KR100938162B1 - 프리즘 시트 및 그를 구비한 광학 필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 프리즘 시트 및 그를 구비한 광학 필름에 관한 것으로 광학필름에 사용되며 프리즘시트에 관한 것으로 반원주 형상의 렌티큘러로 상기 베이스 필름 상부에 하나 이상 형성되며, 수직 높이가 변화하는 구조물과 상기 구조물의 사이에 하나 이상 배치되는 프리즘을 포함한다.
프리즘 시트, 반원주 형상의 렌티큘러, 광학필름

Description

프리즘 시트 및 그를 구비한 광학 필름{prism sheet and optical film incluing it}
본 발명은 반원주 형상의 렌티큘러로 피크 선이 웨이브를 나타내는 구조물 사이에 프리즘을 형성하여 광의 확산을 향상시키는 프리즘 시트 및 그를 구비한 광학 필름에 관한 것이다.
일반적으로 광학필름을 사용하는 영상표시수단의 성능은 백라이트 유닛의 성능에 크게 영향을 받는다. 그것은 광학필름을 통해 빛을 반사하거나 투과시켜 빛의 양을 조절하는 방식이 기본이 되기 때문이다. 박막 광학 필름을 영상표시수단에 효과적으로 적용하기 위해 광학적 성능이 우수한 다양한 광학필름이 제시되어 왔다.
도 1은 백라이트 유닛의 간단한 구조로서, 형광램프(100), 반사판(102), 도광판(104), 확산시트(106), 프리즘 시트(108) 및 보호시트(110)로 이루어지며, 박막 디스플레이(112)가 최상부에 위치한다.
상기 도면에서와 같이 프리즘 시트(108)는 하나 또는 그 이상이 중첩되어 형 성될 수 있으며, 상부 면에 삼각형의 단면형상을 가지는 프리즘이 반복적으로 형성되어 상기 확산시트(150)에 의해 입사된 광을 디스플레이의 평면에 수직 한 방향으로 방출한다.
이때, 상기 방출되는 광은 프리즘에 의해 집광 됨에 따라 디스플레이의 일부분에 광이 집중되는 등의 휘도가 경감되는 현상이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 종래 기술의 불편함을 해결하기 위하여 광의 확산이 이루어지는 렌티큘러 구조물과 집광이 이루어지는 프리즘을 교대로 형성하여 빛의 집광 및 확산이 고르게 이루어져 광의 휘도의 균일성을 향상시키는 프리즘 시트 및 그를 구비한 광학 필름을 제공하는 데에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 프리즘 시트 및 그를 구비한 광학 필름에 있어서, 반원주 형상의 렌티큘러이며 피크선이 웨이브를 가지는 구조물을 이격시켜 형성하고 그 사이에 단면이 삼각형인 하나 이상의 프리즘을 포함한다.
본 발명은 베이스 필름 및 프리즘부로 형성된 프리즘시트에 있어서, 반원주 형상의 렌티큘러로 상기 베이스 필름 상부에 하나 이상 형성되며, 수직 높이가 변화하는 구조물과 상기 구조물의 사이에 하나 이상 배치되는 프리즘을 구비한 프리즘부를 포함하는 프리즘 시트를 제공한다.
본 발명에서 상기 구조물의 피크 선은 규칙 또는 불규칙 적인 웨이브를 나타내는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 하나 이상의 구조물은 서로 이격시켜 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 프리즘은 단면형상이 삼각형 또는 이와는 다른 다각형을 가지는 기둥인 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 프리즘의 높이는 상기 구조물의 높이보다 낮은 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 확산시트, 프리즘 시트 및 프리즘 보호 시트가 적층 된 광학필름에 있어서, 상기 프리즘 시트는 이격되어 형성되며 반원주 형상의 렌티큘러를 나타내고, 피크 선이 웨이브를 나타내는 구조물 사이에 하나 이상의 프리즘을 가지는 것을 특징으로 하는 광학필름을 제공한다.
상기 본 발명에 따른 광학필름은 적어도 하나 이상의 동일 또는 상이한 프리즘 시트가 상기 프리즘 시트 상에 적층 된 형태일 수 있다.
본 발명은 반원주 형상의 렌티큘러를 나타내는 구조물을 구현하며 피크 선이 웨이브를 나타냄에 따라, 광의 확산이 이루어짐과 동시에 삼각 기둥 형태의 프리즘에 의해 광의 집광이 이루어지는 효과가 있다.
또한, 하나의 프리즘 시트에서 광의 집광 및 확산이 동시에 이루어짐에 따라 광의 휘도가 향상되어 광 효율을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하 기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프리즘시트를 나타낸 도면이다.
도 2a는 시야각을 넓히기 위한 프리즘 시트를 나타낸 단면도로서, 베이스필름(200) 및 상기 베이스 필름(200) 상부에 적층 된 프리즘부(210)를 포함한다.
상기 프리즘부(210)는 구조물(212) 및 프리즘(214)으로 구성된다.
상기 구조물(212)은 상기 베이스 필름(200)의 상부에 하나 이상 형성되며, 반원주 형상의 렌티큘러를 나타내고, 상기 구조물(212) 각각의 수직 높이는 서로 동일 또는 상이한 것을 알 수 있다.
상기 프리즘(214)은 단면형상이 삼각형 및 다른 다각형을 이루는 기둥의 형태로서, 바람직하게는 단면이 삼각형인 기둥형태의 프리즘을 사용할 수 있다.
상기 프리즘(214)의 단면이 삼각형을 이루며, 그 높이는 상기 구조물(212)의 높이보다 낮게 형성하는 것이 바람직하다.
상기 프리즘부(210)는 상기 구조물(212)을 소정의 간격으로 이격하여 형성하며, 이격 된 사이에 하나 이상의 프리즘(214)을 구비하여 상기 베이스 필름(200)을 통해 입사된 광이 상기 구조물(212)에 의해 확산되고, 상기 프리즘(214)을 통해 집 광되어 광 기능을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 2b의 상기 프리즘 시트의 입체도를 살펴보면, 상기 구조물(212)은 피크 선이 웨이브를 나타내게 되는데, 더욱 자세하게 상기 구조물(212)의 수직 높이가 규칙 또는 불규칙적으로 변화하면서 웨이브 형태를 나타내게 된다. 이에 따라 상기 베이스 필름(200)을 통과하여 입사되는 광의 확산을 발생시킨다.
도 2a 및 도 2b에서는 구조물(212)과 프리즘(214)을 교대로 형성하였으나, 이는 한정되는 것은 아니며, 구조물(212) 사이에 하나 이상의 프리즘(214)을 형성할 수도 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프리즘시트 구현을 위한 가이드 롤을 나타낸 도면이다.
도 3a에는 가이드 롤(300) 상에 구조물의 형상에 대응하는 반구형 패턴 바이트(310)를 사용하여 패턴 가이드 롤(300A)을 제작하는 과정이 제시되고 있다.
상기 반구형 패턴 바이트(310)는 단면이 반구형을 나타내며 상기 가이드 롤(300)의 회전축에 대해 수직 방향으로 진동시킬 수 있으며, 진동시켜 형성된 패턴 가이드 롤(300A)을 베이스 필름에 임프린팅 할 경우 형성된 구조물은 피크 선이 웨이브 형태를 나타낸다.
도 3b에는 도 3a에서 형성된 패턴 가이드 롤(300A) 상에 프리즘의 형상에 대응하는 삼각 패턴 바이트(320)를 사용하여 패턴 가이드 롤(300B)을 제작하는 과정이 제시되고 있다.
상기 삼각 패턴 바이트(320)는 단면형상이 삼각형을 나타내며 상기의 도 3a에서 패턴 되지 않은 부분에 형성된다. 그리고, 상기 패턴 가이드 롤(300A)의 회전축에 대해 수직방향으로 진동시켜 형성할 수 있다.
이때 상기 삼각 패턴 바이트(320)는 특별히 한정되는 것은 아니나 정점(apex) 각도 90°, 피치 50um 및 심도 25um 정도의 것이 사용될 수 있으며, 상기 삼각 패턴 바이트(320)의 단면은 삼각형에 한정되는 것은 아니며 다각형의 단면 형상을 나타낼 수 있다
상기 도 3a 및 도 3b에 의하면, 상기 두 개의 패턴 바이트(310, 320)를 사용하여 이중의 가공 과정을 통해 형성된 패턴 가이드 롤(300B)은 상기 구조물 형상에 대응하는 반구형 패턴 바이트(310)를 가이드 롤(300)의 회전축의 수직 방향으로 소정의 간격마다 이격시켜 가공한 후, 프리즘 형상에 대응하는 삼각 패턴 바이트(320)를 상기 반구형 패턴 바이트(310)에 의해 가공되지 않은 부분에 재가공함으로써, 임프린팅 시 본 발명의 프리즘 시트를 나타낼 수 있는 패턴 가이드 롤(300B)을 형성할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 상기 반구형 패턴 바이트(310) 및 삼각 패턴 바이트(320)의 사용 순서를 바꾸어 사용하여 패턴 가이드 롤(300B)을 형성할 수 있다.
도 4a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프리즘시트를 구비한 광학필름을 나타낸 단면도이다.
도 4a는 면 광원 장치 및 액정 표시 장치를 구현하는 광학 필름(400)을 나타 낸 것으로, 광원부(미도시)의 상부에 순차적으로 적층되는 확산시트(410), 프리즘 시트(420) 및 프리즘 보호 시트(430)를 포함한다.
상기 확산시트(410)는 광이 투과되는 투명한 시트인 기재층의 하부에 비드를 포함하는 코팅층(미도시)을 포함할 수 있고, 상기 기재층의 상부에 광확산제를 포함하는 광확산층을 포함할 수 있다.
또한, 하부의 광원부(미도시)에 의해 입사되는 광을 상기 프리즘 시트(420)로 투과시키는 것으로, 내부에 포함되어 있는 비드 및 광확산제에 의해 난반사 및 확산에 의해 광을 균일한 휘도로 방출한다.
상기 프리즘 시트(420)는 상기 도 3a 내지 도 3b에서 상술한 바와 같이 구조물 및 프리즘으로 구성된 프리즘부를 베이스 필름 상부에 임프린팅 방법을 이용하여 형성한다.
상기 프리즘 시트(420)는 상기 확산시트(410)에 의해 입사되는 광을 베이스 필름에서 돌출되어 형성된 렌티큘러 구조물을 통해 빛을 확산시키고, 프리즘을 통해 빛을 집광시켜 균일한 휘도로 방출함으로써, 넓은 시야각을 확보할 수 있다.
그리고, 상기 프리즘 시트(420)는 내부에 크기가 균일 또는 비균일한 복수의 비드를 포함하거나 상기 프리즘 시트(420)의 상부를 비드로 코팅하여 빛의 휘도를 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 프리즘 시트(420)는 하나 이상을 중첩하여 형성할 수 있으며 이때, 상기 프리즘 시트(420)는 동일한 패턴의 프리즘 시트를 중첩하거나, 구조물 또는 프리즘의 패턴이 각각 다른 이종의 프리즘 시트(320)를 중첩하여 사용할 수 있 다. (도 4b 참조)
상기 프리즘 시트 보호필름(430)은 상기 프리즘 시트(420)와 디스플레이면(미도시)의 사이에 위치하여 상기 프리즘 시트(420)의 스크래치 발생을 방지한다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 백라이트 유닛의 구조를 나타낸 도면.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프리즘시트를 나타낸 도면.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프리즘시트 구현을 위한 가이드 롤을 나타낸 도면.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프리즘시트를 구비한 광학필름을 나타낸 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 형광램프 102 : 반사판
104 : 도광판 106, 410 : 확산시트
108, 420 : 프리즘 시트 110 : 보호시트
112 : 박막 디스플레이 200 : 베이스 필름
210 : 프리즘부 212 : 구조물
214 : 프리즘 300 : 가이드 롤
300A, 300B : 패턴 가이드 롤 310 : 반구형 패턴 바이트
320 : 삼각 패턴 바이트 400 : 광학 필름
430 : 프리즘 보호 시트

Claims (7)

  1. 베이스 필름;
    반원주 형상의 렌티큘러로 상기 베이스 필름 상부에 하나 이상 형성되며, 수직 높이가 변화하고, 피크선이 규칙 또는 불규칙 적인 웨이브를 나타내는 것을 특징으로 하는 구조물; 및
    상기 구조물의 사이에 하나 이상 배치되고, 단면형상이 삼각형 또는 이와는 다른 다각형을 가지며, 상기 구조물의 높이보다 낮은 높이를 가지는 프리즘을 구비한 프리즘부를 포함하는 프리즘 시트.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 확산시트, 프리즘 시트 및 프리즘 보호 시트를 적층하여 구성된 광학필름에 있어서,
    상기 제 1항에 따른 프리즘 시트를 구비한 광학필름.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 프리즘 시트는 동일 또는 상이한 2종 이상의 프리즘 시트를 중첩하여 적층하는 것을 특징으로 하는 광학필름.
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