KR100917975B1 - 광학 시트 - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 광학 시트는 기판; 상기 기판상에 형성되는 제 1 광학 패턴; 및 상기 제 1 광학 패턴 상에 형성되는 제 2 광학 패턴;이 포함되고, 상기 제 1 광학 패턴과 제 2 광학 패턴 각각은 기저층과, 상기 기저층 상에서 형성되는 패턴부로 이루어지고, 상기 제 1 광학 패턴과 제 2 광학 패턴 각각은 서로 다른 굴절률을 갖는 물질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
제안되는 실시예의 광학 시트에 의해서, 백라이트 어셈블리 내에 구비되어야 하는 광학 시트의 개수를 줄일 수 있으며, 광학적 특성 또한 현저히 향상시킬 수 있으며, 모아레 현상 또한 방지할 수 있다.
광학 시트

Description

광학 시트{Optical sheet}
도 1 내지 도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 광학 시트를 설명하기 위한 도면.
도 5와 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광학 패턴의 패턴부 형상을 보여주기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학 시트를 보여주는 사진.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 실시예에 따른 광학 시트의 제조 방법을 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 광학 시트의 제조 장치를 설명하기 위한 구성도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 광학 시트의 제조 장치의 일부 구성을 확대한 도면.
본 실시예는 액정표시장치에 사용되는 광학 시트에 대한 것으로서, 특히, 모아레 현상을 방지하고 광의 휘도 특성을 향상시킬 수 있도록 더블 레이어(double layer)로 이루어진 광학 시트에 대한 것이다.
백라이트를 사용하는 모든 평면형 액정디스플레이에서, 광의 고른 확산과 더불어 확산된 광의 만족스러운 평균 휘도는 아주 중요한 문제이다.
냉음극형 형광램프를 도광판과 결합한 초기의 액정디스플레이는 점(또는 선)광원에서 면광원으로의 완전한 변환을 위하여 복잡한 도광 및 반사구조, 그리고 다수의 광 확산 및 집광시트를 필요로 하였으며, 이러한 다층의 광확산구조와 편광필름 및 액정층을 투과한 뒤에도 충분한 화면 밝기를 유지해야 하므로 매우 강한 밝기의 빛을 내는 백라이트를 필요로 하였다.
이는 필연적으로 디스플레이의 전체두께를 증가시켰고, 높은 소비전력이 요구되었다.
액정표시장치의 백라이트 어셈블리 내에는 광원으로부터 출사된 광의 효율을 증가시키기 위하여, 즉 광의 휘도 특성을 더욱 향상시키거나 모아레 현상을 방지할 수 있도록 하기 위한 광학 시트의 연구가 진행중이다.
본 실시예는 액정표시장치의 백라이트 어셈블리내에 구비되어야 하는 광학 시트의 개수를 줄일 수 있으면서, 광의 휘도 특성을 향상시키며 모아레 현상을 방지할 수 있는 광학 시트를 제안하고자 한다.
실시예에 따른 광학 시트는 기판; 상기 기판상에 형성되는 제 1 광학 패턴; 및 상기 제 1 광학 패턴 상에 형성되는 제 2 광학 패턴;이 포함되고, 상기 제 1 광 학 패턴과 제 2 광학 패턴 각각은 기저층과, 상기 기저층 상에서 형성되는 패턴부로 이루어지고, 상기 제 1 광학 패턴과 제 2 광학 패턴 각각은 서로 다른 굴절률을 갖는 물질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제 1 광학 패턴의 패턴부는 소정 두께 돌출된 형상의 볼록부들이 랜덤하게 배열된 패턴으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제 2 광학 패턴의 패턴부는 복수의 면으로 이루어진 프리즘 어레이 패턴으로 이루어지고, 상기 프리즘 어레이 패턴의 상측 일부면에는 굴곡된 형상의 퍼로우면이 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제 1 광학 패턴의 패턴부와 제 2 광학 패턴의 패턴부 모두는 볼록한 형상의 마이크로 렌즈들이 랜덤하게 배열 형성되는 패턴으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제 1 광학 패턴의 패턴부와 제 2 광학 패턴의 패턴부 모두는 프리즘 어레이 패턴으로 이루어지고, 상기 프리즘 어레이 패턴의 상부에는 복수의 굴곡되는 형상에 의해 형성되는 퍼로우면이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 실시예의 광학 시트는 백라이트 어셈블리 내에 구비되는 광학 시트로서, 기재부를 형성하는 기판과, 상기 기판 상에 형성되는 광학 패턴으로 이루어지고, 상기 광학 패턴은 상기 기판 상에 형성되는 하측 광학 패턴과, 상기 하측 광학 패턴 상에 형성되어 상기 하측 광학 패턴의 굴절률과 상이한 굴절률을 갖는 상측 광학 패턴으로 이루어지고, 상기 하측 광학 패턴은 소정 두께 돌출형성되는 마이크로 렌즈가 랜덤하게 배열되는 패턴부를 갖는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 추가, 삭제등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상의 범위 내에 든다고 할 것이다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 광학 시트를 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 첨부되는 도면을 통하여 4가지 경우의 실시예들이 열거되며, 각각의 실시예들 모두는 서로 다른 굴절률을 갖는 복수의 층(layer)으로 이루어지며, 각각의 층을 이루는 패턴의 형상들은 다양하게 구성된다.
도 1을 참조하면, 제 1 실시예에 따른 광학 시트는 몸체를 형성하는 기판(11)과, 상기 기판(11) 상에 형성되는 하측 광학 패턴(제 1 광학 패턴)과, 상기 하측 광학 패턴 상에 형성되어 상기 하측 광학 패턴을 구성하는 물질의 굴절률과는 다른 굴절률을 갖는 물질로 이루어진 상측 광학 패턴(제 2 광학 패턴)으로 이루어진다.
상세히, 상기 기판(11)은 광학 시트의 기재부(substrate)로서, 투명 수지의 물질로 이루어지며, 상기의 하측 광학 패턴과 상측 광학 패턴 역시 투명 수지의 물질로 이루어지는 것은 마찬가지이지만, 상기 하측 광학 패턴과 상측 광학 패턴을 구성하는 물질은 서로 다른 굴절률을 갖도록 형성된다.
상기 하측 광학 패턴은 상기 기판(11) 상에 형성되는 것으로서, 제 1 기저 층(residual layer, 12)과 제 1 패턴부(13)로 이루어진다. 특히, 상기 하측 광학 패턴의 제 1 패턴부(13)는 마이크로 렌즈(micro lens)가 랜덤하게 배열된 형상을 갖는다.
또한, 상기 상측 광학 패턴은 상기 하측 광학 패턴 상에 형성되는 것으로서, 상기 제 1 기저층(12)과 제 1 패턴부(13) 상에 형성되는 제 2 기저층(14)과, 상기 제 2 기저층(14) 상에 패턴화된 형상으로 제공되는 제 2 패턴부(15)로 이루어진다. 그리고, 상기 제 2 패턴부(15)는 프리즘 어레이의 패턴으로 이루어지는 것으로서, 상기 제 2 패턴부(15)의 상측 일부면은 복수의 퍼로우(furrow)들이 배열형성된 러프한 면을 갖도록 형성된다.
여기서, 상기 하측 광학 패턴의 제 1 패턴부(13)와, 상측 광학 패턴의 제 2 패턴부(15) 형상에 대하여 상세히 살펴보기 위하여, 도 5와 도 6을 참조하여 본다. 이하에서 설명하게 될 본 발명의 제 2 실시예 내지 제 4 실시예 역시 도 5와 도 6에 도시되어 있는 패턴의 형상이 적용되기 때문이다.
다만, 본 발명의 실시예들에 적용되는 프리즘 어레이 패턴과 관련하여서는, 그의 상측 일부면에 복수의 굴곡된 형상으로 이루어진 퍼로우면이 형성되는 것으로 개시되어 있으나, 일반적인 프리즘 시트의 패턴 즉, 프리즘 어레이가 형성되는 패턴으로 형성되는 것 역시 가능하다.
도 5와 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광학 패턴의 패턴부 형상을 보여주기 위한 도면이고, 도 5에는 마이크로 렌즈가 랜덤하게 배열되어 있는 패턴부의 형상이 도시되어 있다.
그리고, 도 6에는 프리즘 어레이가 배열되어 있는 패턴부가 도시되어 있으며, 특히, 상기 프리즘 어레이 상측 일부면에는 복수의 퍼로우들이 배열되어, 굴곡된 패턴들이 형성되어 있다.
상세히, 도 5를 참조하면, 복수의 볼록부들로 이루어진 패턴부를 갖는 광학 패턴이 광학 시트의 기판 상에 형성되어 있는 경우가 도시되어 있으며, 앞서 설명한 바와 같은 기판(51) 상에 기저층(52)이 형성되어 있고, 상기 기저층(52) 상에 복수의 볼록부들로 이루어진 패턴부(53)가 형성되어 있다.
여기서, 상기 패턴부(53)를 이루는 볼록부들은 상기 기저층(52) 상에서 랜덤하게 배열되며, 상기 볼록부는 그의 가장자리로부터 그의 중심으로 갈수록 그 두께가 점차 두꺼워지는 형상으로 이루어진다. 그리고, 상기 패턴부(53)는 볼록부들로 이루어진 마이크로 렌즈 패턴으로 볼 수 있으며, 복수의 볼록부들로 이루어진 엠보싱면으로 설명될 수 있다.
그리고, 도 6을 참조하면, 프리즘 어레이가 배열된 패턴부로 이루어진 광학 패턴이 광학 시트의 기판 상에 형성되는 것으로 도시되어 있으며, 앞서 설명한 바와 같은 기판(65)상에 기저층(66)이 형성되어 있고, 상기 기저층(66) 상에 퍼로우면(64)이 형성되어 있는 프리즘 어레이가 배열된 패턴부를 갖는다.
도 6에 도시되어 있는 패턴부를 살펴보면, 사각형상의 면(62,63)에 의해 그 외형이 이루어지고, 프리즘 어레이를 형성하는 돌출부(61)의 상부면은 퍼로우(furrow)들이 배열되어 굴곡형성되는 퍼로우면(64)으로 이루어진다.
그리고, 상기 돌출부(61)는 그 단면이 삼각 형상 또는 사다리꼴 형상으로 이 루어진다.
상세히, 상기 돌출부(61)에는 그 외형을 형성하기 위한 제 1면(62) 및 제 2면(63)과, 그 상부에는 유입되는 광을 굴절시켜 산란(scattering)되도록 하는 퍼로우면(64)으로 이루어지고, 상기 퍼로우면(64)은 소정의 굴곡이 규칙적 또는 비규칙적으로 형성됨에 따라 거칠게 이루어진다.
전술한 바와 같이, 도 5와 도 6에 도시되어 있는 광학 패턴들은 도 1 내지 도 4에 도시되는 본 발명의 제 1 실시예 내지 제 4 실시예의 이해에 도움이 될 것이다.
한편, 도 1에 도시된 하측 광학 패턴(12,13)과 상측 광학 패턴(14,15)은 서로 다른 굴절률을 갖는 물질로 이루어지며, 각각의 굴절률은 1.4 내지 1.65범위내에서 서로 다른 값을 갖는다.
그리고, 도 1에서, 기판(11)상에 형성되는 하측 광학 패턴(12,13)의 두께(또는 높이)(h2)는 10~50㎛의 범위로 형성되며, 상기 하측 광학 패턴의 패턴부(13) 상부면에서 상기 상측 광학 패턴의 패턴부(15) 상부면에 이르는 두께(또는 높이)(h1)는 10~30㎛의 범위로 형성된다.
이하의 실시예에서, 복수의 마이크로 렌즈들로 이루어진 패턴부를 갖는 광학 패턴의 두께와, 퍼로우면을 갖는 프리즘 어레이가 형성되는 패턴부를 갖는 광학 패턴의 두께는 위의 범위내로 형성될 수 있다.
한편, 도 2를 참조하여 본 발명의 제 2 실시예를 살펴보면, 기재부를 형성하는 기판(21)상에 형성되는 하측 광학 패턴과, 상기 하측 광학 패턴상에 형성되어 상기 하측 광학 패턴을 구성하는 물질의 굴절률과는 상이한 굴절률을 갖는 물질로 이루어진 상측 광학 패턴으로 이루어진다.
제 2 실시예에 있어서의 하측 광학 패턴의 패턴부 즉, 제 1 패턴부(23)는 퍼로우면이 형성되어 있는 프리즘 어레이가 배열된다. 그리고, 상측 광학 패턴의 패턴부 즉, 제 2 패턴부(25)는 복수의 볼록부들이 랜덤하게 배열된 마이크로 렌즈 패턴으로 이루어진다.
여기서, 상기 제 1 패턴부(23)와 제 2 패턴부(25)의 형상에 대해서는 도 5와 도 6을 통하여 살펴보았으므로, 상세한 설명은 생략한다.
그리고, 도 3과 도 4에는 본 발명의 제 3 실시예와 제 4 실시예에 따른 광학 시트의 단면 형상이 도시되어 있으며, 도 3에는 마이크로 렌즈 패턴으로 이루어진 패턴부들이 하측 광학 패턴과 상측 광학 패턴 모두에 형성되어 있는 것이 도시되어 있다. 그러나, 도 3에 도시된 하측 광학 패턴(32,33)을 구성하는 물질의 굴절률과 상측 광학 패턴(34,35)을 구성하는 물질의 굴절률은 상이하여야 함은 앞서 밝힌 바와 같다.
그리고, 도 4에는 퍼로우 면을 갖는 프리즘 어레이가 배열된 패턴부가 상측 광학 패턴(44,45)과, 하측 광학 패턴(42,43) 모두에 형성되는 것으로 도시되어 있으며, 이 경우 역시 상기 하측 광학 패턴(42,43)의 굴절률과 상측 광학 패턴(44,45)의 굴절률이 다르도록 형성된다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학 시트를 보여주는 사진이다.
도 7을 참조하면, 투명 수지의 물질로 이루어진 광학 시트는, 서로 다른 굴 절률을 갖는 물질로서 복수의 층으로 이루어지고, 하측 광학 패턴은 볼록한 형상의 마이크로 렌즈가 랜덤하게 배열된 패턴부를 갖도록 형성되고, 상측 광학 패턴은 복수의 굴곡된 형상인 퍼로우면이 형성된 프리즘 어레이가 배열된 패턴부를 갖는다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 실시예에 따른 광학 시트의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이고, 앞선 제 1 실시예에 따른 광학 시트의 경우가 도시된다.
먼저, 도 8a를 참조하면, 기재부를 형성하는 기판(81)상에 제 1 투명수지로 이루어진 제 1 기저층(82)과 마이크로 렌즈 패턴의 제 1 패턴부(83)를 형성한다. 여기서, 상기 제 1 기저층(82)과 제 1 패턴부(83)를 형성하는 방법에 대해서는 도 9와 도 10을 참조하여 아래에서 상세히 살펴보기로 한다.
상기 기판(81) 상에 형성되는 제 1 기저층(82)과 제 1 패턴부(83)의 높이는 10~50㎛가 되도록 하며, 상기 제 1 패턴부(83)를 구성하는 각각의 마이크로 렌즈(즉, 볼록부)의 사이즈(도면에서 가로 길이)는 10~100㎛가 되도록 한다.
상기 기판(81) 상에 제 1 기저층(82)과 제 1 패턴부(83)를 형성한 다음에는, 도 8b에 도시된 바와 같이, 제 2 투명수지(90)로 이루어진 물질이 코팅되며, 여기서 상기 제 2 투명수지(90)는 상기 제 1 투명수지와는 다른 굴절률을 갖는다. 다만, 상기 제 1 투명수지의 굴절률과 제 2 투명수지(90)의 굴절률 모두 1.4 내지 1.65 범위이내의 갖는 물질을 갖도록 한다.
그 다음, 도 8c를 참조하면, 임프린팅 공법 또는 롤 투 롤(roll-to-roll) 공법에 의하여, 퍼로우면을 갖는 프리즘 어레이 패턴의 제 2 패턴부(85)와 상기 제 2 패턴부(85)의 제 2 기저층(84)을 형성한다.
여기서, 상기의 프리즘 어레이를 갖는 제 2 패턴부(85)의 사이즈(도면에서 가로 길이)는 20~60㎛ 범위를 갖도록 형성된다.
이로써, 전술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학 시트가 제조되며, 상기 제 1 기저층(82)과 제 1 패턴부(83)로 이루어진 하측 광학 패턴 및 상기 제 2 기저층(83)과 제 패턴부(85)로 이루어진 상측 광학 패턴의 형성은 도 9 및 도 10에 도시되어 있는 장치에 의하여 제조될 수 있으며, 실시예의 적용에 따라서는 종래의 임프린팅 방법에 의해서도 가능할 것이다.
아래에서 설명하게 된 광학 시트의 제조 장치는 본 발명의 실시예를 제안하는 출원인에 의하여 출원된 기술의 구성과 유사한 것임을 밝혀둔다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 광학 시트의 제조 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
앞선 제 1 실시예에 있어서의 광학 시트를 제조함에 있어서, 제 1 기저층과 제 1 패턴부를 형성하기 위한 방법이 도시되며, 도 9에 도시된 장치에 의하여 기판상에 하측 광학 패턴을 형성한 다음에는, 상기 하측 광학 패턴을 구성하는 물질과 다른 굴절률을 갖는 물질을 이용하여 도9의 장치에 의하여 상측 광학 패턴의 형성 역시 가능함을 밝혀둔다.
도 9에 도시되는 광학 시트의 제조 장치에는 베이스 필름(110)이 감겨 있는 제 1 롤(120)과, 패턴이 성형된 광학 시트(112)가 감기는 제 2 롤(150)과, 상기 베이스 필름(110) 및 패턴이 성형된 광학 시트(112)를 이송시키는 가이드 롤(130a 내지 130e)이 포함된다.
그리고, 상기 가이드 롤(130a 내지 130e)은 형성되는 위치에 따라 제 1 가이드 롤(130a), 제 2 가이드 롤(130b), 제 3 가이드 롤(130c), 제 4 가이드 롤(130d) 및 제 5 가이드 롤(130e)로 구분될 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 광학 시트의 제조 장치에는 상기 제 3 가이드 롤(130c)과 제 4 가이드 롤(130d) 사이에 구비되어, 상기 베이스 필름(110)에 패턴성형된 코팅액을 도포하기 위한 패턴 몰딩부(140)가 더 구비되고, 상기 패턴 몰딩부(140)는 패턴 롤의 역할을 수행한다.
다만, 상기 패턴 몰딩부(140)는 메인 코팅 영역과 프리 코팅(pre-coating) 영역을 갖고 있으며, 특히 패턴 몰딩부(140)에서는 성형몰드의 패턴층에 코팅액을 적어도 2회 이상 구분하여 주입된다. 이러한 기술적 구성에 대해서는, 도면을 참조하여 좀더 상세하게 살펴보기로 한다.
상기 패턴 몰딩부(140)는 패턴 형상이 구비되는 성형몰드(142)와, 주입되는 코팅액이 상기 성형몰드(142)에 밀착되도록 함으로써 상기 성형몰드(142)에 구비된 패턴대로 코팅액을 패턴성형하여 베이스 필름(110)에 도포시키기 위한 마스터 롤(144)과, 상기 성형몰드(142)를 이송시키기 위한 패턴 가이드 롤(146a,146b)이 포함된다.
여기서, 상기 성형몰드(142)는 제조하고자 하는 광학 시트의 패턴부의 패턴 형상과 역상이 되는 패턴이 형성되어 있는 것으로서, 마이크로 렌즈의 역상이 되는 음각의 오목부들이 랜덤하게 배열된 것이 될 수 있다. 그리고, 프리즘 어레이 패턴의 역상이 되는 패턴이 각인된 성형몰드가 될 수도 있다.
그리고, 상기 성형몰드(142)는 필름 형상의 기재층 위에 패턴이 구현된 패턴층이 형성된 것으로서, 벨트 타입으로 형성되고, 앞서 설명한 패턴롤과 같이 코팅액을 패턴성형하는 역할을 수행한다.
그리고, 상기 성형몰드(142)의 설치는 상기 마스터 롤(144)과 패턴 가이드롤(146a,146b)을 연결하는 연장선상을 상기 성형몰드(142)로 감싼 후 상기 성형몰드(142)의 양단을 연결함으로써 수행될 수 있다.
특히, 상기 패턴 몰딩부(140)내에서 상기 성형몰드(142)가 도시된 화살표의 방향으로 이동함에 있어서, 상기 성형몰드(142)가 갖는 음각 패턴의 패턴층에 코팅액을 부분적으로 주입시키기 위한 프리 코팅 영역들(200,201,202)이 형성된다.
즉, 상기 프리 코팅 영역들(200,201,202)은 상기 패턴 몰딩부(140)에서 상기 성형몰드(142)에 코팅액이 1차 충진(또는 '도포')되고, 상기 프리 코팅 영역에서 1차 충진된 성형몰드가 상기 마스터 롤(144)로 이송된다. 그리고, 이송된 성형몰드(142)는 상기 마스터 롤(144) 일측에 구비된 코팅액 주입수단(160)을 통해 나오는 코팅액에 의해 2차 충진된다.
따라서, 상기 성형몰드(142)에 코팅액을 주입하는 구성은 상기 프리 코팅 영역에서 이루어지는 1차 충진과, 상기 마스터 롤(144) 주변에서 이루어지는 2차 충진으로 이루어진다고 할 수 있다.
그리고, 상기 성형몰드(142)에 주입되는 코팅액은 투명수지로서, 본 발명의 실시예들의 광학 시트를 제조함에 있어서는 경우에 따라 서로 다른 굴절률을 갖는 물질이 된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 광학 시트의 제조 장치에는 상기 베이스 필름(110)이 패턴 몰딩부(140)에 인입되는 영역에 코팅액을 주입하기 위한 코팅액 주입수단(160)과, 열 또는 UV(UltraViolet)를 조사하여 코팅액을 경화시키는 경화수단(170)이 포함된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 광학 시트의 제조 장치의 동작에 대하여 설명하면 아래와 같다.
먼저, 상기 제 1 롤(120)에 감겨있는 베이스 필름(110)이 상기 가이드 롤(130a 내지 130e)에 의하여 이송된다. 이때, 상기 패턴 몰딩부(140)에 구비되는 성형 몰드(142) 역시 상기 마스터 롤(144)과 패턴 가이드 롤(146a,146b)이 감긴채 이송/회전된다.
그리고, 상기 마스터 롤(144)은 상기 제 3 가이드 롤(130c) 및 제 4 가이드 롤(130d)에 맞물려 있으므로, 상기 베이스 필름(110)은 상기 제 3 가이드 롤(130c)에 의하여 상기 성형몰드(142)와 접하게 된다.
특히, 상기 제 3 가이드 롤(130c)은 상기 베이스 필름(110)에 도포되는 코팅액(하측 광학 패턴을 제조하는 경우에는 제 1 투명수지)의 두께를 조절하여 완성된 광학 시트(112)의 패턴층의 두께를 조절할 수 있는 갭 조절 역할을 수행한다.
한편, 상기 베이스 필름(110)이 상기 제 3 가이드 롤(130c)과 마스터 롤(144)이 맞물리는 소정의 영역에는 상기 코팅액 주입수단(160)에 의하여 코팅액이 주입되고, 상기 성형몰드(142)의 패턴 사이로 밀려 들어가 충진된다.
상기 코팅액 주입수단(160)에서 공급되는 코팅액이 상기 제 3 가이드 롤(130c)과 마스터 롤(144) 사이의 압력에 의하여 상기 베이스 필름(110)위에 균일하게 분포됨으로써 패턴성형이 이루어진다. 그리고, 패턴 사이에 분포되는 코팅액은 상기 경화수단(170)으로부터 방출되는 열 또는 UV에 의하여 경화된다.
패턴성형된 코팅액이 경화 및 도포된 베이스 필름(110)은 상기 제 4 가이드 롤(130d)에 의하여 이끌려 나오면서, 상기 성형 몰드(142)와 분리되고, 완성된 광학 시트(112)는 상기 제 5 가이드 롤(130e)에 의하여 이송되어 상기 제 2 롤(150)에 감기게 된다.
여기서, 상기 제 4 가이드 롤(130d)은 코팅액이 도포된 광학 시트(112)를 상기 성형 몰드(142)와 분리시키는 역할을 수행한다. 다시 말하면, 상기 제 4 가이드 롤(130d)은 패턴층이 형성된 광학 시트(112)를 상기 성형 몰드(142)와 분리시킨다.
전술한 본 발명의 실시예에서는, 상기 베이스 필름(110)과 완선된 광학 시트(112)는 서로 연결된 상태로 본 발명의 실시예에 따라 코팅액이 도포되었는지 여부에 따라 명칭이 분류된 것이다.
즉, 상기 베이스 필름(110)은 패턴이 형성되기 이전의 상태를 의미하고, 광학 시트(112)는 패턴 몰딩부(140)를 통과하면서 패턴 성형된 코팅액이 베이스 필름에 도포되어 완성된 상태를 의미한다. 그리고, 도 9에서는 광학 시트(112)에 형성된 패턴층의 일부만이 도시된 것으로, 실제로는 제 2 롤(150)에 감긴 광학 시트 역시 패턴층이 형성된 상태가 된다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 광학 시트의 제조 장치의 프리 코팅 장치 및 프리 코팅 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 광학 시트의 제조 장치의 일부 구성을 확대한 도면이다.
도 10에는 광학 시트의 제조 장치에 있어서 프리 코팅 영역의 구성이 확대되어 도시된다. 그리고, 도 9에서의 제 1 패턴 가이드 롤(146a)과 제 2 패턴 가이드 롤(146b)사이에 프리 코팅 영역이 설치되는 경우의 실시예에 대하여 설명하도록 한다.
도 10을 참조하면, 제조하고자 하는 광학 시트의 패턴(하측 광학 패턴)의 형상과 역상되는 성형 몰드는 제 1 패턴 가이드 롤(146a)을 따라 이동된 뒤, 상기 프리 코팅 영역(200)에서 1차 코팅된 후 상기 제 2 패턴 가이드 롤(146b)을 따라 이송된다.
여기서, 성형 몰드는 기재층과 패턴층으로 이루어짐은 앞서 설명한 바와 같고, 상기 패턴층은 마이크로 렌즈 패턴의 역상이 되는 음각 패턴이 형성된다.
그리고, 상기 프리 코팅 영역(200)에는 성형 몰드를 이송하기 위한 제 1 프리 코팅 롤(201)과 제 2 프리 코팅 롤(202)이 구비된다. 그리고, 상기 제 2 프리 코팅 롤(202)에 의하여 성형 몰드에 코팅액이 주입될 수 있도록 상기 제 2 프리 코팅 롤(202)의 일부는 코팅액 용기(210)에 담겨있다.
따라서, 상기 제 2 프리 코팅 롤(202)이 회전됨에 따라, 상기 코팅액 용기(210)에 저장된 코팅액은 상기 제 1 프리 코팅 롤(201)과 제 2 프리 코팅 롤(202) 사이로 이송되는 성형 몰드의 패턴층에 주입된다.
즉, 성형 몰드에 형성된 음각 패턴을 채우기 위한 코팅액(광학 시트의 원료) 은 소정의 점성을 갖는 물질이므로, 상기 코팅액 용기(210)에 저장되어 있던 코팅액은 상기 제 2 프리 코팅 롤(202) 표면을 따라 상기 성형 몰드에 닿을 수 있다.
이러한 과정에 의하여 기판상에 하측 광학 패턴이 형성된 다음에는, 하측 광학 패턴이 형성된 기판을 베이스 필름으로 하여, 퍼로우면이 형성된 프리즘 어레이의 역상이 되는 성형몰드와, 상기 하측 광학 패턴과 다른 굴절률을 갖는 물질을 코팅액으로 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 상측 광학 패턴의 제조가 가능하다.
이러한 본 발명의 실시예에 대한 개시에 더하여, 아래에서는 본 발명의 광학 시트에 있어서의 상측 광학 패턴 또는 하측 광학 패턴으로 형성될 수 있는 패턴부의 형상에 대하여 살펴보기로 한다.
다만, 아래에서의 설명은 광학 시트로 개시될 것이지만, 광학 시트의 몸체부 상에 형성되는 다양한 패턴들을 중심으로 이해하면 될 것이다. 이러한 패턴의 형상이 앞서 설명한 제 1 실시예 내지 제 4 실시예에서의 상측과 하측 광학 패턴에 적용될 수 있기 때문이다.
이하에서는, 보다 다양한 실시예의 패턴부 형상에 대하여 개시된다.
먼저, 도 11a 내지 도 11e에는 음각 또는 양각 패턴의 오목부 또는 볼록부가 형성된 프리즘 어레이 패턴이 도시된다.
도 11a과 도 11b는 본 발명의 실시예에 따른 광학 시트에 형성할 수 있는 광학 패턴의 사진과 도면이다.
먼저, 도 11a를 참조하면, 광학 패턴의 단면은 종래의 프리즘 시트와 유사한 삼각형상을 가지면서 상기 삼각형상(프리즘 어레이)의 소정 부위에 볼록부(convex part) 또는 오목부를 갖는 것을 그 특징으로 한다. 그리고, 상기 볼록부와 오목부는 임의의 영역에 불규칙적으로 형성되는 것을 특징으로 하고 있으나, 소정의 규칙에 맞게 정렬될 수 있다.
그리고, 상기 프리즘 어레이상에는 상기 볼록부 또는 오목부만이 형성되도록 할 수 있으며, 또는 상기 프리즘 어레이 상에 볼록부와 오목부가 함께 형성되도록 할 수 있다.
도 11b를 참조하여, 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 아래와 같다.
실시예에 따른 광학 패턴(1100)에는 돌출부(1120) 및 볼록부(1130)가 형성되고, 상기 돌출부(1120)는 일반적인 프리즘 시트의 프리즘 어레이 형상과 유사하게 그 단면이 삼각형상으로 제공될 수 있으며, 도면에는 도시되지 않았으나 상기 돌출부(1120)의 단면이 이등변 삼각형상 또는 소정의 굴곡을 가지는 삼각형상을 갖도록 상기 돌출부(1120)가 제공될 수 있다.
그리고, 상기 돌출부(1120)의 단면이 삼각형상을 갖도록 상기 돌출부(1120)가 제공된 경우에, 상기 돌출부(1120)는 도 11b에 도시된 바와 같이 삼각형상을 이루기 위한 2개의 면(1121,1122)을 가지며, 상기 2개의 면이 만나는 영역에는 2차원의 모서리(1123)가 형성된다.
다만, 상기 돌출부(1120)는 제조 공정의 조건에 따라 그 단면이 다소 일그러진 형태의 삼각형상으로 제공될 수도 있으며, 이 경우 상기 돌출부(1120)를 이루는 2개의 면(1121,1122) 또한 다소 일그러진 형상을 갖을 수 있다.
이하에서는 상기 볼록부(1130)에 대하여 상세하게 설명하기 위하여, 상기 돌 출부(1120)가 2개의 면(1121,1122)을 갖으면서, 상기 면들이 만나는 영역에는 모서리(1123)가 형성되는 것을 예로 들기로 한다.
상기 볼록부(1130)는 상기 돌출부(1120)의 면(1121,1122)에 형성되거나 상기 모서리(1123) 영역에 형성될 수도 있다. 그리고, 상기 볼록부(1130)가 상기 모서리(1123) 영역에 형성되는 경우에는, 상기 모서리(1123)는 다소 굴곡된 형상을 갖는다.
보다 상세히, 상기 볼록부(1130)는 그의 평면형상이 원 또는 타원의 형상으로 제공될 수 있으며, 상기 볼록부(1130)는 그의 가장자리로부터 그의 중심으로 갈수록 그 두께가 두꺼워지는 형상으로 제공된다.
즉, 상기 볼록부(1130)는 그의 명칭과 같이, 그의 가장자리로부터 중심으로 갈수록 그 두께가 두꺼워지도록 볼록하게 형성된다.
그리고, 상기 볼록부(1130)는 상기 돌출부(1120)를 구성하는 소정의 면(1121,1122)위에 형성되거나 상기 모서리(1123) 위에 형성될 수 있다.
특히, 상기 볼록부(1130)가 상기 돌출부(1120)의 모서리(1123) 위에 형성되는 경우를 제 1볼록부(1131)로 도시되어 있으며, 상기 돌출부(1120)의 면(1121,1122)에 형성되는 경우를 제 2볼록부(1132)로 도시되어 있다. 그리고, 상기 볼록부(1130)가 원의 형상으로 제공된 경우를 제 3볼록부(1133)로 도시되어 있다.
이와 같이, 상기 볼록부(1130)의 형상은 다양하게 제공될 수 있으며, 형성되는 위치 역시 상기 돌출부(1120)의 소정 영역에 형성될 수 있다.
상기 볼록부(1130)의 형상과 그 형성 위치의 변형이 다양하게 이루어질 수 있는 것은 상기 돌출부(1120)를 통과한 광은 다양한 방향으로 그 이동경로가 이루어지고, 상기 볼록부(1130) 역시 그 형상과 형성 위치가 다양하게 되더라도 집광 또는 확산 효율이 증가될 수 있기 때문이다.
상기 볼록부(1130)가 상기 모서리(1123) 영역 위에 형성되는 것으로 설명하고 있으나, 다른 관점에서는 상기 볼록부(1130)는 상기 면(1121,1122)들이 상호 연결되도록 하기 위한 형상으로 제공된다. 즉, 상기 모서리(1123)가 형성될 영역의 위치에 상기 볼록부(1130)가 형성됨에 따라 상기의 면(1121,1122)들이 상기 볼록부(1130)에 의해 연결된다.
다른 관점에 따른 표현은, 상기 돌출부(1120)는 기판 표면으로부터 소정 각도 기울어진 2이상의 면(1121,1122)을 구비하고,상기 볼록부(1130)는 상기 돌출부(1120)의 면들 사이에 개입형성된다.
즉, 본 발명의 다양한 실시예에서는 소정 두께 돌출형성된 볼록부(1130)가 상기 돌출부(1120) 표면에 다수 개 구비되는 것으로 도시되어 있으나, 소정 두께 함몰 형성된 소정의 오목부가 상기 돌출부(1120) 표면에 다수 개 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 오목부에 의해서 광의 확산 효율이 증가될 것이다.
상기 돌출부(1120) 즉, 프리즘 어레이 상에 형성되는 오목부에 대해서는 도 11d와 도 11e에 도면부호 1141로 도시되어 있으며, 상기 돌출부(1120) 상에 형성되는 볼록부(1130) 대신에 오목부가 형성될 수 있다.
한편, 도 11c 내지 도 11e에는 프리즘 어레이(또는 돌출부)에 형성되는 볼록 부와 오목부에 대하여 도시되어 있으며, 도 11c에는 프리즘 어레이 상에 볼록부(1140)들이 형성되는 것이 도시되어 있고, 도 11d에는 프리즘 어레이 상에 오목부(1141)들이 형성되는 것이 도시되어 있다.
그리고, 도 11e에는 프리즘 어레이 상에 오목부(1141)와 볼록부(1140)가 함께 형성되는 것이 도시되어 있으며, 결국 본 발명에 따른 광학 시트에 있어서 상측 광학 패턴 또는 하측 광학 패턴은 프리즘 어레이를 갖고, 상기 프리즘 어레이에는 오목부 또는 볼록부가 랜덤하게 형성되거나 오목부와 볼록부가 함께 형성되는 것이 가능하다.
도 12a 내지 도 12d는 본 발명에 따라 상측 광학 패턴 또는 하측 광학 패턴으로 형성할 수 있는 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 12a 내지 도 12d를 참조하면, 광학 패턴은 복수개의 마이크로 렌즈들로 이루어지는 제 1 패턴부(1210)와, 상기 제 1 패턴부(1210)를 구성하는 마이크로 렌즈들 사이의 공간에 형성되는 제 2 패턴부(1220)가 포함된다.
다른 측면에 따른 표현에 의하면, 광학 패턴은 복수의 마이크로 렌즈 패턴들(메인 패턴들)로 이루어진 제 1 패턴부(1210)와, 상기 마이크로 렌즈 패턴들 사이의 영역에 형성되고, 상기 마이크로 렌즈 패턴보다 작은 크기를 갖는 것으로서, 그 직경이 각각 1㎛ ~ 20㎛ 범위 이내로 형성되는 서브 마이크로 렌즈 패턴들(서브 패턴들)로 이루어진 제 2 패턴부(1220)로 이루어진 구조화된 면을 갖는다.
상세히, 상기 제 1 패턴부(1210)는 45㎛ 내지 70㎛ 범위내의 직경을 갖는 마이크로 렌즈들로 이루어지고, 상기 제 2 패턴부(1220)는 1㎛ 내지 20㎛ 범위 내의 직경을 갖는 패턴들로 이루어진다.
여기서, 상기 제 1 패턴부(1210)와 제 2 패턴부(1220)의 평면 상의 가로 또는 세로의 크기에 대하여 직경이라는 용어를 사용하였으나, 이는 상기 제 1 패턴부(1210)와 제 2 패턴부(1220)를 형성하는 마이크로 렌즈들의 크기를 비교하여 위한 것일 뿐 반드시 상기 제 1 패턴부(1210)와 제 2 패턴부(1220)를 구성하는 각각의 마이크로 렌즈들의 평면 형상이 모두 원을 나타내는 것은 아니다.
상기 제 2 패턴부(1220)는 상기 제 1 패턴부(1210)를 구성하는 마이크로 렌즈들 사이의 공간에 형성되며, 상기 제 2 패턴부(1220)를 형성하는 패턴의 단면 형상은 다양하게 이루어질 수 있으며, 이에 대하여 좀 더 상세하게 살펴보아야 한다.
그리고, 도 12c는 상기 제 1 패턴부(1210)와 제 2 패턴부(1220)에 의한 광학 효과를 설명하기 위한 도면이고, 도 12c에는 상기 제 1 패턴부(1210)에 의하여 빛이 굴절되고, 상기 제 2 패턴부(1220)에 의하여 광학 시트의 내부로 유입된 광이 산란(scattering)되는 모습이 도시된다.
상기 제 1 패턴부(1210)를 구성하는 렌즈 패턴들의 크기보다는 작으면서 그의 가로 또는 세로의 길이(또는 간단히 직경이라고도 할 수 있다)는 1㎛ 이상이 되는 패턴들로 구성된 제 2 패턴부(1220)에 의해서, 빛은 상기 제 2 패턴부(1220)가 가지는 미세한 형상에 의하여 산란되고, 이로 인하여 광학 시트의 내부로 반사되는 광의 양을 줄이게 된다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 광학 시트에 형성되는 패턴의 형상에 대하여 보다 상세히 살펴보기 위하여, 도 12d를 참조하여 보기로 한다.
그리고, 도 12d는 본 발명의 광학 시트의 단면 형상을 도시하고 있으며, 이하에서는 상기 광학 시트의 단면 형상을 이용하여 제 1 패턴부와 제 2 패턴부에 대하여 상세하게 설명하고자 한다.
도 12d를 참조하면, 광학 패턴은 기판의 일면에 형성되는 돌출부로 이루어지고, 상기 돌출부는 형성되는 패턴의 크기에 따라 분류되는 제 1 패턴부(1210)와 제 2 패턴부(1220)로 이루어진다.
상기 돌출부를 구성하는 제 1 패턴부(1210)는 그 단면의 가로 또는 세로 중 어느 하나의 크기가 45㎛ 내지 70㎛범위를 갖는 메인 패턴들(1211,1212)로 구성되며, 제 1 메인 패턴(1211)과 제 2 메인 패턴(1212)의 형상과 그 크기는 반드시 같지 않아도 된다.
여기서, 상기 제 1 메인 패턴(1211)과 제 2 메인 패턴(1212)은 그의 단면 가로 길이가 45㎛ 내지 70㎛범위 이내이면 되고, 상기 제 1 메인 패턴(1211)과 제 2 메인 패턴(1212)은 그의 평면 형상이 원이 되거나 타원이 될 수 있다.
도 12d에는 제 1 메인 패턴(1211)의 단면 길이가 d1으로 도시되어 있고, 제 2 메인 패턴(1212)의 단면 길이는 d2로 도시되어 있으며, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 d1과 d2는 45㎛ 내지 70㎛범위내에 속하게 된다.
그리고, 상기 제 1 메인 패턴(1211)과 제 2 메인 패턴(1212) 사이의 공간들에는 제 2 패턴부(1220)를 형성하는 서브 패턴들(1221,1222,1223)이 형성되며, 도 12d에는 상기 서브 패턴들의 단면 형상이 원 또는 타원의 형상을 갖는 제 1 서브 패턴(1221)과, 프리즘 형상을 갖는 제 2 서브 패턴(1222)과, 원 또는 타원의 형상 을 갖는 패턴이 연속하여 배열된 제 3 서브 패턴(1223)이 도시된다.
상기 서브 패턴들(1221,1222,1223)은 상기 메인 패턴들과 연속하여 형성될 수 있으며, 이는 상기 서브 패턴들(1221,1222,1223)이 불규칙적으로 배열될 수 있음을 나타낸다.
특히, 상기 서브 패턴들(1221,1222,1223)의 단면 길이(d3,d4,d5)는 모두 1㎛ 내지 20㎛범위 내에 속하도록 상기 제 2 패턴부(1220)가 성형되고, 특히 단면 형상이 프리즘 형상인 제 2 서브 패턴(1222)의 단면 길이(d4)는 2㎛ 내지 15㎛범위 내에 속하도록 제조된다.
도 13a 내지 도 13d는 본 발명의 광학 시트에 있어서의 상측 광학 패턴 또는 하측 광학 패턴으로 형성될 수 있는 또 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 13a 내지 도 13d를 참조하면, 광학 패턴은 기판의 일면에서 음각으로 패터닝된 패턴부로 이루어지고, 상기 패턴부는 단위 구조체(1320)들이 복수개 배열된다.
도면에서는 상기 단위 구조체(1320)가 음각으로 도시되어 있으나, 양각으로 형성되어도 된다.
그리고, 상기 단위 구조체(1320)에는 상기 단위 구조체(1320)보다는 미세한 크기의 오목부(1330)들이 복수개 형성된다.
상기 단위 구조체(1310)는 기판에 대하여 양각 또는 음각으로 형성되며(다만, 도면에는 음각으로 도시), 삼각뿔 또는 사각뿔과 같은 다각뿔의 형상으로 이루어진다.
그리고, 상기 단위 구조체(1310)가 복수개 배열됨에 따라 기판(1310) 상에는 산(1321)과 골(1322)이 형성되며, 상기 볼록부(1330)는 상기 단위 구조체(1310)의 산(1321)에 형성된다.
그리고, 상기 오목부(1330)는 상기 단위 구조체(1310) 상에 형성되는 크기 및 위치에 따라 구분될 수 있으며, 상기 단위 구조체(1320)의 일면에 형성되는 제 1 오목부(1331)와 인접한 단위 구조체(1320)에 연속하여 형성되는 제 2 오목부(1332)로 구분될 수 있을 것이다.
또한, 상기 단위 구조체(1320)의 단면 형상은 도 13c에 도시된 바와 같이, 삼각형상이 가능하며, 도 13d에 도시된 바와 같은 사다리꼴 형상인 것 역시 가능하다.
기존의 백라이트 어셈블리 내에 많은 수의 시트 또는 필름이 필요하였던 것을 제안되는 바와 같은 실시예들의 광학 시트에 의해서 그 개수를 소량으로 사용하는 것이 가능하다.
나아가, 광원으로부터 출사된 광의 광학적 특성을 보다 효율적으로 향상시킬 수 있다.
제안되는 실시예들의 광학 시트에 의해서, 백라이트 어셈블리 내에 구비되어야 하는 광학 시트의 개수를 줄일 수 있으며, 광학적 특성 또한 현저히 향상시킬 수 있으며, 모아레 현상 또한 방지할 수 있다.

Claims (20)

  1. 기판;
    상기 기판상에 형성되는 제 1 광학 패턴; 및
    상기 제 1 광학 패턴 상에 형성되는 제 2 광학 패턴;이 포함되고,
    상기 제 1 광학 패턴과 제 2 광학 패턴 각각은 기저층과, 상기 기저층 상에서 형성되는 패턴부로 이루어지고,
    상기 제 1 광학 패턴의 패턴부 및 상기 제 2 광학 패턴의 패턴부 중 적어도 하나는 프리즘 어레이 패턴으로 구성되며,
    상기 제 1 광학 패턴과 제 2 광학 패턴 각각은 서로 다른 굴절률을 갖는 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 프리즘 어레이 패턴의 상부에는 굴곡되는 형상인 퍼로우면이 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 프리즘 어레이 패턴 상에는 볼록부 및 오목부 중 적어도 하나가 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광학 패턴과 제 2 광학 패턴의 굴절률은 1.4 내지 1.65 범위의 값을 갖는 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  7. 백라이트 어셈블리 내에 구비되는 광학 시트로서,
    기재부를 형성하는 기판과,
    상기 기판 상에 형성되는 광학 패턴으로 이루어지고,
    상기 광학 패턴은 상기 기판 상에 형성되는 하측 광학 패턴과, 상기 하측 광학 패턴 상에 형성되어 상기 하측 광학 패턴의 굴절률과 상이한 굴절률을 갖는 상측 광학 패턴으로 이루어지고,
    상기 상측 광학 패턴 또는 상기 하측 광학 패턴은 기저층 및 상기 기저층 상에 형성되는 프리즘 어레이가 배열된 패턴으로 구성되며,
    상기 프리즘 어레이 배열 패턴 외의 다른 광학 패턴은 소정 두께 돌출형성되는 마이크로 렌즈가 랜덤하게 배열되는 패턴부를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈의 사이즈는 10 내지 100㎛ 범위의 크기를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈가 배열되는 광학 패턴의 두께는 10 내지 50㎛ 범위의 크기를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 프리즘 어레이가 배열되는 광학 패턴의 두께는 10 내지 30㎛ 범위의 크기를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  11. 기판;
    상기 기판상에 형성되는 제 1 광학 패턴; 및
    상기 제 1 광학 패턴 상에 형성되는 제 2 광학 패턴;이 포함되고,
    상기 제 1 광학 패턴과 제 2 광학 패턴 각각은 기저층과, 상기 기저층 상에서 형성되는 패턴부로 이루어지고,
    상기 제 1 광학 패턴과 제 2 광학 패턴 각각은 서로 다른 굴절률을 갖는 물질로 이루어지고,
    상기 제 1 광학 패턴 또는 제 2 광학 패턴은 기저층과 함께 프리즘 어레이가 형성된 패턴부를 포함하고,
    상기 패턴부의 프리즘 어레이 상에는 소정 두께 돌출형성된 볼록부 및 소정 두께 함몰 형성된 오목부 중 적어도 하나 배열되는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 패턴부의 프리즘 어레이 상에는 상기 볼록부 또는 오목부가 랜덤하게 배열되는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  13. 기판;
    상기 기판상에 형성되는 제 1 광학 패턴; 및
    상기 제 1 광학 패턴 상에 형성되는 제 2 광학 패턴;이 포함되고,
    상기 제 1 광학 패턴과 제 2 광학 패턴 각각은 기저층과, 상기 기저층 상에서 형성되는 패턴부로 이루어지고,
    상기 제 1 광학 패턴과 제 2 광학 패턴 각각은 서로 다른 굴절률을 갖는 물질로 이루어지고,
    상기 제 1 광학 패턴 또는 제 2 광학 패턴은 구조화된 패턴의 돌출부를 포함하고,
    상기 돌출부는 복수의 메인 패턴과, 상기 메인 패턴들 사이의 영역에 형성되며 상기 메인 패턴들보다 단면 길이가 작은 복수의 서브 패턴들을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 메인 패턴은 불규칙적으로 배열된 마이크로 렌즈 패턴인 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 서브 패턴은 상기 메인 패턴과 소정 거리를 두고서 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 메인 패턴의 단면 길이는 45㎛ 내지 70㎛ 범위 내로 이루어지고, 상기 서브 패턴의 단면 길이는 1㎛ 내지 20㎛ 범위 내로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  17. 제 13항에 있어서,
    상기 서브 패턴은 원 또는 타원 형상, 프리즘 형상 및 상기 원 또는 타원 형상의 패턴이 연속하여 배열되는 형상 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  18. 기판;
    상기 기판상에 형성되는 제 1 광학 패턴; 및
    상기 제 1 광학 패턴 상에 형성되는 제 2 광학 패턴;을 포함하며,
    상기 제 1 광학 패턴 및 상기 제 2 광학 패턴 각각은 기저층 및 상기 기저층 상에서 형성되는 패턴부로 구성되며,
    상기 제 1 광학 패턴 및 상기 제 2 광학 패턴 각각은 서로 다른 굴절률을 갖는 물질로 이루어지고,
    상기 제 1 광학 패턴 및 상기 제 2 광학 패턴 중 적어도 하나의 패턴부는 다각뿔 형상의 단위 구조체들이 복수 개 배열되는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 단위 구조체는 양각 또는 음각으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  20. 제 18항에 있어서,
    상기 단위 구조체는 표면에 상기 단위 구조체보다 미세한 크기의 오목부가 복수 개 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012124983A2 (ko) * 2011-03-15 2012-09-20 주식회사 엘지화학 마이크로 렌즈 어레이 시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
KR101265312B1 (ko) 2011-03-15 2013-05-16 주식회사 엘지화학 마이크로 렌즈 어레이 시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102257200B1 (ko) * 2014-12-02 2021-05-28 엘지디스플레이 주식회사 프리즘시트 및 이를 구비한 액정표시장치
JP6159386B2 (ja) 2014-12-31 2017-07-05 三星エスディアイ株式会社SAMSUNG SDI Co., LTD. 液晶表示装置用モジュール及びこれを含む液晶表示装置
US10268063B2 (en) 2014-12-31 2019-04-23 Samsung Sdi Co., Ltd. Liquid crystal display module with lenticular lens pattern and liquid crystal display comprising the same
KR101640719B1 (ko) * 2014-12-31 2016-07-18 삼성에스디아이 주식회사 액정표시장치용 모듈 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR101640715B1 (ko) * 2015-09-08 2016-07-19 삼성에스디아이 주식회사 액정표시장치용 모듈 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR101628631B1 (ko) * 2015-09-08 2016-06-09 삼성에스디아이 주식회사 액정표시장치용 모듈 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR102461674B1 (ko) * 2020-08-21 2022-11-02 주식회사 엘엠에스 광학필름
KR20220036540A (ko) 2020-09-16 2022-03-23 삼성전자주식회사 패턴이 형성된 커버 부재 및 이를 포함하는 전자 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003270412A (ja) * 2002-03-11 2003-09-25 Eastman Kodak Co 拡散フィルム
JP2006162826A (ja) 2004-12-06 2006-06-22 Dainippon Printing Co Ltd 均一化シート、面光源装置、透過型表示装置
KR100703953B1 (ko) 2006-09-29 2007-04-09 주식회사 엘지에스 광학필름 및 이를 갖는 조명장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003270412A (ja) * 2002-03-11 2003-09-25 Eastman Kodak Co 拡散フィルム
JP2006162826A (ja) 2004-12-06 2006-06-22 Dainippon Printing Co Ltd 均一化シート、面光源装置、透過型表示装置
KR100703953B1 (ko) 2006-09-29 2007-04-09 주식회사 엘지에스 광학필름 및 이를 갖는 조명장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012124983A2 (ko) * 2011-03-15 2012-09-20 주식회사 엘지화학 마이크로 렌즈 어레이 시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
WO2012124983A3 (ko) * 2011-03-15 2012-12-27 주식회사 엘지화학 마이크로 렌즈 어레이 시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
KR101265312B1 (ko) 2011-03-15 2013-05-16 주식회사 엘지화학 마이크로 렌즈 어레이 시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
US8896925B2 (en) 2011-03-15 2014-11-25 Lg Chem, Ltd. Micro-lens array sheet and backlight unit comprising the same

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