WO2016117931A1 - 백라이트 유닛을 위한 광학 시트 및 그 제조 방법 - Google Patents

백라이트 유닛을 위한 광학 시트 및 그 제조 방법 Download PDF

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WO2016117931A1
WO2016117931A1 PCT/KR2016/000615 KR2016000615W WO2016117931A1 WO 2016117931 A1 WO2016117931 A1 WO 2016117931A1 KR 2016000615 W KR2016000615 W KR 2016000615W WO 2016117931 A1 WO2016117931 A1 WO 2016117931A1
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optical
pattern
patterns
optical sheet
valleys
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PCT/KR2016/000615
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Inventor
이성형
양현석
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미래나노텍 주식회사
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    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/004—Scattering dots or dot-like elements, e.g. microbeads, scattering particles, nanoparticles
    • G02B6/0043—Scattering dots or dot-like elements, e.g. microbeads, scattering particles, nanoparticles provided on the surface of the light guide

Definitions

  • the present invention relates to an optical sheet, and more particularly, to an optical sheet for a backlight unit and a manufacturing method thereof.
  • a backlight unit is used to input light to the LCD panel.
  • the overall performance of the LCD depends not only on the performance of the panel itself but also on the improvement of the performance of the backlight unit.
  • the backlight unit not only a light source for emitting light but also a functional optical sheet having a prism or lenticular shape for improving optical characteristics of the backlight unit, for example, brightness.
  • FIG. 1A to 1B illustrate a structure of an optical sheet according to the prior art, in which FIG. 1A is an optical sheet on which a prism pattern 120 is formed, and FIG. 1B is an optical sheet on which a lenticular pattern 121 is formed.
  • the prism pattern 120 and the lenticular pattern 121 formed on the substrate 100 have excellent light condensing ability, they are used to improve luminance.
  • the prism pattern 120 and the lenticular pattern 121 have a problem that the specific incident light (A, B) is not emitted to the upper side, but emitted to the side.
  • the prism pattern 120 is mainly horizontal to the incident light A close to the vertical with respect to the surface of the substrate 110, and the lenticular pattern 121 is horizontal.
  • the above problem occurs for the incident light B close to. This phenomenon of emitting light toward the side of the pattern is called a side lobe, which acts as a factor to increase the brightness of the light.
  • an object of the present invention is to form an optical pattern of a prism shape or lenticular shape on the reflective polarizing plate, the backlight unit to form a portion forming the valley of the optical pattern in a round shape To provide an optical sheet and a method for manufacturing the same.
  • an optical sheet according to an aspect of the present invention is a substrate; An optical pattern formed on the substrate at regular intervals; And an auxiliary pattern that is formed between the optical patterns, and fills a portion of a region formed by the valleys between the optical patterns so that an upper surface thereof is formed in a concave round shape.
  • the substrate is characterized by using a reflective polarizer.
  • the auxiliary pattern is formed by coating a photocurable resin between the optical patterns.
  • the photocured resin is characterized in that the coating using a predetermined wet coding scheme.
  • the pitch of the optical pattern is characterized in that it is formed within the range of 35 ⁇ 40 ⁇ m.
  • the height of the optical pattern is characterized in that it is formed within the range of 13 ⁇ 17 ⁇ m.
  • the gap between the optical pattern is characterized in that it is formed within the range of 10 ⁇ 15 ⁇ m.
  • the pitch of the optical pattern, the height of the optical pattern, and the gap between the optical pattern is characterized in that it is changed according to the height of the auxiliary pattern.
  • the auxiliary pattern is formed in the same size between the optical pattern.
  • the size is differently formed between the optical patterns.
  • the optical pattern is characterized in that the prism form or lenticular form.
  • a method of manufacturing an optical sheet including: forming an optical pattern to be disposed on the substrate at regular intervals; And forming the auxiliary pattern in each of the optical patterns, and filling a partial region of the region formed by the valleys between the optical patterns to form a concave round upper surface thereof.
  • the present invention forms an optical pattern of a prism shape or a lenticular shape on the reflective polarizing plate, but by forming a round portion of the valleys of the optical pattern, color inversion due to the valleys of the optical pattern according to the viewing angle There is an effect that can prevent.
  • the present invention has the effect that it is possible to easily improve the various pattern implementation and pattern characteristics because it is possible to prevent color inversion through this simple process.
  • the present invention has the effect of improving the luminance because the convex portion of the optical pattern is formed in a round shape to impart not only a condensing function but also a diffusing function.
  • FIG. 1A to 1B are views showing the structure of an optical sheet according to the prior art.
  • FIGS. 2A to 2B are views showing the structure of an optical sheet according to an embodiment of the present invention.
  • 3A to 3B are first views for explaining the shape of an optical pattern according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a second diagram for describing a shape of an optical pattern according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 5A to 5C are diagrams for describing characteristics of an optical pattern according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing a manufacturing process of an optical sheet according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view for explaining the effect of the optical sheet according to an embodiment of the present invention.
  • the present invention proposes a structure in which an optical pattern having a prism shape or a lenticular shape is formed on the substrate, and a portion forming a valley between the optical patterns is formed in a round shape.
  • the bone formed in this round shape can not only prevent color inversion, but also further improve luminance due to the diffusion function.
  • the highest portion of each optical pattern is called an acid, and the portions formed between the optical patterns are called valleys.
  • FIGS. 2A to 2B are views showing the structure of an optical sheet according to an embodiment of the present invention.
  • the optical sheet according to the present invention includes a substrate 210 and an optical pattern 220 having a prism shape regularly formed on the substrate, and a portion forming a valley between the optical patterns 220 is rounded. It may be formed in the form. That is, an inverted triangle shape may be formed to fill a portion of the valley between the optical patterns 220, and an auxiliary pattern 220a having a concave upper surface exposed to the outside may be additionally formed.
  • the optical sheet according to the present invention includes a substrate 210 and an optical pattern 221 having a lenticular shape regularly formed on the substrate, and a portion forming a valley between the optical patterns 221 is rounded. It may be formed in the form. That is, an inverted triangular shape may be formed to fill a portion of the valley between the optical patterns 221, and an auxiliary pattern 221a having a concave upper surface exposed to the outside may be additionally formed.
  • the auxiliary patterns 220a and 221a may be combined through a process that is different from the manufacturing of the prism or lenticular optical patterns 220 and 221, or may be integral with the prism or lenticular optical patterns 220 and 221 simultaneously. It may be prepared as.
  • the auxiliary patterns 220a and 221a may be formed in a round shape using photocurable resin.
  • the valley between the optical patterns is formed in a round shape using a prism or a lenticular optical pattern, it can be formed in a wave shape as a whole.
  • the substrate may be a transparent or opaque substrate such as film, flexible plate, vinyl.
  • substrates include, for example, polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polymethylmethacrylate (PMMA), polyimide (PI), acrylic (poly), polyethylene Phthalate (Polyethylene Naphthalate (PEN), triacetate cellulose (TAC), polyethersulfone (Polyethersulfone (PES)) and the like.
  • the substrate may be a reflective polarizing plate for improving the luminance of incident light. In particular, when the optical pattern of this shape is applied to the reflective polarizer, it shows more excellent performance.
  • the reflective polarizer is an optical film that transmits only the light vibrating in one direction among the natural light incident while vibrating in various directions, and reflects the light vibrating in the other direction, and is a component used to improve the low light efficiency and increase the brightness of the LCD. .
  • the prism or lenticular pattern of the same size may be arranged at regular intervals so that the optical pattern may have a regular shape on the reflective polarizer.
  • 3A to 3B are first views for explaining the shape of an optical pattern according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the valleys between the lenticular optical patterns are formed in a round shape.
  • the valleys over the optical patterns are coated with a photocuring resin on a portion of the reverse triangle shape. You can add an auxiliary pattern of.
  • the round-shaped valleys formed between the optical patterns that is, the upper surface of the auxiliary pattern may be formed to be concave downward, and may serve to diffuse light passing through the round-shaped valleys.
  • the height of the round-shaped bone formed between the lenticular optical pattern may vary depending on the shape and characteristics of the optical pattern.
  • valleys between the prism-shaped optical patterns are formed in a round shape.
  • an inverse triangle is formed by coating a photocuring resin on a portion of the valleys between the optical patterns.
  • Auxiliary patterns of shapes can be added.
  • the round-shaped valleys formed between the optical patterns that is, the upper surface of the auxiliary pattern may be formed to be concave downward, and may serve to diffuse light passing through the round-shaped valleys.
  • the height of the round-shaped valleys formed between the prism-shaped optical patterns may vary depending on the shape and characteristics of the optical pattern.
  • the auxiliary pattern having the same size is formed between the optical patterns, but is not necessarily limited thereto, and if necessary, different sizes of the auxiliary patterns are formed between at least one pair of optical patterns, for example, larger or smaller. Can be formed.
  • the auxiliary patterns of different sizes may be repeatedly arranged alternately, or the auxiliary patterns of different sizes may be arranged at regular intervals.
  • FIG. 4 is a second diagram for describing a shape of an optical pattern according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the pitch of the optical pattern is formed within a range of 35 to 40 ⁇ m
  • the height of the optical pattern is formed within a range of 13 to 17 ⁇ m
  • a gap between the optical patterns is provided.
  • the width of the round valleys formed between the optical patterns may be formed within the range of 10 ⁇ 15 ⁇ m.
  • the size of the optical pattern may also vary according to the height of the valleys.
  • 5A to 5C are diagrams for describing characteristics of an optical pattern according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the viewing angle of the optical sheet to which the prism-shaped optical pattern is applied becomes poor.
  • the rounded valley-shaped optical pattern has a smaller area on the side of the optical pattern where side lobes can occur and is also inclined more slowly than the prism-shaped optical pattern of 5a and the lenticular optical pattern of 5b.
  • the convexly formed prism or lenticular-shaped optical pattern serves to condense light upwards
  • the convexly formed prism or lenticular-shaped optical pattern serves to diffuse light upwardly.
  • the side pattern of the optical pattern having the valleys of the round shape of the present invention may be generated less than the optical pattern of the prism shape of 5a and the lenticular optical pattern of 5b.
  • FIG. 6 is a view showing a manufacturing process of an optical sheet according to an embodiment of the present invention.
  • the manufacturing process of the optical sheet according to the present invention may be formed such that an optical pattern having a lenticular shape or a prism shape is disposed at regular intervals on an upper portion of the substrate (S610).
  • an auxiliary pattern may be added to form a round bone by coating a predetermined photocuring resin on a portion forming a valley between the lenticular or prism-shaped optical patterns (S620).
  • the photocurable resin may use a highly transparent, high-adhesive material for maintaining the pattern-specific properties, monomers and oligomers having a double bond of acrylate (urethane) and urethane (urethane) structure It may be a mixture of) form.
  • the photocurable resin may be a low viscosity type capable of securing uniformity and fairness of the coating thickness, for example, UV curable resin in the form of an organic solvent base.
  • photocured resins are comma coated, gravure coated, micro-gravure coated, slot die coating, lip die coating, reverse kiss coating It may be coated using various wet coating methods such as reverse kiss coating.
  • the optical pattern and the auxiliary pattern may be simultaneously formed on the substrate. That is, the optical mold and the auxiliary pattern on the base by contacting the pattern mold to the photocurable resin applied to the substrate using a pattern mold having a reverse pattern of the reverse pattern of the optical pattern and the auxiliary pattern, and after curing the resin, the mold is separated This can be formed at the same time.
  • FIG. 7 is a view for explaining the effect of the optical sheet according to an embodiment of the present invention.

Abstract

본 발명에 의한 백라이트 유닛을 위한 광학 시트 및 그 제조 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 광학 시트는 기재; 상기 기재의 상부에 일정한 간격으로 배치되도록 형성되는 광학 패턴; 및 상기 광학 패턴들 사이마다 형성되되, 상기 광학 패턴들 사이의 골이 이루는 영역 중 일부 영역을 채워서 그 위쪽 면이 오목한 라운드 형태로 형성되는 보조 패턴을 포함한다.

Description

백라이트 유닛을 위한 광학 시트 및 그 제조 방법
본 발명은 광학 시트에 관한 것으로서, 특히, 백라이트 유닛을 위한 광학 시트 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 LCD 패널에 광을 넣어주기 위한 백라이트 유닛(Back Light Unit)이 사용된다. 그 결과 LCD의 디스플레이 화질이나 시야각 등을 향상시키기 위하여 LCD의 전체 성능은 패널 그 자체의 성능뿐만 아니라 백라이트 유닛의 성능의 개선에도 많이 의존한다.
백라이트 유닛에는 광을 출사하는 광원뿐 아니라 백라이트 유닛의 광학적 특성, 예를 들어, 휘도를 향상시키기 위한 프리즘 또는 렌티큘러 형상의 기능성 광학 시트가 사용된다.
도 1a 내지 도 1b는 종래 기술에 따른 광학 시트의 구조를 나타내는 도면으로서, 도 1a는 프리즘 패턴(120)이 형성된 광학 시트이고, 도 1b는 렌티큘러 패턴(121)이 형성된 광학 시트이다.
이와 같이 기재(100) 상에 형성된 프리즘 패턴(120)과 렌티큘러 패턴(121)은 집광 능력이 우수하기 때문에 휘도를 향상시키는데 많이 사용되고 있다.
그런데, 이러한 프리즘 패턴(120)과 렌티큘러 패턴(121)은 특정 입사광(A, B)에 대해, 상부로 출광시키지 못하고 측면으로 출광시키는 문제점이 있다. 이는 프리즘 패턴(120)과 렌티큘러 패턴(121)의 구조적 문제로서, 주로 프리즘 패턴(120)은 기재(110)의 면을 기준으로 수직에 가까운 입사광(A)에 대해, 렌티큘러 패턴(121)은 수평에 가까운 입사광(B)에 대해 위와 같은 문제점이 발생한다. 이와 같이 패턴의 측면으로 출광하는 현상을 사이드 로브(side lobe)라고 하는데, 이는 광의 휘도를 증가시키는데 방해가 되는 요인으로 작용한다.
따라서 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 반사편광판 상부에 프리즘 형상 또는 렌티큘러 형상의 광학 패턴을 형성하되, 광학 패턴의 골을 이루는 부분을 라운드 형태로 형성하도록 하는 백라이트 유닛을 위한 광학 시트 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 관점에 따른 광학 시트는 기재; 상기 기재의 상부에 일정한 간격으로 배치되도록 형성되는 광학 패턴; 및 상기 광학 패턴들 사이마다 형성되되, 상기 광학 패턴들 사이의 골이 이루는 영역 중 일부 영역을 채워서 그 위쪽 면이 오목한 라운드 형태로 형성되는 보조 패턴을 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 기재는, 반사 편광자를 사용하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 보조 패턴은 상기 광학 패턴들 사이에 광경화 레진을 코팅하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 광경화 레진은 기 설정된 습식 코딩 방식을 이용하여 코팅되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 광학 패턴의 피치는 35~40㎛ 범위 이내로 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 광학 패턴의 높이는 13~17㎛ 범위 이내로 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 광학 패턴 사이의 갭은 10~15㎛ 범위 이내로 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 광학 패턴의 피치, 상기 광학 패턴의 높이, 및 상기 광학 패턴 사이의 갭은 상기 보조 패턴의 높이에 따라 변경되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 보조 패턴은 상기 광학 패턴들 사이에 크기가 동일하게 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 광학 패턴들 사이에 크기가 다르게 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 광학 패턴은 프리즘 형태이거나 렌티큘러 형태인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 한 관점에 따른 광학 시트의 제조 방법은 기재의 상부에 일정한 간격으로 배치하도록 광학 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 광학 패턴들 사이마다 형성하되, 상기 광학 패턴들 사이의 골이 이루는 영역 중 일부 영역을 채워서 그 위쪽 면이 오목한 라운드 형태로 보조 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
이를 통해, 본 발명은 반사편광판 상부에 프리즘 형상 또는 렌티큘러 형상의 광학 패턴을 형성하되, 광학 패턴의 골을 이루는 부분을 라운드 형태로 형성하도록 함으로써, 시야각에 따라 광학 패턴의 골 부분으로 인한 색반전 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 이러한 간단한 공정을 통해 색반전 현상을 방지하는 것이 가능하기 때문에 다양한 패턴 구현 및 패턴 특성을 쉽게 개선할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 광학 패턴의 골을 이루는 부분을 라운드 형태로 형성하여 집광 기능뿐 아니라 확산 기능도 부여하기 때문에 휘도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1a 내지 도 1b는 종래 기술에 따른 광학 시트의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2a 내지 도 2b 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 패턴의 형상을 설명하기 위한 제1 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 패턴의 형상을 설명하기 위한 제2 도면이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 패턴의 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트의 제조 과정을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛을 위한 광학 시트 및 그 제조 방법을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는 데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 불구하고 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다. 그러나, 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시예에서의 각각의 구성 요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.
특히, 본 발명에서는 기재 상부에 프리즘 형상 또는 렌티큘러 형상의 광학 패턴을 형성하되, 광학 패턴 사이의 골을 이루는 부분을 라운드 형태로 형성하도록 하는 구조를 제안한다. 이러한 라운드 형태로 형성된 골은 색반전 현상을 방지할 수 있을 뿐 아니라 확산 기능으로 인해 휘도를 더욱 향상시킬 수 있다.
여기서, 광학 패턴이 일정하게 배열되는 광학 패턴층에서 각 광학 패턴의 가장 높은 부분을 산이라고 일컫고, 광학 패턴 사이에 형성된 부분을 골이라고 일컫는다.
이렇게 광학 패턴 사이에 형성된 골에서 광이 방출되는 경우 사이드 로브가 발생하여 상대적 휘도 차이가 발생하기 때문에 라운드 형태로 형성하고자 한다. 이러한 라운드 형태의 골은 다양한 형태의 패턴에 적용될 수 있는데, 본 발명에서는 렌티큘러 형상의 광학 패턴과 프리즘 형상의 광학 패턴을 일 예로서 설명한다.
도 2a 내지 도 2b 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2a를 참조하면, 본 발명에 따른 광학 시트는 기재(210)와 상기 기재 상부에 규칙적으로 형성된 프리즘 형상의 광학 패턴(220)으로 구성되되, 광학 패턴(220) 사이의 골을 이루는 부분이 라운드 형태로 형성될 수 있다. 즉, 광학 패턴들(220) 사이의 골의 일부를 채울 수 있도록 역삼각형 형태로 형성되되, 외부에 노출되는 윗면이 오목한 형태의 보조 패턴(220a)이 추가적으로 형성될 수 있다.
도 2b를 참조하면, 본 발명에 따른 광학 시트는 기재(210)와 상기 기재 상부에 규칙적으로 형성된 렌티큘러 형상의 광학 패턴(221)으로 구성되되, 광학 패턴(221) 사이의 골을 이루는 부분이 라운드 형태로 형성될 수 있다. 즉, 광학 패턴들(221) 사이의 골의 일부를 채울 수 있도록 역삼각형 형태로 형성되되, 외부에 노출되는 윗면이 오목한 형태의 보조 패턴(221a)이 추가적으로 형성될 수 있다.
이때, 보조 패턴(220a, 221a)은 프리즘 또는 렌티큘러 형상의 광학 패턴(220, 221)의 제조와 차별되는 과정을 통해 결합된 형태이거나, 프리즘 또는 렌티큘러 형상의 광학 패턴(220, 221)과 동시에 일체형으로 제조될 수도 있다.
예컨대, 이러한 보조 패턴(220a, 221a)은 광경화 레진을 이용하여 라운드 형태로 형성될 수 있다. 특히, 프리즘 또는 렌티큘러 형상의 광학 패턴을 이용하여 광학 패턴 사이의 골을 라운드 형태로 형성하게 되면, 전체적으로 파동 형상으로 형성할 수 있다.
이때, 기재는 필름, 플렉서블플레이트, 비닐 등의 투명 또는 불투명 기재가 될 수 있다. 이러한 기재로는 예컨대, 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate; PET), 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC), 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate; PMMA), 폴리이미드(Polyimide; PI), 아크릴(Acryl), 폴리에칠렌나프탈레이트(Polyethylene Naphthalate; PEN), 트리아세테이트 셀룰로즈(TAC), 폴리에테르설폰(Polyethersulfone; PES) 등으로 제조될 수 있다. 또한, 기재는 입사 광의 휘도를 향상시키기 위한 반사편광판일 수도 있다. 특히 이러한 형상의 광학 패턴을 반사 편광자에 적용할 경우 더욱 우수한 성능을 보인다. 여기서, 반사 편광자는 여러 방향으로 진동하면서 입사되는 자연광 중 한쪽 방향으로 진동하는 빛만 투과시키고 다른 방향으로 진동하는 빛은 반사하는 광학필름으로, LCD의 낮은 광효율을 개선하고 휘도를 높이는데 사용되는 부품이다.
즉, 광학 패턴은 반사 편광자의 상부에 규칙적인 형태를 가질 수 있도록 동일한 크기의 프리즘 또는 렌티큘러 형상의 패턴이 일정한 간격으로 배열될 수 있다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 패턴의 형상을 설명하기 위한 제1 도면이다.
도 3a를 참조하면, 렌티큘러 형상의 광학 패턴 사이의 골이 라운드 형태로 형성되는데, 광학 패턴 사이의 골을 라운드 형태로 형성하기 위해 광학 패턴 이상의 골이 일부 영역에 광경화 레진을 코팅하여 역삼각형 형상의 보조 패턴을 추가할 수 있다.
이때, 광학 패턴 사이에 형성되는 라운드 형태의 골 즉, 보조 패턴의 위쪽 면은 아래로 오목한 형상으로 형성되어, 라운드 형태의 골을 통과하는 광을 확산시키는 역할을 수행할 수 있다.
이러한 렌티큘러 형상의 광학 패턴 사이에 형성되는 라운드 형태의 골은 그 높이를 조절하는 것이 가능한데, 라운드 형태의 골의 높이는 광학 패턴의 형상 및 특성에 따라 달라질 수 있다.
도 3b를 참조하면, 프리즘 형상의 광학 패턴 사이의 골이 라운드 형태로 형성되는데, 광학 패턴 사이의 골을 라운드 형태로 형성하기 위해 광학 패턴 사이의 골의 일부 영역에 광경화 레진을 코팅하여 역삼각형 형상의 보조 패턴을 추가할 수 있다.
이때, 광학 패턴 사이에 형성되는 라운드 형태의 골 즉, 보조 패턴의 위쪽 면은 아래로 오목한 형상으로 형성되어, 라운드 형태의 골을 통과하는 광을 확산시키는 역할을 수행할 수 있다.
이러한 프리즘 형상의 광학 패턴 사이에 형성되는 라운드 형태의 골은 그 높이를 조절하는 것이 가능한데, 라운드 형태의 골의 높이는 광학 패턴의 형상 및 특성에 따라 달라질 수 있다.
이때, 본 발명에서는 광학 패턴들 사이에 동일한 크기의 보조 패턴을 형성하고 있지만, 반드시 이에 한정되지 않고 필요에 따라 적어도 한 쌍의 광학 패턴들 사이에 보조 패턴의 크기를 다르게 형성 예컨대, 더 크거나 작게 형성할 수 있다.
*예컨대, 서로 다른 크기의 보조 패턴이 반복적으로 교대로 배열되도록 형성되거나 다른 크기의 보조 패턴이 일정한 간격으로 배열되도록 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 패턴의 형상을 설명하기 위한 제2 도면이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 광학 패턴의 피치(pitch)는 35~40㎛ 범위 이내로 형성되고, 광학 패턴의 높이(height)는 13~17㎛ 범위 이내로 형성되며, 광학 패턴 사이의 갭(gap) 또는 광학 패턴 사이에 형성되는 라운드 형태의 골의 폭는 10~15㎛ 범위 이내로 형성될 수 있다.
이때, 광학 패턴 사이에 형성된 라운드 형태의 골의 높이는 조절이 가능하기 때문에 이러한 골의 높이에 따라 광학 패턴의 크기 또한 달라질 수 있다.
예컨대, 골의 높이가 높아질수록 광학 패턴의 피치, 높이는 작아지고 갭의 크기는 커진다. 반대로, 골의 높이가 낮아질수록 광학 패턴의 피치, 높이는 커지고, 갭의 크기는 작아진다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 패턴의 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a를 참조하면, 기존의 프리즘 형상의 광학 패턴을 적용하는 경우, 광학 패턴을 통과하는 광의 일부가 광학 패턴의 측면을 통과함에 따라 광학 패턴의 측면에서 사이드 로브가 발생하는 특성을 보이게 된다.
이로 인해, 프리즘 형상의 광학 패턴을 적용한 광학 시트의 시야각이 불량해 진다.
도 5b를 참조하면, 기존의 렌티큘러 형상의 광학 패턴을 적용하는 경우, 광학 패턴을 통과하는 광의 일부가 광학 패턴의 측면을 통과함에 따라 사이드 로브가 발생하는 특성을 보이게 된다.
이러한 렌티큘러 형상의 광학 패턴의 도 5a에서 설명한 프리즘 형상의 광학 패턴과 비교하면 광학 패턴의 측면에서 사이드 로브가 적게 발생되는 것을 알 수 있다.
도 5c를 참조하면, 본 발명의 라운드 형태의 골이 형성된 광학 패턴을 적용하는 경우, 광학 패턴을 통과하는 광의 일부가 광학 패턴의 측면을 통과하는 비율이 감쇠되는 것을 볼 수 있다.
이렇게 라운드 형태의 골이 형성된 광학 패턴은 5a의 프리즘 형상의 광학 패턴과 5b의 렌티큘러 형상의 광학 패턴에 비해 사이드 로브가 발생할 수 있는 광학 패턴 측면의 영역이 적고 그 경사도 또한 완만하다.
또한 볼록하게 형성된 프리즘 또는 렌티큘러 형상의 광학 패턴의 산에서는 빛을 상부로 집광하는 역할을 하고 오목하게 형성된 프리즘 또는 렌티큘러 형상의 광학 패턴 사이의 라운드 형태의 골에서는 빛을 상부로 확산하는 역할을 한다.
따라서 본 발명의 라운드 형태의 골이 형성된 광학 패턴은 5a의 프리즘 형상의 광학 패턴과 5b의 렌티큘러 형상의 광학 패턴에 비해 사이드 로브가 적게 발생될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트의 제조 과정을 나타내는 도면이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 광학 시트의 제조 과정은 기재의 상부에 렌티큘러 형상 또는 프리즘 형상의 광학 패턴을 일정한 간격으로 배치되도록 형성할 수 있다(S610).
그리고나서, 렌티큘러 형상 또는 프리즘 형상의 광학 패턴 사이의 골을 이루는 부분에 기 설정된 광경화 레진을 코팅하여 라운드 형태의 골을 형성하도록 보조 패턴을 추가할 수 있다(S620).
여기서, 광경화 레진은 패턴 고유의 특성을 유지하기 위한 고투명성, 고접착성 소재를 사용할 수 있는데, 아크릴레이트(acrylate) 및 우레탄(urethane) 구조의 이중 결합을 갖는 모노머(monomer) 및 올리고머(oligomer) 형태의 혼합물일 수 있다.
또한 광경화 레진은 코팅 두께의 균일성 및 공정성 확보가 가능한 저점도 타입일 수 있는데, 예컨대, organic solvent base 형태의 UV 경화 레진일 수 있다.
이러한 광경화 레진은 코마 코팅(comma coating), 그라비아 코팅(gravure coating), 마이크로 그라비아 코팅(micro-gravure coating), 슬롯 다이 코팅(slot die coating), 립 다이 코팅(lip die coating), 리버스 키스 코팅(reverse kiss coating) 등의 다양한 습식 코팅(wet coating) 방식을 이용하여 코팅될 수 있다.
또 다른 제조 방법으로서, 기재 상부에 상기 광학패턴과 상기 보조패턴을 동시에 형성할 수 있다. 즉, 상기 광학패턴 및 상기 보조 패턴의 역상패턴이 형성된 패턴 몰드를 이용하여 상기 기재에 도포된 광경화성 레진에 상기 패턴 몰드를 밀착하고 레진 경화 후, 몰드 분리시킴으로써 기제 상부에 상기 광학패턴 및 보조패턴이 동시에 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시트의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 좌측의 기존의 광학 패턴을 적용하는 경우 하측 광원의 빛이 패턴 윗 부분에 집광하여 시야각에 따라 패턴 사이의 골 부분으로 인한 색반전 현상이 나타나게 된다.
반면 우측의 제안한 광학 패턴 즉, 골을 이루는 부분을 라운드 형태로 형성한 광학 패턴을 적용하는 경우 동일 시야갹에서 색반전 현상이 발생하지 않았다.
이상에서 설명한 실시예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 기재;
    상기 기재의 상부에 일정한 간격으로 배치되도록 형성되는 광학 패턴; 및
    상기 광학 패턴들 사이마다 형성되되, 상기 광학 패턴들 사이의 골이 이루는 영역 중 일부 영역을 채워서 그 위쪽 면이 오목한 라운드 형태로 형성되는 보조 패턴;
    을 포함하는 광학 시트.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 보조 패턴은,
    상기 광학 패턴들 사이에 고부착성 광경화 하드 코팅 레진을 코팅하여 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 보조 패턴은,
    상기 광학 패턴들 사이에 크기가 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 보조 패턴은,
    상기 광학 패턴들 사이에 크기가 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 광학 패턴은 프리즘 형태이거나 렌티큘러 형태인 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  6. 반사편광판;
    상기 반사편광판의 상부에 일정한 간격으로 배치된 광학 패턴; 및
    상기 광학 패턴들 사이마다 형성되되, 상기 광학 패턴들 사이의 골이 이루는 영역 중 일부 영역을 채워서 그 위쪽 면이 오목한 라운드 형태로 형성되는 보조 패턴;
    을 포함하는 광학 시트.
  7. 기재;
    상기 기재 상에 형성되고, 산과 골을 가지는 패턴으로 이루어지되, 상기 패턴의 상부면이 곡선의 연속인 광학시트.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 기재는 반사편광판을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학시트.
  9. 기재의 상부에 일정한 간격으로 배치되도록 광학 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 광학 패턴들 사이마다 형성하되, 상기 광학 패턴들 사이의 골이 이루는 영역 중 일부 영역을 채워서 그 위쪽 면이 오목한 라운드 형태로 보조 패턴을 형성하는 단계;
    를 포함하는 광학 시트의 제조 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 보조 패턴은,
    상기 광학 패턴들 사이에 고부착성 광경화 하드 코팅 레진을 습식 코팅하여 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 시트의 제조 방법.
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