KR20080077854A - 광학 시트 및 상기 광학 시트가 구비된 백라이트 어셈블리 - Google Patents

광학 시트 및 상기 광학 시트가 구비된 백라이트 어셈블리 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 광학 시트는 몸체부와, 상기 몸체부 일면에는 양각으로 형성된 다각뿔 형상의 단위 구조체들이 형성되고, 상기 단위 구조체상에는 소정 두께 돌출형성된 볼록부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 시트는 몸체부와, 상기 몸체부에는 음각으로 형성된 다각뿔 형상의 단위 구조체들이 형성되고, 상기 단위 구조체상에는 소정 두께 함몰형성된 볼록부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
제안되는 바와 같은 본 발명의 광학 시트에 의해서, 액정표시장치와 같은 디스플레이 기기에 있어서 광원으로부터 출사된 광의 휘도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
광학 시트

Description

광학 시트 및 상기 광학 시트가 구비된 백라이트 어셈블리{Optical sheet and back light assembly equipped with the prism sheet}
도 1은 일반적인 액정표시장치의 구성을 나타낸 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 프리즘 시트의 단면도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학 시트의 사진.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학 시트의 사시도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학 시트의 단면 형상에 대한 실시예들.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광학 시트의 평면 사진.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광학 시트의 사시도.
도 9 및 도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광학 시트의 단면 형상에 대한 실시예들.
도 11과 도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 어셈블리의 일부 구성을 설명하는 도면.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 광학 시트의 제조 장치를 설명하기 위한 구성도.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 광학 시트의 제조 장치의 일부 구성을 확 대한 도면.
도 15는 양각의 단위 구조체를 성형하기 위한 음각 패턴의 성형몰드 사진.
도 16은 음각의 단위 구조체를 성형하기 위한 양각 패턴의 성형몰드 사진.
본 발명은 램프등의 광원을 사용하는 디스플레이 기기에 있어서, 광학적 특성을 향상시킬 수 있는 광학 시트에 대하여 개시한다.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 액정표시장치(60)에는 광을 발생시키는 백라이트 어셈블리(50)와, 상기 백라이트 어셈블리(50)의 상측에 구비되고, 백라이트 어셈블리(50)로부터 광을 공급받아 영상을 표시하는 디스플레이 유닛(40)이 포함된다.
상세히, 상기 백라이트 어셈블리(50)에는 광을 발생시키는 램프 유닛(51)과, 상기 램프 유닛(51)에 의해 발생된 광을 액정표시패널(10)로 가이드하기 위한 도광 유닛이 포함된다.
또한, 상기 디스플레이 유닛(40)에는 상기 액정표시패널(10)과, 액정표시패널(10)의 상측 및 하측에 위치되는 상측 편광판(30)과, 하측 편광판(20)이 포함된다. 그리고, 상기 액정표시패널(10)은 전극이 형성된 TFT 기판과, 컬러필터 기판(11,12)과, TFT 기판 및 컬러필터 기판(11,12) 사이에 주입된 액정층(미도시)으로 이루어진다.
상세히, 상기 램프 유닛(51)에는 광을 발생시키는 램프(51a)와, 상기 램프(51a)를 감싸는 램프 반사판(51b)이 포함된다. 그리고, 상기 램프(51a)로부터 발생된 광은 후술되는 도광판(52)측으로 입사되며, 램프 반사판(51b)은 램프(51a)로부터 발생된 광을 도광판(52)측으로 반사시킴으로써, 상기 도광판(52)에 입사되는 광의 양을 증가시키는 역할을 수행한다.
그리고, 도광 유닛에는 반사판(54)과, 도광판(52) 및 광학 시트들(53)이 포함되고, 상기 도광판(52)은 램프 유닛(51)의 일측에 구비되어 상기 램프 유닛(51)으로부터 광을 가이드하는 역할을 수행한다.
그리고, 상기 도광판(52)의 하부에는 도광판(52)으로부터 누설된 광을 다시 도광판(52)측으로 반사하기 위한 반사판(54)이 구비된다.
한편, 상기 도광판(52)의 상부에는 상기 도광판(52)에 의해 가이드된 광의 효율을 향상시키기 위한 다수의 광학 시트(53)가 구비된다. 구체적으로, 상기 광학 시트는 확산 시트(53a), 프리즘 시트(53b) 및 보호 시트(53c)로 이루어지고, 상기 도광판(52)의 상부에 순차적으로 적층된다.
상세히, 상기 확산 시트(53a)는 상기 도광판(52)으로부터 입사되는 광을 산란하여 광의 휘도 분포를 고르게 한다.
또한, 상기 프리즘 시트(53b)는 상부면에 삼각 기둥 모양의 프리즘이 반복적으로 형성되고, 상기 확산 시트(53a)에 의해 확산된 광을 상기 액정표시패널(10)의 평면에 수직한 방향으로 집광하며, 이에 따라, 상기 프리즘 시트(53b)를 통과하는 광의 대부분은 상기 액정표시패널(10)의 평면에 대하여 수직하게 진행되어 균일한 휘도 분포를 갖는다.
또한, 상기 프리즘 시트(53b)의 상부에 제공되는 보호 시트(53c)는 상기 프리즘 시트(53b)의 표면을 보호하는 역할을 수행한다.
도 2는 도 1에 도시된 프리즘 시트의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 종래의 프리즘 시트(100)는 도광판 및 확산 시트에 의해 확산된 광이 최초 유입되는 몸체부(110)와, 상기 확산된 광이 일정하게 진행되도록 하는 이등변 삼각 기둥 모양의 구조화된 돌출부(120)로 구성되며, 상기 돌출부(120)는 상기 몸체부(110) 상에서 스트라이프 형태로 선형 배열된다.
그리고, 상기 이등변 삼각 기둥 모양의 돌출부(120)는 10μm에서 100μm의 피치(pitch)를 가지고, 삼각 기둥의 꼭지각(α)의 각도가 예각일수록 휘도가 높아지는 대신 시야각은 좁아지는 특성을 갖는다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 삼각 기둥의 모양의 돌출부(120)가 정면을 향해 설치되는 경우, 즉, 돌출부가 액정표시패널을 향하는 경우에는 몸체부(110)를 통해 유입되는 확산된 광이 전방으로 굴절되어 모아지게 되지만, 돌출부의 경사면으로 입사되는 광은 내부 전반사로 인하여 전방의 휘도 향상에 기여하지 못한채 손실되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 상기 프리즘 시트(100)의 삼각 형상을 이등변 형상으로 구성하거나 상기 프리즘 시트(100)의 돌출부가 도광판을 향하도록 프리즘 시트를 역으로 배치하는 것이 제안되고 있으나, 이 역시 휘도와 시야각에 있어서 모두 다 바람직한 결과를 얻는 것은 매우 어렵다.
본 발명은 광원으로부터 출사된 광의 휘도를 보다 향상시킬 수 있는 광학 시트를 제안하며, 이러한 광학 시트가 백라이트 어셈블리에 적용되는 경우에 액정표시패널측으로 향하는 광의 휘도특성 또한 향상되도록 함에 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 광학 시트는 몸체부와, 상기 몸체부 일면에는 양각으로 형성된 다각뿔 형상의 단위 구조체들이 형성되고, 상기 단위 구조체상에는 소정 두께 돌출형성된 볼록부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 시트는 몸체부와, 상기 몸체부에는 음각으로 형성된 다각뿔 형상의 단위 구조체들이 형성되고, 상기 단위 구조체상에는 소정 두께 함몰형성된 볼록부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 광학 시트에 대하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 본원의 도면 및 상세한 설명에 기재된 사항은 본 발명의 기술적 사상을 실현하기 위한 일 실시예에 불과하며, 이러한 기재사항에 의하여 본원의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학 시트의 사진이고, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학 시트의 사시도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학 시트의 단면 형상에 대한 실시예들이다.
참고로, 도 3과 도 7에 도시되는 사진들은 본 발명의 실시예들에 따른 광학 시트가 갖는 광학적 특성을 검증하기 위하여 사전 제조된 시트의 형상을 보여주고 있다.
먼저, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학 시트(300)는 기저층을 형성하는 몸체부(310)와, 상기 몸체부(310)의 일면에서 구조화된 패턴을 갖는 패턴부로 이루어진다.
상기 몸체부(310)와 패턴부는 일체로 형성될 수 있으며, 상기 몸체부(310)를 기재(substrate)로 하여 상기 몸체부(310)상에 패턴부를 성형하는 경우에는 상기 몸체부(310) 상에 패턴부가 코팅된다.
그리고, 상기 몸체부(310)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 배향된 폴리프로필렌, 폴리카르보네이트, 트리아세테이트등으로 제조된 플라스틱 필름을 이루어질 수 있되, 이에 국한되지 않는다.
그리고, 상기 패턴부는 UV 경화형 아크릴레이트 또는 열경화성 수지로 이루어져, 상기 몸체부(310) 상에 코팅될 수 있다.
특히, 상기 패턴부는 삼각뿔 또는 사각뿔 형상의 단위구조체(320)들과, 상기 단위구조체(320)의 일부에서 소정 두께 돌출형성된 볼록부(330)들로 이루어진다.
상기 단위 구조체(320)는 다각뿔이 되며, 본원 발명의 실시예의 설명에 있어서 다각뿔은 복수의 면을 가지는 것으로서 산(peak)과 골(valley)을 갖는 것으로 정의하여 둔다. 따라서, 상기 단위 구조체(320)는 삼각뿔 또는 사각뿔이 될 수 있으며, 도 6과 도 10에 도시된 바와 같이 단면 형상이 사다리꼴인 것으로 이루어질 수도 있다.
상세히, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학 시트(300)에는 양각의 단위 구 조체(320)들이 복수개 배열되고, 상기 단위 구조체(320)에 비하여 미세한 크기의 마이크로 렌즈들이 상기 단위 구조체(320)상에 형성된다.
여기서, 상기 볼록부(330)의 명칭을 마이크로 렌즈로 칭할 수도 있으며, 이 경우 상기 마이크로 렌즈는 소정 두께를 갖는 돌출부로서 형성되며, 반드시 그의 평면 형상이 원이거나 타원인 것으로 한정되지 않는다.
상기 볼록부(330)들은 상기 단위 구조체(320)상의 임의의 영역에 형성될 수 있으며, 이하에서는 도 5 및 도 6을 참조하여 상기 단위 구조체(320) 및 볼록부(330)의 형상에 대하여 살펴보기로 한다.
도 5에는 상기 단위 구조체(320)가 사각뿔로 형성되어 그의 단면 형상이 삼각인 것으로 도시되어 있고, 도 6에는 상기 단위 구조체(320)의 단면 형상이 사다리꼴인 것으로 도시되고 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학 시트(300)는 기저층을 형성하는 몸체부(310)를 갖고, 상기 몸체부(310)는 그의 일면이 구조화된 면으로 이루어진다.
그리고, 상기 몸체부(310)의 구조화된 면은 다각뿔의 형상으로 복수개 배열되는 양각의 단위 구조체(320)와, 상기 단위 구조체(320)상에 형성되는 볼록부(330)가 포함된다.
상기 볼록부(330)들이 상기 단위 구조체(320) 상에 복수개 형성됨에 따라, 상기 몸체부(310)의 타면으로 유입된 광은 상기 볼록부(330)들에 의하여 산란(scattering)되며, 이로 인하여 상기 광학 시트(300)가 구비된 액정표시장치에 있어서는 휘도 특성이 향상될 수 있다.
상세히, 상기 단위 구조체(320)들이 배열됨에 따라 산(321)과 골(322)이 형성되고, 상기 볼록부(330)는 상기 골(322)에 형성될 수 있다. 도 5와 도 6에도 도시되어 있듯이, 복수의 볼록부(330)가 상기 단위 구조체(320)의 골(322)에 형성된다. 다만, 상기 볼록부(330)가 상기 단위 구조체(320)의 산(321)에 형성하는 것도 가능하며, 이는 상기 광학 시트(300)를 제조하기 위하여 사용되는 몰드(도 15 및 도 16 참조)의 패턴에 따라 결정될 수 있다.
따라서, 상기 볼록부(330)가 상기 단위 구조체(320)의 골(322)에 형성되는 것으로 한정되는 것이 아니다.
한편, 상기 볼록부(330)는 그가 형성되는 크기 또는 위치에 따라 다양하게 구분될 수 있으며, 인접한 단위 구조체(320)들 상에 연속하여 형성된 제 1 볼록부(331)와, 단위 구조체(320)의 일면 일부에 형성된 제 2 볼록부(332)와, 상기 단위 구조체(320)의 일면 전체에 형성된 제 3 볼록부(333)등으로 구분될 수 있다.
상기 광학 시트(300)에는 상기 단위 구조체(320)와 다양한 패턴의 볼록부들(331,332,333)이 불규칙적으로 배열될 수 있겠으나, 제조자의 설계 패턴에 따라 상기 제 1 내지 제 3 볼록부(331,332,333) 중에서 임의의 것이 랜덤하게 배열될 수도 있다.
이하에서는, 상기 단위 구조체가 음극인 경우를 본 발명의 제 2 실시예로서, 첨부되는 도면을 참조하여 살펴보기로 한다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광학 시트의 평면 사진이고, 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광학 시트의 사시도이고, 도 9 및 도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광학 시트의 단면 형상에 대한 실시예들이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 광학 시트의 패턴부에는 음각의 단위 구조체(720)들이 형성되고, 상기 단위 구조체(720)에는 소정 두께 함몰된 형상의 ㅇ오모목30)들이 형성된다.
먼저, 도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광학 시트(700)는 몸체부(710)와, 상기 몸체부(710)의 일면에서 음각으로 패터닝된 패턴부로 이루어지고, 상기 패턴부는 음각의 단위 구조체(720)들이 복수개 배열된다.
그리고, 상기 단위 구조체(720)에는 상기 단위 구조체(720)보다는 미세한 크기의 오목부(730)들이 복수개 형성된다.
상세히, 제 2 실시예에 따른 단위 구조체(710)와 볼록부(730)의 형상과 관련하여, 도 9 및 도 10을 참조하여 보면, 상기 단위 구조체(710)는 상기 몸체부(710)에 대하여 음각으로 형성되며 삼각뿔 또는 사각뿔과 같은 다각뿔의 형상으로 이루어진다.
그리고, 상기 단위 구조체(710)가 복수개 배열됨에 따라 상기 몸체부(710) 상에는 산(721)과 골(722)이 형성되며, 상기 볼록부(730)는 상기 단위 구조체(710)의 산(721)에 형성된다. 다만, 앞선 제 1 실시예에서 설명한 바와 같이, 상기 ㅇ오모목(730)는 상기 단위 구조체(710)의 골(722)에 형성될 수 있음을 물론이다.
그리고, 상기 오목부(730)는 상기 단위 구조체(710) 상에 형성되는 크기 및 위치에 따라 구분될 수 있으며, 상기 단위 구조체(720)의 일면에 형성되는 제 1 ㅇ 오목부(731)와 인접한 단위 구조체(720)에 연속하여 형성되는 제 2 오목부(732)로 구분될 수 있을 것이다.
또한, 상기 단위 구조체(720)의 단면 형상은 도 9에 도시된 바와 같이 삼각형상이 가능하며, 도 10에 도시된 바와 같은 사다리꼴 형상인 것 역시 가능하다.
도 11과 도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 어셈블리의 일부 구성을 설명하는 도면이다.
먼저, 도 11을 참조하면, 백라이트 어셈블리(800)에는 광을 발생시키는 램프 유닛(840)과, 상기 램프 유닛(840)에 의해 발생된 광을 액정표시패널(850) 측으로 안내하는 도광 유닛이 포함된다.
상기 램프 유닛(840)은 광을 발생시키기 위한 램프(841)와, 상기 램프(841)를 감싸는 램프 반사판(842)으로 구성된다. 그리고, 상기 램프(841)로부터 발생된 광은 도광판(820)으로 입사된다.
이때, 상기 램프 반사판(842)은 상기 램프(841)로부터 발생된 광을 상기 도광판(820) 측으로 반사시켜, 상기 도광판(820)으로 입사되는 광의 양을 증가시킨다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 도광 유닛에는 반사판(830), 도광판(820) 및 광학 시트(810)가 포함되며, 상기 광학 시트(810)는 앞서 설명한 바와 같이 다각뿔 형상의 단위 구조체가 복수개 배열되고, 상기 단위 구조체 상에 복수의 볼록부들이 형성된다.
그리고, 상기 도광판(820)은 상기 램프 유닛(840)의 일측에 구비되어 상기 램프 유닛(840)으로부터 발생된 광을 액정표시패널(850)로 이동될 수 있도록 가이드하는 역할을 수행한다.
그리고, 상기 도광판(820)의 하부에는 도광판으로부터 누설된 광을 다시 상기 도광판(820)으로 반사시키는 반사판(830)이 더 구비된다.
한편, 상기 도광판(820)의 상측에는 상기 도광판(820)에 의해 이동되는 광의 광학 특성을 향상시키기 위한 광학 시트(810)가 배치되고, 상기 광학 시트(810)는 본 발명의 실시예에 따른 광학 시트가 한장 사용된 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 제 1 실시예 또는 제 2 실시예에 따른 광학 시트가 2장 이상사용될 수도 있다.
그 다음, 도 12를 참조하면, 본 발명의 백라이트 어셈블리(900)에는 광을 발생시키는 램프 유닛(940)과, 상기 램프 유닛(940)으로부터 발생된 광을 액정표시패널(950)측으로 가이드하기 위한 확산 유닛이 포함된다.
그리고, 상기 램프 유닛(940)에는 광을 발생시키기 위한 다이오드(941)와, 상기 다이오드(941)로부터 출사된 광을 상기 액정표시패널(950)측으로 가이드하기 위한 도광판(942)이 포함된다.
그리고, 상기 다이오드(941)의 하측으로는 광을 반사시키기 위한 반사판(930)이 구비되고, 상기 다이오드(941)로부터 출사된 광은 상기 반사판(930) 및 도광판(942)에 의해 상기 액정표시패널(950)측으로 이동되어 상기 액정표시패널(950)로 입사되는 광량이 증가된다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 광학 시트의 제조 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광학 시트의 제조 장치에는 베이스 필름(1100)이 감겨 있는 제 1 롤(1200)과, 패턴이 성형된 광학 시트(1120)가 감기는 제 2 롤(1500)과, 상기 베이스 필름(1100) 및 패턴이 성형된 광학 시트(1120)를 이송시키는 가이드 롤(1300a 내지 1300e)이 포함된다.
그리고, 상기 가이드 롤(1300a 내지 1300e)은 형성되는 위치에 따라 제 1 가이드 롤(1300a), 제 2 가이드 롤(1300b), 제 3 가이드 롤(1300c), 제 4 가이드 롤(1300d) 및 제 5 가이드 롤(1300e)로 구분될 수 있으며, 상기 가이드 롤(1300a 내지 1300e)은 본 발명의 실시변경에 따라 그 개수 및 그 위치가 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 광학 시트의 제조 장치에는 상기 제 3 가이드 롤(1300c)과 제 4 가이드 롤(1300d) 사이에 구비되어, 상기 베이스 필름(1100)에 패턴성형된 코팅액을 도포하기 위한 패턴 몰딩부(1400)가 더 구비되고, 상기 패턴 몰딩부(1400)는 패턴 롤의 역할을 수행한다.
다만, 상기 패턴 몰딩부(1400)는 메인 코팅 영역과 프리 코팅(pre-coating) 영역을 갖고 있으며, 특히 패턴 몰딩부(1400)에서는 성형몰드의 패턴층에 코팅액을 적어도 2회 이상 구분하여 주입된다. 이러한 기술적 구성에 대해서는, 도면을 참조하여 좀더 상세하게 살펴보기로 한다.
상기 패턴 몰딩부(1400)는 패턴 형상이 구비되는 성형몰드(1420)와, 주입되는 코팅액이 상기 성형몰드(1420)에 밀착되도록 함으로써 상기 성형몰드(1420)에 구비된 패턴대로 코팅액을 패턴성형하여 베이스 필름(1100)에 도포시키기 위한 마스터 롤(1440)과, 상기 성형몰드(1420)를 이송시키기 위한 패턴 가이드 롤(1460a,1460b)이 포함된다.
그리고, 상기 성형몰드(1420)는 필름 형상의 기재층 위에 패턴이 구현된 패턴층이 형성된 것으로서, 벨트 타입으로 형성되고, 앞서 설명한 패턴롤과 같이 코팅액을 패턴성형하는 역할을 수행한다.
참고로, 도 13에 도시된 성형몰드(1420)의 패턴층에 구현된 패턴은 일부만 도시된 것으로서, 실시상에 있어서는 성형몰드 전체에 패턴이 구현될 수 있다. 그리고, 본 발명의 실시예에 따라 양각의 단위 구조체(볼록부 포함)를 성형하기 위하여 상기 성형몰드(1420)가 음각의 패턴을 갖는 것으로 도시되어 있으며, 도 15에 도시된 바와 같은 형상으로 상기 성형몰드(1420)가 형성된다.
반면에, 본 발명의 제 2 실시예에 따라 음각의 단위 구조체들이 형성된 광학 시트를 제조하기 위해서는, 상기 성형몰드가 도 16에 도시된 바와 같이 양각의 패턴을 갖어야 한다.
그리고, 상기 성형몰드(1420)의 설치는 상기 마스터 롤(1440)과 패턴 가이드롤(1460a,1460b)을 연결하는 연장선상을 상기 성형몰드(1420)로 감싼 후 상기 성형몰드(1420)의 양단을 연결함으로써 수행될 수 있다.
특히, 상기 패턴 몰딩부(1400)내에서 상기 성형몰드(1420)가 도시된 화살표의 방향으로 이동함에 있어서, 상기 성형몰드(1420)가 갖는 음각 패턴의 패턴층에 코팅액을 부분적으로 주입시키기 위한 프리 코팅 영역들(2000,2010,2020)이 형성된 다.
즉, 상기 프리 코팅 영역들(2000,2010,2020)은 상기 패턴 몰딩부(1400)에서 상기 성형몰드(1420)에 코팅액이 1차 충진(또는 '도포')되고, 상기 프리 코팅 영역에서 1차 충진된 성형몰드가 상기 마스터 롤(1440)로 이송된다. 그리고, 이송된 성형몰드(1420)는 상기 마스터 롤(1440) 일측에 구비된 코팅액 주입수단(1600)을 통해 나오는 코팅액에 의해 2차 충진된다.
따라서, 상기 성형몰드(1420)에 코팅액을 주입하는 구성은 상기 프리 코팅 영역에서 이루어지는 1차 충진과, 상기 마스터 롤(1440) 주변에서 이루어지는 2차 충진으로 이루어진다고 할 수 있다.
다만, 상기 프리 코팅 영역들(2000,2010,2020)은 세 개의 영역으로 도시되어 있으나, 그 이상이 될 수도 있고, 단일의 프리 코팅 영역만을 설정하여 둘 수도 있다. 참고로, 도 14에 도시된 프리 코팅 영역은 상기 제 1 패턴 가이드 롤(1460a)과 제 2 패턴 가이드 롤(1460b) 사이에 형성되는 프리 코팅 영역(2000)을 예로 들어 설명한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 광학 시트의 제조 장치에는 상기 베이스 필름(1100)이 패턴 몰딩부(1400)에 인입되는 영역에 코팅액을 주입하기 위한 코팅액 주입수단(1600)과, 열 또는 UV(UltraViolet)를 조사하여 코팅액을 경화시키는 경화수단(1700)이 포함된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 광학 시트의 제조 장치의 동작에 대하여 설명하면 아래와 같다.
먼저, 상기 제 1 롤(1200)에 감겨있는 베이스 필름(1100)이 상기 가이드 롤(1300a 내지 1300e)에 의하여 이송된다. 이때, 상기 패턴 몰딩부(1400)에 구비되고 음각의 패턴을 갖는 성형 몰드(1420) 역시 상기 마스터 롤(1440)과 패턴 가이드 롤(1460a,1460b)이 감긴채 이송/회전된다.
그리고, 상기 마스터 롤(1440)은 상기 제 3 가이드 롤(1300c) 및 제 4 가이드 롤(1300d)에 맞물려 있으므로, 상기 베이스 필름(1100)은 상기 제 3 가이드 롤(1300c)에 의하여 상기 성형몰드(1420)와 접하게 된다.
특히, 상기 제 3 가이드 롤(1300c)은 상기 베이스 필름(1100)에 도포되는 코팅액의 두께를 조절하여 완성된 광학 시트(1120)의 패턴층의 두께를 조절할 수 있는 갭 조절 역할을 수행한다.
상세히, 상기 제 3 가이드 롤(1300c)이 마스터 롤(1440)에 말착될수록 광학 시트의 패턴층의 두께가 얇게 형성되고, 반대로 상기 제 3 가이드 롤(1300c)이 상기 마스터 롤(1440)로부터 이격될수록 광학 시트의 패턴층의 두께가 두껍게 형성된다.
이러한 광학 시트의 패턴층의 두께는 상기 제 3 가이드 롤(1300c)과 마스터 롤(1440) 사이의 간격이외에도 코팅액의 점도, 패터닝 속도 및 베이스 필름의 장력등에 의하여 조절가능하다.
한편, 상기 베이스 필름(1100)이 상기 제 3 가이드 롤(1300c)과 마스터 롤(1440)이 맞물리는 소정의 영역에는 상기 코팅액 주입수단(1600)에 의하여 코팅액이 주입되고, 상기 성형몰드(1420)의 패턴 사이로 밀려 들어가 충진된다.
여기서, 상기 코팅액 주입수단(1600)에 의해 코팅액이 성형몰드의 패턴사이에 충진되기에 앞서, 상기 프리 코팅 영역(2000,2010,2020)에서 코팅액 용기(후술함)에 저장된 코팅액이 상기 성형몰드의 패턴에 먼저 충진된다.
상기 코팅액 주입수단(1600)에서 공급되는 코팅액이 상기 제 3 가이드 롤(1300c)과 마스터 롤(1440) 사이의 압력에 의하여 상기 베이스 필름(1100)위에 균일하게 분포됨으로써 패턴성형이 이루어진다. 그리고, 패턴 사이에 분포되는 코팅액은 상기 경화수단(1700)으로부터 방출되는 열 또는 UV에 의하여 경화된다.
패턴성형된 코팅액이 경화 및 도포된 베이스 필름(1100)은 상기 제 4 가이드 롤(1300d)에 의하여 이끌려 나오면서, 상기 성형 몰드(1420)와 분리되고, 완성된 광학 시트(1120)는 상기 제 5 가이드 롤(1300e)에 의하여 이송되어 상기 제 2 롤(1500)에 감기게 된다.
여기서, 상기 제 4 가이드 롤(1300d)은 코팅액이 도포된 광학 시트(1120)를 상기 성형 몰드(1420)와 분리시키는 역할을 수행한다. 다시 말하면, 상기 제 4 가이드 롤(1300d)은 패턴층이 형성된 광학 시트(1120)를 상기 성형 몰드(1420)와 분리시킨다.
전술한 본 발명의 실시예에서는, 상기 베이스 필름(1100)과 완선된 광학 시트(1120)는 서로 연결된 상태로 본 발명의 실시예에 따라 코팅액이 도포되었는지 여부에 따라 명칭이 분류된 것이다.
즉, 상기 베이스 필름(1100)은 패턴이 형성되기 이전의 상태를 의미하고, 광학 시트(1120)는 패턴 몰딩부(1400)를 통과하면서 패턴 성형된 코팅액이 베이스 필 름에 도포되어 완성된 상태를 의미한다. 그리고, 도 14에서는 광학 시트(1120)에 형성된 패턴층의 일부만이 도시된 것으로, 실제로는 제 2 롤(1500)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 14는 본 발명의 실시예에 따른 광학 시트의 제조 장치의 일부 구성을 확대한 도면이다.
도 14에는 광학 시트의 제조 장치에 있어서 프리 코팅 영역의 구성이 확대되어 도시된다. 그리고, 도 13에서의 제 1 패턴 가이드 롤(1460a)과 제 2 패턴 가이드 롤(1460b)사이에 프리 코팅 영역이 설치되는 경우의 실시예에 대하여 설명하도록 한다.
도 14를 참조하면, 제조하고자 하는 광학 시트의 패턴 형상과 역상되는 성형 몰드는 제 1 패턴 가이드 롤(1460a)을 따라 이동된 뒤, 상기 프리 코팅 영역(2000)에서 1차 코팅된 후 상기 제 2 패턴 가이드 롤(1460b)을 따라 이송된다.
여기서, 성형 몰드는 기재층과 패턴층으로 이루어짐은 앞서 설명한 바와 같고, 상기 패턴층은 상기 제 1 실시예에 따른 광학 시트에 형성된 단위 구조체 및 볼록부의 형상과 역상이 되는 음각 패턴으로 형성된다.
그리고, 상기 프리 코팅 영역(2000)에는 성형 몰드를 이송하기 위한 제 1 프리 코팅 롤(2010)과 제 2 프리 코팅 롤(2020)이 구비된다. 그리고, 상기 제 2 프리 코팅 롤(2020)에 의하여 성형 몰드에 코팅액이 주입될 수 있도록 상기 제 2 프리 코팅 롤(2020)의 일부는 코팅액 용기(2100)에 담겨있다.
따라서, 상기 제 2 프리 코팅 롤(2020)이 회전됨에 따라, 상기 코팅액 용기(2100)에 저장된 코팅액은 상기 제 1 프리 코팅 롤(2010)과 제 2 프리 코팅 롤(2020) 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(2100)에 저장되어 있던 코팅액은 상기 제 2 프리 코팅 롤(2020) 표면을 따라 상기 성형 몰드에 닿을 수 있다.
한편, 상기 코팅액 용기(2100)는 상기 제 2 프리 코팅 롤(202) 및 그의 일측에 위치한 다른 프리 코팅 롤들을 수용할 수 있는 크기로 제작될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 의해서 휘도와 시야각등의 광학적 특성에 대하여 우수한 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.
제안되는 바와 같은 본 발명의 광학 시트에 의해서, 액정표시장치와 같은 디스플레이 기기에 있어서 광원으로부터 출사된 광의 휘도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (10)

  1. 몸체부와,
    상기 몸체부 일면에는 양각으로 형성된 다각뿔 형상의 단위 구조체들이 형성되고,
    상기 단위 구조체상에는 소정 두께 돌출형성된 볼록부가 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 볼록부는 상기 단위 구조체상에서 불규칙적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 볼록부는 인접한 단위 구조체들 사이의 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 단위 구조체는 복수의 면으로 형성되고,
    상기 볼록부는 상기 단위 구조체의 적어도 하나의 면에 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  5. 몸체부와,
    상기 몸체부에는 음각으로 형성된 다각뿔 형상의 단위 구조체들이 형성되고,
    상기 단위 구조체상에는 소정 두께 함몰형성된 오목부가 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 오목부는 상기 단위 구조체 상의 임의의 영역에 복수개 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 단위 구조체는 산(peak)과 골(valley)을 포함하고,
    상기 오목부는 상기 단위 구조체의 산 또는 골 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 단위 구조체는 4개의 면으로 이루어진 사각뿔의 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  9. 광을 발생시키는 램프 유닛과,
    상기 램프 유닛으로부터 발생된 광을 패널 측으로 안내하기 위한 도광판과,
    상기 도광판과 패널 사이에 구비되는 광학 시트가 포함되고,
    상기 광학 시트는 몸체부와 상기 몸체부 일면에는 양각으로 형성된 다각뿔 형상의 단위 구조체들이 형성되고, 상기 단위 구조체상에는 소정 두께 돌출형성된 볼록부가 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  10. 광을 발생시키는 램프 유닛과,
    상기 램프 유닛으로부터 발생된 광을 패널 측으로 안내하기 위한 도광판과,
    상기 도광판과 패널 사이에 구비되는 광학 시트가 포함되고,
    상기 광학 시트는 몸체부와 상기 몸체부에는 음각으로 형성된 다각뿔 형상의 단위 구조체들이 형성되고, 상기 단위 구조체상에는 소정 두께 함몰형성된 오목부가 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
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