WO2013032053A1 - 광학부재 및 그 제조방법 - Google Patents

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WO2013032053A1
WO2013032053A1 PCT/KR2011/006844 KR2011006844W WO2013032053A1 WO 2013032053 A1 WO2013032053 A1 WO 2013032053A1 KR 2011006844 W KR2011006844 W KR 2011006844W WO 2013032053 A1 WO2013032053 A1 WO 2013032053A1
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diffusion
refractive
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curable resin
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PCT/KR2011/006844
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이대환
서광석
김종은
황재선
이정신
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주식회사 앤앤드에프
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    • G02F1/133611—Direct backlight including means for improving the brightness uniformity

Definitions

  • the present invention relates to an optical member and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an optical member and a method for manufacturing the same used in a liquid crystal display device.
  • liquid crystal display In general, a liquid crystal display (LCD) is a representative display device widely used in various fields. Since the liquid crystal display is a non-light emitting device, a backlight unit for generating light is required.
  • Such a backlight unit is an important factor for determining the size and light efficiency of the liquid crystal display, and is composed of an assembly of various optical members.
  • the backlight unit includes a light source, a light guide plate, a reflecting plate, a diffusion sheet, a prism sheet, and a protective sheet.
  • Light generated from the light source is directed to the diffusion sheet through the light guide plate, and light diffused by the diffusion sheet is directed to the liquid crystal display panel through the first and second prism sheets.
  • the diffusion sheet serves to provide uniform luminance over the entire area, and the prism sheet serves to improve luminance in a specific viewing angle range.
  • the luminance improvement at this particular viewing angle may be realized by condensing by the prism structure.
  • the diffusion sheet and the prism sheet are provided by simple contact, the diffusion sheet and the prism sheet may be misaligned when the liquid crystal display device is used for a long time.
  • a light leakage phenomenon may occur in the liquid crystal display panel or the light may not be properly refracted to the liquid crystal display panel, resulting in a narrow viewing angle or a problem in that the screen cannot be viewed at a specific viewing angle.
  • the prism sheet itself is polyethylene terephthalate (PET), or when a plate of PET material is inserted between the prism sheet and the diffusion sheet, there is a problem that luminance is reduced by PET.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, an optical member formed of a diffusion plate for diffusing and refracting light and the refracting plate is composed of ultraviolet curable resin having adhesiveness, and the diffusion plate and the refracting plate are integrally manufactured and its manufacture To provide a method.
  • a plurality of prism portion is formed on the upper side, the refractive plate is provided with at least one; And a diffusion plate provided below the refractive plate and having a plurality of diffusion parts formed on at least one of an upper surface and a lower surface to diffuse light, wherein the refractive plate and the diffusion plate are made of a resin having adhesiveness. Is formed, the refractive plate and the diffusion plate provides an optical member formed integrally.
  • a diffusion plate formed with a plurality of diffusion parts on at least one surface manufacturing a refractive plate having a plurality of prisms formed thereon; And integrating the diffusion plate and the refractive plate by adhering the diffusion plate, wherein the diffusion plate and the refractive plate are made of an ultraviolet curable resin.
  • the diffusion plate and the refraction plate for diffusing and refracting light are integrally formed with an adhesive UV curable resin, handling is facilitated, and PET is not used between the diffusion plate and the refraction plate so that the luminance is increased and the liquid crystal is increased. It is possible to provide an optical member and a method of manufacturing the same, which have an effect of preventing light leakage from occurring in the display panel and extending a viewing angle.
  • FIG. 1 is a perspective view of an optical member according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the optical member according to FIG. 1.
  • 3A and 4D are perspective views illustrating various embodiments of the refractive plate according to the present invention.
  • 5 and 12 are cross-sectional views showing various embodiments of the diffusion plate according to the present invention.
  • 13 to 15 are flowcharts illustrating a manufacturing process of an optical member according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 16 is a cross-sectional view showing a part of the manufacturing process of the diffusion plate according to the present invention.
  • 17A and 17B are cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing process of the refractive plate according to the present invention.
  • 17C is a cross-sectional view illustrating an integration process of a diffusion plate and a refractive plate according to the present invention.
  • the optical member according to the present invention may be applied to all light receiving display devices such as an electrophoretic display device as well as a liquid crystal display (LCD).
  • LCD liquid crystal display
  • FIG. 1 is a perspective view of an optical member according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a cross-sectional view of the optical member according to Figure 1
  • Figures 3a and 4d is a perspective view showing various embodiments of the refractive plate according to the present invention
  • 5 and 12 are cross-sectional views showing various embodiments of the diffusion plate according to the present invention.
  • an optical member according to the present invention includes a light guide plate 110, a diffusion plate 130, and a refractive plate 150, and the diffusion plate 130 and the refractive plate 150 are UV curable. It is made of a transparent resin, the diffusion plate 130 and the refractive plate 150 is integrally formed.
  • the integrally formed means that the diffusion plate 130 and the refracting plate 150 are formed as one body so as not to be separated by an external force.
  • the light guide plate 110 is a component that converts light incident from the lamp 115 into uniform plane light, and is generally made of PMMA (polymethymethacrylate), which is an acrylic resin.
  • the lamp 115 is illustrated as being provided on the side surface of the light guide plate 110.
  • the position of the lamp 115 may be provided at various positions without being limited thereto.
  • the lamp 115 is provided on the lower surface of the light guide plate 110 in a direct type, except in the case where the lamp 115 is provided in the present embodiment.
  • the lamp 115 mounted on the light guide plate 110 may include a Cold Cathode Fluorescent Lamp (CCFL), a Light Emitting Diode (LED), and an Electro Luminescent (EL).
  • CCFL Cold Cathode Fluorescent Lamp
  • LED Light Emitting Diode
  • EL Electro Luminescent
  • the base plate (not shown) may be provided to facilitate handling when manufacturing the optical member without being limited to the light guide plate 110.
  • the diffusion plate 130a provided on the light guide plate diffuses light transmitted from the light source through the light guide plate 110 and transmits the light to the refractive plate 150.
  • the refractive plate 150 is made of a transparent UV curable resin while being tacky.
  • the refracting plate 150 serves to refract the light so that the light transmitted from the diffusion plate 130a is transmitted to the display panel, and a plurality of prisms capable of refracting the light on the second adhesive surface of the refracting plate 150.
  • the part 155 is formed.
  • a plurality of prism units 155 are formed along the z-axis length direction when referring to the coordinates illustrated in FIG. 1.
  • the prism portion 155 is formed in a triangular cross section in the X-axis direction.
  • the shape of the prism portion 155 need not be limited to a triangular shape, and may be formed in various shapes.
  • the surface of the prism portion 155 may include a fine concave-convex portion that can adjust the brightness or transmittance.
  • the plurality of prism portions 155 preferably have a vertex angle smaller than 90 degrees, and more preferably have a vertex angle of 80 degrees or less. Can be designed.
  • the peak angles of the plurality of prism portions 155 are formed to be 30 ° or more.
  • a plurality of refractive plates 150 may be provided.
  • two refractive plates 150 may be provided, and two refractive plates 150 may be arranged in a plurality of prism portions 155. It is provided to cross each other.
  • the refracting plate 150 and the diffusion plate 130a are adhered to each other to be integrally formed.
  • the refractive plate 150 and the diffusion plate 130a are made of UV curable resin, but the refractive plate 150 is made of UV curable resin having a higher refractive index than the diffusion plate 130a.
  • the diffusion plate 130a is made of an ultraviolet curable resin having a refractive index of about 1.48
  • the refractive plate 150 is made of an ultraviolet curable resin having a refractive index higher than that of the diffusion plate 130a.
  • FIGS. 3A to 4D illustrate various embodiments of a refractive plate different from one embodiment of the present invention, which will be described below with reference to the accompanying drawings.
  • FIG. 3A is a refractive plate 150a having only a plurality of prism portions 155a and having a refractive groove 155a 'for refracting light once more on the upper ends of the plurality of prism portions 155a.
  • 3B illustrates a refractive plate 150b having only a plurality of prism portions 155.
  • 3C is a refractive plate 150c having only a plurality of prism portions 155 and having an auxiliary plate 140 adhered thereto.
  • 3D is a refractive plate 150d having only a plurality of prismatic parts 155 and having a structure in which an adhesive resin 141 is coated thereon.
  • 3E is a refractive plate 150e having a plurality of prism portions 155a having a refractive groove 155a 'formed at an upper end thereof, and having an auxiliary plate 140 at a lower portion thereof.
  • 3F has a structure similar to that of the refractive plate 150d shown in FIG. 3D, and includes a plurality of prism portions 155a having a refractive groove 155a 'formed at an upper end thereof, and an adhesive resin 141 coated thereon.
  • Refractive plate 150f having a structure.
  • 3g is composed of a plurality of prism portions 155a having a refractive groove 155a 'formed at an upper end thereof, and includes an auxiliary plate 140 at a lower portion thereof, and an adhesive resin 141 coated at a lower portion of the auxiliary plate 140. Refracting plate 150g.
  • 3H is a refracting plate 150h having a plurality of prismatic parts 155 and having an auxiliary plate 140 at a lower portion thereof, and an adhesive resin 141 coated at a lower portion of the auxiliary plate 140. .
  • FIG. 3i is a refractive plate 150i having a plurality of prism portions 155 and a plurality of prism portions 155 at the lower portion thereof, and the plurality of prism portions 155 provided at the lower portion thereof It may be arranged in a direction crossing with the plurality of prism portion 155 provided.
  • a plurality of prism portions provided below may include a plurality of prism portions 155a having refractive grooves 155a 'formed at an upper end thereof.
  • 3J is formed of a plurality of prism portions 155 in the upper portion and a plurality of prism portions 155 in the direction crossing the upper portion in the lower portion, as shown in FIG.
  • the refractive plate 150j is provided with a structure.
  • FIG. 3K illustrates a refractive plate 150k having an upper structure including a plurality of prism portions 155a having a refractive groove 155a 'formed at an upper end thereof, and a lower structure composed of a plurality of prism portions 155 in a direction crossing the upper portion.
  • the plurality of lower prism portions may be formed of a plurality of prism portions 155a having refractive grooves 155a 'formed at an upper end thereof.
  • 3L illustrates an upper portion formed of a plurality of prism portions 155a having a refractive groove 155a 'formed at an upper portion thereof, a lower portion formed of a plurality of prism portions 155 arranged in a direction crossing the upper portion, and an auxiliary plate 140.
  • 3M is formed of a plurality of prism portions 155a having refractive grooves 155a 'formed at an upper end thereof, and an auxiliary plate 140 is attached to a lower portion of the plurality of prism portions 155a and a lower portion of the auxiliary plate 140.
  • Refractive plate 150m having a structure in which a plurality of prism portions 155 arranged in a direction crossing the plurality of prism portions 155a in the upper portion, and the auxiliary plate 140 is provided below the plurality of prism portions 155 )to be.
  • FIG. 3N illustrates a refractive plate 155n having the same structure as that of FIG. 3M, wherein a plurality of prism portions 155a having a plurality of prism portions 155a ′ formed on top thereof are formed. )to be.
  • FIG. 3O includes a plurality of prismatic parts 155a having refractive grooves 155a 'formed at an upper end thereof, and an adhesive resin 141 is coated on a lower portion thereof, and a plurality of upper prisms on a lower portion of the adhesive resin 141.
  • the refraction plate 150o includes a plurality of prism portions 155 arranged in a direction crossing the portion 155a and has an auxiliary plate 140 disposed under the plurality of prism portions 155.
  • auxiliary plate 140 at a lower portion formed of a plurality of prism portions 155, an adhesive resin 141 is coated on the auxiliary plate 140, and a lower portion of the adhesive resin 141 intersects with an upper portion.
  • the refracting plate 150p is provided with an auxiliary plate 140 under the plurality of prism portions 155 in the direction.
  • 3q is a plurality of adhesive resins 141 coated on a lower portion formed of a plurality of prism portions 155a having a refractive groove 155a 'formed at an upper end thereof, and arranged in a direction crossing the upper portion of the lower portion of the adhesive resin 141. It is a refracting plate 150q having a structure consisting of two prism parts 155 and having an auxiliary plate 140 at the bottom thereof.
  • an auxiliary plate 140 is provided at a lower portion formed of a plurality of prism portions 155a having a refractive groove 155a 'formed thereon, and an adhesive resin 141 is coated on a lower portion of the auxiliary plate 140.
  • the refracting plate 150r is provided with an auxiliary plate 140 under the plurality of prism parts 155 arranged in the direction crossing the upper part.
  • 3S is composed of a plurality of prism portions 155 arranged in a direction intersecting a lower portion of the plurality of prism portions 155, and an auxiliary plate 140 is provided below the lower portion of the auxiliary plate 140.
  • the refractive resin 141 is coated on the refractive plate 150s.
  • FIG. 3T includes a plurality of prism portions 155 arranged in a direction intersecting a lower portion of the plurality of prism portions 155.
  • the lower portion thereof is a refractive plate 150t having a structure coated with an adhesive resin 141.
  • FIG. 3U includes a plurality of prism portions 155 in a direction intersecting a lower portion formed of a plurality of prism portions 155a having a refractive groove 155a 'formed at an upper end thereof, and an auxiliary plate 140 is provided at a lower portion thereof.
  • the refracting plate 150u is coated with an adhesive resin 141 under the auxiliary plate 140.
  • auxiliary plate 140 is provided with an auxiliary plate 140 at a lower portion formed of a plurality of prism portions 155a having a refractive groove 155a 'formed at an upper end thereof, and a plurality of prism portions 155 in an intersecting direction under the auxiliary plate 140.
  • the auxiliary plate 140 is provided at a lower portion of the bottom plate, and the refractive plate 150v has a structure in which an adhesive resin 141 is coated on the lower side of the auxiliary plate 140.
  • FIG. 3W is a structure similar to that of FIG. 3V, but has a refractive plate 150w having a plurality of prism portions 155 instead of a plurality of prism portions 155a having a refractive groove 155a 'formed at an upper end thereof.
  • 3x illustrates an adhesive resin 141 coated on a lower portion formed of a plurality of prism portions 155a having a refractive groove 155a 'formed at an upper end thereof, and a plurality of adhesive resins 141 arranged in a direction crossing the upper portion of the adhesive resin 141.
  • the auxiliary plate 140 is provided at the lower portion of the two prism portions 155, and the refractive plate 150x has a structure in which the adhesive resin 141 is coated on the lower portion of the auxiliary plate 140.
  • auxiliary plate 140 at a lower portion formed of a plurality of prism portions 155a having a refractive groove 155a 'formed at an upper end thereof, and an adhesive resin 141 is coated and adhered to a lower portion of the auxiliary plate 140.
  • the resin plate 141 is provided with an auxiliary plate 140 at a lower portion formed of a plurality of prism portions 155 arranged in a direction crossing the upper portion, and a structure in which an adhesive resin 141 is coated on the lower portion of the auxiliary plate 140. Is the refracting plate 150y.
  • auxiliary plate 140 under the plurality of prism portions 155, an adhesive resin 141 is coated on the lower portion of the auxiliary plate 140, and in a direction intersecting with an upper portion under the adhesive resin 141.
  • the refracting plate 150z is formed of a plurality of prism portions 155 arranged thereon, and an auxiliary plate 140 is provided below the auxiliary prism portion 155, and an adhesive resin 141 is coated below the auxiliary plate 140.
  • FIG. 4A illustrates an adhesive resin 141 coated on the lower portion of the prism portion 155, and a plurality of prism portions 155 arranged in a direction crossing the upper portion of the adhesive resin 141.
  • the refractive plate 150a ′ having the adhesive resin 141 coated on the lower portion 155 is coated.
  • 4B is provided with an auxiliary plate 140 under the plurality of prism portions 155, and an adhesive resin 141 is coated on the lower portion of the auxiliary plate 140, and a plurality of directions in a direction intersecting the upper portion under the adhesive resin 141.
  • Four prism portions 155 are formed, and a refractive plate 150b 'having a structure in which an adhesive resin 141 is coated thereon.
  • the adhesive resin 141 is coated on the lower portion of the plurality of prism portions 155a having the refractive grooves 155a 'formed thereon, and the plurality of prism portions 155 arranged in the direction crossing the upper portion thereof are disposed on the lower portion thereof. It is made of, the refractive plate 150c 'of the structure in which the adhesive resin 141 is coated on the lower portion of the prism portion 155.
  • FIG. 4D illustrates an auxiliary plate 140 under the plurality of prism portions 155a having the refractive grooves 155a 'formed thereon, and an adhesive resin 141 coated on the lower portion of the auxiliary plate 140.
  • a plurality of prism portions 155 are arranged in a direction crossing the upper portion, and a refractive plate 150d 'having an adhesive resin 141 coated on the lower portions of the plurality of prism portions 155.
  • the diffusion plate 130a like the refractive plate 150, the diffusion plate 130a is made of an ultraviolet curable resin that is tacky, transparent, and cured by ultraviolet (UV).
  • UV ultraviolet
  • adheresiveness refers to a state in which the adhesive force is semi-permanently maintained due to stickiness, and is different from the adhesion and adhesion in which the adhesive force is present only during the process and is lost after completion.
  • the diffusion plate 130a may be formed of an adhesive resin in addition to the adhesive resin, and may be cured by an infrared ray (IR) or a heat dryer (Dryer) in addition to the ultraviolet ray.
  • IR infrared ray
  • Dryer heat dryer
  • the diffusion plate 130a includes a first adhesive surface 131 and a second adhesive surface 133 spaced apart from the first adhesive surface 131.
  • a portion 135 is formed.
  • the plurality of diffusion parts 135 are formed in a hemispherical shape as shown in FIG. 5.
  • the plurality of diffusion parts 135 may be formed in various shapes such as an arc shape, a quadrangle, and an inverted triangle when viewed in cross section.
  • the auxiliary plate 140 is a structure that is provided with adhesion.
  • FIG. 6 is a structure in which only a diffusion plate 130b having a diffusion part 135 formed on at least one of the first adhesive surface 131 and the second adhesive surface 133 is provided.
  • the plate 130c is a diffusion portion 135 formed on at least one of the first adhesive surface 131 or the second adhesive surface 133, the diffusion is formed with a diffuser or MLA (Micro lens array, 137) on the other side
  • MLA Micro lens array, 137
  • FIG. 8 illustrates a bead 137 ′ having a diffusion portion 135 formed on at least one of the first adhesive surface 131 and the second adhesive surface 133 and a back coating on the other surface. ) Is provided with a diffusion plate (130d) for preventing the Moire Newton ring phenomenon.
  • FIG. 9 is a structure in which both of the first adhesive surface 131 or the second adhesive surface 133 are provided with a diffusion plate 130e having a diffusion portion 135 formed therein.
  • FIG. 10 illustrates a diffusion plate 135 formed on at least one of the first adhesive surface 131 and the second adhesive surface 133, and the diffusion plate 130f having the auxiliary plate 140 adhered to the other surface. It is a structure provided.
  • FIG. 11 shows that the diffusion part 135 is formed on at least one of the first adhesive surface 131 or the second adhesive surface 133, and the auxiliary plate 140 is adhered to the other surface of the auxiliary adhesive layer 140.
  • the other side is a structure provided with a diffusion plate (130g) is formed with a diffuser or MLA (137).
  • FIG. 12 has a structure similar to that of FIG. 11, wherein the diffusion part 135 is formed on at least one of the first adhesive surface 131 and the second adhesive surface 133, and the auxiliary plate 140 is adhered to the other surface.
  • the other side of the auxiliary plate 140 has a structure in which a diffusion plate 130h having a bead 137 'formed by back coating is provided.
  • the diffusion plate 130a may be manufactured using the mold 200 (see FIG. 16).
  • the mold 200 has a plurality of protrusions 210 spaced apart from each other on one side on which the resin 130 'is coated.
  • the plurality of protrusions 210 correspond to the plurality of diffusion parts 135 formed on either of the first adhesive surface 131 or the second adhesive surface 133 of the diffusion plate 130a, and in the present invention, X
  • the cross section in the axial direction is formed into a hemisphere in the shape of a semicircle.
  • the sub plate 140 may be formed of an optical film such as polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polyethylene (PE), and the like, provided in the present invention between two diffusion plates 130a, but not provided. It may be.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PC polycarbonate
  • PE polyethylene
  • the lower surface of the refractive plate, the diffusion plate and the auxiliary plate may be coated with an adhesive or adhesive resin of 1 ⁇ 5 ⁇ m.
  • FIG. 13 to 15 are flowcharts illustrating a manufacturing process of an optical member according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a part of a manufacturing process of a diffusion plate according to the present invention.
  • Part of the manufacturing process of the refractive plate according to the present invention is a cross-sectional view
  • Figure 17c is a cross-sectional view showing the integration process of the diffusion plate and the refractive plate according to an embodiment of the present invention.
  • optical member The manufacturing process of the optical member will be described based on one embodiment of the present invention.
  • the manufacturing of the diffusion plate 130 may include coating an ultraviolet curable resin 130 ′ on the mold 200 (S405) and irradiating ultraviolet rays to the ultraviolet curable resin 130 ′. Thereby semi-curing the ultraviolet curable resin 130 '(step S410), and separating the semi-cured ultraviolet curable resin 130' from the mold 200 (step S415).
  • protrusions 210 corresponding to the plurality of diffusion parts 135 to be formed on the diffusion plate 130 are formed to coat the resin on the protrusions.
  • the resin 130 ′ coated on the mold 200 uses an ultraviolet curable resin that is cured when irradiated with ultraviolet rays.
  • the resin 130 ' is coated on the mold 200, the resin 130' is irradiated with ultraviolet rays to semi-cur the resin 130 ', and then the ultraviolet curable resin 130' is separated from the mold 200.
  • the diffusion plate 130a is manufactured.
  • two diffusion plates 130a are prepared, and the second adhesive surfaces 133 on which the plurality of diffusion parts 135 are not formed are faced to each other and then attached to each other.
  • sub-plate 140 made of PET.
  • the manufacturing of the refractive plate 150 may include: rotating the pattern mold 10 in which the plurality of protrusions 11 are formed (step S505), and working with the pattern mold 10. Injecting the ultraviolet curable resin between the plate (step S510), Passing the injected ultraviolet curable resin between the pattern mold 10 and the working plate (step S515), S505 to S510 Coating an ultraviolet curable resin on the upper part of the auxiliary mold 20 manufactured through the step (S520), and providing a release film 3 on the ultraviolet curable resin, and then irradiating and curing ultraviolet rays (S525). Is made of.
  • the pattern mold 10 on which the plurality of protrusions 11 are formed is spaced apart from the work plate 1 on the work plate 1, and at this time, the work plate 1 is rotated. UV curable resin is injected between and the pattern mold 10.
  • the ultraviolet curable resin is formed in the same shape as the plurality of prism portions 155 by a plurality of protrusions 1 formed on the pattern mold 10 while passing between the working plate 1 and the pattern mold 10.
  • the ultraviolet curable resin passed between the working plate 1 and the pattern mold 10 is cured to produce an auxiliary mold 20 for forming the refractive plate 150.
  • the UV curable resin is again coated on the auxiliary mold 20, the release film 3 is provided on the UV curable resin, and the UV curable resin is cured by irradiating UV light. Let's do it.
  • the ultraviolet curable resin is generally semi-cured, but may be completely cured.
  • the release film 3 has the effect of flattening the surface provided with the release film 3 when the ultraviolet curable resin coated on the auxiliary mold 20 is cured.
  • the release film 3 is coated with a release material for preventing the resin from sticking to the adhesive, even if the UV curable resin is completely cured, the release film 3 is removed to maintain adhesiveness on the surface where the release film was provided. The effect can be obtained.
  • the diffusion plate 130a and the refracting plate 150 are completed through the above process, the diffusion plate 130 and the refracting plate 150 are adhered to each other to be integrated.
  • the process of integrating the diffusing plate 130 and the refracting plate 150 is diffused on the surface from which the release film 3 of the completed refracting plate 150 is removed on the auxiliary mold 20, as shown in FIG. 10.
  • the plate 130a After the plate 130a is provided, it may be completely cured by irradiation with ultraviolet rays, or may be adhered by pressing.
  • the integrated diffusion plate 130a and the refracting plate 150 are separated from the auxiliary mold 20, wherein the adhesive force between the diffusion plate 130a and the refracting plate 150 is reduced to the refracting plate 150 and the auxiliary mold 20. It is superior to the adhesive force between) so that the refractive plate 150 can be easily separated from the auxiliary mold 20.
  • the light guide plate 110 or the base plate is prepared.
  • the light guide plate 110 is prepared as shown in the drawing.
  • the diffusion plate 130a and the refractive plate 150 integrated with the prepared light guide plate 110 are adhered to each other.
  • the optical member is manufactured by adhering the diffusion plate 130a and the refractive plate 150 integrated with the light guide plate 110, the optical member is adhered by adhering the diffusion plate 130a and the refractive plate 150 integrated with the base plate.
  • the thickness of the optical member is manufactured thinner than when manufacturing.
  • the diffusion plate and the refraction plate may manufacture the optical member having various structures by applying the aforementioned various embodiments.
  • the optical member according to the present invention has adhesiveness in both the diffusion plate and the refracting plate, and is made of an ultraviolet curable resin that can transmit light, and the effect of being integrated by adhesiveness can be obtained.
  • the handling of the diffusion plate and the refraction plate is easy, and the PET is not used between the diffusion plate and the refraction plate to increase the luminance, thereby preventing the light leakage phenomenon of the liquid crystal display panel and expanding the viewing angle.

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Abstract

본 발명은 광학부재 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 상측에 복수 개의 프리즘부가 형성되며, 적어도 하나 이상 구비되는 굴절 플레이트; 및 상기 굴절 플레이트 하부에 구비되며, 빛을 확산시키도록 상측면 또는 하측면 중 적어도 어느 한 면에 복수 개의 확산부가 형성되는 확산 플레이트를 포함하고, 빛을 확산시키고 굴절시키는 확산 플레이트와 굴절 플레이트가 점착성을 갖는 자외선 경화성 레진으로 이루어져 일체로 형성되기 때문에 핸들링이 용이해지고, 확산 플레이트와 굴절 플레이트 사이에 PET을 사용하지 않아 휘도가 증가하여 액정표시패널의 빛샘 현상이 발생되는 것을 방지하고 시야각이 확장되는 효과를 가진다.

Description

광학부재 및 그 제조방법
본 발명은 광학부재 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정표시장치에 사용되는 광학부재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치(LCD)는 다양한 분야에 널리 사용되는 대표적인 디스플레이 장치이다. 이러한 액정표시장치는 비발광형 장치이므로, 빛을 발생시키기 위한 백라이트 유닛이 요구된다.
따라서, 이러한 백라이트 유닛은 액정표시장치의 크기와 광효율을 결정하는 중요한 요소이며, 다양한 광학적 부재의 어셈블리로 이루어진다.
일반적으로 백라이트 유닛은 광원, 도광판, 반사판, 확산시트, 프리즘 시트 및 보호시트를 포함한다.
광원에서 발생된 광은 도광판을 통해 확산시트를 향하고, 확산시트에 의해 확산된 광을 제 1 및 제 2 프리즘시트를 통해 액정표시패널로 향하게 된다.
확산시트는 전체 면적에서 균일한 휘도를 제공하는 역할을 하고, 프리즘 시트는 특정 시야각 범위에서 휘도를 향상시키는 기능을 수행한다. 이러한 특정 시야각에서의 휘도 향상은 프리즘 구조에 의한 집광에 의해 구현될 수 있다.
등록번호 제 10-0898102호를 참조하여 보면, 종래의 액정표시장치에 사용되는 광학부재의 구조에 대해 상세히 기재되어 있다.
그런데 종래의 액정표시장치에서 확산시트와 프리즘 시트는 단순 접촉에 의해 구비되어 있기 때문에 액정표시장치가 사용되는 기간이 길어지는 경우 확산시트와 프리즘 시트가 어긋나는 문제점이 발생 될 수 있다.
따라서 액정표시패널에 빛샘 현상이 발생 되거나, 액정표시패널로의 빛의 굴절이 제대로 이루어지지 않아 시야각이 좁아지거나 특정 시야각에서 화면을 볼 수 없는 문제점이 발생 될 수 있다.
그리고 프리즘 시트 자체가 폴레에틸렌테레프탈레이트(PET)이거나, 프리즘 시트와 확산시트 사이에 PET 재질의 플레이트가 삽입되면 PET에 의해 휘도가 감소되는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 빛을 확산시키고 굴절시키는 확산 플레이트와 굴절 플레이트가 점착성을 갖는 자외선 경화성 레진으로 이루어지며 확산 플레이트와 굴절 플레이트가 일체로 형성된 광학부재 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 상측에 복수 개의 프리즘부가 형성되며, 적어도 하나 이상 구비되는 굴절 플레이트; 및 상기 굴절 플레이트 하부에 구비되며, 빛을 확산시키도록 상측면 또는 하측면 중 적어도 어느 한 면에 복수 개의 확산부가 형성되는 확산 플레이트를 포함하고, 상기 굴절 플레이트와 상기 확산 플레이트는 점착성을 갖는 레진으로 형성되며, 상기 굴절 플레이트 및 상기 확산 플레이트는 일체로 형성되는 광학부재를 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 적어도 한 면에 복수 개의 확산부가 형성된 확산 플레이트를 제작하는 단계; 상측에 복수 개의 프리즘부가 형성된 굴절 플레이트를 제작하는 단계; 및 상기 확산 플레이트와 상기 굴절 플레이트를 점착하여 일체화시키는 단계를 포함하고, 상기 확산 플레이트와 상기 굴절 플레이트는 자외선 경화성 레진으로 이루어지는 광학부재 제조방법을 제공한다.
본 발명은 빛을 확산시키고 굴절시키는 확산 플레이트와 굴절 플레이트가 점착성을 갖는 자외선 경화성 레진으로 이루어져 일체로 형성되기 때문에 핸들링이 용이해지고, 확산 플레이트와 굴절 플레이트 사이에 PET을 사용하지 않아 휘도가 증가하여 액정표시패널의 빛샘 현상이 발생되는 것을 방지하고 시야각이 확장되는 효과를 가지는 광학부재 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학부재의 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 광학부재의 단면도이다.
도 3a 및 도 4d는 본 발명에 따른 굴절 플레이트의 다양한 실시예가 도시된 사시도이다.
도 5 및 도 12는 본 발명에 따른 확산 플레이트의 다양한 실시예가 도시된 단면도이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 광학부재의 제조과정이 도시된 흐름도이다.
도 16 은 본 발명에 따른 확산 플레이트의 제조 과정 일부가 도시된 단면도이다.
도 17a 및 도 17b는 본 발명에 따른 굴절 플레이트의 제조 과정 일부가 도시된 단면도이다.
도 17c는 본 발명에 따른 확산 플레이트와 굴절 플레이트의 일체화 과정이 도시된 단면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적 또는 광학적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
먼저 본 발명을 설명하기에 앞서, 본 발명에 따른 광학부재는 액정표시장치(LCD)뿐 아니라 전기영동 표시장치 등의 모든 수광형 표시장치에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광학부재의 사시도이며, 도 2는 도 1에 따른 광학부재의 단면도이고, 도 3a 및 도 4d는 본 발명에 따른 굴절 플레이트의 다양한 실시예가 도시된 사시도이며, 도 5 및 도 12는 본 발명에 따른 확산 플레이트의 다양한 실시예가 도시된 단면도이다.
먼저 도 1을 참조하면 본 발명에 따른 광학부재는, 도광판(110)과, 확산 플레이트(130)와, 굴절 플레이트(150)를 포함하고, 확산 플레이트(130)와 굴절 플레이트(150)가 자외선 경화성 투명 레진으로 이루어지며, 확산 플레이트(130)와 굴절 플레이트(150)가 일체로 형성된다.
여기서, 일체로 형성된다는 것은 외력에 의해 확산 플레이트(130) 및 굴절 플레이트(150)가 분리되지 않도록 하나의 몸체로 형성되는 것을 뜻한다.
도광판(110)은 램프(115)로부터 입사된 빛을 균일한 평면광으로 변환시켜주는 구성요소로, 일반적으로 아크릴 수지인 PMMA(polymethymethacrylate)로 이루어진다.
그리고 도 1 및 도 2를 참조하여 보면, 램프(115)는 도광판(110)의 측면에 구비된 것으로 도시되어 있는데, 램프(115)의 위치는 이에 한정될 필요 없이 다양한 위치에서 구비될 수 있다.
특히 본 실시예에서와 같이 램프(115)가 도광판(110)의 측면에 구비되는 경우 이외에는 도광판(110) 하면에 직하타입(Direct type)으로 구비되는 경우가 많다.
한편, 도광판(110)에 장착되는 램프(115)의 종류는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), LED(Light Emitting Diode), EL(Electro Luminescent) 등이 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면 본 발명에서는 도광판(110)이 구비된 것으로 나타나지만, 도광판(110)에 한정되지 않고 광학부재 제조 시 핸들링이 용이하도록 베이스 플레이트(미도시)가 구비될 수 있다.
도광판 상부에 구비되는 확산 플레이트(130a)는 광원으로부터 발산되어 도광판(110)을 통해 전달된 빛을 확산시켜 굴절 플레이트(150)로 전달하는 역할을 한다.
본 발명에서 굴절 플레이트(150)는 점착성을 가지면서 투명한 자외선 경화성 레진으로 이루어진다.
굴절 플레이트(150)는 확산 플레이트(130a)로부터 전달된 빛이 디스플레이 패널로 전달되도록 빛을 굴절시키는 역할을 하는 것으로, 굴절 플레이트(150)의 제2 점착면에 빛을 굴절시킬 수 있는 복수 개의 프리즘부(155)가 형성된다.
프리즘부(155)는 도 1에 도시된 바와 같이, 도 1에 도시된 좌표를 참조하였을 때 z축 길이 방향을 따라 복수 개 형성된다.
그리고 일실시예에서 프리즘부(155)는 X 축 방향으로의 단면이 삼각형 형태로 형성된다. 그러나 프리즘부(155)의 형상은 삼각형 형태에 한정될 필요는 없으며, 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
그리고 프리즘부(155)의 표면에는 휘도 또는 투과율을 조절할 수 있는 미세한 요철부가 포함될 수 있다.
통상적인 프리즘부(155)의 정점각이 90˚인 점을 감안할 때, 바람직하게 복수 개의 프리즘부(155)는 90˚보다 작은 정점각을 가지며, 보다 바람직하게는 80˚ 이하의 정점각을 갖도록 설계할 수 있다.
다만, 지나치게 작은 정점각은 제조에 어려움이 있으므로, 복수 개의 프리즘부(155)의 정점각은 30˚ 이상이 되도록 형성한다.
한편, 광학부재에서 굴절 플레이트(150)는 복수 개 구비될 수 있는데, 본 발명에서는 두 개의 굴절 플레이트(150)가 구비되고, 두 개의 굴절 플레이트(150)는 복수 개의 프리즘부(155) 배열 방향이 상호 교차하게 구비된다.
본 발명에서는 전술한 바와 같이, 굴절 플레이트(150)와 확산 플레이트(130a)가 점착되어 일체로 형성된다.
한편, 굴절 플레이트(150)와 확산 플레이트(130a)는 동일하게 자외선 경화성 레진으로 이루어지지만, 확산 플레이트(130a)에 비해 굴절 플레이트(150)가 높은 굴절률을 갖는 자외선 경화성 레진으로 이루어진다.
예를 들면, 본 발명에서는 확산 플레이트(130a)가 1.48 정도의 굴절률을 갖는 자외선 경화성 레진으로 이루어지고, 굴절 플레이트(150)는 1.57 정도로 확산 플레이트(130a)보다 높은 굴절률을 갖는 자외선 경화성 레진으로 이루어진다.
한편, 도 3a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예와 다른 굴절 플레이트의 다양한 실시예가 도시한 것으로, 도면을 참고하여 간단히 설명하면 다음과 같다.
도 3a는 복수 개의 프리즘부(155a)로만 이루어지며, 복수 개의 프리즘부(155a)의 상단에 빛을 한번 더 굴절시키는 굴절 홈(155a')이 형성된 구조의 굴절 플레이트(150a)이다.
도 3b는 복수 개의 프리즘부(155)로만 이루어진 구조의 굴절 플레이트(150b)이다.
도 3c는 복수 개의 프리즘부(155)로만 이루어지며, 하부에 보조 플레이트(140)가 점착되어 있는 구조의 굴절 플레이트(150c)이다.
도 3d는 복수 개의 프리즘부(155)로만 이루어지며, 하부에 점착 레진(141)이 코팅된 구조의 굴절 플레이트(150d)이다.
도 3e는 상단에 굴절 홈(155a')이 형성된 복수 개의 프리즘부(155a)로 이루어지며, 하부에 보조 플레이트(140)가 구비된 구조의 굴절 플레이트(150e)이다.
도 3f는 도 3d에 도시된 굴절 플레이트(150d)와 비슷한 구조로, 상단에 상단에 굴절 홈(155a')이 형성된 복수 개의 프리즘부(155a)로 이루어지며, 하부에 점착 레진(141)이 코팅된 구조의 굴절 플레이트(150f)이다.
도 3g는 상단에 굴절 홈(155a')이 형성된 복수 개의 프리즘부(155a)로 이루어지며, 하부에 보조 플레이트(140)가 구비되고, 보조 플레이트(140)의 하부에 점착 레진(141)이 코팅된 구조의 굴절 플레이트(150g)이다.
도 3h는 복수 개의 프리즘부(155)로 이루어지며, 그 하부에 보조 플레이트(140)가 구비되고, 보조 플레이트(140)의 하부에 점착 레진(141)이 코팅된 구조의 굴절 플레이트(150h)이다.
도 3i는 복수 개의 프리즘부(155)로 이루어지고, 하부에도 복수 개의 프리즘부(155)로 이루어진 구조의 굴절 플레이트(150i)로써, 이 때 하부에 구비된 복수 개의 프리즘부(155)는 상부에 구비된 복수 개의 프리즘부(155)과 교차되는 방향으로 배열될 수 있다.
또한, 하부에 구비되는 복수 개의 프리즘부는 상단에 굴절 홈(155a')이 형성된 복수 개의 프리즘부(155a)가 구비될 수도 있다.
도 3j는 도 3i에 도시된 바와 같이 상부에 복수 개의 프리즘부(155)로 이루어지고, 하부에 상부와 교차되는 방향으로 복수 개의 프리즘부(155)로 이루어지며, 이 하부에는 보조 플레이트(140)가 구비된 구조의 굴절 플레이트(150j)이다.
도 3k는 상단에 굴절 홈(155a')이 형성된 복수 개의 프리즘부(155a)로 이루어진 상부와, 상부와 교차되는 방향으로 복수 개의 프리즘부(155)로 이루어진 하부 구조의 굴절 플레이트(150k)이다.
이 때, 하부의 복수 개의 프리즘부는 상단에 굴절 홈(155a')이 형성된 복수 개의 프리즘부(155a)로 이루어질 수 있다.
도 3l은 상단에 굴절 홈(155a')이 형성된 복수 개의 프리즘부(155a)로 이루어진 상부와, 상부와 교차되는 방향으로 배열되는 복수 개의 프리즘부(155)로 이루어진 하부와, 보조 플레이트(140)가 점착 구비되는 구조의 굴절 플레이트(155l)이다.
도 3m은 상단에 굴절 홈(155a')이 형성된 복수 개의 프리즘부(155a)로 이루어지며, 복수 개의 프리즘부(155a) 하부에 보조 플레이트(140)가 점착되고, 보조 플레이트(140)의 하부에 상부의 복수 개의 프리즘부(155a)와 교차되는 방향으로 배열되는 복수 개의 프리즘부(155)가 구비되며, 복수 개의 프리즘부(155) 하부에 보조 플레이트(140)가 구비된 구조의 굴절 플레이트(150m)이다.
도 3n은 도 3m과 동일한 구조의 굴절 플레이트(155n)로, 이 때 최 상부의 복수 개의 프리즘부가 상단에 굴절 홈(155a')이 형성된 복수 개의 프리즘부(155a)로 이루어진 구조의 굴절 플레이트(150n)이다.
도 3o는 상단에 굴절 홈(155a')이 형성된 복수 개의 프리즘부(155a)로 이루어지고, 그 하부에는 점착 레진(141)이 코팅되어 있으며, 점착 레진(141)의 하부에는 상부의 복수 개의 프리즘부(155a)와 교차되는 방향으로 배열된 복수 개의 프리즘부(155)로 이루어지고, 복수 개의 프리즘부(155) 하부에 보조 플레이트(140)가 구비된 구조의 굴절 플레이트(150o)이다.
도 3p는 복수 개의 프리즘부(155)로 이루어진 하부에 보조 플레이트(140)가 구비되며, 보조 플레이트(140)에 점착 레진(141)이 코팅되고, 점착 레진(141)의 하부에는 상부와 교차되는 방향으로 복수 개의 프리즘부(155)로 이루어진 하부에 보조 플레이트(140)가 구비된 구조의 굴절 플레이트(150p)이다.
도 3q는 상단에 굴절 홈(155a')이 형성된 복수 개의 프리즘부(155a)로 이루어진 하부에 점착 레진(141)이 코팅되고, 점착 레진(141)의 하부에 상부와 교차되는 방향으로 배열된 복수 개의 프리즘부(155)로 이루어져 하부에 보조 플레이트(140)가 구비된 구조의 굴절 플레이트(150q)이다.
도 3r은 상단에 굴절 홈(155a')이 형성된 복수 개의 프리즘부(155a)로 이루어진 하부에 보조 플레이트(140)가 구비되고, 보조 플레이트(140)의 하부에는 점착 레진(141)이 코팅되며, 상부와 교차되는 방향으로 배열된 복수 개의 프리즘부(155) 하부에 보조 플레이트(140)가 구비된 구조의 굴절 플레이트(150r)이다.
도 3s는 복수 개의 프리즘부(155)로 이루어진 하부에 교차되는 방향으로 배열된 복수 개의 프리즘부(155)로 이루어지고, 그 하부에는 보조 플레이트(140)가 구비되며, 보조 플레이트(140)의 하부에 점착 레진(141)이 코팅된 구조의 굴절 플레이트(150s)이다.
도 3t는 복수 개의 프리즘부(155)로 이루어진 하부에 교차되는 방향으로 배열된 복수 개의 프리즘부(155)로 이루어지고. 그 하부에는 점착 레진(141)이 코팅된 구조의 굴절 플레이트(150t)이다.
도 3u는 상단에 굴절 홈(155a')이 형성된 복수 개의 프리즘부(155a)로 이루어진 하부에 교차되는 방향으로 복수 개의 프리즘부(155)로 이루어지며, 그 하부에는 보조 플레이트(140)가 구비되고, 보조 플레이트(140) 하부에 점착 레진(141)이 코팅된 구조의 굴절 플레이트(150u)이다.
도 3v는 상단에 굴절 홈(155a')이 형성된 복수 개의 프리즘부(155a)로 이루어진 하부에 보조 플레이트(140)가 구비되고, 보조 플레이트(140) 하부에는 교차되는 방향으로 복수 개의 프리즘부(155)로 이루어진 하부에 보조 플레이트(140)가 구비되며 보조 플레이트(140) 하부에 점착 레진(141)이 코팅된 구조의 굴절 플레이트(150v)이다.
도 3w는 도 3v와 비슷한 구조로 이루어지되, 최상부가 상단에 굴절 홈(155a')이 형성된 복수 개의 프리즘부(155a) 대신 복수 개의 프리즘부(155)로 이루어진 구조의 굴절 플레이트(150w)이다.
도 3x는 상단에 굴절 홈(155a')이 형성된 복수 개의 프리즘부(155a)로 이루어진 하부에 점착 레진(141)이 코팅되고, 점착 레진(141)의 하부에는 상부와 교차되는 방향으로 배열된 복수 개의 프리즘부(155)로 이루어진 하부에 보조 플레이트(140)가 구비되며 보조 플레이트(140)의 하부에 점착 레진(141)이 코팅된 구조의 굴절 플레이트(150x)이다.
도 3y는 상단에 굴절 홈(155a')이 형성된 복수 개의 프리즘부(155a)로 이루어진 하부에 보조 플레이트(140)가 구비되고, 보조 플레이트(140)의 하부에 점착 레진(141)이 코팅되며 점착 레진(141) 하부에 상부와 교차되는 방향으로 배열된 복수 개의 프리즘부(155)로 이루어진 하부에 보조 플레이트(140)를 구비하고, 보조 플레이트(140) 하부에 점착 레진(141)을 코팅한 구조의 굴절 플레이트(150y)이다.
도 3z는 복수 개의 프리즘부(155) 하부에 보조 플레이트(140)가 구비되고, 보조 플레이트(140) 하부에 점착 레진(141)이 코팅되며, 점착 레진(141) 하부에 상부와 교차되는 방향으로 배열된 복수 개의 프리즘부(155)로 이루어지며, 그 하부에 보조 플레이트(140)가 구비되고 보조 플레이트(140) 하부에 점착 레진(141)이 코팅된 구조의 굴절 플레이트(150z)이다.
도 4a는 복수 개의 프리즘부(155) 하부에 점착 레진(141)이 코팅되고, 점착 레진(141) 하부에 상부와 교차되는 방향으로 배열된 복수 개의 프리즘부(155)가 이루어지며, 복수 개의 프리즘부(155) 하부에 점착 레진(141)이 코팅된 구조의 굴절 플레이트(150a')이다.
도 4b는 복수 개의 프리즘부(155) 하부에 보조 플레이트(140)가 구비되고 보조 플레이트(140) 하부에 점착 레진(141)이 코팅되며, 점착 레진(141) 하부에 상부와 교차되는 방향으로 복수 개의 프리즘부(155)가 이루어지고, 그 하부에 점착 레진(141)이 코팅된 구조의 굴절 플레이트(150b')이다.
도 4c는 상단에 굴절 홈(155a')이 형성된 복수 개의 프리즘부(155a) 하부에 점착 레진(141)이 코팅되고, 그 하부에 상부와 교차되는 방향으로 배열된 복수 개의 프리즘부(155)가 이루어지며, 복수 개의 프리즘부(155) 하부에 점착 레진(141)이 코팅된 구조의 굴절 플레이트(150c')이다.
도 4d는 상단에 굴절 홈(155a')이 형성된 복수 개의 프리즘부(155a) 하부에 보조 플레이트(140)가 구비되고, 보조 플레이트(140) 하부에 점착 레진(141)이 코팅되며, 그 하부에 상부와 교차되는 방향으로 배열된 복수 개의 프리즘부(155)가 이루어지고, 복수 개의 프리즘부(155) 하부에 점착 레진(141)이 코팅된 구조의 굴절 플레이트(150d')이다.
한편, 확산 플레이트(130a)는 굴절 플레이트(150)와 마찬가지로, 확산 플레이트(130a)는 점착성을 갖고, 투명하며 자외선(UV)에 의해 경화되는 자외선 경화성 레진으로 이루어진다.
여기서 점착성이란, 끈끈하게 달라붙어서 점착력이 반영구적으로 유지되는 상태를 의미하고, 공정 중에만 접착력이 존재하고 완성된 후에는 접착력이 상실되는 부착 및 접착과는 다른 개념이다.
그러나 확산 플레이트(130a)는 점착성 수지 이외에도 접착성 수지로 형성될 수 있으며, 자외선 이외에 적외선(IR) 또는 열건조기(Dryer)로 경화시킬 수도 있다.
확산 플레이트(130a)는 제 1 점착면(131)과, 제 1 점착면(131)으로부터 이격되는 제 2 점착면(133)을 포함한다.
확산 플레이트(130)의 제 1 점착면(131) 또는 제2 점착면(133) 중 어느 한 면에는 도광판(110)을 통해 전달된 빛이 굴절 플레이트(150)로 확산되도록 상호 이격된 복수 개의 확산부(135)가 형성된다.
복수 개의 확산부(135)는 도 5에 도시된 바와 같이 반구 형태로 형성된다.
그리고 복수 개의 확산부(135)는 단면에서 보았을 때 호 형상, 사각형, 역삼각형 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.
도 5 내지 도 12는 확산 플레이트의 다양한 실시예를 도시한 것으로, 도면을 참고하여 간단히 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 해당하는 구조로 제 1 점착면(131) 또는 제 2 점착면(133) 중 적어도 한 면에 확산부(135)가 형성된 두 개의 확산 플레이트(130a) 사이에 보조 플레이트(140)가 점착 구비되는 구조이다.
도 6은 제 1 점착면(131) 또는 제 2 점착면(133) 중 적어도 한 면에 확산부(135)가 형성된 확산 플레이트(130b)만 구비되는 구조이다.
도 7은 제 1 점착면(131) 또는 제 2 점착면(133) 중 적어도 한 면에 확산부(135)가 형성되고, 다른 한 면에는 확산구 또는 MLA(Micro lens array, 137)가 형성된 확산 플레이트(130c)가 구비되는 구조이다.
도 8은 제 1 점착면(131) 또는 제 2 점착면(133) 중 적어도 한 면에 확산부(135)가 형성되고, 다른 한 면에 백코팅(back coating)에 의해 형성되는 비드(137')에 의해 모아래(Moire) 뉴튼 링(Newton ring) 현상을 방지하는 확산 플레이트(130d)가 구비되는 구조이다.
도 9는 제 1 점착면(131) 또는 제 2 점착면(133) 모두 확산부(135)가 형성된 확산 플레이트(130e)가 구비되는 구조이다.
도 10은 제 1 점착면(131) 또는 제 2 점착면(133) 중 적어도 한 면에 확산부(135)가 형성되고, 다른 한 면에 보조 플레이트(140)가 점착된 확산 플레이트(130f)가 구비되는 구조이다.
도 11은 제 1 점착면(131) 또는 제 2 점착면(133) 중 적어도 한 면에 확산부(135)가 형성되고, 다른 한 면에 보조 플레이트(140)가 점착되며 보조 플레이트(140)의 다른 면에는 확산구 또는 MLA(137)가 형성된 확산 플레이트(130g)가 구비되는 구조이다.
도 12는 도 11과 비슷한 구조로, 제 1 점착면(131) 또는 제 2 점착면(133) 중 적어도 한 면에 확산부(135)가 형성되고, 다른 한 면에 보조 플레이트(140)가 점착되며 보조 플레이트(140)의 다른 면에는 백코팅(back coating)에 의해 비드(137')가 형성된 확산 플레이트(130h)가 구비되는 구조이다.
한편, 확산 플레이트(130a)는 몰드(200)를 이용하여 제작될 수 있다(도 16 참조).
몰드(200)는 레진(130')이 코팅되는 일측면에 상호 이격되는 복수 개의 돌출부(210)가 형성된다.
복수 개의 돌출부(210)는 확산 플레이트(130a)의 제 1 점착면(131) 또는 제 2 점착면(133) 중 어느 한 면에 형성된 복수 개의 확산부(135)와 대응되는 것으로, 본 발명에서는X축 방향으로의 단면이 반원 형태인 반구로 형성된다.
서브 플레이트(140)는 폴레에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리 카보네이트(PC), 폴리에틸렌(PE) 등의 광학 필름이 이용되고, 본 발명에서는 두 개의 확산 플레이트(130a) 사이에 구비되지만, 구비되지 않을 수도 있다.
한편, 전술한 다양한 실시예에서 알 수 있듯이, 굴절 플레이트, 확산 플레이트 및 보조 플레이트의 하측면에는 1~5㎛의 점착 또는 접착 레진이 코팅될 수 있다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 광학부재의 제조과정이 도시된 흐름도이며, 도 16 은 본 발명에 따른 확산 플레이트의 제조 과정 일부가 도시된 단면도이고, 도 17a 및 도 17b는 본 발명에 따른 굴절 플레이트의 제조 과정 일부가 도시된 단면도이며, 도 17c는 본 발명의 일실시예에 따른 확산 플레이트와 굴절 플레이트의 일체화 과정이 도시된 단면도이다.
광학부재의 제조 과정은 본 발명의 일실시예를 기준으로 설명하기로 한다.
도 13을 참조하여 광학부재의 전체 제작과정을 간단히 살펴보면, 먼저 확산 플레이트(130)를 제작하는 단계(S305 단계)와, 굴절 플레이트(150)를 제작하는 단계(S310 단계)와, 확산 플레이트(130)와 굴절 플레이트(150)를 일체화시키는 단계(S315 단계)와, 도광판(110)을 준비하는 단계(S320 단계)와, 일체화된 확산 플레이트(130) 및 굴절 플레이트(150)를 도광판(110)과 점착시키는 단계(S325 단계)를 포함한다.
각각의 단계에 대해 상세히 살펴보면 다음과 같다.
도 14를 참조하면 확산 플레이트(130)를 제작하는 단계는, 몰드(200) 상에 자외선 경화성 레진(130')을 코팅하는 단계(S405 단계)와, 자외선 경화성 레진(130')에 자외선을 조사하여 자외선 경화성 레진(130')을 반경화 시키는 단계(S410 단계)와, 몰드(200)로부터 반경화된 자외선 경화성 레진(130')을 분리시키는 단계(S415 단계)로 이루어진다.
도 16에 도시된 바와 같이, 확산 플레이트(130)에 형성될 복수 개의 확산부(135)와 대응되는 돌기(210)가 형성되어 있어 돌기가 형성된 상부에 레진을 코팅한다.
몰드(200)에 코팅되는 레진(130')은 자외선을 조사하면 경화되는 자외선 경화성 레진을 사용한다.
몰드(200)에 레진(130')이 코팅된 후, 레진(130')에 자외선을 조사하여 레진(130')을 반경화시킨 후 자외선 경화성 레진(130')을 몰드(200)로부터 분리시키면 확산 플레이트(130a)가 제작된다.
그리고 제작된 확산 플레이트(130a)를 이용하여 도 5와 같은 형태로 구비한다.
특히 본 발명에서는 도 5에서와 같이, 두 개의 확산 플레이트(130a)를 준비하여 복수 개의 확산부(135)가 형성되지 않은 제 2 점착면(133)을 상호 마주한 후 점착시켜 구비한다.
이 때, 두 개의 확산 플레이트(130) 사이에는 PET로 이루어진 서브 플레이트(140)를 구비한다.
전술한 바와 같이, 두 개의 확산 플레이트(130a) 사이에 PET 재질의 서브 플레이트(140)를 구비하면, 자외선 경화성 레진으로 이루어진 확산 플레이트(130a)를 이용하여 광학 부재의 제조 작업 시 핸들링이 용이해져 제조 작업을 편리하게 할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
다음으로, 도 15에서 보는 바와 같이 굴절 플레이트(150)를 제작하는 단계는, 복수 개의 돌기(11)가 형성된 패턴 몰드(10)가 회전하는 단계(S505 단계)와, 패턴 몰드(10)와 작업 플레이트(1) 사이로 자외선 경화성 레진을 주입하는 단계(S510 단계)와, 주입된 자외선 경화성 레진이 패턴 몰드(10)와 작업 플레이트(1) 사이를 통과하는 단계(S515단계)와, S505 ~ S510 단계를 거쳐 제작된 보조 몰드(20)의 상부에 자외선 경화성 레진을 코팅하는 단계(S520 단계)와, 자외선 경화성 레진 상부에 이형 필름(3)을 구비한 후 자외선을 조사하여 경화시키는 단계(S525 단계)로 이루어진다.
먼저 도 17a에 도시된 바와 같이, 작업 플레이트(1)의 상부에 작업 플레이트(1)와 이격되어 복수 개의 돌기(11)가 형성된 패턴 몰드(10)가 회전하고 있고, 이 때 작업 플레이트(1)와 패턴 몰드(10) 사이로 자외선 경화성 레진을 주입한다.
자외선 경화성 레진은 작업 플레이트(1)와 패턴 몰드(10) 사이를 통과하면서 패턴 몰드(10)에 형성된 복수 개의 돌기(1)에 의해 일측이 복수 개의 프리즘부(155)와 같은 형태로 형성된다.
이렇게 작업 플레이트(1)와 패턴 몰드(10) 사이를 통과한 자외선 경화성 레진을 경화시켜 굴절 플레이트(150)를 성형하기 위한 보조 몰드(20)로 제작한다.
다음으로 도 17b에 도시된 바와 같이, 보조 몰드(20)의 상부에 다시 자외선 경화성 레진을 코팅시키고, 자외선 경화성 레진의 상부에 이형 필름(3)을 구비한 후 자외선을 조사하여 자외선 경화성 레진을 경화시킨다.
이 때 자외선 경화성 레진은 일반적으로 반경화시키지만, 완전히 경화시켜도 무방하다.
이형 필름(3)은 보조 몰드(20)에 코팅된 자외선 경화성 레진이 경화될 때 이형 필름(3)이 구비된 면을 평탄하게 하는 효과를 갖는다.
또한, 이형 필름(3)에는 레진의 점착성이 고착화되는 것을 방지하기 위한 이형 물질이 도포되어 있기 때문에 자외선 경화성 레진을 완전히 경화시켜도 이형 필름(3)을 제거하면 이형 필름이 구비되었던 면에는 점착성이 유지되는 효과를 얻을 수 있다.
전술한 과정을 거쳐 확산 플레이트(130a)와 굴절 플레이트(150)가 완성되면, 확산 플레이트(130)와 굴절 플레이트(150)를 점착시켜 일체화시킨다.
확산 플레이트(130)와 굴절 플레이트(150)를 일체화시키는 과정은 도 10에 도시된 바와 같이, 보조 몰드(20) 상에 완성된 굴절 플레이트(150)의 이형 필름(3)이 제거된 면에 확산 플레이트(130a)를 구비시킨 후 자외선을 조사하여 완전히 경화시키거나, 압착시켜 점착시킬 수 있다.
이 후, 일체화된 확산 플레이트(130a)와 굴절 플레이트(150)를 보조 몰드(20)로부터 분리시키는데 이때 확산 플레이트(130a)와 굴절 플레이트(150) 간의 점착력이 굴절 플레이트(150)와 보조 몰드(20) 간의 점착력보다 우수하여 굴절 플레이트(150)가 보조 몰드(20)로부터 쉽게 분리될 수 있다.
확산 플레이트(130a)와 굴절 플레이트(150)를 일체화시킨 후에는 도광판(110) 또는 베이스 플레이트를 준비하는데, 본 발명에서는 도면에 도시된 바와 같이 도광판(110)을 준비한다.
그리고 준비된 도광판(110)에 일체화된 확산 플레이트(130a) 및 굴절 플레이트(150)를 점착시킨다.
여기서 도광판(110)에 일체화된 확산 플레이트(130a) 및 굴절 플레이트(150)를 점착시켜 광학부재를 제조하면, 베이스 플레이트에 일체화된 확산 플레이트(130a) 및 굴절 플레이트(150)를 점착시켜 광학부재를 제조할 때보다 광학부재의 두께가 얇게 제조되는 이점이 있다.
한편, 광학부재를 제조할 때 확산 플레이트 및 굴절 플레이트는 전술한 다양한 실시예를 적용하여 다양한 구조의 광학부재를 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 광학부재는 확산 플레이트와 굴절 플레이트 모두 점착성을 가지며, 빛을 투과시킬 수 있는 자외선 경화성 레진으로 이루어지고, 점착성에 의해 일체화가 될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
따라서 확산 플레이트와 굴절 플레이트의 핸들링이 용이해지고, 확산 플레이트와 굴절 플레이트 사이에 PET을 사용하지 않아 휘도가 증가하여 액정표시패널의 빛샘 현상이 발생되는 것을 방지하고 시야각이 확장되는 효과도 얻을 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (16)

  1. 광학부재에 있어서,
    상측에 복수 개의 프리즘부가 형성되며, 적어도 하나 이상 구비되는 굴절 플레이트; 및
    상기 굴절 플레이트 하부에 구비되며, 빛을 확산시키도록 상측면 또는 하측면 중 적어도 어느 한 면에 복수 개의 확산부가 형성되는 확산 플레이트를 포함하고,
    상기 굴절 플레이트와 상기 확산 플레이트는 점착성을 갖는 레진으로 형성되며,
    상기 굴절 플레이트 및 상기 확산 플레이트는 일체로 형성되는 광학부재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레진은 자외선 경화성 레진, 적외선 경화성 레진 및 열경화성 레진 중 하나 이상으로 이루어지는 것인 광학부재.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 굴절 플레이트는 상기 확산 플레이트보다 높은 굴절율을 갖는 것인 광학부재.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 굴절 플레이트는 복수 개 구비되는 경우, 상기 복수 개의 프리즘부가 상호 교차하게 구비되는 광학부재.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 확산 플레이트는 적어도 한 면에 상기 복수 개의 확산부가 형성되고, 상기 확산 플레이트의 어느 한 면이 상호 마주하게 두 개의 상기 확산 플레이트가 점착 구비되는 광학부재.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 두 개의 확산 플레이트 사이에는 핸들링을 위한 서브 플레이트가 더 포함되는 광학부재.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 서브 플레이트는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리 카보네이트(PC) 및 폴리에틸렌(PE) 중 어느 하나의 물질로 이루어지는 광학부재.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 확산부는 반구 형태 또는 터널 형태로 오목하게 형성되는 것인 광학부재.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 확산 플레이트의 하부에 도광판 또는 베이스 플레이트를 더 포함하는 광학부재.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 도광판은 램프를 더 구비하고,
    상기 램프는 냉음극 형광램프(CCFL), 발광 다이오드(LED) 및 유기전기발광(EL) 중 적어도 하나로 구비되는 것인 광학부재.
  11. 광학부재 제조방법에 있어서,
    A) 적어도 한 면에 복수 개의 확산부가 형성된 확산 플레이트를 제작하는 단계;
    B) 상측에 복수 개의 프리즘부가 형성된 굴절 플레이트를 제작하는 단계; 및
    C) 상기 확산 플레이트와 상기 굴절 플레이트를 점착하여 일체화시키는 단계를 포함하고,
    상기 확산 플레이트와 상기 굴절 플레이트는 점착성을 갖는 레진으로 이루어지는 광학부재 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 C) 단계 이후,
    D) 도광판 또는 베이스 플레이트를 준비하는 단계; 및
    E) 일체화된 상기 확산 플레이트와 상기 굴절 플레이트를 상기 도광판 또는 베이스 플레이트와 점착시키는 단계를 더 포함하는 광학부재 제조방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 A) 단계는,
    A-1) 상기 복수 개의 확산부와 대응하게 형성된 몰드에 자외선 경화성 레진을 코팅하는 단계;
    A-2) 상기 자외선 경화성 투명 레진에 자외선을 조사하여 상기 자외선 경화성 레진을 반경화시키는 단계; 및
    A-3) 상기 몰드로부터 상기 반경화된 상기 자외선 경화성 레진을 분리시키는 단계를 포함하는 광학부재 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 몰드 일측에는 상기 복수 개의 확산부에 대응하는 복수 개의 돌출부가 형성되는 광학부재 제조방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 C) 단계는,
    C-1) 상기 복수 개의 프리즘부에 대응하는 복수 개의 돌기가 형성된 패턴 몰드가 회전하는 단계;
    C-2) 회전하는 상기 패턴 몰드와 작업 플레이트 사이로 자외선 경화성 레진을 주입하는 단계; 및
    C-3) 주입된 상기 자외선 경화성 레진이 회전하는 상기 패턴 몰드와 상기 작업 플레이트 사이를 통과하는 단계;
    C-4) 상기 패턴 몰드와 상기 작업 플레이트 사이를 통과한 상기 자외선 경화성 레진을 보조 몰드로 이용하여 상기 보조 몰드의 상부에 자외선 경화성 레진을 코팅하는 단계; 및
    C-5) 상기 자외선 경화성 레진의 상측에 이형 필름을 구비한 후 자외선을 조사하여 경화시키는 단계를 포함하는 광학부재 제조방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 굴절 플레이트의 일측은 상기 이형 필름에 의해 평탄하게 형성되는 광학부재 제조방법.
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