KR100968511B1 - 광학시트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 반사형편광필름층; 및 반사형편광필름층의 일면에 위치하는 제1확산층을 포함하되, 반사형편광필름층의 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면의 최대 표면거칠기는 0.1 ~ 5㎛인 것을 특징으로 하는 광학시트를 제공한다.
광학시트, 버, 성형부

Description

광학시트{Optical Sheet}
본 발명은 광학시트에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 액정 표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 유기전계 발광소자(Organic Light Emitting Diodes: OLED) 및 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 평판 표시장치(Flat Panel Display: FPD)의 사용이 증가하고 있다. 그 중 고해상도를 구현할 수 있고 소형화뿐만 아니라 대형화가 가능한 액정 표시장치가 널리 사용되고 있다.
여기서, 액정표시장치는 수광형 표시장치로 분류된다. 이러한 액정표시장치는 액정 패널의 하부에 위치하는 백라이트 유닛으로부터 광원을 제공받아 영상을 표현할 수 있다.
백라이트 유닛은 액정 패널에 효율적인 광을 제공하기 위해 광원 및 광학필름층 등을 포함할 수 있다. 여기서, 광학필름층은 확산시트, 광학시트, 보호시트 등을 포함할 수 있다.
한편, 광학시트를 액정표시장치에 장착 및 고정할 때, 광학시트의 양쪽 측면 이 너무 평평하면 광학시트가 액정표시장치에 장착된 후 공간이 형성된다. 이 경우, 외부 충격이나 기타 취급시 가해진 물리적 요인으로 광학시트가 뒤틀리거나 심한 경우 광학시트가 우는 현상을 야기할 수 있으므로 이를 해결해야할 필요가 있다.
상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 광학시트의 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면에 표면거칠기를 두어 광학시트를 액정표시장치에 장착 및 고정 후 광학시트가 뒤틀리거나 우는 문제를 방지하여 백라이트 유닛의 광 효율을 유지하는 것이다. 더불어 위와 같은 문제를 방지하여 액정표시장치의 표시품질이 저하하는 문제를 해결하고 제품의 신뢰성을 높이는 것이다.
상술한 과제 해결 수단으로 본 발명은, 반사형편광필름층; 및 반사형편광필름층의 일면에 위치하는 제1확산층을 포함하되, 반사형편광필름층의 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면의 최대 표면거칠기는 0.1 ~ 5㎛인 것을 특징으로 하는 광학시트를 제공한다.
반사형편광필름층의 타면에 위치하는 제2확산층을 포함할 수 있다.
제1확산층의 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면의 최대 표면거칠기는 0.1 ~ 5㎛일 수 있다.
제2확산층의 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면의 최대 표면거칠기는 0.1 ~ 5㎛일 수 있다.
반사형편광필름층의 두께는, 100 ~ 250 ㎛일 수 있다.
반사형편광필름층은, 서로 다른 굴절률을 갖는 복수의 층을 포함할 수 있다.
제1확산층과 제2확산층은, 점착제에 의해 반사형편광필름층에 부착될 수 있다.
한편, 다른 측면에서 본 발명은, 베이스필름층; 베이스필름층의 일면에 위치하는 복수의 돌출부를 포함하되, 베이스필름층의 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면의 최대 표면거칠기는 0.1 ~ 5㎛인 것을 특징으로 하는 광학시트를 제공한다.
베이스필름층은 타면에 위치하는 보호층을 포함할 수 있다.
보호층의 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면의 최대 표면거칠기는 0.1 ~ 5㎛일 수 있다.
돌출부는, 프리즘, 렌티큘러 렌즈, 마이크로 렌즈를 포함할 수 있다.
프리즘은, 복수의 산과 골을 포함하는 프리즘이며, 산의 높이는 프리즘의 길이 방향을 따라 가변할 수 있다.
프리즘은, 복수의 산과 골을 포함하는 프리즘이며, 산의 높이는 좌우 진동할 수 있다.
복수의 돌출부는, 복수의 비드를 포함할 수 있다.
한편, 다른 측면에서 본 발명은, 광원; 광원 상에 위치하는 광학시트; 및 광학시트 상에 위치하는 액정패널을 포함하되, 광학시트는 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면의 최대 표면거칠기가 0.1 ~ 5㎛인 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 제공한다.
본 발명은, 광학시트의 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면에 표면거칠기를 두어 광학시트를 액정표시장치에 장착 및 고정 후 광학시트가 뒤틀리거나 우는 문제를 방지하여 백라이트 유닛의 광 효율을 유지하는 효과가 있다. 더불어 위와 같은 문제를 방지하여 액정표시장치의 표시품질이 저하하는 문제를 해결하고 제품의 신뢰성을 높이는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
<제1실시예>
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 광학시트의 단면도이고, 도 2는 도 1의 X1영역의 확대도 이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 광학시트는 반사형편광필름을 일례로 한다.
반사형편광필름은 반사형편광필름층(110)과 반사형편광필름층(110)의 일면에 위치하는 복수의 제1확산입자(145)를 포함하는 제1확산층(140)을 포함할 수 있다.
반사형편광필름층(110)은 서로 다른 굴절률을 갖는 복수의 층을 일 방향으로 연신 시킨 후 각 연신방향이 일치하도록 적층함으로써 특정 편광만을 투과시키고 그 외의 다른 빛은 반사하는 기능을 할 수 있는 다층박막구조를 가진다.
이에 대해 더욱 자세히 설명하면, 반사형편광필름층(110)은 등방성 배향된 층과 비등방성 배향된 층이 복수로 배열된 것이다. 반사형편광필름층(110)의 두께는 100 ㎛ ~ 250 ㎛ 범위를 가질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
여기서, 등방성 배향 층은 투명성이 뛰어나고 내후성이 양호하며 경도가 높고 표면광택이 우수한 PMMA(Polymethly Methacrylate)일 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 비등방성 배향 층은 고굴절율을 갖는 폴리에스테르(polyester)일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
이에 따라, 반사형편광필름층(110)은 특정 광은 내보내고 특정 광은 연속적으로 반사시켜 광의 결손 없이 최대한의 광을 사용할 수 있도록 할 수 있다.
이와 같은 구조를 갖는 광학시트는 액정표시장치에 장착 및 고정시 어느 한쪽으로 뒤틀리거나 우는 문제를 방지할 수 있도록 양쪽 측면의 표면을 성형하는 공정을 거친다. 표면 성형시 사용할 수 있는 방법은 압출이나 사출 등을 이용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 다만, 표면 성형시 광학시트의 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면의 최대 표면거칠기(pp1)는 0.1 ~ 5㎛ 범위를 가질 수 있다.
여기서, 표면거칠기(pp1)가 0.1 ~ 5㎛ 범위를 가지면, 액정표시장치에 장착이 용이하고 고정을 한 후에도 광학시트가 우는 문제가 발생하지 않는다. 여기서, 표면거칠기(pp1)가 5㎛를 초과하게 되면 광학시트의 성형부인 양쪽 측면의 표면거칠기가 커진다. 이와 같은 경우, 광학시트를 액정표시장치에 장착시 광학시트의 장착이 어렵게 되고, 그럼에도 액정표시장치에 강제 장착 후 고정을 하게 되면 광학시트가 우는 문제가 발생하게 된다.
그러나 본 발명과 같이 광학시트의 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면의 표면거 칠기(pp1)를 0.1 ~ 5㎛ 범위로 형성하게 되면, 광학시트를 액정표시장치에 장착 및 고정 후 광학시트가 뒤틀리거나 우는 문제를 방지하여 백라이트 유닛의 광 효율을 유지하는 효과가 있다.
<제2실시예>
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 광학시트의 단면도이고, 도 4는 도 3의 X2영역의 확대도 이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 광학시트는 반사형편광필름을 일례로 한다.
반사형편광필름은 반사형편광필름층(210)과 반사형편광필름층(210)의 일면에 위치하는 복수의 제1확산입자(245)를 포함하는 제1확산층(240)과 반사형편광필름층(210)의 타면에 위치하는 복수의 제2확산입자(255)를 포함하는 제2확산층(250)을 포함할 수 있다.
이와 같은 구조를 갖는 광학시트는 액정표시장치에 장착 및 고정시 어느 한쪽으로 뒤틀리거나 우는 문제를 방지할 수 있도록 양쪽 측면의 표면을 성형하는 공정을 거친다. 표면 성형시 사용할 수 있는 방법은 압출이나 사출 등을 이용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 다만, 표면 성형시 광학시트의 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면의 최대 표면거칠기(pp2)는 0.1 ~ 5㎛ 범위를 가질 수 있다.
여기서, 표면거칠기(pp2)가 0.1 ~ 5㎛ 범위를 가지면, 액정표시장치에 장착이 용이하고 고정을 한 후에도 광학시트가 우는 문제가 발생하지 않는다. 여기서, 표면거칠기(pp2)가 5㎛를 초과하게 되면 광학시트의 성형부인 양쪽 측면의 표면거칠기가 커진다. 이와 같은 경우, 광학시트를 액정표시장치에 장착시 광학시트의 장착이 어렵게 되고, 그럼에도 액정표시장치에 강제 장착 후 고정을 하게 되면 광학시트가 우는 문제가 발생하게 된다.
그러나 본 발명과 같이 광학시트의 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면의 표면거칠기(pp2)를 0.1 ~ 5㎛ 범위로 형성하게 되면, 광학시트를 액정표시장치에 장착 및 고정 후 광학시트가 뒤틀리거나 우는 문제를 방지하여 백라이트 유닛의 광 효율을 유지하는 효과가 있다.
<제3실시예>
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 광학시트의 단면도이고, 도 6은 도 5의 X3영역의 확대도 이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 제3실시예에 따른 광학시트는 복수의 돌출부가 프리즘인 것을 일례로 한다.
프리즘시트는 베이스필름층(310)과 베이스필름층(310)의 일면에 위치하며 복수의 돌출부(330)를 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 돌출부(330)는 산(330a)과 골(330b)을 포함하여 프리즘 형상을 이룰 수 있으며, 산(330a)과 산(330a) 간의 거리(P) 및 산(330a)의 각도(A)는 일정한 형상을 가질 수 있다.
여기서, 베이스필름층(310)은 광원으로부터 출사된 빛을 투과시킬 수 있도록 투명할 수 있다. 이를 위해, 베이스필름층(310)은 투명한 재질로 형성될 수 있다. 베이스필름층(310)의 재질은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스틸렌 및 폴리에폭시로 이루어진 군 중에서 어느 하나를 선택할 수 있다.
베이스필름층(310)은 소정의 두께, 예를 들면, 10㎛ 내지 1000㎛의 얇은 두께를 가질 수 있다. 이와 같이 베이스필름층(310)의 두께를 10㎛ 이상으로 형성하면, 시트의 기계적 강도 및 열 안정성을 확보하는 한도 내에서 박형화할 수 있다. 베이스필름층(310)의 두께를 1000㎛ 이하로 형성하면, 시트의 유연성을 확보하는 한도 내에서 기계적 강도 및 내열성을 최대한 확보할 수 있다. 그리고 이와 같은 두께의 범위로 형성하게 되면 가공성 측면에서 우수한 성능을 나타냄은 물론 필름처럼 잘 휘어질 수 있는 특성을 가질 수 있다.
돌출부(330)는 아크릴, 우레탄, 폴리에스테르 등과 같은 수지를 사용할 수 있는데, 돌출부(330)는 베이스필름층(310)을 통해 입사된 빛의 집광성을 높일 수 있는 재료면 가능하다.
여기서, 베이스필름층(310)과 돌출부(330)는 점착제(315)에 의해 부착될 수 있는데 이에 한정되지 않는다.
이와 같은 구조를 갖는 광학시트는 액정표시장치에 장착 및 고정시 어느 한쪽으로 뒤틀리거나 우는 문제를 방지할 수 있도록 양쪽 측면의 표면을 성형하는 공정을 거친다. 표면 성형시 사용할 수 있는 방법은 압출이나 사출 등을 이용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 다만, 표면 성형시 광학시트의 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면의 최대 표면거칠기(pp3)는 0.1 ~ 5㎛ 범위를 가질 수 있다.
여기서, 최대 표면거칠기(pp3)가 0.1 ~ 5㎛ 범위를 가지면, 액정표시장치에 장착이 용이하고 고정을 한 후에도 광학시트가 우는 문제가 발생하지 않는다. 여기서, 최대 표면거칠기(pp3)가 5㎛를 초과하게 되면 광학시트의 성형부인 양쪽 측면의 표면거칠기가 커진다. 이와 같은 경우, 광학시트를 액정표시장치에 장착시 광학시트의 장착이 어렵게 되고, 그럼에도 액정표시장치에 강제 장착 후 고정을 하게 되면 광학시트가 우는 문제가 발생하게 된다.
그러나 본 발명과 같이 광학시트의 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면의 최대 표면거칠기(pp3)를 0.1 ~ 5㎛ 범위로 형성하게 되면, 광학시트를 액정표시장치에 장착 및 고정 후 광학시트가 뒤틀리거나 우는 문제를 방지하여 백라이트 유닛의 광 효율을 유지하는 효과가 있다.
도 7은 본 발명의 제3실시예의 변형된 실시예에 따른 광학시트의 단면도이고, 도 8은 도 7의 X4영역의 확대도 이다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 제3실시예의 변형된 실시예에 따른 광학시트는 복수의 돌출부가 프리즘인 것을 일례로 한다.
프리즘시트는 베이스필름층(310)과 베이스필름층(310)의 일면에 위치하며 복수의 돌출부(330)와 베이스필름층(310)의 타면에 위치하며 복수의 확산입자(345)를 포함하는 보호층(340)을 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 돌출부(330)는 산(330a)과 골(330b)을 포함하여 프리즘 형상을 이룰 수 있으며, 산(330a)과 산(330a) 간의 거리(P) 및 산(330a)의 각도(A)는 일정한 형상을 가질 수 있다.
이와 같은 구조를 갖는 광학시트는 액정표시장치에 장착 및 고정시 어느 한쪽으로 뒤틀리거나 우는 문제를 방지할 수 있도록 양쪽 측면의 표면을 성형하는 공정을 거친다. 표면 성형시 사용할 수 있는 방법은 압출이나 사출 등을 이용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 다만, 표면 성형시 광학시트의 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면의 최대 표면거칠기(pp4)는 0.1 ~ 5㎛ 범위를 가질 수 있다.
여기서, 최대 표면거칠기(pp4)가 0.1 ~ 5㎛ 범위를 가지면, 액정표시장치에 장착이 용이하고 고정을 한 후에도 광학시트가 우는 문제가 발생하지 않는다. 여기서, 최대 표면거칠기(pp4)가 5㎛를 초과하게 되면 광학시트의 성형부인 양쪽 측면의 표면거칠기가 커진다. 이와 같은 경우, 광학시트를 액정표시장치에 장착시 광학시트의 장착이 어렵게 되고, 그럼에도 액정표시장치에 강제 장착 후 고정을 하게 되면 광학시트가 우는 문제가 발생하게 된다.
그러나 본 발명과 같이 광학시트의 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면의 최대 표면거칠기(pp4)를 0.1 ~ 5㎛ 범위로 형성하게 되면, 광학시트를 액정표시장치에 장착 및 고정 후 광학시트가 뒤틀리거나 우는 문제를 방지하여 백라이트 유닛의 광 효율을 유지하는 효과가 있다.
한편, 앞서 도 5 내지 도 8을 참조하여 설명한 광학시트는 프리즘 형상을 이루는 복수의 돌출부의 형상이 다양한 형태로 형성될 수 있다.
따라서, 복수의 돌출부(330)는 앞서 설명한 형상뿐만 아니라 다음과 같은 형상 중 어느 하나로 형성될 수도 있다.
도 9 내지 도 16은 돌출부의 다양한 예시를 나타낸 도면이다.
도 9에 도시된 돌출부(330)는, 프리즘 형상을 이루는 산 간의 거리(P)와 산의 각도(A)가 규칙적으로 다르게 형성될 수 있다. 이와 같은 형상을 갖는 돌출부(330)는 입사된 광의 굴절률 변화가 일정 영역에서 다르게 일어나는 확산효과를 가질 수 있다.
도 10에 도시된 돌출부(330)는, 프리즘 형상을 이루는 산 간의 거리(P)가 좁고 산의 각도(A)가 작게 형성되는 형태 즉, 산과 골의 치밀도가 높은 형태로 형성될 수 있다. 이와 같은 형상을 갖는 돌출부(330)는 입사된 광의 굴절률이 치밀하게 일어나므로 광의 확산효과보다 직진성을 높이는 효과를 가질 수 있다.
도 11에 도시된 돌출부(330)는, 프리즘 형상을 이루는 산과 골의 형상이 랜덤한 형태로 형성될 수 있다. 이와 같은 형상을 갖는 돌출부(330)는 입사된 광의 굴절 각도가 랜덤하게 일어나는 확산효과를 가질 수 있다.
여기서, 도 9 내지 도 11에 도시된 돌출부(330)는에 포함된 프리즘 형상은 산 간의 거리(P)와 산의 각도(A)가 하나 이상 다를 수 있고, 이에 따라 골의 형상도 변할 수 있다. 여기서, 산 간의 거리(P)는 20 ㎛ ~ 60 ㎛를 가질 수 있고, 산의 각도(A)는 70 ˚ ~ 110 ˚를 가질 수 있으며, 돌출부(330)의 전체 두께는 20 ㎛ ~ 40 ㎛를 가질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
도 12에 도시된 돌출부(330)는, 프리즘 형상을 이루는 산과 골의 형상이 직선 형태가 아닌 유선 형태로 형성될 수 있다. 이와 같은 형상을 갖는 돌출부(330)는 입사된 광의 굴절 각도가 더 넓게 일어나는 확산효과를 가질 수 있다.
앞서 설명한 도 9 내지 도 12는 돌출부(330) 즉, 프리즘의 단면을 다양하게 도시한 것이다. 그러나, 돌출부(330)의 형상은 평면 또는 측면 상에서 각각 상이하게 나타나는바, 도 13을 참조하면 프리즘의 산의 높이는 프리즘의 길이 방향의 좌우로 가변할 수 있다. 또한, 도 14를 참조하면 프리즘의 산의 높이는 프리즘의 길이 방향의 상하로 가변할 수 있다. 또한, 도 15를 참조하면 프리즘의 산의 일부는 좌우 또는 상하로 진동하는 패턴과 함몰된 홈을 가질 수 있다. 또한, 도 16을 참조하면 프리즘의 산의 높이는 프리즘의 길이 방향의 상하 및 좌우로 진동하는 패턴을 가질 수 있다.
<제4실시예>
도 17은 본 발명의 제4실시예에 따른 광학시트의 단면도이고, 도 18은 도 17의 X5영역의 확대도 이다.
도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이 본 발명의 제4실시예에 따른 광학시트는 복수의 돌출부가 렌티큘러 렌즈인 것을 일례로 한다.
렌티큘러 렌즈는 베이스필름층(410)과 베이스필름층(410)의 일면에 위치하며 복수의 돌출부(430)를 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 돌출부(430)는 반구 형상의 렌즈가 일방향으로 배열된 형상을 가질 수 있다.
이러한 광학시트는 도시된 바와 같이 베이스필름층(410)의 타면을 보호하기 위해 복수의 확산입자(445)를 포함하는 보호층(440), 다른 말로는 백코팅층이 더 포함될 수도 있다.
여기서, 베이스필름층(410)은 광원으로부터 출사된 빛을 투과시킬 수 있도록 투명할 수 있다. 이를 위해, 베이스필름층(410)은 투명한 재질로 형성될 수 있다. 베이스필름층(410)의 재질은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스틸렌 및 폴리에폭시로 이루어진 군 중에서 어느 하나를 선택할 수 있다.
베이스필름층(410)은 소정의 두께, 예를 들면, 10㎛ 내지 1000㎛의 얇은 두께를 가질 수 있다. 이와 같이 베이스필름층(410)의 두께를 10㎛ 이상으로 형성하면, 시트의 기계적 강도 및 열 안정성을 확보하는 한도 내에서 박형화할 수 있다. 베이스필름층(410)의 두께를 1000㎛ 이하로 형성하면, 시트의 유연성을 확보하는 한도 내에서 기계적 강도 및 내열성을 최대한 확보할 수 있다. 그리고 이와 같은 두께의 범위로 형성하게 되면 가공성 측면에서 우수한 성능을 나타냄은 물론 필름처럼 잘 휘어질 수 있는 특성을 가질 수 있다.
돌출부(430)는 아크릴, 우레탄, 폴리에스테르 등과 같은 수지를 사용할 수 있는데, 돌출부(430)는 베이스필름층(410)을 통해 입사된 빛의 집광성을 높일 수 있는 재료면 가능하다.
여기서, 베이스필름층(410)과 돌출부(430)는 점착제(415)에 의해 부착될 수 있는데 이에 한정되지 않는다.
이와 같은 구조를 갖는 광학시트는 액정표시장치에 장착 및 고정시 어느 한쪽으로 뒤틀리거나 우는 문제를 방지할 수 있도록 양쪽 측면의 표면을 성형하는 공정을 거친다. 표면 성형시 사용할 수 있는 방법은 압출이나 사출 등을 이용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 다만, 표면 성형시 광학시트의 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면의 최대 표면거칠기(pp5)는 0.1 ~ 5㎛ 범위를 가질 수 있다.
여기서, 최대 표면거칠기(pp5)가 0.1 ~ 5㎛ 범위를 가지면, 액정표시장치에 장착이 용이하고 고정을 한 후에도 광학시트가 우는 문제가 발생하지 않는다. 여기서, 최대 표면거칠기(pp5)가 5㎛를 초과하게 되면 광학시트의 성형부인 양쪽 측면의 표면거칠기가 커진다. 이와 같은 경우, 광학시트를 액정표시장치에 장착시 광학시트의 장착이 어렵게 되고, 그럼에도 액정표시장치에 강제 장착 후 고정을 하게 되면 광학시트가 우는 문제가 발생하게 된다.
그러나 본 발명과 같이 광학시트의 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면의 최대 표면거칠기(pp5)를 0.1 ~ 5㎛ 범위로 형성하게 되면, 광학시트를 액정표시장치에 장착 및 고정 후 광학시트가 뒤틀리거나 우는 문제를 방지하여 백라이트 유닛의 광 효율을 유지하는 효과가 있다.
<제5실시예>
도 19는 본 발명의 제5실시예에 따른 광학시트의 단면도이고, 도 20은 도 19의 X6영역의 확대도 이다.
도 19 및 도 20에 도시된 바와 같이 본 발명의 제5실시예에 따른 광학시트는 복수의 돌출부가 마이크로 렌즈인 것을 일례로 한다.
마이크로 렌즈는 베이스필름층(510)과 베이스필름층(510)의 일면에 위치하며 복수의 돌출부(530)를 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 돌출부는 반구 형상의 마이 크로 렌즈가 랜덤하게 배열된 형상을 가질 수 있다.
이러한 광학시트는 도시된 바와 같이 베이스필름층(510)의 타면을 보호하기 위해 복수의 확산입자(545)를 포함하는 보호층(540), 다른 말로는 백코팅층이 더 포함될 수도 있다.
여기서, 베이스필름층(510)은 광원으로부터 출사된 빛을 투과시킬 수 있도록 투명할 수 있다. 이를 위해, 베이스필름층(510)은 투명한 재질로 형성될 수 있다. 베이스필름층(510)의 재질은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스틸렌 및 폴리에폭시로 이루어진 군 중에서 어느 하나를 선택할 수 있다.
베이스필름층(510)은 소정의 두께, 예를 들면, 10㎛ 내지 1000㎛의 얇은 두께를 가질 수 있다. 이와 같이 베이스필름층(510)의 두께를 10㎛ 이상으로 형성하면, 시트의 기계적 강도 및 열 안정성을 확보하는 한도 내에서 박형화할 수 있다. 베이스필름층(510)의 두께를 1000㎛ 이하로 형성하면, 시트의 유연성을 확보하는 한도 내에서 기계적 강도 및 내열성을 최대한 확보할 수 있다. 그리고 이와 같은 두께의 범위로 형성하게 되면 가공성 측면에서 우수한 성능을 나타냄은 물론 필름처럼 잘 휘어질 수 있는 특성을 가질 수 있다.
돌출부(530)는 아크릴, 우레탄, 폴리에스테르 등과 같은 수지를 사용할 수 있는데, 돌출부(530)는 베이스필름층(510)을 통해 입사된 빛의 집광성을 높일 수 있는 재료면 가능하다.
여기서, 베이스필름층(510)과 돌출부(530)는 점착제(515)에 의해 부착될 수 있는데 이에 한정되지 않는다.
여기서, 돌출부(530)인 마이크로 렌즈의 크기와 치밀도에 따라 확산 정도, 굴절 정도, 집광성 등이 달라질 수 있다. 돌출부(530)인 마이크로 렌즈의 직경은 20 ㎛ ~ 200 ㎛로 형성할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한, 돌출부(530)에서 마이크로 렌즈가 차지하는 분포도는 80% ~ 90% 또는 그 이상을 갖도록 형성할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 그리고 돌출부(530)인 마이크로 렌즈의 직경은 랜덤한 크기로 무작위 형태로 위치할 수 있다.
이와 같은 구조를 갖는 광학시트는 액정표시장치에 장착 및 고정시 어느 한쪽으로 뒤틀리거나 우는 문제를 방지할 수 있도록 양쪽 측면의 표면을 성형하는 공정을 거친다. 표면 성형시 사용할 수 있는 방법은 압출이나 사출 등을 이용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 다만, 표면 성형시 광학시트의 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면의 최대 표면거칠기(pp6)는 0.1 ~ 5㎛ 범위를 가질 수 있다.
여기서, 최대 표면거칠기(pp6)가 0.1 ~ 5㎛ 범위를 가지면, 액정표시장치에 장착이 용이하고 고정을 한 후에도 광학시트가 우는 문제가 발생하지 않는다. 여기서, 최대 표면거칠기(pp6)가 5㎛를 초과하게 되면 광학시트의 성형부인 양쪽 측면의 표면거칠기가 커진다. 이와 같은 경우, 광학시트를 액정표시장치에 장착시 광학시트의 장착이 어렵게 되고, 그럼에도 액정표시장치에 강제 장착 후 고정을 하게 되면 광학시트가 우는 문제가 발생하게 된다.
그러나 본 발명과 같이 광학시트의 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면의 최대 표면거칠기(pp6)를 0.1 ~ 5㎛ 범위로 형성하게 되면, 광학시트를 액정표시장치에 장착 및 고정 후 광학시트가 뒤틀리거나 우는 문제를 방지하여 백라이트 유닛의 광 효율을 유지하는 효과가 있다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이고, 도 22는 에지형 광원의 예시도 이다.
한편, 또 다른 측면에서 본 발명은 앞서 설명한 광학시트를 이용한 액정표시장치를 제공할 수 있다.
도 21에 도시된 바와 같이 액정표시장치는 광을 출사하는 광원(840)을 포함할 수 있다. 또한, 광원(840) 상에 위치하며 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면의 최대 표면거칠기가 0.1 ~ 5㎛인 광학시트(833)를 포함할 수 있다. 또한, 광원(840)으로부터 출사되는 빛을 이용하여 화상을 표시하는 액정패널(820)을 포함할 수 있다.
앞서 설명한 광학시트(833) 앞서 도 1 내지 도 20을 참조하여 설명한 것과 같은 형태를 가질 수 있다.
여기서, 광학시트(833)의 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면의 최대 표면거칠기가 0.1 ~ 5㎛ 범위를 가지면, 액정표시장치에 장착이 용이하고 고정을 한 후에도 광학시트가 우는 문제가 발생하지 않는다. 여기서, 최대 표면거칠기가 5㎛를 초과하게 되면 광학시트(833)의 성형부인 양쪽 측면의 표면거칠기가 커진다. 이와 같은 경우, 광학시트(833)를 액정표시장치에 장착시 광학시트(833)의 장착이 어렵게 되고, 그럼에도 액정표시장치에 강제 장착 후 고정을 하게 되면 광학시트가 우는 문제가 발생하게 된다.
그러나 본 발명과 같이 광학시트(833)의 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면의 최대 표면거칠기를 0.1 ~ 5㎛ 범위로 형성하게 되면, 광학시트(833)를 액정표시장치에 장착 및 고정 후 광학시트(833)가 뒤틀리거나 우는 문제를 방지하여 백라이트 유닛의 광 효율을 유지하는 효과가 있다.
여기서, 광원(840)의 경우 예를 들면, 냉음극관 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL), 열음극관 형광램프(Hot Cathode Fluorescent Lamp: HCFL), 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp: EEFL) 및 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 중 어느 하나를 선택할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
또한, 광원(840)은 램프가 일 측면 외측에 위치하는 에지형, 램프가 양쪽 측면에 위치하는 듀얼형, 램프가 직선으로 다수 배열된 직하형 중 어느 하나를 선택할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 이와 같은 광원(840)은 인버터에 연결되어 전원을 공급받아 광을 출사할 수 있다.
여기서, 도 10에 도시된 광원(840)은 직하형을 일례로 나타낸 것이다. 이와는 달리 도 11을 참조하면, 에지형 광원(940)이 도시되어 있다. 도시된 바와 같은 에지형 광원(940)은 일 측면 외측에 램프(941)와 램프(941)로부터 출사된 광을 안내하는 도광판(942)을 포함할 수 있다.
한편, 액정표시장치는 화상을 표시하는 액정패널(820) 및 광원(840)이 수납되는 상부 케이스(810) 및 하부 케이스(870)를 포함할 수 있다.
여기서, 하부 케이스(870)는 광원(840)을 수납할 수 있다. 광원(840) 상에는 액정패널(820)이 일정 간격을 두고 위치할 수 있다. 액정패널(820) 및 광원(840)은 하부 케이스(870)와 체결되는 상부 케이스(810)에 의해 고정 및 보호될 수 있다.
상부 케이스(810)의 상부 면에는 액정패널(820)의 화상 표시 영역을 노출시키는 개구부가 마련될 수 있다. 그리고 액정패널(820)과 광원(840) 사이에 위치하는 다수의 광학필름층(830)의 주변부가 안착 되는 몰드프레임(미도시)이 더 포함될 수도 있다.
액정패널(820)은 칼라 필터가 형성된 상판(822)과, 박막 트랜지스터가 형성된 하판(821)이 액정을 사이에 두고 합착된 구조를 가질 수 있다. 이러한 액정패널(820)은 박막 트랜지스터에 의해 독립적으로 구동되는 서브 화소가 매트릭스 형태로 배열되고, 서브 화소 각각이 공통 전극에 공급된 공통 전압과 박막 트랜지스터를 통해 화소 전극에 공급된 데이터 신호와의 차전압에 따라 액정 배열을 제어하여 광 투과율을 조절함으로써 화상을 표시할 수 있다.
또한, 액정패널(820)의 하판(821)에는 구동부(825)가 접속될 수 있다. 구동부(825)는 액정패널(820)의 데이터 라인과 게이트 라인을 각각 구동하기 위한 구동 칩(827)을 실장하여 하판(821)과 일측부가 접속된 다수의 필름 회로(826)와, 다수의 필름 회로(826)의 타측부와 접속된 인쇄 회로 기판(828)를 포함할 수 있다.
구동 칩(827)을 실장한 필름 회로(826)는 COF(Chip On Film)나 TCP(Tape Carrier Package) 방식을 나타낸 것이다. 그러나 이와는 달리 구동 칩(827)은 COG(Chip On Glass) 방식으로 하판(821) 상에 직접 실장되거나, 박막 트랜지스터 형성 공정에서 하판(821) 상에 형성되어 내장될 수 있다.
여기서, 액정패널(820)과 광원(840) 사이에 위치하는 다수의 광학필름층(830)은 앞서 설명한 광학시트(833) 외에도 확산판(831), 확산시트(832) 및 보호시트(834) 등이 더 포함될 수 있다.
앞서 설명한 액정패널(820)은 게이트 라인들을 통해 공급되는 스캔 신호와, 데이터 라인들을 통해 공급되는 데이터전압에 따라 각 화소에 화상을 표시할 수 있다.
여기서, 스캔 신호는 게이트 하이전압과, 게이트 로우전압이 교번되는 펄스 신호일 수 있다. 화소에 포함된 박막 트랜지스터는 게이트 라인들로부터 게이트 하이 전압이 공급되는 경우 턴-온되어, 데이터 라인들로부터 인가되는 데이터전압을 액정셀에 공급할 수 있다.
액정셀은 데이터 라인들로부터 데이터 전압이 공급되는 화소 전극과, 공통 전압이 인가되는 공통 전극 사이에 형성될 수 있다.
이에 따라, 액정 표시 장치는 각 화소의 박막 트랜지스터가 턴-온되어 화소 전극으로 데이터 전압이 인가되면, 액정셀에 데이터전압과 공통 전압의 차전압이 충전되면서 화상을 표시할 수 있다.
이와 반대로, 게이트 라인들로부터 게이트 로우전압이 공급되는 경우, 박막 트랜지스터는 턴-오프되면서 액정셀에 충전된 데이터전압이 스토리지 커패시터에 의해 1프레임 기간 동안 유지할 수 있다. 이와 같이, 액정패널(820)은 게이트 라인들을 통해 공급되는 스캔 신호에 따라 상이한 동작을 반복할 수도 있다.
이상 본 발명의 각 실시예는 광학시트의 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면에 표면거칠기를 두어 광학시트를 액정표시장치에 장착 및 고정 후 광학시트가 뒤틀리거나 우는 문제를 방지하여 백라이트 유닛의 광 효율을 유지하는 효과가 있다. 더불어 위와 같은 문제를 방지하여 액정표시장치의 표시품질이 저하하는 문제를 해결하고 제품의 신뢰성을 높이는 효과가 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 광학시트의 단면도.
도 2는 도 1의 X1영역의 확대도.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 광학시트의 단면도.
도 4는 도 3의 X2영역의 확대도.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 광학시트의 단면도.
도 6은 도 5의 X3영역의 확대도.
도 7은 본 발명의 제3실시예의 변형된 실시예에 따른 광학시트의 단면도.
도 8은 도 7의 X4영역의 확대도.
도 9 내지 도 16은 돌출부의 다양한 예시를 나타낸 도면.
도 17은 본 발명의 제4실시예에 따른 광학시트의 단면도.
도 18은 도 17의 X5영역의 확대도.
도 19는 본 발명의 제5실시예에 따른 광학시트의 단면도.
도 20은 도 19의 X6영역의 확대도.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도.
도 22는 에지형 광원의 예시도.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
110, 210: 반사형편광필름층 140, 240: 제1확산층
250: 제2확산층 145, 245: 제1확산입자
255: 제2확산입자 310, 410, 510: 베이스필름층

Claims (15)

  1. 반사형편광필름층; 및
    상기 반사형편광필름층의 일면에 위치하는 제1확산층을 포함하되,
    상기 반사형편광필름층의 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면의 최대 표면거칠기는 0.1 ~ 5㎛인 것을 특징으로 하는 광학시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사형편광필름층의 타면에 위치하는 제2확산층을 포함하는 광학시트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1확산층의 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면의 최대 표면거칠기는 0.1 ~ 5㎛인 것을 특징으로 하는 광학시트.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2확산층의 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면의 최대 표면거칠기는 0.1 ~ 5㎛인 것을 특징으로 하는 광학시트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 반사형편광필름층의 두께는,
    100 ~ 250 ㎛인 것을 특징으로 하는 광학시트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 반사형편광필름층은,
    서로 다른 굴절률을 갖는 복수의 층을 포함하는 광학시트.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제1확산층과 상기 제2확산층은,
    점착제에 의해 상기 반사형편광필름층에 부착된 것을 특징으로 하는 광학시트.
  8. 베이스필름층;
    상기 베이스필름층의 일면에 위치하는 복수의 돌출부를 포함하되,
    상기 베이스필름층의 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면의 최대 표면거칠기는 0.1 ~ 5㎛인 것을 특징으로 하는 광학시트.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 베이스필름층은 타면에 위치하는 보호층을 포함하는 광학시트.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 보호층의 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면의 최대 표면거칠기는 0.1 ~ 5㎛인 것을 특징으로 하는 광학시트.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 돌출부는,
    프리즘, 렌티큘러 렌즈, 마이크로 렌즈를 포함하는 광학시트.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 프리즘은,
    복수의 산과 골을 포함하는 프리즘이며,
    상기 산의 높이는 상기 프리즘의 길이 방향을 따라 가변하는 것을 특징으로 하는 광학시트.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 프리즘은,
    복수의 산과 골을 포함하는 프리즘이며,
    상기 산의 높이는 좌우 진동하는 것을 특징으로 하는 광학시트.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 돌출부는,
    복수의 비드를 포함하는 광학시트.
  15. 광원;
    상기 광원 상에 위치하는 광학시트; 및
    상기 광학시트 상에 위치하는 액정패널을 포함하되,
    상기 광학시트는 양쪽 측면 중 적어도 한쪽 측면의 최대 표면거칠기가 0.1 ~ 5㎛인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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