거나 또는 두 개의 시트 모두 본원 발명의 칼럼을 포함할 수 있다. 그리고 임의적이지만 확산판(S4) 또한 칼럼을 포함할 수 있는데, 확산판(S4)은 도광판으로 대체되거나 또는 도광판이 추가될 수도 있다. 확산판 또한 도광판과 같이 칼럼을 포함할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (63)

  1. 베이스층;
    상기 베이스층 상에 요철 패턴으로 형성된 패턴층; 및
    상기 패턴층 상에 상기 패턴층의 높이보다 높게 돌출되게 형성되되 불규칙하게 배열된 복수의 칼럼들;
    을 구비하는 광학 시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 칼럼의 돌출된 단부는 평탄 면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 칼럼의 평탄 면에는 확산용 패턴, 반구형 렌즈, 또는 마이크로 렌즈가 더 형성된 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 칼럼은 평탄 면의 가장자리가 라운딩진 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 평탄 면의 가장자리는 반경(R)이 0.4㎛에서 15㎛ 사이의 원호인 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 칼럼은 돌출된 단부 자체가 광학적 구조인 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 칼럼의 높이는 상기 패턴층의 높이보다 0.5㎛ ~ 50㎛의 범위 내로 높게 설정된 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 칼럼의 분포 밀도는 0.05% ~ 35%의 범위 내로 설정된 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 칼럼의 최대 폭은 상기 패턴층의 피치와 대비해서 0.5% ~ 500%의 범위 내로 설정된 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 칼럼의 최대 폭은 0.2㎛ ~ 500㎛의 범위 내로 설정된 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 칼럼 간의 피치는 10㎛ ~ 1000㎛의 범위 내로 설정된 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 요철 패턴은 광을 굴절시켜 모을 수 있는 프리즘 패턴인 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 칼럼은 상기 프리즘 패턴의 산, 골, 및 빗면 중에서 어느 하나에만 형성되거나 또는 상기 프리즘 패턴의 산, 골, 및 빗면에 랜덤하게 형성된 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 요철 패턴은 마이크로 렌즈 패턴인 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 칼럼은 횡단면이 원형인 것과 다각형인 것 중 적어도 어느 하나의 형상으로 각각 이루어진 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 요철 패턴은 집광 패턴, 확산 패턴, 렌티큘라 패턴, 및 피라미드 패턴 중에서 선택된 하나의 패턴이거나 또는 둘 이상의 패턴이 혼합된 복합 패턴인 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 칼럼은 하단부에서의 횡단면의 면적이 상단부에서의 횡단면의 면적보다 넓은 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 칼럼은 바아 타입인 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  19. 광을 발산하는 광원; 및
    상기 광원의 측부 또는 상부에 배치되는 것으로, 베이스층과, 상기 베이스층 상에 요철 패턴으로 형성된 패턴층, 및 상기 패턴층 상에 상기 패턴층의 높이보다 높게 돌출되게 형성되되 불규칙하게 배열된 복수의 칼럼들을 구비한 제1 광학 시트;
    를 구비하는 백라이트 유닛.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은 상기 광원으로부터 발산된 광을 안내하는 도광판 및/또는 상기 광원으로부터 발산된 광을 확산하는 확산판을 더 포함하고,
    상기 제1 광학 시트는 상기 도광판 또는 상기 확산판에 적층되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 도광판 및/또는 확산판도 자신의 패턴층의 높이보다 높게 돌출된 복수의 칼럼들을 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  22. 제19항에 있어서,
    베이스층과, 상기 베이스층 상에 요철 패턴으로 형성된 패턴층을 갖는 적어도 한 개의 추가 광학 시트가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 추가 광학 시트는 자신의 패턴층의 높이보다 높게 돌출된 복수의 칼럼들을 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 복수의 칼럼들은 불규칙하게 배열된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  25. 제19항 또는 제23항에 있어서,
    상기 돌출된 칼럼의 단부는 평탄 면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 칼럼은 평탄 면의 가장자리가 라운딩진 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 평탄 면의 가장자리는 반경(R)이 0.4㎛에서 15㎛사이의 원호인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  28. 제19항 또는 제23항에 있어서,
    상기 돌출된 칼럼의 단부는 평탄 면과 상기 평탄 면 상에 형성된 확산용 패턴, 반구형 렌즈, 또는 마이크로 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  29. 제19항 또는 제23항에 있어서,
    상기 칼럼은 돌출된 단부 자체가 광학적 구조인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  30. 제19항 또는 제23항에 있어서,
    상기 칼럼의 높이는 상기 패턴층의 높이보다 0.5㎛ ~ 50㎛의 범위 내로 높게 설정된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  31. 제19항 또는 제23항에 있어서,
    상기 칼럼의 분포 밀도는 0.05% ~ 35%의 범위 내로 설정된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  32. 제19항 또는 제23항에 있어서,
    상기 칼럼의 최대 폭은 상기 패턴층의 피치와 대비해서 0.5% ~ 500%의 범위 내로 설정된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 칼럼의 최대 폭은 0.2㎛ ~ 500㎛의 범위 내로 설정된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  34. 제19항 또는 제23항에 있어서,
    상기 칼럼 간의 피치는 10㎛ ~ 1000㎛의 범위 내로 설정된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  35. 제19항 또는 제23항에 있어서,
    상기 요철 패턴은 광을 굴절시켜 모을 수 있는 프리즘 패턴인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  36. 제35항에 있어서,
    상기 칼럼들은 상기 프리즘 패턴의 산, 골, 및 빗면 중에서 어느 하나에만 형성되거나 또는 상기 프리즘 패턴의 산, 골, 및 빗면에 랜덤하게 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  37. 제19항 또는 제23항에 있어서,
    상기 요철 패턴은 마이크로 렌즈 패턴인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  38. 제19항 또는 제23항에 있어서,
    상기 칼럼들은 횡단면이 원형인 것과 다각형인 것 중 적어도 어느 하나의 형상으로 각각 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  39. 제19항 및 제23항에 있어서,
    상기 칼럼은 하단부에서의 횡단면의 면적이 상단부에서의 횡단면의 면적보다 넓은 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  40. 제19항 또는 제22항에 있어서,
    상기 제1 광학 시트와 추가 광학시트의 요철 패턴은 집광 패턴, 확산 패턴, 렌티큘라 패턴, 피라미드 패턴 중에서 선택된 하나의 패턴이거나 또는 둘 이상의 패턴이 혼합된 복합 패턴인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  41. 제19항에 있어서,
    반사형 편광 시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  42. 광을 발산하는 광원;
    상기 광원의 측부 또는 상부에 배치되는 것으로, 베이스층과, 상기 베이스층 상에 요철 패턴으로 형성된 패턴층, 및 상기 패턴층 상에 상기 패턴층의 높이보다 높게 돌출되게 형성되되 불규칙하게 배열된 복수의 칼럼들을 구비한 제1 광학 시트; 및
    상기 제1 광학 시트의 상부에 적층된 디스플레이 패널;
    을 구비하는 디스플레이 장치.
  43. 제42항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는 상기 광원으로부터 발산된 광을 안내하는 도광판 및/또는 상기 광원으로부터 발산된 광을 확산하는 확산판을 더 포함하고,
    상기 제1 광학 시트는 상기 도광판 또는 상기 확산판에 적층되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  44. 제43항에 있어서,
    상기 도광판 및/또는 확산판은 자신의 패턴층의 높이보다 높게 돌출된 복수의 칼럼들을 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  45. 제43항에 있어서,
    베이스층과, 상기 베이스층 상에 요철 패턴으로 형성된 패턴층을 갖는 적어도 한 개의 추가 광학 시트가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  46. 제45항에 있어서,
    상기 추가 광학 시트도 자신의 패턴층의 높이보다 높게 돌출된 복수의 칼럼들을 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  47. 제42항 또는 제46항에 있어서,
    상기 돌출된 칼럼의 단부는 평탄 면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  48. 제47항에 있어서,
    상기 칼럼은 평탄 면의 가장자리가 라운딩진 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  49. 제48항에 있어서,
    상기 평탄 면의 가장자리는 반경(R)이 0.4㎛에서 15㎛사이의 원호인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  50. 제42항 또는 제46항에 있어서,
    상기 돌출된 칼럼의 단부는 평탄 면과 상기 평탄 면 상에 형성된 확산용 패턴, 반구형 렌즈, 또는 마이크로 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  51. 제42항 또는 제46항에 있어서,
    상기 칼럼은 돌출된 단부 자체가 광학적 구조인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  52. 제42항 또는 제46항에 있어서,
    상기 칼럼의 높이는 상기 패턴층의 높이보다 0.5㎛ ~ 50㎛의 범위 내로 높게 설정된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  53. 제42항 또는 제46항에 있어서,
    상기 칼럼의 분포 밀도는 0.05% ~ 35%의 범위 내로 설정된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  54. 제42항 또는 제46항에 있어서,
    상기 칼럼의 최대 폭은 상기 패턴층의 피치와 대비해서 0.5% ~ 500%의 범위 내로 설정된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  55. 제54항에 있어서,
    상기 칼럼의 최대 폭은 0.2㎛ ~ 500㎛의 범위 내로 설정된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  56. 제42항 또는 제46항에 있어서,
    상기 칼럼 간의 피치는 10㎛ ~ 1000㎛의 범위 내로 설정된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  57. 제42항 또는 제46항에 있어서,
    상기 요철 패턴은 광을 굴절시켜 모을 수 있는 프리즘 패턴인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  58. 제57항에 있어서,
    상기 칼럼들은 상기 프리즘 패턴의 산, 골, 및 빗면 중에서 어느 하나에만 형성되거나 또는 상기 프리즘 패턴의 산, 골, 및 빗면에 랜덤하게 형성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  59. 제42항 또는 제46항에 있어서,
    상기 요철 패턴은 마이크로 렌즈 패턴인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  60. 제42항 또는 제46항에 있어서,
    상기 칼럼들은 횡단면이 원형인 것과 다각형인 것 중 적어도 어느 하나의 형상으로 각각 이루어진 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  61. 제42항 및 제46항에 있어서,
    상기 칼럼은 하단부에서의 횡단면의 면적이 상단부에서의 횡단면의 면적보다 넓은 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
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  63. 제42항에 있어서,
    반사형 편광 시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
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