WO2016111466A1 - 광학시트 및 이를 포함하는 광학표시장치 - Google Patents

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WO2016111466A1
WO2016111466A1 PCT/KR2015/012933 KR2015012933W WO2016111466A1 WO 2016111466 A1 WO2016111466 A1 WO 2016111466A1 KR 2015012933 W KR2015012933 W KR 2015012933W WO 2016111466 A1 WO2016111466 A1 WO 2016111466A1
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light
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주영현
오영
이성훈
이정호
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Definitions

  • the present invention relates to an optical sheet and an optical display device including the same.
  • the liquid crystal display device includes a light collecting sheet.
  • the light collecting sheet may collect light emitted from the light guide plate.
  • An inverted prism sheet in which a prism pattern is formed on the base layer and the light incident surface of the base layer may be used as the light collecting sheet.
  • the inverse prism sheet can improve the light efficiency by totally reflecting and condensing the light emitted from the light guide plate by the pattern shape.
  • the anti-prism sheet can reduce the thickness of the backlight unit compared to the conventional optical sheet.
  • the anti-prism sheet can narrow the viewing angle due to excessive focusing.
  • the viewing angle may be widened by forming a bead-containing coating layer or a microlens pattern on the upper surface of the inverse prism sheet to diffuse the light.
  • the viewing angle increases in the direction in which light is incident from the light source, that is, in the horizontal direction.
  • the viewing angle may increase in the vertical direction with respect to the direction in which light is incident from the light source, and thus the luminance loss may be large.
  • the reverse prism sheet may have a sharp point at the top and may be in friction with the light guide plate. Such friction may damage the light guide plate and lower light efficiency. In order to prevent this, the hardness of the reverse prism sheet may be lowered, but in this case, the reverse prism sheet may be damaged and may cause defects.
  • An object of the present invention is to provide an optical sheet capable of increasing the viewing angle in the horizontal direction.
  • Another object of the present invention is to provide an optical sheet capable of suppressing luminance loss by minimizing the change in the viewing angle in the vertical direction.
  • Still another object of the present invention is to provide an optical sheet capable of reducing the thickness of the optical display device.
  • Still another object of the present invention is to provide an optical display device including the optical sheet.
  • Optical sheet of the present invention An optical pattern layer formed on the light incident surface of the base layer, the optical pattern layer including one or more first optical patterns; And a composite layer formed on the light exit surface of the base layer, wherein the composite layer includes a first refractive index pattern layer and a second refractive index layer formed directly on the first refractive index pattern layer, and the first refractive index pattern.
  • the layer and the second refractive index pattern layer may have different refractive indices, and the first refractive index pattern layer may include one or more second optical patterns.
  • the optical display device of the present invention may include the optical sheet.
  • the optical sheet of the present invention can increase the viewing angle in the horizontal direction, minimize the change of the viewing angle in the vertical direction to suppress the loss of brightness, and is easy to be laminated with the polarizing plate to be integrated with the panel for the optical display device, thereby inverting the light guide plate.
  • the friction between the prisms can be minimized, and the display can be thinned.
  • FIG. 1 is a perspective view of an optical sheet according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded view of the cross section of I-II of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of an optical sheet according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of an optical sheet according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an optical sheet according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of an optical sheet according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a backlight unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view of the light guide plate according to the exemplary embodiment of FIG. 7.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • optical aspect ratio means the ratio of the highest height of the optical pattern to the maximum width of the optical pattern.
  • the “curvature radius” refers to a radius of an imaginary circle having part of a radius of an imaginary circle having a part of the curved surface in an optical pattern having a top surface or a curved surface contacting an inclined surface of the prism and another inclined surface thereof in the prism pattern. it means.
  • top part means a part at the top of the structure when the lowest part is used as a base.
  • the term “horizontal direction” refers to a direction in which light is incident from a light source
  • the term “vertical direction” refers to a direction perpendicular to a direction in which light is incident from a light source.
  • the Y-axis direction when light is incident in the Y-axis direction, the Y-axis direction means a horizontal direction and the X-axis direction means a vertical direction.
  • the X axis, the Y axis, and the Z axis are orthogonal to each other.
  • occupancy means the ratio of the total area of only the embossed pattern portion of the microlens pattern to the total area of the layer on which the microlens pattern is formed.
  • (meth) acryl refers to acrylic and / or methacryl.
  • FIG. 1 is a perspective view of an optical sheet according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an exploded view of the cross-section of I-II of FIG.
  • an optical sheet 100 may include a base layer 110; An optical pattern layer 120 including one or more first optical patterns 121; And a composite layer 130 including a first refractive index pattern layer 131 and a second refractive index pattern layer 132.
  • the base layer 110 may be formed between the optical pattern layer 120 and the composite layer 130 to support the optical pattern layer 120 and the composite layer 130.
  • the lower surface of the base layer 110 may be a light incident surface, and the upper surface of the base layer 110 may be a light exit surface.
  • the base layer 110 may emit light incident from the optical pattern layer 120 to the composite layer 130.
  • the base layer 110 may be formed of an optically transparent resin.
  • the resin may be polycarbonate; Polyesters including polymethyl (meth) acrylate; And (meth) acryl-based may include one or more.
  • the base layer 110 may have a thickness of about 10 ⁇ m to about 300 ⁇ m, for example, about 25 ⁇ m to about 100 ⁇ m. It can be used in the optical display device in the above range.
  • the optical pattern layer 120 is formed on one surface of the base layer 110, and collects light incident from a light guide plate or another optical sheet (not shown in FIG. 1) and outputs the light to the base layer 110 to improve brightness and light efficiency. Can increase.
  • the lower surface of the optical pattern layer 120 may be a light incident surface, and the upper surface of the optical pattern layer 120 may be a light emitting surface.
  • the optical pattern layer 120 may have a refractive index of about 1.40 or more, for example, about 1.40 to about 1.60. There may be a light collecting effect in the above range.
  • the optical pattern layer 120 may be formed of an optically transparent UV curable resin.
  • the ultraviolet curable resin may include one or more from (meth) acrylic, polycarbonate, polymethyl (meth) acrylate, urethane, and the like.
  • the optical pattern layer 120 may have a thickness of about 2 ⁇ m to about 30 ⁇ m, for example, about 5 ⁇ m to about 15 ⁇ m. In the above range, there may be a light collecting effect.
  • the optical pattern layer 120 may include one or more first optical patterns 121 on a lower surface which is a light incident surface.
  • the first optical pattern 121 may be formed on one surface of the base layer 110 to form a light incident surface.
  • the first optical pattern 121 may totally reflect light incident from a light guide plate or another optical sheet (not shown in FIG. 1) to condense light and increase light efficiency.
  • the first optical pattern 121 may include a prism pattern having a triangular cross section. 1 illustrates an optical sheet in which the first optical pattern 121 is a prism pattern having a triangular cross section. However, one or more first optical patterns may be formed in a prism pattern having an n-sided cross section (n is an integer of 4 to 10) and a prism pattern having a curved surface formed at the top and n-square (n is an integer of 3 to 10). It may also include.
  • the first optical pattern 121 may have a width P1 of about 5 ⁇ m to about 20 ⁇ m, for example, about 7 ⁇ m to about 18 ⁇ m.
  • the height H1 of the first optical pattern 121 may be about 3 ⁇ m to about 15 ⁇ m, for example, about 4 ⁇ m to about 14 ⁇ m.
  • the first optical pattern 121 may have a vertex angle ⁇ 1 of about 55 ° to about 75 °, for example, about 60 ° to about 70 °.
  • the first optical pattern 121 may have an aspect ratio of about 0.71 to about 0.96, for example, about 0.76 to about 0.87. In the above range, the light can be focused to increase the light efficiency.
  • the first optical pattern 121 may be arranged on the lower surface of the base layer 110 in the horizontal direction, that is, the direction in which light is incident from the light source (the Y-axis direction in FIG. 1).
  • the first optical pattern 121 may be formed of the same or different resin as the optical pattern layer 120.
  • the composite layer 130 may be formed on the other surface of the base layer 110, and may diffuse and emit light incident from the base layer 110. As a result, the composite layer 130 can widen the viewing angle in the horizontal direction and minimize the change in the viewing angle in the vertical direction compared to the optical sheet on which the composite layer is not formed. In addition, it is also possible to minimize the luminance loss compared to the optical sheet in which the bead coating layer or the microlens is formed on the upper surface of the base layer.
  • the lower surface of the composite layer 130 may be a light incident surface, and the upper surface of the composite layer 130 may be a light emitting surface.
  • the composite layer 130 may have a thickness of about 5 ⁇ m to about 50 ⁇ m, for example, about 5 ⁇ m to about 25 ⁇ m. Within this range, it can be used for an optical display device.
  • the composite layer 130 includes a first refractive index pattern layer 131 and a second refractive index pattern layer 132 formed directly on the first refractive index pattern layer 131, and includes a first refractive index pattern layer 131 and a second refractive index pattern layer 131.
  • the refractive index pattern layer 132 may have different refractive indices.
  • first refractive index pattern layer 131 and the second refractive index pattern layer 132 will be described with reference to FIG. 2.
  • the first refractive index pattern layer 131 is formed between an upper surface of the base layer 110 and between the base layer 110 and the second refractive index pattern layer 132, and from the base layer 110.
  • the incident light may be diffused and emitted to the second refractive index pattern layer 132.
  • the lower surface of the first refractive index pattern layer 131 may be a light incident surface, and the upper surface of the first refractive index pattern layer 131 may be a light emission surface. That is, the first refractive index pattern layer 131 may be formed directly on the substrate layer and in contact with the light exit surface.
  • the first refractive index pattern layer 131 may have a lower refractive index than the second refractive index pattern layer 132.
  • the refractive index difference between the second refractive index pattern layer 132 and the first refractive index pattern layer 131 may be about 0.2 or less, for example, about 0.05 to about 0.2, for example, about 0.06 to about 0.18. . Within this range, the viewing angle in the horizontal direction can be further widened.
  • the first refractive index pattern layer 131 may have a refractive index of about 1.45 or more, for example, about 1.50 to about 1.65. In the above range, the luminance loss can be lowered by widening the viewing angle in the horizontal direction and maintaining the viewing angle in the vertical direction when the light incident from the optical pattern layer is emitted.
  • the first refractive index pattern layer 131 may have a thickness of about 2 ⁇ m to about 20 ⁇ m, for example, about 2 ⁇ m to about 10 ⁇ m. Within this range, it can be used for an optical display device.
  • the first refractive index pattern layer 131 may be formed of an optically transparent UV curable resin.
  • the resin may include a (meth) acrylic resin, a polyester resin, a polycarbonate resin, a styrene resin, or the like.
  • the ultraviolet curable resin may facilitate the formation of the second refractive index pattern layer 132 by becoming a self-adhesive resin after curing.
  • the first refractive index pattern layer 131 may include a first surface 133 that is an upper surface, and one or more second optical patterns 135 may be formed on the first surface 133.
  • the second optical pattern 135 may diffuse the light incident from the base layer 110 to widen the horizontal viewing angle and minimize luminance loss.
  • the second optical pattern 135 may be an optical pattern having an embossed pattern having a curved surface.
  • the curved surface may increase the diffusion effect when light is emitted from the first refractive index pattern layer 131 to the second refractive index pattern layer 132.
  • the second optical pattern 135 may be a lenticular lens pattern.
  • 1 and 2 illustrate an optical sheet in which the second optical pattern 135 is a lenticular lens pattern.
  • the second optical pattern has a prism having an n-sided cross section (n is an integer of 3 to 10) and a straight line in the longitudinal direction;
  • the second optical pattern 135 may have a height H2 of about 2 ⁇ m to about 20 ⁇ m, for example, about 2 ⁇ m to about 10 ⁇ m.
  • the second optical pattern 135 may have a width P2 of about 5 ⁇ m to about 30 ⁇ m, for example, about 5 ⁇ m to about 15 ⁇ m.
  • the second optical pattern 135 may have a radius of curvature of about 3 ⁇ m to about 50 ⁇ m, for example, about 3 ⁇ m to about 25 ⁇ m. There may be an effect of increasing the viewing angle in the horizontal direction in the height, width and radius of curvature range.
  • the second optical pattern 135 may have an aspect ratio of about 0.1 to about 1.5, for example, about 0.3 to about 1.0, for example, about 0.4 to about 0.7. There may be an effect of increasing the viewing angle in the horizontal direction in the above range.
  • the second optical pattern 135 may have a moiré prevention effect by making the width smaller than the first optical pattern 121.
  • the difference P1-P2 between the width of the first optical pattern 121 and the width of the second optical pattern 135 may be about 3 ⁇ m or more, for example, about 3 ⁇ m to about 15 ⁇ m. .
  • the second optical pattern 135 may be arranged in substantially the same direction as the first optical pattern 121.
  • the term "substantially the same” includes cases where there are some errors as well as cases that are exactly the same.
  • the second refractive index pattern layer 132 is formed directly on the first refractive index pattern layer 131, and diffuses and emits light incident from the first refractive index pattern layer 131 and the second optical pattern 135 in a horizontal direction. It is possible to widen the viewing angle and minimize the luminance loss.
  • the lower surface of the second refractive index pattern layer 132 may be a light incident surface, and the upper surface of the second refractive index pattern layer 132 may be a light emitting surface.
  • the lower surface of the second refractive index pattern layer 132 may include a second surface 134, and the second surface 134 may be formed directly on the first surface 133 of the first refractive index pattern layer 131. Can be.
  • An optical pattern 136 may be formed on the second surface 134 to face the second optical pattern 135.
  • the upper surface of the second refractive index pattern layer 132 is a flat surface, and may facilitate stacking of a polarizing plate and another optical sheet.
  • the second refractive index pattern layer 132 may have a refractive index of about 1.45 or more, for example, about 1.50 to about 1.65.
  • the viewing angle in the horizontal direction can be widened and the luminance loss can be reduced.
  • the second refractive index pattern layer 132 may be formed of an optically transparent UV curable resin.
  • the resin may include a (meth) acrylic resin, a polyester resin, a polycarbonate resin, a styrene resin, or the like.
  • the ultraviolet curable resin may facilitate the formation of a polarizing plate or another optical sheet on the upper surface of the second refractive index pattern layer 132 by becoming a self-adhesive resin after curing.
  • the second refractive index pattern layer 132 may have a thickness of about 3 ⁇ m to about 20 ⁇ m, for example, about 5 ⁇ m to about 15 ⁇ m. Within this range, it can be used for an optical display device.
  • Thickness of the first refractive index pattern layer 131 The thickness of the second refractive index pattern layer 132 may be about 1: 0.8 to about 1: 1.2, for example, about 1: 0.9 to about 1: 1.1. In the above range, there may be an effect of increasing the viewing angle.
  • the first refractive index pattern layer 131 and the second refractive index pattern layer 132 may further include a light diffusing agent to further diffuse light to widen the viewing angle in the horizontal direction.
  • the light diffusing agent may include an inorganic light diffusing agent, an organic light diffusing agent or a mixture thereof.
  • the inorganic light diffusing agent may include one or more from calcium carbonate, barium sulfate, titanium dioxide, aluminum hydroxide, silica, glass, talc, mica, white carbon, magnesium oxide, zinc oxide, and the like.
  • the organic light diffusing agent may include one or more of (meth) acrylic particles, siloxane particles, melamine particles, polycarbonate particles, styrene particles, and the like.
  • the light diffusing agent is not particularly limited in shape and size, but may include spherical particles having an average particle diameter of about 1 ⁇ m to about 5 ⁇ m. In this range, there is a diffusion effect and may not protrude out of the optical sheet.
  • the unevenness may be further formed on the surface of the second optical pattern 135 to increase the diffusion effect.
  • an adhesive layer may be further formed on the upper surface of the second refractive index pattern layer 132 to attach the optical sheet 100 to a panel for an optical display device such as a polarizing plate or a liquid crystal panel. . That is, the liquid crystal panel may be formed on the optical sheet.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may be formed of a pressure-sensitive adhesive layer composition containing an adhesive resin and a crosslinking agent.
  • the adhesive resin may include one or more of (meth) acrylic resin, urethane resin, silicone resin and the like.
  • the composition for pressure-sensitive adhesive layer may further include light diffusing agent as described above to further diffuse the light.
  • the resin for the second refractive layer pattern layer is an adhesive resin after curing, the adhesive layer may be omitted.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of an optical sheet according to another embodiment of the present invention.
  • an optical sheet 200 may include a base layer 110; An optical pattern layer 120 including one or more first optical patterns 121; And a composite layer 130a including a first refractive index pattern layer 131a and a second refractive index pattern layer 132a including one or more second optical patterns 135a.
  • the second optical pattern 135a is substantially the same as the optical sheet according to the exemplary embodiment of the present invention except that the lenticular lens pattern has a negative pattern shape.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of an optical sheet according to another embodiment of the present invention.
  • the optical sheet 300 includes a base layer 110; An optical pattern layer 120 including one or more first optical patterns 121; And a composite layer 130b including a first refractive index pattern layer 131b and a second refractive index pattern layer 132b including one or more second optical patterns 135a. It is substantially the same as the optical sheet according to another embodiment of the present invention except that the first refractive index pattern layer 131b has a higher refractive index than the second refractive index pattern layer 132b.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an optical sheet according to another embodiment of the present invention.
  • the optical sheet 400 includes a base layer 110; An optical pattern layer 120 including one or more first optical patterns 121; And a composite layer 130c including a first refractive index pattern layer 131c and a second refractive index pattern layer 132c including one or more second optical patterns 135c.
  • the second optical pattern 135c is substantially the same as the optical sheet according to the exemplary embodiment of the present invention except that the prism pattern has a triangular cross section. Therefore, hereinafter, only the second optical pattern 135c will be described.
  • the height H3 of the second optical pattern 135c may be about 2 ⁇ m to about 20 ⁇ m, for example, about 2 ⁇ m to about 10 ⁇ m.
  • the second optical pattern 135c may have a width P3 of about 5 ⁇ m to about 30 ⁇ m, for example, about 5 ⁇ m to about 15 ⁇ m.
  • the second optical pattern 135c may have a vertex angle ⁇ 2 of about 60 ° to about 120 °, for example, about 65 ° to about 100 °, for example, about 65 ° to about 90 °. There may be an effect of increasing the viewing angle in the horizontal direction in the width, height and vertex angle range.
  • the second optical pattern 135c may have an aspect ratio of about 0.1 to about 1.5, for example, about 0.3 to about 1.0, for example, about 0.4 to about 0.7. There may be an effect of increasing the viewing angle in the horizontal direction in the above range.
  • FIG. 5 shows a prism pattern in which the second optical pattern 135c has a triangular cross section, but the second optical pattern has a n-square cross-section (n is an integer of 3 to 10) and a straight prism in the longitudinal direction;
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of an optical sheet according to another embodiment of the present invention.
  • an optical sheet 500 may include a base layer 110; An optical pattern layer 120 including one or more first optical patterns 121; A composite layer 130 including a first refractive index pattern layer 131 including at least one second optical pattern 135 and a second refractive index pattern layer 132; And a polarizer 140.
  • the polarizing plate 140 is further formed on the composite layer 130, that is, on the light exit surface of the composite layer 130, and thus the polarizing plate 140 is adhered to the panel for an optical display device (not shown in FIG. 6) to form an optical sheet. Can be fixed to the panel for an optical display device. Therefore, friction between the optical sheet and the light guide plate can be minimized, and even if the thickness of the optical sheet is thin, there is no sheet ⁇ so that the optical display device can be thinned.
  • the polarizing plate is further formed is substantially the same as the optical sheet according to an embodiment of the present invention. Thus, only the polarizing plate will be described below.
  • the polarizer 140 may be formed on an upper surface of the composite layer 130 to implement polarization of light incident from the composite layer 130.
  • the polarizing plate 140 may be integrated with the composite layer 130, the base layer 110, and the optical pattern layer 120. Therefore, by fixing the optical sheet to the panel for an optical display device, it is possible to prevent sheet shock and to reduce the thickness of the optical sheet.
  • integrated means that the polarizing plate, the composite layer, the base layer, and the optical pattern layer are not separated into independent states by physical force.
  • the polarizer 140 may include a conventional polarizer.
  • the polarizing plate may consist of polarizer alone.
  • the polarizing plate may include a polarizer and a protective film formed on one or both sides of the polarizer.
  • the polarizer may include a polarizer and a protective layer formed on one or both sides of the polarizer.
  • the polarizer, the protective film, and the protective layer may use conventional types known to those skilled in the art.
  • the polarizer polarizes natural light or artificial light so that the screen is visible in the display device, and may be mainly made of a polyvinyl alcohol-based film.
  • the polarizer is prepared by dyeing iodine or dichroic dye in a modified polyvinyl alcohol film, such as a partially formalized polyvinyl alcohol film, an acetoacetyl group modified polyvinyl alcohol film, and stretching it in the machine direction (MD). do.
  • a modified polyvinyl alcohol film such as a partially formalized polyvinyl alcohol film, an acetoacetyl group modified polyvinyl alcohol film, and stretching it in the machine direction (MD). do.
  • MD machine direction
  • it is prepared through a swelling process, a dyeing step, and an extending step. Methods of performing each step are commonly known to those skilled in the art.
  • the polarizer prepares an acid catalyst impregnated film using a coating liquid containing an acid catalyst and a polyvinyl alcohol, performs dry stretching and dehydration treatment of the acid catalyst impregnated film to prepare a dehydrated film, and then hydrates the hydrated film. It can manufacture by the method of extending
  • the polarizer may have a thickness of about 3 ⁇ m to about 50 ⁇ m. It can be used for the optical display device in the above range.
  • the protective film is formed on one or both surfaces of the polarizer to protect the polarizer, and may include a conventional optically transparent film.
  • the protective film may have a thickness of about 10 ⁇ m to about 200 ⁇ m, for example, about 30 ⁇ m to about 120 ⁇ m. It can be used for the optical display device in the above range.
  • the protective layer may be formed on one or both sides of the polarizer to protect the polarizer and prevent thermal shock and moisture penetration, thereby preventing cracking of the polarizer.
  • the protective layer has a thickness in a predetermined range, the optical film is formed only on one surface, thereby compensating for the strength of the polarizing plate, which may degrade mechanical strength, and may also realize a thinning effect.
  • the protective layer may have a thickness of about 1 ⁇ m to about 30 ⁇ m, for example, about 2 ⁇ m to about 25 ⁇ m, usable for the polarizing plate in the above range, and the mechanical strength of the polarizing plate may be complemented. .
  • the polarizer 140 may have a thickness of about 30 ⁇ m to about 200 ⁇ m, for example, about 50 ⁇ m to about 200 ⁇ m. It can be used in the optical display device in the above range.
  • the polarizer 140 may be formed on the composite layer 130 by an adhesive layer.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may be formed of a pressure-sensitive adhesive layer composition containing an adhesive resin and a crosslinking agent.
  • the adhesive resin may include one or more of (meth) acrylic resins, urethane resins, silicone resins, and the like.
  • the composition for pressure-sensitive adhesive layer may further include light diffusing agent as described above to further diffuse the light.
  • the resin for the second refractive layer pattern layer is a self-adhesive resin after curing, the polarizing plate 140 may be attached directly on the composite layer 130 without the adhesive layer.
  • an adhesive layer may be further formed on the upper surface of the polarizing plate 140 to attach the polarizing plate 140 to the panel for an optical display device.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may be formed of the composition for pressure-sensitive adhesive layer described above, and the pressure-sensitive adhesive layer may further include a light diffusing agent.
  • a reflective polarizing film may be further formed between the composite layer 130 and the polarizing plate 140.
  • the reflective polarizing film is introduced to minimize the loss of the light source and recycle the light source, and is a multi-layer film manufactured by alternately stacking two kinds of polymer layers having different refractive indices.
  • Reflective polarizing film is a film capable of transmitting only light in the vibration direction parallel to one transmission axis and reflecting other light by selectively reflecting and transmitting light through a polarization separation function.
  • the reflective polarizing film has a structure in which a plurality of polymer layers having the same refractive index on the X-axis and different refractive indices on the Y-axis are alternately stacked.
  • the X-axis having the same refractive index transmits light as a transmission axis
  • the Y-axis having a different refractive index is The reflection axis can reflect light. Therefore, the P wave of the light component can be transmitted and the S wave can be continuously reflected and recycled.
  • An example of the reflective polarizing film may be a dual brightness enhancement film (DBEF, Dual Brightness Enhancement Film, 3M company).
  • the reflective polarizing film includes a first polymer layer having a thickness of about 15 ⁇ m to about 25 ⁇ m and a refractive index of about 1.45 to about 1.49; and a second polymer having a thickness of about 15 ⁇ m to about 25 ⁇ m and a refractive index of about 1.51 to about 1.58.
  • the layers may be stacked alternately.
  • the total thickness of the reflective polarizing film may be about 120 ⁇ m to about 150 ⁇ m.
  • the reflective polarizing film may be formed between the composite layer 130 and the polarizing plate 140 by an adhesive layer.
  • the adhesive layer may be formed of the above-described pressure-sensitive adhesive composition.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may further include the light diffusing agent described above.
  • the method of manufacturing an optical sheet according to an embodiment of the present invention may include forming an optical pattern layer on one surface of a substrate layer and forming a composite layer on the other surface of the substrate layer.
  • optical pattern layer is formed on one surface of the substrate layer.
  • the optical pattern layer may be formed by coating the composition for forming the optical pattern layer on the engraving roll for forming the first optical pattern, contacting the light incident surface of the base layer, and curing.
  • the coating method is not particularly limited, but die coating, slip coating, bar coating or the like can be used.
  • Curing includes ultraviolet curing, which may include, for example, irradiating with an amount of light of about 100 mJ / cm 2 to about 250 mJ / cm 2.
  • An optical sheet is manufactured by forming a composite layer on the other surface of the substrate layer.
  • the composite layer may be prepared by forming a first refractive index pattern layer and then forming a second refractive index pattern layer.
  • the first refractive index pattern layer may be formed by coating the composition for forming the second optical pattern on the roll for forming the second optical pattern, contacting the light exit surface of the base layer, and curing the composition.
  • the coating method is not particularly limited, but die coating, slip coating, bar coating or the like can be used.
  • Curing includes ultraviolet curing, which may include, for example, irradiating with an amount of light of about 100 mJ / cm 2 to about 250 mJ / cm 2.
  • the second refractive index pattern layer may be formed by coating and curing the composition for forming the second refractive index layer directly on the first refractive index pattern layer.
  • the coating method is not particularly limited, but die coating, slip coating, bar coating or the like can be used.
  • Curing includes ultraviolet curing, which may include, for example, irradiating with an amount of light of about 100 mJ / cm 2 to about 250 mJ / cm 2.
  • the composite layer may be formed first and the optical pattern layer may be formed.
  • the polarizing plate may be further adhered to the upper surface of the composite layer, that is, the light exit surface.
  • the polarizing plate can be manufactured by the conventional method described above.
  • the polarizer may be manufactured using polyvinyl alcohol-based resin, and the protective film may be manufactured by adhering a protective film to one or both surfaces of the polarizer. Then, the pressure-sensitive adhesive is coated on the upper surface of the composite layer, the polarizing plate may be adhered, and then cured.
  • the backlight unit of the present invention may include an optical sheet according to embodiments of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a backlight unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the backlight unit 600 includes a light source 610, a light guide plate 630 for guiding light incident from the light source 610, a reflective sheet 620, and an optical sheet.
  • the optical sheet 640 may include an optical sheet according to embodiments of the present invention.
  • the light source 610 generates light, and various light sources such as a line light source lamp or a surface light source lamp, CCFL, or LED may be used.
  • the light source cover may be further formed outside the light source 610 to protect the light source.
  • the light source 610 may be disposed on one side of the light guide plate 630. However, the light source 610 may be disposed on both side surfaces of the light guide plate 630 to increase luminance.
  • the reflective sheet 620 is disposed under the light guide plate 630, and reflects the light generated by the light source 610 to be incident back to the light guide plate 630 to increase the light efficiency.
  • the light guide plate 630 may serve to guide light incident from the light source 610 to the optical sheet 640.
  • the light guide plate 630 may include a conventional light guide plate known to those skilled in the art.
  • FIG. 8 is a perspective view of a light guide plate according to an embodiment of the present invention.
  • the light guide plate 630 may include a base film 551; A first coating layer 554 formed on one surface of the base film 551 and including a third optical pattern 555 having a top surface curved; And a second coating layer 552 formed on the other surface of the base film 551 and including the fourth optical pattern 553.
  • the light guide plate may be formed under the optical sheet.
  • the base film 551 may support the first coating layer 554 and the second coating layer 552 and guide the light incident from the light source to the optical sheet.
  • the base film 551 may have a thickness of about 200 ⁇ m to about 700 ⁇ m, for example, about 300 ⁇ m to about 500 ⁇ m. It can be used in the optical display device in the above range.
  • the refractive index of the base film 551 may be about 1.50 or more, for example, about 1.50 to about 1.60. In this range, the light emission rate may be increased to increase light efficiency.
  • the base film 551 may be formed of a resin having a refractive index of about 1.50 or more, for example, about 1.50 to about 1.60.
  • the base film may be formed of polycarbonate, polymethyl (meth) acrylate, or the like.
  • the polycarbonate resin may be advantageous for thinning the base film.
  • the first coating layer 554 may be formed on one surface of the base film 551 to increase the luminance by preventing light from being scattered and to emit light incident from the base film 551.
  • the first coating layer 554 may have a thickness of about 10 ⁇ m to about 40 ⁇ m. It can be used in the optical display device in the above range.
  • the first coating layer 554 may have a refractive index of about 1.50 to about 1.65. In this range, the light emission rate may be increased to increase the light efficiency.
  • the first coating layer 554 may be formed of a resin for the first coating layer having a refractive index of about 1.50 to about 1.65.
  • the resin for the first coating layer includes an ultraviolet curable resin, and is formed of one or a combination of two or more of (meth) acrylic resin, polycarbonate resin, styrene resin, olefin resin, polyester resin, and the like, for example. Can be.
  • the first coating layer 554 may include a third optical pattern 555.
  • the third optical pattern 555 may be formed on one surface of the base layer 551, and may include an optical pattern having one or more curved surfaces formed on the top thereof. 8 illustrates a light guide plate having a lenticular lens pattern formed as the third optical pattern 555, but the third optical pattern 555 is not limited if a curved surface is formed at the top.
  • the third optical pattern may include a prism having a curved surface at its top (an n-sided cross section and n is an integer of 3 to 10); Microlens patterns; In the embossed pattern, etc., one type may be included or two or more types may be included.
  • the third optical pattern 555 may have an aspect ratio of about 0.10 to about 0.50 and a curved radius of curvature of about 10 ⁇ m to about 35 ⁇ m. It serves to guide and diffuse light to the incident light in the above range, and serves to narrow the viewing angle in the vertical direction with the third optical pattern, thereby increasing visibility and brightness.
  • the third optical pattern 555 may have a width of about 10 ⁇ m to about 50 ⁇ m and a height of about 1 ⁇ m to about 35 ⁇ m.
  • the light may be focused in the left and right directions to increase the light efficiency, serve to guide and diffuse light incident to the incident light, and to narrow the viewing angle in the vertical direction to increase luminous visibility and luminance.
  • the third optical pattern 555 may have a refractive index different from that of the first coating layer 554. However, the processability may be improved by making the first coating layer and the third optical pattern have the same refractive index.
  • the second coating layer 552 may be formed on the other surface of the base film 551, and may not emit some of the light passing through the base film 551, and may reflect the light incident from the light source.
  • the second coating layer 552 may have a thickness of about 0.6 ⁇ m to about 5 ⁇ m, and may be used in the liquid crystal display device within the above range.
  • the second coating layer 552 may have a refractive index of about 1.50 to about 1.65, and may increase light emission rate in the above range to increase light efficiency.
  • the second coating layer 552 may be formed of a resin for the second coating layer having a refractive index of about 1.50 to about 1.65.
  • the resin for the second coating layer may be an ultraviolet curable resin, and for example, may be used alone or in combination of two or more of (meth) acrylic resin, polycarbonate resin, styrene resin, olefin resin and polyester resin. Can be used.
  • the second coating layer 552 may be formed of the same or different resin as the first coating layer 554.
  • the second coating layer 552 may include a fourth optical pattern 553.
  • the fourth optical pattern 553 may be formed on the other surface of the base film 551, and may have an aspect ratio of about 0.01 to about 0.07. In this range, the light collecting efficiency of the light exiting the light guide plate may be increased.
  • the aspect ratio can be about 0.01 to about 0.06.
  • the fourth optical pattern may include a prism having a polygonal cross section (n-square being n is an integer of 4 to 10); A prism pattern having a triangle in cross section; Embossed pattern; Or a lenticular lens pattern.
  • the fourth optical pattern may be a prism pattern having a triangular cross section having a width of about 50 ⁇ m to about 150 ⁇ m, a height of about 0.5 ⁇ m to about 5.0 ⁇ m, and a vertex angle of about 1.2 ° to about 3.5 °. have.
  • the fourth optical pattern 553 may have a width of about 10 ⁇ m to about 100 ⁇ m, and a height of about 0.5 ⁇ m to about 5 ⁇ m, for example, about 1 ⁇ m to about 5 ⁇ m.
  • the efficiency can be improved.
  • the fourth optical pattern 553 can lower the aspect ratio by lowering the height of the conventional light guide plate so that the light efficiency can be increased by increasing the condensing even if the condensing sheet having the reverse prism is disposed.
  • the fourth optical pattern 553 may have a different refractive index than that of the second coating layer 552, but the processability may be improved by making the second coating layer and the fourth optical pattern have the same refractive index.
  • the light guide plate 630 of the embodiment of the present invention is designed such that the third optical pattern 555 has a specific range of aspect ratio and curvature radius, and the fourth optical pattern 553 has a specific range of aspect ratio.
  • the brightness can be increased even when the condensing sheet having the reverse prism is disposed. .
  • the optical display device of the present invention may include an optical sheet or a backlight unit including the same according to embodiments of the present invention.
  • the optical display device may be a liquid crystal display device.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • a liquid crystal display 700 includes a liquid crystal panel 710; A first polarizer 720 formed on an upper surface of the liquid crystal panel 710; A second polarizing plate 730 formed on a lower surface of the liquid crystal panel 710; And a backlight unit 740 disposed under the second polarizing plate 730, and the backlight unit 740 may include the backlight unit of an embodiment of the present invention.
  • the liquid crystal panel 710 includes a liquid crystal cell layer encapsulated between the first substrate and the second substrate, and the liquid crystal cell layer includes a vertical alignment (VA) mode, an in place switching (IPS) mode, a fringe field switching (FFS) mode, and a TN. (twisted nematic) mode.
  • VA vertical alignment
  • IPS in place switching
  • FFS fringe field switching
  • TN twisted nematic
  • the first polarizing plate 720 and the second polarizing plate 730 may each include a conventional polarizing plate. Since the first polarizing plate 720 and the second polarizing plate 730 are disposed on the upper and lower surfaces of the liquid crystal panel 710, the materials and thicknesses of the protective film and / or the protective layer included in the polarizing plate may be varied. have. However, a liquid crystal display including the first polarizing plate 720 instead of the second polarizing plate 730 may be included in the scope of the present invention.
  • the backlight unit 740 may include the backlight unit of the embodiments of the present invention.
  • the backlight unit of the embodiments of the present invention includes an optical sheet including a polarizing plate
  • the second polarizing plate 730 may be omitted.
  • an adhesive layer may be further included between the liquid crystal panel 710 and the optical sheet of the backlight unit 740.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may be formed of the composition for pressure-sensitive adhesive layer described above, and the pressure-sensitive adhesive layer may further include the light diffusing agent described above.
  • the first polarizing plate 720 and the second polarizing plate 730 may be attached to the liquid crystal panel 710 by adhesive layers, respectively.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may be formed of the composition for pressure-sensitive adhesive layer described above, and the pressure-sensitive adhesive layer may further include the light diffusing agent described above.
  • the above-described reflective polarizing film may be further formed between the second polarizing plate 730 and the backlight unit 740.
  • An ultraviolet curable resin (551CI, SDI Co., Ltd.) was coated on an engraving roll on which an intaglio prism pattern (cross section: triangle, width: 17 ⁇ m, vertex angle: 65.5 °, aspect ratio: 0.78) was formed.
  • One surface of the polycarbonate resin film (CCL600, I-Component Co., Ltd.) for the substrate layer was brought into contact with the obtained coating layer and cured to form a prism pattern (refractive index: 1.57) on the light incident surface of the substrate layer.
  • UV curable resin (4803PT, Shina T & C) was coated on the other side of the polycarbonate resin film for the base layer, and a second optical pattern having a triangle having a cross section having the specifications of Table 1 was formed and cured on the obtained coating layer.
  • the first refractive index pattern layer having the specification of 1 was formed.
  • An ultraviolet curable resin (581CI, SDI Co., Ltd.) was coated directly on the first refractive index pattern layer to make the top surface flat and cured to form a second refractive index pattern layer having the specifications shown in Table 1 below, thereby manufacturing an optical sheet.
  • Example 1 an optical sheet was manufactured in the same manner except that an ultraviolet curable resin (152CI, SDI, Inc.) was used instead of an ultraviolet curable resin (4803PT, Shina T & C).
  • an ultraviolet curable resin 152CI, SDI, Inc.
  • Example 1 an optical sheet was manufactured in the same manner except for changing the specifications of the second optical pattern as shown in Table 1 below.
  • Coated UV curable resin (4803PT, Shina T & C) on the light exit surface of the base layer, and formed and cured a second optical pattern having the specifications of Table 1, the first refractive index pattern layer having the specifications of Table 1 Formed.
  • An ultraviolet curable resin (581CI, SDI Co., Ltd.) was coated directly on the first refractive index pattern layer to make the top surface flat and cured to form a second refractive index pattern layer having the specifications shown in Table 1 below, thereby manufacturing an optical sheet.
  • Example 4 an optical sheet was manufactured in the same manner except that an ultraviolet curable resin (162CI, SDI, Inc.) was used instead of an ultraviolet curable resin (581CI, SDI, Inc.).
  • An ultraviolet curable resin (4803PT, Shina T & C) was coated directly on the first refractive index pattern layer to make the top surface flat and cured, thereby forming a second refractive index pattern layer having the specifications shown in Table 1 below, thereby manufacturing an optical sheet.
  • UV curable resin (4803PT, Shina T & C) was coated on the light exit surface of the base layer, and a second optical pattern having the specifications of Table 1 was formed to form a first refractive index pattern layer having the specifications of Table 1 below. It was.
  • An ultraviolet curable resin 160CI, SDI Co., Ltd. was coated directly on the first refractive index pattern layer to make the top surface flat and cured to form a second refractive index pattern layer having the specifications shown in Table 1 below to prepare an optical sheet.
  • a prism pattern was formed on the light incident surface of the base material layer, and a first refractive index pattern layer and a second refractive index pattern layer were formed on the light exit surface of the base material layer.
  • An optical sheet was prepared by attaching a polarizing plate (AMN-6143 CPG05, SDI Co., Ltd.) to the upper surface of the second refractive index pattern layer.
  • a prism pattern was formed on the light incident surface of the base material layer, and a first refractive index pattern layer and a second refractive index pattern layer were formed on the light exit surface of the base material layer.
  • An optical sheet was prepared by attaching a polarizing plate (AMN-6143 CPG05, SDI Co., Ltd.) to the upper surface of the second refractive index pattern layer.
  • Example 3 In the same manner as in Example 3, a prism pattern was formed on the light incident surface of the substrate layer, and a first refractive index pattern layer and a second refractive index pattern layer were formed on the light exit surface of the substrate layer.
  • An optical sheet was prepared by attaching a polarizing plate (AMN-6143 CPG05, SDI Co., Ltd.) to the upper surface of the second refractive index pattern layer.
  • a prism pattern was formed on the light incident surface of the base material layer, and a first refractive index pattern layer and a second refractive index pattern layer were formed on the light exit surface of the base material layer.
  • An optical sheet was prepared by attaching a polarizing plate (AMN-6143 CPG05, SDI Co., Ltd.) to the upper surface of the second refractive index pattern layer.
  • a prism pattern was formed on the light incident surface of the base material layer, and a first refractive index pattern layer and a second refractive index pattern layer were formed on the light exit surface of the base material layer.
  • An optical sheet was prepared by attaching a polarizing plate (AMN-6143 CPG05, SDI Co., Ltd.) to the upper surface of the second refractive index pattern layer.
  • a prism pattern was formed on the light incident surface of the base material layer, and a first refractive index pattern layer and a second refractive index pattern layer were formed on the light exit surface of the base material layer.
  • An optical sheet was prepared by attaching a polarizing plate (AMN-6143 CPG05, SDI Co., Ltd.) to the upper surface of the second refractive index pattern layer.
  • a prism pattern was formed on the light incident surface of the base material layer, and a first refractive index pattern layer and a second refractive index pattern layer were formed on the light exit surface of the base material layer.
  • An optical sheet was prepared by attaching a polarizing plate (AMN-6143 CPG05, SDI Co., Ltd.) to the upper surface of the second refractive index pattern layer.
  • An ultraviolet curable resin (581CI, SDI Co., Ltd.) and diffusion beads (material: polymethyl methacrylate) were mixed to prepare a coating layer composition.
  • the light emitting surface of the substrate layer was coated and cured the composition for the coating layer prepared above to prepare an optical sheet having a bead-containing coating layer of Table 2 below.
  • An ultraviolet curable resin (551CI, SDI, Inc.) was coated on the light exit surface of the base layer, and an embossed microlens pattern-containing layer having the specifications shown in Table 2 was formed and cured to prepare an optical sheet.
  • Relative luminance 1 side edge type LED light source (light source of MT330KKAA47A), reflecting film (3M company, ESR), light guide plate (SDI company, L-806T-MT01) and inverse prism (SDI company, I-Prism13P) ( reference) were stacked and luminance (G1) was measured. At this time, the prism pattern of the inverse prism was arranged so as to be a light incident surface. Instead of the inverse prism, the optical sheets prepared in Examples and Comparative Examples of the present invention were laminated and luminance (G2) was measured. At this time, the prism pattern of the optical sheet was arranged to be a light incident surface. Luminance was measured using EZcontrast (ELDIM). Relative luminance (%) was calculated as G2 / G1 ⁇ 100.
  • the optical sheets according to embodiments 1 to 7 of the present invention can increase the viewing angle in the horizontal direction relative to the reference and minimize the change in the viewing angle in the vertical direction to minimize the loss of relative luminance.
  • optical sheets according to Examples 8 to 14 also have a relative luminance and viewing angle equivalent to those of Examples 1 to 7, respectively, can implement the effects of the present invention.
  • Comparative Example 1 an optical sheet with a bead-containing coating layer
  • Comparative Example 2 an optical sheet with a microlens layer

Abstract

기재층; 상기 기재층의 광 입사면에 형성되고, 하나 이상의 제1광학패턴을 포함하는 광학패턴층; 및 상기 기재층의 광 출사면에 형성된 복합층;을 포함하고, 상기 복합층은 제1굴절률 패턴층 및 상기 제1굴절률 패턴층 바로 위에 형성된 제2굴절률 패턴층을 포함하고, 상기 제1굴절률 패턴층과 상기 제2굴절률 패턴층은 굴절률이 서로 다르고, 상기 제1굴절률 패턴층은 하나 이상의 제2광학패턴을 포함하는 것인 광학시트 및, 이를 포함하는 광학표시장치가 제공된다.

Description

광학시트 및 이를 포함하는 광학표시장치
본 발명은 광학시트 및 이를 포함하는 광학표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 집광시트를 포함한다. 집광시트는 도광판으로부터 출사되는 광을 집광시킬 수 있다. 기재층 및 기재층의 광 입사면에 프리즘 패턴이 형성된 역프리즘 시트(inverted prism sheet)가 집광시트로 사용될 수 있다.
역프리즘 시트는 패턴 형상에 의해 도광판으로부터 출사되는 빛을 전반사시켜 집광시킴으로써 광의 효율을 높일 수 있다. 또한, 역프리즘 시트는 통상의 광학시트 대비 백라이트 유닛을 박형화할 수 있다.
그러나, 역프리즘 시트는 과도한 집광으로 인해 시야각을 좁게 할 수 있다. 역프리즘 시트의 상부면에 비드(bead) 함유 코팅층 또는 마이크로렌즈 패턴을 형성하여 광을 확산시킴으로써 시야각을 넓힐 수 있다. 그러나, 이러한 경우 광원으로부터 광이 입사되는 방향 즉 수평 방향에서는 시야각이 증가하지만, 광원으로부터 광이 입사되는 방향에 대해 수직 방향에서도 시야각이 증가하여 휘도 손실이 클 수 있다.
또한, 역프리즘 시트는 정상부가 뾰족하여 도광판과 마찰이 있을 수 있다. 이러한 마찰은 도광판에 손상을 주어 광 효율을 낮출 수 있다. 이를 방지하기 위해 역프리즘 시트의 경도를 낮출 수 있으나, 이 경우 역프리즘 시트에 손상이 가서 불량이 생길 수 있다.
본 발명의 배경기술은 한국공개특허 제2010-0136220호에 기술되어 있다.
본 발명의 목적은 수평 방향의 시야각을 증가시킬 수 있는 광학시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 수직 방향의 시야각의 변화를 최소화하여 휘도 손실을 억제할 수 있는 광학시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 편광판과 합지가 용이하여 광학시표시장치용 패널과 일체화됨으로써, 도광판과 프리즘 간의 마찰을 최소화할 수 있는 광학시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 광학표시장치를 박형화할 수 있는 광학시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 두께가 박형이고 시트욺이 없는 광학시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 광학시트를 포함하는 광학표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명의 광학시트는 기재층; 상기 기재층의 광 입사면에 형성되고, 하나 이상의 제1광학패턴을 포함하는 광학패턴층; 및 상기 기재층의 광 출사면에 형성된 복합층을 포함하고, 상기 복합층은 제1굴절률 패턴층 및 상기 제1굴절률 패턴층의 바로 위에 형성된 제2굴절률 패턴층을 포함하고, 상기 제1굴절률 패턴층과 상기 제2굴절률 패턴층은 굴절률이 서로 다르고, 상기 제1굴절률 패턴층은 하나 이상의 제2광학패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 광학표시장치는 상기 광학시트를 포함할 수 있다.
본 발명의 광학시트는 수평 방향으로 시야각을 증가시킬 수 있고, 수직 방향의 시야각의 변화를 최소화하여 휘도 손실을 억제할 수 있으며, 편광판과 합지가 용이하여 광학표시장치용 패널과 일체화됨으로써 도광판과 역프리즘간의 마찰을 최소화할 수 있고, 디스플레이를 박형화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학시트의 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-II의 단면의 분해도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학시트의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학시트의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학시트의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학시트의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 8은 도 7의 일 실시예에 따른 도광판의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이다.
첨부한 도면을 참고하여 실시예에 의해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 명칭을 사용하였다.
본 명세서에서 "상부"와 "하부"는 도면을 기준으로 정의한 것으로서, 시 관점에 따라 "상부"가 "하부"로 "하부"가 "상부"로 변경될 수 있고, "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 구조를 개재한 경우도 포함할 수 있다. 반면, "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 구조를 개재하지 않은 것을 나타낸다.
본 명세서에서 "종횡비(aspect ratio)"는 광학패턴의 최대 폭에 대한 광학패턴의 최고 높이의 비를 의미한다.
본 명세서에서 "곡률 반경"은 정상부가 곡면인 광학패턴에서 상기 곡면을 일부로 갖는 가상의 원의 반지름 또는 프리즘 패턴에서 프리즘의 일 경사면과 이와 만나는 다른 경사면에 접하는 곡면을 일부로 갖는 가상의 원의 반지름을 의미한다.
본 명세서에서 "정상부(top part)"는 구조물 중 최하부를 기산으로 하였을 때 최상부에 있는 부분을 의미한다.
본 명세서에서 "수평 방향(horizontal direction)"은 광원으로부터 광이 입사되는 방향을 의미하고, "수직 방향(vertical direction)"은 광원으로부터 광이 입사되는 방향에 수직인 방향을 의미한다. 본 명세서의 도면에서, Y축 방향에서 광이 입사된다고 할 때, Y축 방향은 수평 방향, X축 방향은 수직 방향을 의미한다. 본 명세서의 도면에서, X축, Y축, Z축은 서로 직교한다.
본 명세서에서 "점유율"은 마이크로렌즈 패턴이 형성된 층의 총 면적에 대한 마이크로렌즈 패턴의 양각 패턴 부분만의 총 면적의 비를 의미한다.
본 명세서에서 "(메트)아크릴"은 아크릴 및/또는 메타아크릴을 의미한다.
광학시트
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학시트를 도 1, 도 2를 참고하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학시트의 사시도이고, 도 2는 도 1의 I-II의 단면의 분해도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학시트(100)는 기재층(110); 하나 이상의 제1광학패턴(121)을 포함하는 광학패턴층(120); 및 제1굴절률 패턴층(131)과 제2굴절률 패턴층(132)을 포함하는 복합층(130);을 포함할 수 있다.
기재층(110)은 광학패턴층(120)과 복합층(130) 사이에 형성되어, 광학패턴층(120)과 복합층(130)을 지지할 수 있다.
기재층(110)의 하부면은 광 입사면이고, 기재층(110)의 상부면은 광 출사면이 될 수 있다. 기재층(110)은 광학패턴층(120)으로부터 입사된 광을 복합층(130)으로 출사시킬 수 있다.
기재층(110)은 광학적으로 투명한 수지로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 수지는 폴리카보네이트; 폴리메틸(메트)아크릴레이트 등을 포함하는 폴리에스테르; 및 (메트)아크릴계 등에서 하나 이상을 포함할 수 있다.
기재층(110)은 두께가 약 10㎛ 내지 약 300㎛, 예를 들어 약 25㎛ 내지 약 100㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 광학표시장치에 사용될 수 있다.
광학패턴층(120)은 기재층(110)의 일면에 형성되고, 도광판 또는 다른 광학시트(도 1에서 도시되지 않음)로부터 입사되는 광을 집광시켜 기재층(110)으로 출사시킴으로써 휘도와 광의 효율을 높일 수 있다.
광학패턴층(120)의 하부면은 광 입사면이고, 광학패턴층(120) 상부면은 광 출사면이 될 수 있다.
광학패턴층(120)은 굴절률이 약 1.40 이상, 예를 들어 약 1.40 내지 약 1.60이 될 수 있다. 상기 범위에서 집광 효과가 있을 수 있다.
광학패턴층(120)은 광학적으로 투명한 자외선 경화형 수지로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 자외선 경화형 수지는 (메트)아크릴계, 폴리카보네이트, 폴리메틸(메트)아크릴레이트, 우레탄 등에서 하나 이상을 포함할 수 있다.
광학패턴층(120)은 두께가 약 2㎛ 내지 약 30㎛, 예를 들어 약 5㎛ 내지 약 15㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 집광 효과가 있을 수 있다.
광학패턴층(120)은 광 입사면인 하부면에 하나 이상의 제1광학패턴(121)을 포함할 수 있다.
제1광학패턴(121)은 기재층(110)의 일면에 형성되고, 광 입사면을 형성할 수 있다. 제1광학패턴(121)은 도광판 또는 다른 광학시트(도 1에서 도시되지 않음)로부터 입사되는 광을 전반사시켜 광을 집광시키고 광 효율을 높일 수 있다.
제1광학패턴(121)은 단면이 삼각형인 프리즘 패턴을 포함할 수 있다. 도 1은 제1광학패턴(121)이 단면이 삼각형인 프리즘 패턴인 광학시트를 나타내는 것이다. 그러나, 제1광학패턴은 단면이 n각형(n은 4 내지 10의 정수)인 프리즘 패턴 및 정상부에 곡면이 형성되고 단면이 n각형(n은 3 내지 10의 정수)인 프리즘 패턴 등에서 하나 이상을 포함할 수도 있다.
도 2를 참조하면, 제1광학패턴(121)은 폭(P1)이 약 5㎛ 내지 약 20㎛, 예를 들어 약 7㎛ 내지 약 18㎛가 될 수 있다. 제1광학패턴(121)은 높이(H1)가 약 3㎛ 내지 약 15㎛, 예를 들어 약 4㎛ 내지 약 14㎛가 될 수 있다. 제1광학패턴(121)은 꼭지각(α1)이 약 55° 내지 약 75°, 예를 들어 약 60°내지 약 70°가 될 수 있다. 상기 폭, 높이 및 꼭지각 범위에서 광을 집광시켜 광의 효율을 높일 수 있다.
제1광학패턴(121)은 종횡비가 약 0.71 내지 약 0.96, 예를 들어 약 0.76 내지 약 0.87 이 될 수 있다. 상기 범위에서, 광을 집광시켜 광의 효율을 높일 수 있다.
제1광학패턴(121)은 수평 방향 즉 광원으로부터 광이 입사되는 방향(도 1에서 Y축 방향)으로 기재층(110)의 하부면에 배열될 수 있다.
제1광학패턴(121)은 광학패턴층(120)과 동일 또는 이종의 수지로 형성될 수 있다.
복합층(130)은 기재층(110)의 타면에 형성되고, 기재층(110)으로부터 입사된 광을 확산시켜 출사시킬 수 있다. 그 결과, 복합층(130)은 복합층이 형성되지 않은 광학시트 대비 수평 방향의 시야각은 넓히고 수직 방향의 시야각 변화는 최소화할 수 있다. 또한, 기재층 상부면에 비드 코팅층 또는 마이크로렌즈가 형성된 광학시트 대비 휘도 손실도 최소화할 수 있다.
복합층(130)의 하부면은 광 입사면이고, 복합층(130)의 상부면은 광 출사면일 수 있다.
복합층(130)은 두께가 약 5㎛ 내지 약 50㎛, 예를 들어 약 5㎛ 내지 약 25㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 광학표시장치에 사용될 수 있다.
복합층(130)은 제1굴절률 패턴층(131), 및 제1굴절률 패턴층(131) 바로 위에 형성된 제2굴절률 패턴층(132)을 포함하고, 제1굴절률 패턴층(131)과 제2굴절률 패턴층(132)은 굴절률이 서로 다를 수 있다. 그 결과, 기재층(110)으로부터 입사된 광이 복합층(130)을 통과하여 확산됨으로써, 수평 방향의 시야각을 넓히고, 수직 방향의 시야각 변화는 최소화하여 휘도 손실을 최소화할 수 있다.
이하, 제1굴절률 패턴층(131)과 제2굴절률 패턴층(132)을 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2를 참조하면, 제1굴절률 패턴층(131)은 기재층(110)의 상부면 및 기재층(110)과 제2굴절률 패턴층(132)의 사이에 형성되고, 기재층(110)으로부터 입사된 광을 확산시켜 제2굴절률 패턴층(132)으로 출사시킬 수 있다.
제1굴절률 패턴층(131)의 하부면은 광 입사면이고, 제1굴절률 패턴층(131)의 상부면은 광 출사면이 될 수 있다. 즉, 제1굴절률 패턴층(131)은 기재층 바로 위에 형성되고 광 출사면에 접할 수 있다.
제1굴절률 패턴층(131)은 제2굴절률 패턴층(132)보다 굴절률이 낮을 수 있다. 그 결과, 광의 확산 효과를 더 높여 수평 방향의 시야각을 더 넓힐 수 있다. 예를 들어, 제2굴절률 패턴층(132)과 제1굴절률 패턴층(131)의 굴절률 차이는 약 0.2 이하, 예를 들어 약 0.05 내지 약 0.2, 예를 들어 약 0.06 내지 약 0.18이 될 수 있다. 상기 범위에서 수평 방향의 시야각을 더 넓힐 수 있다.
제1굴절률 패턴층(131)은 굴절률이 약 1.45 이상, 예를 들어 약 1.50 내지 약 1.65가 될 수 있다. 상기 범위에서, 광학패턴층으로부터 입사되는 광의 출사시 수평 방향의 시야각을 넓히고 수직 방향의 시야각은 유지하여 휘도 손실을 낮출 수 있다.
제1굴절률 패턴층(131)은 두께가 약 2㎛ 내지 약 20㎛, 예를 들어 약 2㎛ 내지 약 10㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 광학표시장치에 사용할 수 있다.
제1굴절률 패턴층(131)은 광학적으로 투명한 자외선 경화형 수지로 형성될 수 있다. 예를 들어, 수지는 (메트)아크릴계 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 스티렌계 수지 등을 포함할 수 있다. 자외선 경화형 수지는 경화 후 자가 점착성 수지가 됨으로써 제2굴절률 패턴층(132)의 형성을 용이하게 할 수도 있다.
제1굴절률 패턴층(131)은 상부면인 제1면(133)을 포함하고, 제1면(133)에는 하나 이상의 제2광학패턴(135)이 형성되어 있을 수 있다.
제2광학패턴(135)은 기재층(110)으로부터 입사된 광을 확산시킴으로써 수평 방향의 시야각을 넓히고 휘도 손실을 최소화할 수 있다.
제2광학패턴(135)은 곡면을 갖는 양각 패턴 형상의 광학패턴일 수 있다. 곡면은 제1굴절률 패턴층(131)으로부터 제2굴절률 패턴층(132)으로 광 출사시 확산 효과를 크게 할 수 있다.
제2광학패턴(135)은 렌티큘러 렌즈 패턴일 수 있다. 도 1, 도 2는 제2광학패턴(135)이 렌티큘러 렌즈 패턴인 광학시트를 나타낸 것이다. 그러나, 제2광학패턴은 단면이 n 각형(n은 3 내지 10의 정수)이고 길이 방향이 직선 형태인 프리즘; 단면이 n 각형(n은 3 내지 10의 정수)이고 길이 방향이 웨이브 형태인 프리즘; 정상부에 곡면이 형성되고 단면이 n각형(n은 3 내지 10의 정수)인 프리즘; 마이크로 렌즈 및 엠보 등에서 하나 이상을 포함할 수도 있다.
제2광학패턴(135)은 높이(H2)가 약 2㎛ 내지 약 20㎛, 예를 들어 약 2㎛ 내지 약 10㎛가 될 수 있다. 제2광학패턴(135)은 폭(P2)이 약 5㎛ 내지 약 30㎛, 예를 들어 약 5㎛ 내지 약 15㎛가 될 수 있다. 제2광학패턴(135)은 곡률반경이 약 3㎛ 내지 약 50㎛, 예를 들어 약 3㎛ 내지 약 25㎛가 될 수 있다. 상기 높이, 폭 및 곡률 반경 범위에서 수평 방향의 시야각 증가 효과가 있을 수 있다.
제2광학패턴(135)은 종횡비가 약 0.1 내지 약 1.5, 예를 들어 약 0.3 내지 약 1.0, 예를 들어 약 0.4 내지 약 0.7이 될 수 있다. 상기 범위에서 수평 방향의 시야각 증가 효과가 있을 수 있다.
제2광학패턴(135)은 제1광학패턴(121) 대비 폭을 작게 함으로써 모아레 방지 효과를 얻을 수 있다. 예를 들어, 제1광학패턴(121)의 폭과 제2광학패턴(135)의 폭의 차이(P1-P2)는 약 3㎛ 이상, 예를 들어 약 3㎛ 내지 약 15㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 모아레 방지 효과가 있을 수 있다.
제2광학패턴(135)은 제1광학패턴(121)과 실질적으로 동일한 방향으로 배열될 수 있다. 상기 "실질적 동일"은 완전히 동일한 경우뿐만 아니라 약간의 오차가 있는 경우도 포함한다.
제2굴절률 패턴층(132)은 제1굴절률 패턴층(131)의 바로 위에 형성되고, 제1굴절률 패턴층(131) 및 제2광학패턴(135)으로부터 입사된 광을 확산시켜 출사시킴으로써 수평 방향의 시야각을 넓히고 휘도 손실을 최소화할 수 있다.
제2굴절률 패턴층(132)의 하부면은 광 입사면이고, 제2굴절률 패턴층(132)의 상부면은 광 출사면이 될 수 있다.
제2굴절률 패턴층(132)의 하부면은 제2면(134)을 포함하고, 제2면(134)은 제1굴절률 패턴층(131)의 제1면(133)의 바로 위에 형성되어 있을 수 있다. 제2면(134)에는 제2광학패턴(135)과 대향하는 광학패턴(136)이 형성될 수 있다.
제2굴절률 패턴층(132)의 상부면은 평탄면이고, 편광판, 다른 광학시트의 적층을 용이하게 할 수 있다.
제2굴절률 패턴층(132)은 굴절률이 약 1.45 이상, 예를 들어 약 1.50 내지 약 1.65가 될 수 있다. 상기 범위에서 광학패턴층으로부터 입사되는 광의 출사시 수평 방향의 시야각을 넓히고 휘도 손실을 낮출 수 있다.
제2굴절률 패턴층(132)은 광학적으로 투명한 자외선 경화형 수지로 형성될 수 있다. 예를 들어, 수지는 (메트)아크릴계 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 스티렌계 수지 등을 포함할 수 있다. 자외선 경화형 수지는 경화 후 자가 점착성 수지가 됨으로써 제2굴절률 패턴층(132)의 상부면에 편광판, 다른 광학시트의 형성을 용이하게 할 수도 있다.
제2굴절률 패턴층(132)은 두께가 약 3㎛ 내지 약 20㎛, 예를 들어 약 5㎛ 내지 약 15㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 광학표시장치에 사용할 수 있다.
제1굴절률 패턴층(131)의 두께: 제2굴절률 패턴층(132)의 두께는 약 1:0.8 내지 약 1:1.2, 예를 들어 약 1:0.9 내지 약 1:1.1이 될 수 있다. 상기 범위에서, 시야각 증가 효과가 있을 수 있다.
도 1에서 도시되지 않았지만, 제1굴절률 패턴층(131)과 제2굴절률 패턴층(132) 중 하나 이상은 광 확산제를 더 포함함으로써 광을 더 확산시켜 수평 방향의 시야각을 더 넓힐 수 있다. 예를 들어, 광 확산제는 무기 광확산제, 유기 광확산제 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 무기 광확산제는 탄산칼슘, 황산바륨, 이산화티탄, 수산화알루미늄, 실리카, 유리, 활석, 운모, 화이트카본, 산화마그네슘, 산화아연 등에서 하나 이상을 포함할 수 있다. 유기 광확산제는 (메트)아크릴계 입자, 실록산계 입자, 멜라민계 입자, 폴리카보네이트계 입자, 스티렌계 입자 등에서 하나 이상을 포함할 수 있다. 광 확산제는 형태, 크기는 특별히 제한되지 않지만, 평균입경 약 1㎛ 내지 약 5㎛의 구형 입자를 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 확산 효과가 있고 광학시트 외부로 돌출되지 않을 수 있다.
또한, 도 1에서 도시되지 않았지만, 제2광학패턴(135)의 표면에는 요철이 더 형성됨으로써 확산 효과를 높일 수도 있다.
또한, 도 1에서 도시되지 않았지만, 제2굴절률 패턴층(132)의 상부면에는 점착층이 더 형성되어, 광학시트(100)를 편광판 또는 액정패널 등의 광학표시장치용 패널에 부착시킬 수 있다. 즉, 상기 광학시트 상부에 액정패널이 형성될 수 있다. 점착층은 점착성 수지 및 가교제를 포함하는 점착층용 조성물로 형성될 수 있다. 점착성 수지는 (메트)아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘 수지 등에서 하나 이상을 포함할 수 있다. 점착층용 조성물은 상술한 광 확산제를 더 포함하여 광을 더 확산시킬 수도 있다. 그러나, 제2굴절층 패턴층용 수지가 경화 후 점착성 수지인 경우, 점착층은 생략될 수도 있다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학시트를 설명한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학시트의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학시트(200)는 기재층(110); 하나 이상의 제1광학패턴(121)을 포함하는 광학패턴층(120); 및 하나 이상의 제2광학패턴(135a)을 포함하는 제1굴절률 패턴층(131a)과 제2굴절률 패턴층(132a)을 포함하는 복합층(130a);을 포함할 수 있다. 제2광학패턴(135a)이 음각 패턴 형상의 렌티큘러 렌즈 패턴인 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학시트와 실질적으로 동일하다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학시트를 설명한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학시트의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학시트(300)는 기재층(110); 하나 이상의 제1광학패턴(121)을 포함하는 광학패턴층(120); 및 하나 이상의 제2광학패턴(135a)을 포함하는 제1굴절률 패턴층(131b)과 제2굴절률 패턴층(132b)을 포함하는 복합층(130b);을 포함할 수 있다. 제1굴절률 패턴층(131b)이 제2굴절률 패턴층(132b)보다 굴절률이 높은 것을 제외하고는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학시트와 실질적으로 동일하다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학시트를 설명한다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학시트의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학시트(400)는 기재층(110); 하나 이상의 제1광학패턴(121)을 포함하는 광학패턴층(120); 및 하나 이상의 제2광학패턴(135c)을 포함하는 제1굴절률 패턴층(131c)과 제2굴절률 패턴층(132c)을 포함하는 복합층(130c);을 포함할 수 있다. 제2광학패턴(135c)이 단면이 삼각형인 프리즘 패턴인 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학시트와 실질적으로 동일하다. 이에, 이하에서는 제2광학패턴(135c)에 대해서만 설명한다.
제2광학패턴(135c)은 높이(H3)가 약 2㎛ 내지 약 20㎛, 예를 들어 약 2㎛ 내지 약 10㎛가 될 수 있다. 제2광학패턴(135c)은 폭(P3)이 약 5㎛ 내지 약 30㎛, 예를 들어 약 5㎛ 내지 약 15㎛가 될 수 있다. 제2광학패턴(135c)은 꼭지각(α2)이 약 60° 내지 약 120°, 예를 들어 약 65°내지 약 100°, 예를 들어 약 65°내지 약 90°가 될 수 있다. 상기 폭, 높이 및 꼭지각 범위에서 수평 방향의 시야각 증대 효과가 있을 수 있다.
제2광학패턴(135c)은 종횡비가 약 0.1 내지 약 1.5, 예를 들어 약 0.3 내지 약 1.0, 예를 들어 약 0.4 내지 약 0.7이 될 수 있다. 상기 범위에서 수평 방향의 시야각 증대 효과가 있을 수 있다.
도 5는 제2광학패턴(135c)이 단면이 삼각형인 프리즘 패턴을 나타낸 것이나, 제2광학패턴은 단면이 n 각형(n은 3 내지 10의 정수)이고 길이 방향이 직선 형태인 프리즘; 단면이 n 각형(n은 3 내지 10의 정수)이고 길이 방향이 웨이브 형태인 프리즘; 정상부에 곡면이 형성되고 단면이 n각형(n은 3 내지 10의 정수)인 프리즘 패턴; 마이크로렌즈 및 엠보 등에서 하나 이상을 포함할 수도 있다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학시트를 설명한다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학시트의 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학시트(500)는 기재층(110); 하나 이상의 제1광학패턴(121)을 포함하는 광학패턴층(120); 하나 이상의 제2광학패턴(135)을 포함하는 제1굴절률 패턴층(131)과 제2굴절률 패턴층(132)을 포함하는 복합층(130); 및 편광판(140)을 포함할 수 있다.
복합층(130) 상에 즉, 복합층(130)의 광출사면에 편광판(140)이 더 형성됨으로써 편광판(140)이 광학표시장치용 패널(도 6에서 도시되지 않음)에 점착되어 광학시트가 광학표시장치용 패널에 고정될 수 있다. 따라서, 광학시트와 도광판 간의 마찰이 최소화될 수 있고 광학시트의 두께를 얇게 하더라도 시트욺이 없어 광학표시장치를 박형화할 수 있다.
편광판이 더 형성된 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학시트와 실질적으로 동일하다. 이에, 이하에서는 편광판에 대해서만 설명한다.
편광판(140)은 복합층(130) 상부면에 형성되어, 복합층(130)으로부터 입사된 광의 편광을 구현할 수 있다.
편광판(140)은 복합층(130), 기재층(110) 및 광학패턴층(120)과 일체화될 수 있다. 따라서, 광학시트를 광학표시장치용 패널에 고정시킴으로써 시트욺을 방지하고 광학시트를 박형화할 수 있다. 상기 "일체화"는 편광판, 복합층, 기재층 및 광학패턴층이 물리적인 힘에 의해서 독립적인 상태로 분리되지 않는 것을 의미한다.
편광판(140)은 통상의 편광판을 포함할 수 있다. 일 구체예에서, 편광판은 편광자 단독으로 구성될 수 있다. 다른 구체예에서, 편광판은 편광자 및 편광자의 일면 또는 양면에 형성된 보호필름을 포함할 수 있다. 또 다른 구체예에서, 편광판은 편광자 및 편광자의 일면 또는 양면에 형성된 보호층을 포함할 수 있다.
편광자, 보호필름 및 보호층은 당업자에게 알려진 통상의 종류를 사용할 수 있다.
편광자는 자연광 또는 인공광을 편광시켜 표시 장치에서 화면이 보이도록 하는 것으로, 주로 폴리비닐알코올계 필름으로 제조될 수 있다. 일 구체예에서, 편광자는 부분 포르말화 폴리비닐알코올 필름, 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올 필름 등의 변성 폴리비닐알코올 필름에 요오드나 이색성 염료를 염색시키고, 이를 MD(machine direction)로 연신시켜 제조된다. 예를 들어, 팽윤 과정, 염색 단계, 연신 단계를 거쳐 제조된다. 각 단계를 수행하는 방법은 당업자들에게 통상적으로 알려져 있다. 다른 구체예에서, 편광자는 산촉매 및 폴리비닐알콜을 함유하는 코팅액을 사용하여 산촉매 함침 필름을 제조하고, 산촉매 함침 필름의 건식 연신과 탈수 처리를 수행하여 탈수필름을 제조 후 수화시키고, 수화 필름을 습식 연신 및 중화하는 방법으로 제조할 수 있다.
편광자는 두께가 약 3㎛ 내지 약 50㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 광학표시장치에 사용할 수 있다.
보호필름은 편광자의 일면 또는 양면에 형성되어 편광자를 보호하는 것으로, 광학적으로 투명한 통상의 필름을 포함할 수 있다. 예를 들면, 비정성 환상 폴리올레핀(cyclic olefin polymer, COP) 등을 포함하는 고리형 폴리올레핀계; 폴리(메타)아크릴레이트계; 폴리카보네이트계; 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등을 포함하는 폴리에스테르계; 트리아세틸셀룰로스 등을 포함하는 셀룰로스 에스테르계; 폴리에테르술폰계; 폴리술폰계; 폴리아미드계; 폴리이미드계; 폴리올레핀계; 폴리아크릴레이트계; 폴리비닐알코올계; 폴리염화비닐계; 및 폴리염화비닐리덴계 등에서 하나 이상으로 형성된 필름이 될 수 있다.
보호필름의 두께는 약 10㎛ 내지 약 200㎛, 예를 들어 약 30㎛ 내지 약 120㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 광학표시장치에 사용할 수 있다.
보호층은 편광자의 편면 또는 양면에 형성되어 편광자를 보호하고 열충격 및 수분침투방지를 할 수 있어 편광자의 크랙 발생을 방지할 수 있다.
보호층은 소정 범위의 두께를 가짐으로써 일면에만 광학필름이 형성됨으로 기계적 강도가 떨어질 수 있는 편광판의 강도를 보완해줄 수 있고 박형화 효과도 구현할 수 있다. 예를 들어, 보호층은 두께가 약 1㎛ 내지 약 30㎛, 예를 들면 약 2㎛ 내지 약 25㎛가 될 수 있고, 상기 범위에서 편광판에 사용가능하고, 편광판의 기계적 강도가 보완될 수 있다.
편광판(140)은 두께가 약 30㎛ 내지 약 200㎛, 예를 들어 약 50㎛ 내지 약 200㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 광학표시장치에 사용될 수 있다.
도 6에서 도시되지 않았지만, 편광판(140)은 점착층에 의해 복합층(130) 상에 형성될 수 있다. 점착층은 점착성 수지 및 가교제를 포함하는 점착층용 조성물로 형성될 수 있다. 점착성 수지는 (메트)아크릴계 수지, 우레탄계 수지 및 실리콘 수지 등에서 하나 이상을 포함할 수 있다. 점착층용 조성물은 상술한 광 확산제를 더 포함하여 광을 더 확산시킬 수도 있다. 그러나, 편광판(140)은 제2굴절층 패턴층용 수지가 경화 후 자가 점착성 수지인 경우, 점착층 없이 복합층(130)의 바로 위에 부착될 수도 있다.
또한, 도 6에서 도시되지 않았지만, 편광판(140)의 상부면에는 점착층이 더 형성되어, 편광판(140)을 광학표시장치용 패널에 부착시킬 수 있다. 점착층은 상술한 점착층용 조성물로 형성될 수 있고, 점착층은 광 확산제를 더 포함할 수도 있다.
또한, 도 6에서 도시되지 않았지만, 복합층(130)과 편광판(140) 사이에 반사형 편광필름이 더 형성될 수도 있다. 반사형 편광필름은 광원의 손실을 최소화하고 광원을 재활용(recycle)하기 위하여 도입된 것으로, 굴절률이 상이한 2 종의 폴리머층을 교대로 적층하여 제조된 다층(multi-layer) 필름이다. 반사형 편광필름은 편광 분리 기능을 통해 광을 선택적으로 반사 및 투과시킴으로써 하나의 투과축에 평행한 진동 방향의 광만을 투과시키고 다른 광을 반사시킬 수 있는 필름이다. 일 예로서, 상기 반사형 편광필름은 X축의 굴절률은 같고 Y축의 굴절률이 다른 복수 개의 폴리머층을 교대로 적층한 구조로서, 굴절률이 같은 X축은 투과축으로서 빛을 투과시키고, 굴절률이 다른 Y축은 반사축으로 빛을 반사시킬 수 있다. 따라서, 빛의 성분 중 P파는 투과시키고, S파는 연속적으로 반사시켜 재활용할 수 있다. 반사형 편광필름의 예로는 이중 휘도 개선 필름(DBEF, Dual Brightness Enhancement Film, 3M社)을 들 수 있다. 반사형 편광필름은 두께가 약 15㎛ 내지 약 25㎛이고 굴절률이 약 1.45 내지 약 1.49인 제1 폴리머층;과 두께가 약 15㎛ 내지 약 25㎛이고 굴절률이 약 1.51 내지 약 1.58인 제2 폴리머층;이 교대로 적층된 것일 수 있다. 반사형 편광필름의 총 두께는 약 120㎛ 내지 약 150㎛일 수 있다.
반사형 편광필름은 점착층에 의해 복합층(130)과 편광판(140) 사이에 형성될 수 있다. 점착층은 상술한 점착제용 조성물로 형성될 수 있다. 점착층은 상술한 광확산제를 더 포함할 수도 있다.
광학시트의 제조방법
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학시트의 제조방법을 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학시트의 제조방법은 기재층 일면에 광학패턴층을 형성하고, 기재층 타면에 복합층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
기재층 일면에 광학패턴층을 형성한다. 예를 들어, 광학패턴층은 음각의 제1광학패턴 형성용 인각롤에 광학패턴층 형성용 조성물을 코팅하고, 기재층의 광 입사면을 접촉시키고, 경화시켜 형성될 수 있다. 코팅 방법은 특별히 제한되지 않지만, 다이 코팅, 슬립 코팅, 바 코팅 등이 사용될 수 있다. 경화는 자외선 경화를 포함하는데, 예를 들어 약 100mJ/cm2 내지 약 250mJ/cm2 의 광량으로 조사하는 것을 포함할 수 있다.
기재층 타면에 복합층을 형성하여 광학시트를 제조한다. 예를 들어, 복합층은 제1굴절률 패턴층을 형성하고, 그런 다음 제2굴절률 패턴층을 형성하여 제조될 수 있다. 제1굴절률 패턴층은 제2광학패턴 형성용 인각롤에 제2광학패턴 형성용 조성물을 코팅하고, 기재층의 광 출사면을 접촉시키고, 경화시켜 형성될 수 있다. 코팅 방법은 특별히 제한되지 않지만, 다이 코팅, 슬립 코팅, 바 코팅 등이 사용될 수 있다. 경화는 자외선 경화를 포함하는데, 예를 들어 약 100mJ/cm2 내지 약 250mJ/cm2 의 광량으로 조사하는 것을 포함할 수 있다. 제2굴절률 패턴층은 제1굴절률 패턴층의 바로 위에 제2굴절률층 형성용 조성물을 코팅하고 경화시켜 형성될 수 있다. 코팅 방법은 특별히 제한되지 않지만, 다이 코팅, 슬립 코팅, 바 코팅 등이 사용될 수 있다. 경화는 자외선 경화를 포함하는데, 예를 들어 약 100mJ/cm2 내지 약 250mJ/cm2 의 광량으로 조사하는 것을 포함할 수 있다.
기재층에 광학패턴층, 복합층의 순서로 형성하는 실시예를 설명하였으나, 복합층을 먼저 형성하고 광학패턴층을 형성할 수도 있다.
복합층을 형성한 후, 복합층의 상부면 즉 광 출사면에 편광판을 더 점착시킬 수도 있다. 예를 들어, 편광판은 상술한 통상의 방법으로 제조될 수 있다. 예를 들어 폴리비닐알콜계 수지로 편광자를 제조하고, 편광자의 일면 또는 양면에 보호필름을 접착시켜 제조할 수 있다. 그런 다음, 복합층의 상부면에 점착제를 코팅하고, 편광판을 점착시킨 후, 경화시킬 수 있다.
본 발명의 백라이트유닛은 본 발명의 실시예들에 따른 광학시트를 포함할 수 있다.
백라이트 유닛
이하, 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트유닛을 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(600)은 광원(610), 광원(610)으로부터 입사된 광을 안내하는 도광판(630), 반사시트(620), 및 광학시트(640)를 포함하고, 광학시트(640)는 본 발명의 실시예들에 따른 광학시트를 포함할 수 있다.
광원(610)은 광을 발생시키는 것으로, 선광원 램프 또는 면광원 램프, CCFL 또는 LED 등 다양한 광원들이 사용될 수 있다. 광원(610)의 외부에는 광원 보호를 목적으로 광원 커버가 더 형성될 수 있다.
광원(610)은 도광판(630)의 일 측면에 배치될 수 있다. 그러나, 광원(610)은 도광판(630)의 양 측면에 배치됨으로써 휘도를 높일 수도 있다
반사시트(620)는 도광판(630)의 하부에 배치되는 것으로, 광원(610)에서 발생된 광을 반사시켜 도광판(630)으로 다시 입사되도록 하여 광의 효율을 높일 수 있다.
도광판(630)은 광원(610)으로부터 입사된 광을 광학시트(640)로 안내하는 역할을 할 수 있다. 도광판(630)은 당업자에게 알려진 통상의 도광판을 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판의 사시도이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 도광판(630)은 기재필름(551); 기재필름(551)의 일면에 형성되고 정상부가 곡면인 제3광학패턴(555)을 포함하는 제1코팅층(554); 및 기재필름(551)의 타면에 형성되고 제4광학패턴(553)을 포함하는 제2코팅층(552);을 포함할 수 있다. 이때, 상기 도광판은 광학시트 하부에 형성될 수 있다.
기재필름(551)은 제1코팅층(554) 및 제2코팅층(552)을 지지하고, 광원에서 입사된 광을 안내하여 광학시트로 출사시킬 수 있다.
기재필름(551)은 두께가 약 200㎛ 내지 약 700㎛, 예를 들어 약 300㎛ 내지 약 500㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 광학표시장치에 사용될 수 있다.
기재필름(551)의 굴절률은 약 1.50 이상, 예를 들어 약 1.50 내지 약 1.60 이 될 수 있다. 상기 범위에서 광의 출사율을 높여 광 효율을 높일 수 있다.
기재필름(551)은 약 1.50 이상, 예를 들어 약 1.50 내지 약 1.60의 굴절률을 갖는 수지로 형성될 수 있다. 예를 들면 기재필름은 폴리카보네이트, 폴리메틸(메트)아크릴레이트 등으로 형성될 수 있다. 특히 폴리카보네이트 수지는 기재필름의 박형화에 유리할 수 있다.
제1코팅층(554)은 기재필름(551) 일면에 형성되고, 광이 산란되지 않게 하여 휘도를 높이고, 기재필름(551)으로부터 입사된 광을 출사시킬 수 있다.
제1코팅층(554)은 두께가 약 10㎛ 내지 약 40㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 광학표시장치에 사용될 수 있다.
제1코팅층(554)은 굴절률이 약 1.50 내지 약 1.65가 될 수 있다. 상기 범위에서 광 출사율을 높여 광 효율을 높일 수 있다.
제1코팅층(554)은 굴절률 약 1.50 내지 약 1.65를 갖는 제1코팅층용 수지로 형성될 수 있다. 제1코팅층용 수지는 자외선 경화형 수지를 포함하고, 예를 들어 (메트)아크릴계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 스티렌계 수지, 올레핀계 수지 및 폴리에스테르계 수지 등에서 1종 단독 또는 2종 이상 조합으로 형성될 수 있다.
제1 코팅층(554)은 제3광학 패턴(555)을 포함할 수 있다.
제3광학 패턴(555)은 기재층(551) 일면에 형성되고, 정상부에 하나 이상의 곡면이 형성된 광학패턴을 포함할 수 있다. 도 8은 제3광학패턴(555)으로 렌티큘러 렌즈 패턴이 형성된 도광판을 나타낸 것이나, 제3광학패턴(555)은 정상부에 곡면이 형성되었다면 제한을 두지 않는다. 예를 들면, 제3광학패턴은 정상부에 곡면이 형성된 프리즘(단면이 n 각형이고 n은 3 내지 10의 정수) 패턴; 마이크로렌즈 패턴; 엠보 패턴 등에서 1종 단독 또는 2종 이상의 조합을 포함할 수도 있다.
제3광학 패턴(555)은 종횡비가 약 0.10 내지 약 0.50, 곡면의 곡률 반경이 약 10㎛ 내지 약 35㎛일 수 있다. 상기 범위에서 입사된 빛에 대하여 도광 및 확산 역할을 수행하고 제3광학패턴과 수직 방향의 시야각을 좁히는 역할을 하여 시감 및 휘도를 상승시킬 수 있다.
제3광학패턴(555)의 폭은 약 10㎛ 내지 약 50㎛, 높이는 약 1㎛ 내지 약 35㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 광을 좌우 방향으로 집광시켜 광 효율을 높일 수 있고, 입사된 빛에 대하여 도광 및 확산 역할을 수행하고, 수직 방향의 시야각을 좁히는 역할을 하여 시감 및 휘도를 상승시킬 수 있다.
제3광학패턴(555)은 제1코팅층(554)과 다른 굴절률을 가질 수도 있으나, 제1코팅층과 제3광학패턴이 굴절률이 동일하도록 함으로써 공정성을 개선할 수 있다.
제2코팅층(552)은 기재필름(551)의 타면에 형성되고, 기재필름(551)을 통과한 광 중 일부가 산란되지 않게 하고 광원으로부터 입사된 광을 반사시켜 출사시킬 수 있다.
제2코팅층(552)은 두께가 약 0.6㎛ 내지 약 5㎛가 될 수 있고, 상기 범위에서 액정표시장치에 사용될 수 있다.
제2코팅층(552)은 굴절률이 약 1.50 내지 약 1.65가 될 수 있고, 상기 범위에서 광 출사율을 높여 광 효율을 높일 수 있다.
제2코팅층(552)은 굴절률 약 1.50 내지 약 1.65을 갖는 제2코팅층용 수지로 형성될 수 있다. 제2코팅층용 수지는 자외선 경화형 수지가 될 수 있고, 예를 들면 (메트)아크릴계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 스티렌계 수지, 올레핀계 수지 및 폴리에스테르계 수지 등에서 1종 단독 또는 2종 이상의 조합을 사용할 수 있다. 제2코팅층(552)은 제1코팅층(554)과 동일 또는 이종의 수지로 형성될 수 있다.
제2 코팅층552)은 제4광학패턴(553)을 포함할 수 있다.
제4 광학 패턴(553)은 기재필름(551) 타면에 형성되고, 종횡비가 약 0.01 내지 약 0.07일 수 있다. 상기 범위에서 도광판을 출사하는 빛의 집광 효율을 높일 수 있다. 예를 들어, 종횡비는 약 0.01 내지 약 0.06이 될 수 있다.
도 8은 제4광학 패턴(553)으로 마이크로렌즈 패턴을 나타낸 것이나, 종횡비 약 0.01 내지 약 0.07을 갖는다면 제한을 두지 않는다. 예를 들면 제4광학패턴은, 단면이 다각형(n각형으로 n은 4 내지 10의 정수)인 프리즘; 단면이 삼각형인 프리즘 패턴; 엠보 패턴; 렌티큘러렌즈 패턴 등이 될 수도 있다. 일 구체예에서, 제4광학패턴은 폭이 약 50㎛ 내지 약 150㎛, 높이가 약 0.5㎛ 내지 약 5.0㎛, 꼭지각이 약 1.2° 내지 약 3.5°인 삼각형의 단면을 갖는 프리즘 패턴이 될 수 있다.
제4광학패턴(553)은 폭이 약 10㎛ 내지 약 100㎛, 높이가 약 0.5㎛ 내지 약 5㎛, 예를 들어 약 1㎛ 내지 약 5㎛가 될 수 있고, 상기 범위에서 집광을 높여 광 효율을 높일 수 있다. 특히, 제4광학패턴(553)은 종래 도광판 대비 높이를 낮게 하여 종횡비를 낮춤으로써 역프리즘이 형성된 집광시트가 배치되더라도 집광을 높여 광 효율을 높일 수 있다.
제4광학패턴(553)은 제2코팅층(552)과 다른 굴절률을 가질 수도 있으나, 제2코팅층과 제4광학패턴이 굴절률이 동일하도록 함으로써 공정성을 개선할 수 있다.
본 발명의 일 실시예의 도광판(630)은 제3광학 패턴(555)이 특정 범위의 종횡비와 곡률 반경을 가지며, 제4 광학 패턴(553)이 특정 범위의 종횡비를 갖도록 설계되어, 도광판에 입사된 광이 특정 출사 각도, 예를 들어 기재필름 면에 대해 약 60° 내지 약 80°, 예를 들어 약 70° 내지 약 75°로 출사되도록 함으로써 역프리즘이 형성된 집광시트가 배치되더라도 휘도를 높일 수 있다.
본 발명의 광학표시장치는 본 발명의 실시예들에 따른 광학시트 또는 이를 포함하는 백라이트 유닛을 포함할 수 있다. 광학표시장치는 액정표시장치가 될 수 있다.
액정표시장치
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 도 9를 참조하여 설명한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치(700)는 액정 패널(710); 액정 패널(710)의 상부면에 형성된 제1 편광판(720); 액정 패널(710)의 하부면에 형성된 제2편광판(730); 및 제2편광판(730)의 하부에 위치된 백라이트 유닛(740);을 포함하고, 상기 백라이트 유닛(740)은 본 발명의 일 실시예의 백라이트 유닛을 포함할 수 있다.
액정 패널(710)은 제1기판과 제2기판 사이에 봉입된 액정셀층을 포함하고, 액정셀층은 VA(vertical alignment) 모드, IPS(in place switching) 모드, FFS(fringe field switching) 모드 및 TN(twisted nematic) 모드 등이 될 수 있다.
제1편광판(720), 제2편광판(730)은 각각 통상의 편광판을 포함할 수 있다. 제1편광판(720), 제2편광판(730)은 각각 액정 패널(710)의 상부면과 하부면에 배치되므로, 편광판에 포함되는 보호필름 및/또는 보호층의 재질, 두께 등을 달리할 수 있다. 그러나, 제2편광판(730) 대신에 제1편광판(720)을 포함하는 액정표시장치도 본 발명의 범위에 포함될 수 있다.
백라이트 유닛(740)은 본 발명의 실시예들의 백라이트 유닛을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예들의 백라이트 유닛이 편광판을 포함하는 광학시트를 포함할 경우, 제2편광판(730)은 생략될 수 있다. 또한, 액정 패널(710)과 백라이트 유닛(740)의 광학 시트 사이에 점착층을 더 포함할 수도 있다. 점착층은 상술한 점착층용 조성물로 형성될 수 있고, 점착층은 상술한 광 확산제를 더 포함할 수도 있다.
도 9에서 도시되지 않았지만, 제1편광판(720)과 제2편광판(730)은 각각 점착층에 의해 액정 패널(710)에 부착될 수 있다. 점착층은 상술한 점착층용 조성물로 형성될 수 있고, 점착층은 상술한 광 확산제를 더 포함할 수도 있다.
도 9에서도 도시되지 않았지만, 제2편광판(730)과 백라이트 유닛(740 사이에 상술한 반사형 편광필름이 더 형성될 수도 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
실시예 1
음각의 프리즘 패턴(단면:삼각형, 폭:17㎛, 꼭지각:65.5°, 종횡비:0.78)이 형성된 인각롤에 자외선 경화성 수지(551CI, SDI社)를 코팅하였다. 얻은 코팅층에 기재층용 폴리카보네이트 수지 필름(CCL600, I-Component社)의 일면을 접촉시키고 경화시켜, 기재층의 광 입사면에 프리즘 패턴(굴절률:1.57)을 형성하였다.
상기 기재층용 폴리카보네이트 수지 필름의 다른 일면에 자외선 경화성 수지(4803PT, 신아 T&C)를 코팅하고, 얻은 코팅층에 하기 표 1의 사양을 갖는 단면이 삼각형인 제2광학패턴을 형성하고 경화시켜, 하기 표 1의 사양을 갖는 제1굴절률 패턴층을 형성하였다.
제1굴절률 패턴층 바로 위에 자외선 경화성 수지(581CI, SDI社)를 코팅하여 상부면을 편평하게 만들고 경화시켜, 하기 표 1의 사양을 갖는 제2굴절률 패턴층을 형성하여 광학시트를 제조하였다.
실시예 2
실시예 1에서, 자외선 경화성 수지(4803PT, 신아 T&C) 대신에 자외선 경화성 수지(152CI, SDI社)를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 광학시트를 제조하였다.
실시예 3
실시예 1에서, 제2광학패턴의 사양을 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 광학시트를 제조하였다.
실시예 4
실시예 1과 동일한 방법으로, 기재층의 광 입사면에 프리즘 패턴을 형성하였다.
상기 기재층의 광 출사면에 자외선 경화성 수지(4803PT, 신아 T&C)를 코팅하고, 하기 표 1의 사양을 갖는 제2광학패턴을 형성하고 경화시켜, 하기 표 1의 사양을 갖는 제1굴절률 패턴층을 형성하였다.
제1굴절률 패턴층 바로 위에 자외선 경화성 수지(581CI, SDI社)를 코팅하여 상부면을 편평하게 만들고 경화시켜, 하기 표 1의 사양을 갖는 제2굴절률 패턴층을 형성하여 광학시트를 제조하였다.
실시예 5
실시예 4에서, 자외선 경화성 수지(581CI, SDI社) 대신에 자외선 경화성 수지(162CI, SDI社)를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 광학시트를 제조하였다.
실시예 6
실시예 1과 동일한 방법으로, 기재층의 광 입사면에 프리즘 패턴을 형성하였다.
상기 기재층의 광 출사면에 자외선 경화성 수지(160CI, SDI社)를 코팅하고, 얻은 코팅층에 하기 표 1의 사양을 갖는 제2광학패턴을 형성하고 경화시켜, 하기 표 1의 사양을 갖는 제1굴절률 패턴층을 형성하였다.
제1굴절률 패턴층 바로 위에 자외선 경화성 수지(4803PT, 신아 T&C)를 코팅하여 상부면을 편평하게 만들고 경화시켜, 하기 표 1의 사양을 갖는 제2굴절률 패턴층을 형성하여 광학시트를 제조하였다.
실시예 7
실시예 1과 동일한 방법으로, 기재층의 광 입사면에 프리즘 패턴을 형성하였다.
상기 기재층의 광 출사면에 자외선 경화성 수지(4803PT, 신아 T&C)를 코팅하고, 하기 표 1의 사양을 갖는 제2광학패턴을 형성하여, 하기 표 1의 사양을 갖는 제1굴절률 패턴층을 형성하였다.
제1굴절률 패턴층 바로 위에 자외선 경화성 수지(160CI, SDI社)를 코팅하여 상부면을 편평하게 만들고 경화시켜, 하기 표 1의 사양을 갖는 제2굴절률 패턴층을 형성하여 광학시트를 제조하였다.
실시예 8
실시예 1과 동일한 방법으로, 기재층의 광 입사면에 프리즘 패턴을 형성하고, 기재층의 광 출사면에 제1굴절률 패턴층과 제2굴절률 패턴층을 형성하였다. 제2굴절률 패턴층의 상부면에 편광판(AMN-6143 CPG05, SDI社)을 부착시켜 광학시트를 제조하였다.
실시예 9
실시예 2와 동일한 방법으로, 기재층의 광 입사면에 프리즘 패턴을 형성하고, 기재층의 광 출사면에 제1굴절률 패턴층과 제2굴절률 패턴층을 형성하였다. 제2굴절률 패턴층의 상부면에 편광판(AMN-6143 CPG05, SDI社)을 부착시켜 광학시트를 제조하였다.
실시예 10
실시예 3과 동일한 방법으로, 기재층의 광 입사면에 프리즘 패턴을 형성하고, 기재층의 광 출사면에 제1굴절률 패턴층과 제2굴절률 패턴층을 형성하였다. 제2굴절률 패턴층의 상부면에 편광판(AMN-6143 CPG05, SDI社)을 부착시켜 광학시트를 제조하였다.
실시예 11
실시예 4와 동일한 방법으로, 기재층의 광 입사면에 프리즘 패턴을 형성하고, 기재층의 광 출사면에 제1굴절률 패턴층과 제2굴절률 패턴층을 형성하였다. 제2굴절률 패턴층의 상부면에 편광판(AMN-6143 CPG05, SDI社)을 부착시켜 광학시트를 제조하였다.
실시예 12
실시예 5와 동일한 방법으로, 기재층의 광 입사면에 프리즘 패턴을 형성하고, 기재층의 광 출사면에 제1굴절률 패턴층과 제2굴절률 패턴층을 형성하였다. 제2굴절률 패턴층의 상부면에 편광판(AMN-6143 CPG05, SDI社)을 부착시켜 광학시트를 제조하였다.
실시예 13
실시예 6과 동일한 방법으로, 기재층의 광 입사면에 프리즘 패턴을 형성하고, 기재층의 광 출사면에 제1굴절률 패턴층과 제2굴절률 패턴층을 형성하였다. 제2굴절률 패턴층의 상부면에 편광판(AMN-6143 CPG05, SDI社)을 부착시켜 광학시트를 제조하였다.
실시예 14
실시예 7과 동일한 방법으로, 기재층의 광 입사면에 프리즘 패턴을 형성하고, 기재층의 광 출사면에 제1굴절률 패턴층과 제2굴절률 패턴층을 형성하였다. 제2굴절률 패턴층의 상부면에 편광판(AMN-6143 CPG05, SDI社)을 부착시켜 광학시트를 제조하였다.
비교예 1
실시예 1과 동일한 방법으로, 기재층의 광 입사면에 프리즘 패턴을 형성하였다.
자외선 경화형 수지(581CI, SDI社)와 확산 비드(재질:폴리메틸메타아크릴레이트)를 혼합하여 코팅층용 조성물을 제조하였다.
상기 기재층의 광 출사면에 상기 제조한 코팅층용 조성물을 코팅하고 경화시켜, 하기 표 2의 비드 함유 코팅층을 갖는 광학시트를 제조하였다.
비교예 2
실시예 1과 동일한 방법으로, 기재층의 광 입사면에 프리즘 패턴을 형성하였다.
상기 기재층의 광 출사면에 자외선 경화형 수지(551CI, SDI社)를 코팅하고, 하기 표 2의 사양을 갖는 양각의 마이크로렌즈 패턴 함유 층을 형성하고 경화시켜, 광학시트를 제조하였다.
실시예와 비교예에서 제조한 광학시트의 구성을 하기 표 1과 표 2에 나타내었다.
실시예와 비교예에서 제조한 광학시트에 대해 하기 물성을 평가하고 그 결과를 하기 표 1과 표 2에 나타내었다.
(1) 상대 휘도: 1변 에지형 LED 광원(MT330KKAA47A의 광원)에 반사필름(3M사, ESR), 도광판(SDI사, L-806T-MT01) 및 역프리즘(SDI사, I-Prism13P)(reference)를 적층하고 휘도(G1)를 측정하였다. 이때 역프리즘의 프리즘 패턴이 광입사면이 되도록 배치하였다. 역프리즘 대신에 본 발명의 실시예와 비교예에서 제조한 광학시트를 적층하고 휘도(G2)를 측정하였다. 이때에도 광학시트의 프리즘 패턴이 광입사면이 되도록 배치하였다. 휘도는 EZcontrast(ELDIM사)를 사용하여 측정하였다. 상대 휘도(%)는 G2/G1 x 100으로 계산하였다.
(2) 시야각: (1)과 동일한 방법으로 액정표시장치를 조립하고 휘도를 측정하였다. 정면을 0°, 정면을 기준으로 왼쪽을 - 방향, 오른쪽을 + 방향, 왼쪽 끝을 -90°, 오른쪽 끝을 +90°라고 할 때, 수평 방향의 시야각은 (정면에서 측정된 휘도/2)의 휘도를 측정할 수 있는 각을 의미한다. 또한, 정면을 0°, 정면을 기준으로 아래쪽을 - 방향, 윗쪽을 + 방향, 아래쪽 끝을 -90°, 윗쪽 끝을 +90°라고 할 때, 수직 방향의 시야각은 (정면에서 측정된 휘도/2)의 휘도를 측정할 수 있는 각을 의미한다. 시야각은 정면을 기준으로 왼쪽과 오른쪽이 각각 동일 값이고, 윗쪽과 아래쪽이 각각 동일 값이며, 표 1, 표 2에서 +, - 부호는 생략하였다.
[표 1]
Figure PCTKR2015012933-appb-I000001
[표 2]
Figure PCTKR2015012933-appb-I000002
상기 표 1에서와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 7에 따른 광학시트는 reference 대비 수평 방향의 시야각을 증가시킴과 동시에 수직 방향의 시야각의 변화를 최소화시켜 상대 휘도의 손실을 최소화할 수 있다.
또한, 상기 표 1에서 도시되어 있지 않지만, 실시예 8 내지 14에 따른 광학시트 역시 각각 실시예 1 내지 7과 동등한 수준의 상대 휘도와 시야각을 가져 본 발명의 효과를 구현할 수 있다.
반면에, 상기 표 2에서와 같이, 비드 함유 코팅층이 형성된 광학시트인 비교예 1, 마이크로 렌즈 층이 형성된 광학시트인 비교예 2는 reference 대비 수평 방향 시야각과 수직 방향의 시야각을 모두 증가시켜 휘도 손실이 컸다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (18)

  1. 기재층;
    상기 기재층의 광 입사면에 형성되고, 하나 이상의 제1광학패턴을 포함하는 광학패턴층; 및
    상기 기재층의 광 출사면에 형성된 복합층;
    을 포함하고,
    상기 복합층은 제1굴절률 패턴층 및 상기 제1굴절률 패턴층 바로 위에 형성된 제2굴절률 패턴층을 포함하고,
    상기 제1굴절률 패턴층과 상기 제2굴절률 패턴층은 굴절률이 서로 다르고,
    상기 제1굴절률 패턴층은 하나 이상의 제2광학패턴을 포함하는 것인, 광학시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1굴절률 패턴층은 상기 제2굴절률 패턴층보다 굴절률이 낮은 것인, 광학시트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1굴절률 패턴층은 상기 제2굴절률 패턴층보다 굴절률이 높은 것인, 광학시트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1굴절률 패턴층과 상기 제2굴절률 패턴층의 굴절률 차이는 약 0.05 내지 약 0.2인 것인, 광학시트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1굴절률 패턴층은 굴절률이 약 1.45 이상인 것인, 광학시트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2굴절률 패턴층은 굴절률이 약 1.45 이상인 것인, 광학시트.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1광학패턴은 단면이 삼각형인 프리즘 패턴을 포함하는 것인, 광학시트.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2광학패턴은 양각 패턴 및 음각 패턴 중 하나 이상을 포함하는 것인, 광학시트.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2광학패턴은 렌티큘러 렌즈; 단면이 n 각형(n은 3 내지 10의 정수)이고 길이 방향이 직선형인 프리즘; 단면이 n 각형(n은 3 내지 10의 정수)이고 길이 방향이 웨이브형인 프리즘; 정상부에 곡면이 형성되고 단면이 n각형(n은 3 내지 10의 정수)인 프리즘; 마이크로 렌즈; 및 엠보 중 하나 이상을 포함하는 것인, 광학시트.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1광학패턴과 상기 제2광학패턴의 폭의 차이는 약 3㎛ 이상인 것인, 광학시트.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1굴절률 패턴층의 두께 : 상기 제2굴절률 패턴층의 두께는 약 1:0.8 내지 약 1:1.2인 것인, 광학시트.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 복합층의 광출사면에 편광판이 더 형성된 것인, 광학시트.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 복합층과 상기 편광판 사이에 광확산제를 포함하는 점착제층이 더 형성된 것인, 광학시트.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 복합층과 상기 편광판 사이에 반사형 편광필름이 더 형성된 것인, 광학시트.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 광학시트를 포함하는 광학표시장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 광학표시장치는 액정패널을 포함하고, 상기 액정패널과 상기 광학시트 사이에 광 확산제 함유 점착층을 더 포함하는 것인, 광학표시장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 광학표시장치는 도광판을 포함하고,
    상기 도광판은 기재필름, 상기 기재필름의 일면에 형성되고 제3광학패턴을 포함하는 제1코팅층 및 상기 기재필름의 타면에 형성되고 제4광학패턴을 포함하는 제2코팅층을 포함하는 것인, 광학표시장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제3광학패턴은 렌티큘러 렌즈 패턴; 정상부에 곡면이 형성된 프리즘 패턴; 마이크로렌즈 패턴; 및 엠보 패턴 중 하나 이상을 포함하고,
    상기 제4광학패턴은 마이크로렌즈 패턴; 단면이 다각형(n각형으로 n은 3 내지 10의 정수)인 프리즘; 엠보 패턴; 및 렌티큘러렌즈 패턴 중 하나 이상을 포함하는 것인, 광학표시장치.
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