JP7305231B1 - 光学フィルム及びこれを含むバックライトユニット - Google Patents

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Abstract

【課題】厚い拡散シートを使用せずに光源の形状が視認されない性能に優れ、且つ高輝度の液晶表示装置用光学フィルムを提供する。【解決手段】光学フィルム１００は、第１ベース部と、第１ベース部の一面に配置され、複数個のピラミッドパターンを含む第１パターン層、及び第１ベース部の他面に配置され、複数個のピラミッドパターンと異なるパターンを含む第２パターン層を含む第１シート１１０、及び第２ベース部と、第２ベース部の一面に配置され、複数個のピラミッドパターンを含む第３パターン層、及び第２ベース部の他面に配置され、第２パターン層のパターンと対応するパターンを含む第４パターン層を含む第２シート１２０を含む。第２パターン層のパターンと第４パターン層のパターンは、不規則な複数個の突出部分を含むことができる。【選択図】図２

Description

本開示の様々な実施例は、光学フィルム及びこれを含むバックライトユニットに関する。
一般に、ＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）は、電子装置の画面全体に光を均一に照射するバックライトユニットを含むことができる。バックライトユニットは、光源の位置によって、表示面を含む基板の側面にランプが位置し、ランプの線光を面光に変える導光板が必要なエッジ型（ｅｄｇｅ ｔｙｐｅ）と、表示面を含む基板の下方にランプが位置して導光板が不要な直下型と、に区別される。このうち、直下型バックライトユニットは、光利用効率が高く、構成が簡単であり、基板のサイズに制限がないことから、液晶表示装置に広く用いられている。一般の直下型バックライトユニットは、光源、拡散シート、プリズムを含む光学フィルムを含むことができる。光源から出射した光は、拡散シートで拡散された後、上部に備えられた光学フィルムを経て液晶パネルに伝達されてよい。
光源として、小型化、軽量化及び／又は低電力消費などの利点を有するミニＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ，発光ダイオード）及び／又はマイクロＬＥＤを用いる液晶ディスプレイ装置が積極的に活用されている。ミニＬＥＤ又はマイクロＬＥＤは、チップ一つ一つが個別の画素や光源を構成できるので、ディスプレイのサイズ及び形態に対する制約が解消し、既存の光源を用いる場合に比べてより鮮明な画質が具現可能である。
ＬＥＤチップサイズの小型化に加え、ＬＥＤ光特性を補完するためのバックライトユニットに対する研究も活発に行われている。
韓国公開特許第１０－２０２０－００９２０２６号公報
ミニＬＥＤ又はマイクロＬＥＤを光源として用いる直下型バックライトユニットは、点光源の光を面光源に変えるための拡散シートを用いることができる。直下型バックライトユニットは、平面に光源が配置され、光源の形状（例えば、ミニＬＥＤ又はマイクロＬＥＤの形状）が液晶パネルから視認されることを防止するために、厚い拡散シートを備えたり複数個の拡散シートを積層したりした構造を有することがある。
一実施例によれば、前記拡散シートに対して、追加又は代案として、光源の形状が液晶パネルから視認される現象であるホットスポット（ｈｏｔ ｓｐｏｔ）を防ぐための遮蔽シートを含むことができる。
前記遮蔽シート（及び／又は拡散シート）は、光源の形状が液晶パネルから視認されることを防止する遮蔽性能のためにはシートの厚さをある程度厚く形成しなければならず、液晶表示装置の薄型化に制約となることがある。一方、前記遮蔽シートは、シートの膜厚が過度に厚いと、それによって液晶表示装置の輝度が大きく低下する問題点が発生することがある。このように、前記遮蔽シートを備えるバックライトユニットにおいて、遮蔽シートの膜厚は遮蔽性能及び輝度性能と関連があり、ここで、前記遮蔽性能と前記輝度性能は互いにトレードオフ（ｔｒａｄｅ－ｏｆｆ）の関係にあり得る。
本発明は、様々な実施例により、厚い拡散シートを使用しないながらも光源の形状が液晶パネルから視認されることを防止する性能（以下、「遮蔽性能」ともいう。）に優れ、且つ輝度が高い（以下、「輝度性能」ともいう。）液晶表示装置用光学フィルムを提供しようとする。
本開示の様々な実施例に係るバックライトユニットは、光源、前記光源から放出された光の色を変換するためのカラー変換シート、及び前記カラー変換シートの上（ｏｖｅｒ）に配置された少なくとも一つの光学フィルムを含むことができる。前記少なくとも一つの光学フィルムは、第１ベース部と、前記第１ベース部の一面に配置され、複数個のピラミッドパターンを含む第１パターン層と、前記第１ベース部の他面に配置され、前記複数個のピラミッドパターンと異なるパターンを含む第２パターン層とを含む第１シート、及び第２ベース部と、前記第２ベース部の一面に配置され、複数個のピラミッドパターンを含む第３パターン層と、前記第２ベース部の他面に配置され、前記第２パターン層のパターンに対応するパターンを含む第４パターン層とを含む第２シートを含むことができる。前記第２パターン層のパターンと前記第４パターン層のパターンは、不規則な複数個の突出部分を含むことができる。前記第２パターン層は接着性物質を含み、前記第２パターン層の前記複数個の突出部分が前記第３パターン層の前記複数個のピラミッドパターンに接着されることにより、前記第１シート及び前記第２シートが合紙（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）されてよい。
本開示の様々な実施例に係る光学フィルムは、第１ベース部と、前記第１ベース部の一面に配置され、複数個のピラミッドパターンを含む第１パターン層と、前記第１ベース部の他面に配置され、前記複数個のピラミッドパターンと異なるパターンを含む第２パターン層を含む第１シート、及び第２ベース部と、前記第２ベース部の一面に配置され、複数個のピラミッドパターンを含む第３パターン層と、前記第２ベース部の他面に配置され、前記第２パターン層のパターンに対応するパターンを含む第４パターン層とを含む第２シートを含むことができる。前記第２パターン層のパターンと前記第４パターン層のパターンは、不規則な複数個の突出部分を含むことができる。前記第２パターン層は接着性物質を含み、前記第２パターン層と前記第３パターン層が互いに接着されることにより、前記第１シート及び前記第２シートが合紙（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）されてよい。
本開示の様々な実施例によれば、膜厚の厚い拡散シートを備えないので、バックライトユニットの薄型化に寄与することができる。
本開示の様々な実施例によれば、ミニＬＥＤ又はマイクＬＥＤの遮蔽性能の他、輝度性能にも優れた光学フィルム及びこれを含むバックライトユニットを提供することができる。
本開示から得られる効果は、以上で言及した効果に制限されず、言及していない他の効果は、以下の記載から、本開示の属する技術の分野における通常の知識を有する者に明確に理解されるであろう。
本開示の様々な実施例に係る、拡散シートを含む液晶表示装置を示す図である。 本開示の様々な実施例に係る、複数個のシートが合紙された光学フィルムを含むバックライトユニット、及び前記バックライトユニットを含む液晶表示装置を示す図である。 本開示の様々な実施例に係る、複数個のシートが合紙された光学フィルムを示す側面図である。 本開示の様々な実施例に係る、複数個のシートが合紙された光学フィルムを示す斜視図である。 本開示の様々な実施例に係る、光学フィルムに含まれた複数個のシートを示す図である。 本開示の様々な実施例に係る、光学フィルムのピラミッドパターンの頂点角に従う照度比率及び遮蔽比率を示すグラフである。 本開示の様々な実施例に係る、光学フィルムのピラミッドパターンの頂点角に従う照度比率及び遮蔽比率を示す図である。 本開示の様々な実施例に係る、光学フィルムのマットパターンの密度に従う照度比率及び遮蔽比率を示すグラフである。 本開示の様々な実施例に係る、光学フィルムのマットパターンの密度に従う照度比率及び遮蔽比率を示す図である。 本開示の様々な実施例に係る、光学フィルムのマットパターンの直径に従う照度比率及び遮蔽比率を示す図である。 本開示の様々な実施例に係る、光学フィルムのマットパターンの直径に従う照度比率及び遮蔽比率を示す図である。 本開示の様々な実施例に係る、光学フィルムのマットパターンの直径に従う照度比率及び遮蔽比率を示すグラフである。 本開示の様々な実施例に係る、光学フィルムのマットパターンの縦横比に従う照度比率及び遮蔽比率を示すグラフである。 本開示の様々な実施例に係る、光学フィルムのマットパターンの縦横比に従う照度比率及び遮蔽比率を示す図である。 本開示の様々な実施例に係る、ヘイズ関連光学フィルムのマットパターンの概略図である。 本開示の様々な実施例に係る、光学フィルムのマットパターンのヘイズに対する輝度及び／又は遮蔽の連関性を示すグラフである。 本開示の様々な実施例に係る、光学フィルムのマットパターン関連遮蔽効果を説明するための図である。 本開示の一実施例に係る、マットパターン層の一部分のパターンを拡大した図である。 本開示の他の実施例に係る、マットパターン層の一部分のパターンを拡大した図である。 本開示のさらに他の実施例に係る、マットパターン層の一部分のパターンを拡大した図である。 本開示のさらに他の実施例に係る、マットパターン層の一部分のパターンを拡大した図である。 本開示のさらに他の実施例に係る、マットパターン層の一部分のパターンを拡大した図である。 本開示の様々な実施例に係る、光学フィルムの光学特性を示す図である。 本開示の様々な実施例に係る、光学フィルムの光学特性を示す図である。
本文書の様々な実施例及びそれに使われた用語は、本文書に記載された技術的特徴を特定の実施例に限定しようとするものではなく、当該実施例の様々な変更、均等物又は代替物を含むものと理解されるべきである。図面の説明と関連して、類似の又は関連した構成要素には類似の参照符号が付されてよい。アイテムに対応する名詞の単数型は、関連した文脈において特に断らない限り、前記アイテムを１個又は複数個含むことができる。
様々な実施例によれば、上述した構成要素のそれぞれ（例えば、フィルム又はシート）は単数又は複数の個体を含むことができ、複数の個体のうち一部は、他の構成要素に分離配置されてもよい。様々な実施例によれば、前述した当該構成要素のうち一つ以上の構成要素又は動作が省略されてもよく、又は一つ以上の他の構成要素又は動作が追加されてもよい。追加又は代案として、複数の構成要素（例えば、フィルム又はシート）は一つの構成要素に統合されてもよい。この場合、統合された構成要素は、前記複数の構成要素のそれぞれの一つ以上の機能を、前記統合以前に前記複数の構成要素のうち該当の構成要素によって行われるのと同一又は類似に行うことができる。
添付の図面を参照して実施例を説明する。本実施例の説明において、同一構成には同一名称及び同一符号を使用し、それによる付加的な説明は省略するものとする。また、本発明の実施例の説明において、同一機能を有する構成要素には同一名称及び同一符号を使用するだけであり、実質的に従来と完全に同一であるわけではないことに留意されたい。
様々な実施例によれば、「含む」又は「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定するためのもので、１つ又はそれ以上の他の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものの存在又は付加の可能性をあらかじめ排除するためのものでないことが理解されるべきである。
図１は、本開示の様々な実施例に係る、拡散シートを含む液晶表示装置を示す図である。
図１を参照すると、液晶表示装置（又は、ＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）装置））１は、バックライトユニット１０と液晶パネル２０を含むことができる。様々な実施例によれば、バックライトユニット１０は、液晶パネル２０に光を発散するように液晶パネル２０の後面（－Ｚ方向に向かっている面）に向いて配置されてよい。バックライトユニット１０は、光源１１ａを含む基板１１、カラー変換シート１３、拡散シート１４，１７、及びプリズムシート１５，１６を含むことができる。バックライトユニット１０は、図面に示されてはいないが、反射偏光シートをさらに含むこともできる。
様々な実施例によれば、光源１１ａは、液晶パネル２０の背面に光を発散するための構成であり、基板１１の一面に配置されてよい。光源１１ａは、発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ，ＬＥＤ；以下、ＬＥＤという。）に相当してよい。光源１１ａは、例えば、光を発散する複数のＬＥＤチップ１１ａを含むことができる。ＬＥＤは、ＬＥＤチップのサイズによって、大型（ｌａｒｇｅ）ＬＥＤ（チップのサイズ：１，０００μｍ以上）、中型（ｍｉｄｄｌｅ）ＬＥＤ（チップのサイズ：３００～５００μｍ）、小型（ｓｍａｌｌ）ＬＥＤ（チップのサイズ：２００～３００μｍ）、ミニ（ｍｉｎｉ）ＬＥＤ（チップのサイズ：１００～２００μｍ）、及びマイクロ（ｍｉｃｒｏ）ＬＥＤ（チップのサイズ：１００μｍ以下）に分類されてよい。ここで、ＬＥＤは、ＩｎＧａＮ、ＧａＮなどの材質を含むことができる。光源１１ａから放出された光は、液晶パネル２０の方向（Ｚ方向）に向かって発散されてよい。光源１１ａから放出された光は、カラー変換シート１３を通過して拡散シート１４に入射してよい。
様々な実施例によれば、基板１１の表面には、反射シート１２が形成されてよい。反射シート１２は、ＢａＳｏ４、ＴｉＯ２、ＣａＣｏ３、ＳｉＯ２、Ｃａ３（Ｓｏ４）２のような物質を含むか、Ａｇのような物質を含むことができ、光源１１ａと光源１１ａとの間の基板１１上に塗布又はコートされてよい。反射シート１２は、光源１１ａから発散されたが、カラー変換シート１３、拡散シート１４，１７及びプリズムシート１５，１６を透過しながら界面反射などによって基板１１側に反射された光を、再び前記光の発散方向に反射させる役割を担うことができる。これにより、光の損失が最小化し得る。すなわち、反射シート１２は、光リサイクル（ｌｉｇｈｔ ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ）を行うことができる。
様々な実施例によれば、カラー変換シート１３は、光源１１ａから発散された光の色を変換させることができる。一例として、ミニＬＥＤ又はマイクロＬＥＤの光は、青色光（４５０ｎｍ）であってよい。この場合、青色光は白色光への変換が必要である。カラー変換シート１３は、光源１１ａから発散された青色光を透過させながら青色光を白色光に変換させることができる。
様々な実施例によれば、拡散シート１４，１７は、カラー変換シート１３から入射した光を均一に分散させることができる。拡散シート１４，１７は、光拡散剤ビーズ（ｂｅａｄｓ）が添加されている硬化性樹脂（例えば、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、、エステルアクリレート及びラジカル発生型モノマーから選ばれる少なくとも一つ単独又は混合物である。）溶液を塗布し、光学散剤ビーズによって光拡散を誘発することができる。また、拡散シート１４，１７は、均一又は不均一なサイズの形状（例えば、球形）の突起パターン（又は、突出部）が形成され、光の拡散を促進することができる。
様々な実施例によれば、拡散シート１４，１７は、下拡散シート１４及び上拡散シート１７を含むことができる。下拡散シート１４は、カラー変換シート１３とプリズムシート１５との間に配置されてよく、上拡散シート１７はプリズムシート１６と液晶パネル２０との間に配置されてよい。仮にバックライトユニット１０が反射偏光シートをさらに含むと、上拡散シート１７はプリズムシート１６と反射偏光シートとの間に配置されてよい。
様々な実施例によれば、プリズムシート１５，１６は、表面に形成された光学パターンを用いて入射した光を集光した後、液晶パネル２０に出射させることができる。プリズムシート１５，１６は、透光性ベース部と、該ベース部の上面（＋Ｚ軸方向に向かっている面）に形成されたプリズムパターン層を含むことができる。プリズムパターン層は、面方向の輝度向上のために、指定された角度の傾斜面（例えば、４５゜の傾斜面）が形成された三角アレイ（ａｒｒａｙ）形態の光学パターン層で形成されてよい。プリズムパターン層のプリズムパターンは、三角柱の形状であってよく、三角柱の一面がベース部と対面するように配置されてよい。
一実施例によれば、プリズムシート１５，１６は、第１プリズムシート１５と第２プリズムシート１６を含んで複合プリズムシート構造を形成することができる。ここで、第２プリズムシート１６は、第１プリズムシート１５の上面に重なって（ｏｖｅｒｌａｐ）配置されてよい。第１プリズムシート１５において、複数個の第１プリズムパターンは互いに並んで配列されてよい。それぞれの第１プリズムパターンは、一方向に延長された構造であってよい。例えば、第１プリズムパターンのそれぞれの頂点ライン１５ａは、Ｘ軸方向に向かって延長形成されてよい。これと類似に、第２プリズムシート１６において、複数個の第２プリズムパターンも互いに並んで配列されてよい。それぞれの第２プリズムパターンは、一方向に延長された構造であってよい。例えば、第２プリズムパターンのそれぞれの頂点ライン１６ａは、Ｘ軸及びＺ軸と垂直の方向（以下、「Ｙ軸」という。）に向かって延長形成されてよい。ここで、第１プリズムパターンの延長方向と第２プリズムパターンの延長方向は、説明の便宜上、Ｘ軸及びＹ軸に向かっているとする。ただし、図示の実施例に限定されず、Ｘ軸又はＹ軸以外の他の方向に向かっていてもよい。
様々な実施例によれば、反射偏光シート（図示せず）は、プリズムシート１５，１６及び上拡散シート１７の上部に備えられ、プリズムシート１５，１６から集光されて上拡散シートによって拡散された光に対して、一部の偏光は透過させ、残りの偏光は下部に反射させる役割を担うことができる。
様々な実施例によれば、液晶パネル２０は、光源１１ａから発散された光を電気信号によって所定のパターンで屈折させることができる。前記屈折した光は、液晶パネル２０の前面に配置されたカラーフィルターと偏光フィルターを通過して画面を構成できる。
図２は、本開示の様々な実施例に係る、複数個のシートが合紙された光学フィルムを含むバックライトユニット、及び前記バックライトユニットを含む液晶表示装置を示す図である。
図２を参照すると、本開示の一実施例に係る液晶表示装置（又は、ＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）装置））１は、バックライトユニット１０と液晶パネル２０を含み、バックライトユニット１０は、光源１１ａを含む基板１１、カラー変換シート１３、第１光学フィルム１００、プリズムシート１５，１６、及び拡散シート１７を含むことができる。一実施例によれば、光源１１ａの一面には反射シート１２が形成されてよい。
一実施例によれば、バックライトユニット１０は、当該構成要素のうち少なくとも一つ（例えば、拡散シート１７）が省略されてもよく、一つ以上の他の構成要素（例えば、反射偏光シート（図示せず））が追加されてもよい。以下、図１と重複する部分に関する説明は省略する。
本開示の液晶表示装置１は、合紙構造で形成された少なくとも一つの光学フィルムを提供することを特徴とし得る。ここで、前記少なくとも一つの光学フィルムは、下拡散シート１４を代替したり、又はそれに加えて備えられてよい。以下、本開示の図面に関する説明は、下拡散シート１４に代えて一側に少なくとも一つの光学フィルムが備えられたものを取り上げることができる。
本開示において、「光学フィルム」とは、透光性ベース部（以下、「ベース部」という。）の一面に第１パターンを含んでいる拡散シートと、ベース部の他面に第２パターンをさらに含んでいる拡散シートが備えられ、互いに合紙（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）された形態を意味できる。一実施例によれば、少なくとも一つの光学フィルムは、２枚の光学フィルムが互いに積層配置された構造を含むことができる。ただし、これに限定されるものではなく、場合によって、３枚以上の光学フィルムを含むこともできる。図２では、説明の便宜のために多少誇張して示されているが、非常に薄い膜厚の２枚のシート１１０，１２０が合紙されて第１光学フィルム１００を形成しているものが示される。
本開示において、「合紙（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）」とは、前記２枚のシートのうち少なくとも１枚のシートに接着剤が設けられて張り合わせられたことを意味できる。例えば、シートの少なくとも一部分（例えば、パターン層）が接着性物質を含むことによってパターン層自体が接着性を有することができ、これにより、複数枚のシートが接着して一体化したことを意味できる。合紙された形態の光学フィルムは、合紙されずに単純に積層された場合の実施例に比べてより薄く、遮蔽性能に優れたバックライトユニットを提供できる。
本開示の様々な実施例によれば、２枚の拡散シート１１０，１２０が１個の光学フィルムを形成する場合であって、第１シート１１０及び第２シート１２０はそれぞれ、ベース部の膜厚が略１００μｍ以下であり、互いに合紙されて第１光学フィルム１００を構成できる。本開示の第１光学フィルム１００は、カラー変換シート１３上に、下拡散シート１４を代替して又はそれに加えて備えられてよい。
本開示の様々な実施例に係る光学フィルム１００（以下、略して「合紙された形態の光学フィルム」ともいう。）は、例えば、略１００μｍ又は略１６０μｍの膜厚の２枚又は３枚のシートが単純に積層された実施例（以下、略して「合紙されていない形態の光学フィルム」という。）に比べて、数μｍ以上も薄い形態を有しながらも、剛性が高く、優れた遮蔽性能を発揮できる。例えば、出願人が実施したシミュレーション結果によれば、既存の異なる３枚の拡散シートが合紙されていない形態の光学フィルムは、略３３０μｍ～４９０の膜厚を有するのに対し、合紙された形態の２個の光学フィルム（例えば、４枚の拡散シート）は、膜厚が略４６０μｍ～５１０μｍであって、１枚の拡散シートを基準に、より薄い膜厚を有しながらも、輝度は互いに対応するか或いは優れた性能値を提供することができる。
図３は、本開示の様々な実施例に係る、複数枚のシートが合紙された光学フィルムを示す側面図である。
図４は、本開示の様々な実施例に係る、複数枚のシートが合紙された光学フィルムを示す斜視図である。
本開示において、バックライトユニット（例えば、図１及び図２のバックライトユニット１０）は第１光学フィルム１００を含むことができる。第１光学フィルム１００は、第１シート１１０、及び第１シート１１０と合紙された第２シート１２０を含むことができる。
一実施例によれば、第１光学フィルム１００の第１シート１１０は、第１ベース部１１２を含むことができる。第１シート１１０は、第１ベース部１１２の一面に配置され、第１パターンを含む第１パターン層１１１、及び第１ベース部１１２の他面に配置され、前記第１パターンと異なる第２パターンを含む第２パターン層１１３を含むことができる。第１光学フィルム１００の第２シート１２０は、第２ベース部１２２を含むことができる。第２シート１２０は、第２ベース部１２２の一面に配置され、第３パターンを含む第３パターン層１２１、及び第２ベース部１２２の他面に配置され、前記第３パターンと異なる第４パターンを含む第４パターン層１２３を含むことができる。
一実施例によれば、第１光学フィルム１００の第１シート１１０と第２シート１２０とが互いに対応する構造であってよい。例えば、第１シート１１０の第１パターン層１１１のパターン構造と第２シート１２０の第３パターン層１２１のパターン構造は、互いに同一又は類似であってよい。さらに他の例として、第１シート１１０の第２パターン層１１３のパターン構造と第２シート１２０の第４パターン層１２３のパターン構造は、互いに同一又は類似であってよい。
一実施例によれば、第１ベース部１１２及び第２ベース部１２２は、互いに対応する膜厚を有してよい。例えば、第１ベース部１１２及び第２ベース部１２２は、略１００μｍ以下の膜厚を有してよい。例えば、第１ベース部１１２及び／又は第２ベース部１２２は、略３８μｍ、略５０μｍ、略７５μｍのいずれか一つであってよい。しかし、第１ベース部１１２及び第２ベース部１２２の膜厚は、前記例示に制限されず、パターン層を支持するために適合な膜厚に様々に設計変更されてよい。他の実施例によれば、第２ベース部１２２の膜厚を第１ベース部１１２の膜厚よりも厚く形成してよい。例えば、ベース部の膜厚が薄いと、光源１１ａから発散される熱によって損傷してシートがデコボコに膨れ上がる現象（シート歪み現象）が発生することがある。このため、光源１１ａから近い第２ベース部１２２の膜厚を第１ベース部１１２の膜厚よりも厚く形成することにより、シートがデコボコに膨れ上がる現象を防止し、製品の信頼性を向上させることができる。
一実施例によれば、各層の屈折率を用いて第１光学フィルム１００の輝度性能を改善させることができる。第１光学フィルム１００において第１パターン層１１１と第３パターン層１２１のパターン構造が互いに対応することにより、屈折率も互いに対応してよい。例えば、第１パターン層１１１と第３パターン層１２１の屈折率はそれぞれ、略１．４７～１．７０であってよい。さらに他の例として、第１パターン層１１１と第３パターン層１２１の屈折率はそれぞれ、略１．６５であってよい。第１光学フィルム１００において第２パターン層１１３と第４パターン層１２３のパターン構造が互いに対応することにより、屈折率も互いに対応してよい。例えば、第２パターン層１１３と第４パターン層１２３の屈折率はそれぞれ、略１．４５～１．５５であってよい。さらに他の例として、第２パターン層１１３と第４パターン層１２３の屈折率はそれぞれ、略１．４９であってよい。一実施例によれば、第２パターン層１１３は、接着物質がコートされる場合に、屈折率は略１．５１であってよい。
図５Ａは、本開示の様々な実施例に係る、光学フィルムに含まれた複数枚のシートを示す図である。
図５Ｂは、本開示の様々な実施例に係る、光学フィルムのピラミッドパターンの頂点角に従う照度比率及び遮蔽比率を示すグラフである。
図５Ｃは、本開示の様々な実施例に係る、光学フィルムのピラミッドパターンの頂点角に従う照度比率及び遮蔽比率を示す図である。
本開示において、バックライトユニット（例えば、図１及び図２のバックライトユニット１０）は、第１光学フィルム１００を含むことができる。第１光学フィルム１００は、第１シート１１０、及び第１シート１１０と合紙された第２シート１２０を含むことができる。図５Ａ、図５Ｂ、及び図５Ｃの第１シート１１０及び第２シート１２０の構成は、図３及び図４の第１シート１１０及び第２シート１２０の構成と一部又は全部が同一であってよい。
実質的に、第１シート１１０及び第２シート１２０は互いに合紙されて一つのフィルムとして構成されているが、説明の便宜のために、図５Ａでは、第１シート１１０及び第２シート１２０を分離して開示している。
様々な実施例によれば、第１シート１１０は、第１ベース部１１２、第１ベース部１１２の一面に配置された第１パターンを含む第１パターン層１１１、及び第１ベース部１１２の他面に配置された第２パターンを含む第２パターン層１１３を含むことができる。第１ベース部１１２の＋Ｚ軸方向に向かっている面には第１パターン層１１１が配置され、第１ベース部１１２の－Ｚ軸方向に向かっている面には第２パターン層１１３が配置されてよい。第２シート１２０は、第２ベース部１２２、第２ベース部１２２の一面に配置された第３パターンを含む第３パターン層１２１、及び第２ベース部１２２の他面に配置された第４パターンを含む第４パターン層１２３を含むことができる。第２ベース部１２２の＋Ｚ軸方向に向かっている面には第３パターン層１２１が配置され、第２ベース部１２２の－Ｚ軸方向に向かっている面には第４パターン層１２３が配置されてよい。
一実施例によれば、第１ベース部１１２及び／又は第２ベース部１２２は、パターン層を支持するための構成であってよい。例えば、第１ベース部１１２及び／又は第２ベース部１２２は、光の透過が可能な透明材質、例えば、ポリカーボネート（ｐｏｌｙ ｃａｒｂｏｎａｔｅ）系、ポリスルホン（ｐｏｌｙ ｓｕｌｆｏｎｅ）系、ポリアクリレート（ｐｏｌｙ ａｃｒｙｌａｔｅ）系、ポリスチレン（ｐｏｌｙ ｓｔｙｒｅｎｅ）系、ポリビニルクロリド（ｐｏｌｙ ｖｉｎｙｌ ｃｈｌｏｒｉｄｅ）系、ポリビニルアルコール（ｐｏｌｙ ｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）系、ポリノルボネン（ｐｏｌｙ ｎｏｒｂｏｒｎｅｎｅ）系、又はポリエステル（ｐｏｌｙ ｅｓｔｅｒ）系の物質のうち少なくとも一つを含んでなってよい。具体的な例を挙げると、ベース部１１２は、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙ ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ）又はポリエチレンナフタレート（ｐｏｌｙ ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）のうち少なくとも一つからなってよい。
様々な実施例によれば、第１パターン層１１１及び第３パターン層１２１は互いに対応する構造であってよい。第１パターン層１１１及び／又は第３パターン層１２１は、第１方向（例えば、Ａ方向）に複数個の行を有し、前記第１方向と垂直の第２方向（例えば、Ａ’方向）に、複数個の列を有する複数個のピラミッドパターンを含むことができる。前記複数個のピラミッドパターンのそれぞれの断面は、三角形又は台形の形状であってよい。前記複数個のピラミッドパターンのそれぞれは、第１パターン層１１１及び／又は第３パターン層１２１の上方から見るとき（－Ｚ軸に向かって見るとき）、陰刻パターンで設計されてよい。前記複数個のピラミッドパターンのそれぞれは、－Ｚ軸に向かって漸次増加するサイズを有するように設計されてよい。
様々な実施例によれば、第１シート１１０及び第２シート１２０は、ベース部を基準に一面と他面、すなわち両面にパターン層をそれぞれ備えることにより、光拡散効果の他、光干渉現象及び色ばらつき現象を低減させる効果も増大させることができる。それぞれのパターン層は、ベース部の一面（又は、他面）にＵＶ（ｕｌｔｒａ ｖｉｏｌｅｔ）硬化性樹脂溶液を塗布し、光を照射して硬化させることにより、マイクロパターニングを具現することができる。
様々な実施例によれば、光拡散効果と関連して、第２シート１２０の下方（例えば、第４パターン層１２３）に入射した光は、第２シート１２０の第３パターン層１２１に形成された複数のピラミッドパターンを通って拡散されてよい。拡散された光が第１シート１１０の下方（例えば、第２パターン層１１３）に入射し、該光は、第１シート１１０の第１パターン層１１１に形成された複数のピラミッドパターンを通って拡散されてよい。この過程で、ピラミッドパターンの界面上で屈折した屈折光、界面反射などによる反射光によって光の損失は最小化し、輝度減少も最小化し得る。第１パターン層１１１及び第３パターン層１２１に形成されたピラミッドパターンは、複数個（例えば、Ｍ×Ｎ個）のピラミッドを含むことができ、基板１１に形成された光源１１ａと少なくとも一部が重なるようにＭ個の行とＮ個の列を有するピラミッドパターンを形成できる。
様々な実施例によれば、第１シート１１０は、所定の高さ（又は、膜厚）ａとピッチｂのピラミッドパターンが形成された第１パターン層１１１を含むことができる。第２シート１２０は、所定の高さ（又は、膜厚）ｃとピッチｄのピラミッドパターンが形成された第３パターン層１２１を含むことができる。一実施例によれば、第１パターン層１１１において、プリズムパターンの高さａ及びピッチｂは、第１頂点角θ１に基づいて定義されてよい。第３パターン層１２１において、プリズムパターンの高さｃ及びピッチｄは、第２頂点角θ２に基づいて定義されてよい。以下、第１頂点角θ１について説明し、第２頂点角θ２は、これを準用できる。
一実施例によれば、第１頂点角θ１及び／又は第２頂点角θ２は、断面が台形であるピラミッドパターンを形成する４個の面のうち、２個の向かい合う面間の角度と定義されてよい。例えば、第１頂点角θ１及び／又は第２頂点角θ２は、７０゜～１５０゜の範囲で定義されてよい。
様々な実施例によれば、第１頂点角θ１が略９０°（例えば、８７°～９３°）、第２頂点角θ２が略９０°（例えば、８７°～９３°）のとき、輝度（例えば、中心照度比率）と遮蔽（例えば、遮蔽比率）の効率が改善され得る。図５Ｂ及び図５Ｃを参照すると、第１パターン層１１１の第１頂点角θ１及び第３パターン層１２１の第２頂点角θ２を異ならせて実験し、輝度（例えば、中心照度比率）と遮蔽（例えば、遮蔽比率）効果を確認した。実験＃１において、第１頂点角θ１は略８５°に設定し、第２頂点角θ２は略８５°に設定した。実験＃２において、第１頂点角θ１は略８５°に設定し、第２頂点角θ２は略９０°に設定した。実験＃３において、第１頂点角θ１は略９０°に設定し、第２頂点角θ２は略９０°に設定した。実験＃４において、第１頂点角θ１は略９５°に設定し、第２頂点角θ２は略９０°に設定した。実験＃５において、第１頂点角θ１は略９５°に設定し、第２頂点角θ２は略９５°に設定した。実験＃３の中心照度比率及び遮蔽比率をそれぞれ１００％レファレンス値と設定した後、実験＃１、＃２、＃４、＃５の中心照度比率及び遮蔽比率値と比較した。
実験＃１、＃２、＃３、＃４、＃５を参照すると、実験＃１、＃２は、前記レファレンス値と比較して、輝度（中心照度比率）低下対比遮蔽上昇効果が十分でないことが確認できる。また、実験＃４、＃５は、前記レファレンス値と比較して、輝度（中心照度比率）上昇対比遮蔽低下の幅が過度であることが確認できる。これにより、実験＃３（第１頂点角θ１が略９０°、第２頂点角θ２が略９０°）において輝度（中心照度比率）と遮蔽（遮蔽比率）の効率が相対的に最大であることが確認できる。
図６Ａは、本開示の様々な実施例に係る、光学フィルムのマットパターンの密度に従う照度比率及び遮蔽比率を示すグラフである。
図６Ｂは、本開示の様々な実施例に係る、光学フィルムのマットパターンの密度に従う照度比率及び遮蔽比率を示す図である。
本開示において、バックライトユニット（例えば、図１、図２のバックライトユニット１０）は、第１光学フィルム（例えば、図５Ａの光学フィルム１００）を含むことができる。第１光学フィルム１００は、第１シート（例えば、図５Ａの第１シート１１０）、及び第１シート１１０と合紙された第２シート（例えば、図５Ａの第２シート１２０）を含むことができる。図６Ａ及び図６Ｂの第１シート１１０及び第２シート１２０の構成は、図３～図５Ｃの第１シート１１０及び第２シート１２０の構成と一部又は全部が同一であってよい。
様々な実施例によれば、第１シート１１０は、第１ベース部１１２、第１ベース部１１２の一面に配置された第１パターンを含む第１パターン層１１１、及び第１ベース部１１２の他面に配置された第２パターンを含む第２パターン層１１３を含むことができる。第２シート１２０は、第２ベース部１２２、第２ベース部１２２の一面に配置された第３パターンを含む第３パターン層１２１、及び第２ベース部１２２の他面に配置された第４パターンを含む第４パターン層１２３を含むことができる。
様々な実施例によれば、第２パターン層１１３及び第４パターン層１２３は、互いに対応する構造であってよい。第２パターン層１１３及び第４パターン層１２３は、マット（ｍａｔｔ）パターンを形成できる。例えば、第２パターン層１１３及び／又は第４パターン層１２３は、複数個の突出（例えば、膨らんだ）部分が不規則に配列されてよい。複数個の突出部分のそれぞれは互いにランダムな形状であってよく、下方に向かって突出していてよい。
一実施例によれば、第２パターン層１１３及び／又は第４パターン層１２３の複数個の突出部分は、第１パターン層１１１及び／又は第３パターン層１２１と違い、方向性を有しなくてよい。第２パターン層１１３及び／又は第４パターン層１２３の複数個の突出部分は、少なくとも一部が曲面形状であってよい。前記複数個の突出部分は、少なくとも一部が－Ｚ軸に向かって漸次減少する大きさを有するように設計されてよい。
一実施例によれば、第２パターン層１１３は接着性物質を含み、第２パターン層１１３の複数個の突出部分が第３パターン層１２１の複数個のピラミッドパターンに接着することにより、第２シート１２０と第１シート１１０の合紙構造を提供することができる。例えば、前記第２パターン層１１３は、全体的に接着性レジンで形成され、別個の接着層なしで第３パターン層１２１と直接接着されてよい。
様々な実施例によれば、マットパターン層（例えば、第２パターン層１１３及び／又は第４パターン層１２３）の密度が略７％（例えば、５％～９％）であるとき、輝度（例えば、中心照度比率）と遮蔽（例えば、遮蔽比率）の効率が改善され得る。前記密度は、マットパターン層の全体面積に対する複数個の突出部分の面積と定義できる。
図６Ａ及び図６Ｂを参照すると、第１パターン層１１１の第１頂点角及び第３パターン層１２１の第２頂点角を略９０°と固定し、第２パターン層１１３及び／又は第４パターン層１２３のマットパターン層の密度を異ならせて実験し、輝度（例えば、中心照度比率）と遮蔽（例えば、遮蔽比率）の効果を確認した。実験＃１において、マットパターン層の密度を略０％に設定した。実験＃２において、マットパターン層の密度を略７％に設定した。実験＃３において、マットパターン層の密度を略１０％に設定した。実験＃４において、マットパターン層の密度を略２０％に設定した。
実験＃２の中心照度比率及び遮蔽比率をそれぞれ１００％レファレンス値と設定した後、実験＃１、＃３、＃４の中心照度比率及び遮蔽比率値と比較した。実験＃１、＃２、＃３、＃４を参照すると、実験＃１は、前記レファレンス値と比較して、輝度（中心照度比率）低下と共に遮蔽低下が起きることが確認できる。また、実験＃３、＃４は、前記レファレンス値と比較して、輝度（中心照度比率）上昇対比遮蔽低下幅が過度であることが確認できる。これにより、実験＃２（マットパターン層の密度が略７％）において輝度（中心照度比率）と遮蔽（遮蔽比率）の効率が相対的に最大であることが確認できる。
図７Ａ及び図７Ｂは、本開示の様々な実施例に係る、光学フィルムのマットパターンの直径に従う照度比率及び遮蔽比率を示す図である。
図７Ｃは、本開示の様々な実施例に係る、光学フィルムのマットパターンの直径に従う照度比率及び遮蔽比率を示すグラフである。
本開示において、バックライトユニット（例えば、図１、図２のバックライトユニット１０）は、第１光学フィルム（例えば、図５Ａの光学フィルム１００）を含むことができる。第１光学フィルム１００は、第１シート（例えば、図５Ａの第１シート１１０）、及び第１シート１１０と合紙された第２シート（例えば、図５Ａの第２シート１２０）を含むことができる。 図７Ａ～図７Ｃの第１シート１１０及び第２シート１２０の構成は、図３～図６Ｂの第１シート１１０及び第２シート１２０の構成と一部又は全部が同一であってよい。
様々な実施例によれば、第１シート１１０は、第１ベース部１１２、第１ベース部１１２の一面に配置された第１パターンを含む第１パターン層１１１、及び第１ベース部１１２の他面に配置された第２パターンを含む第２パターン層１１３を含むことができる。第２シート１２０は、第２ベース部１２２、第２ベース部１２２の一面に配置された第３パターンを含む第３パターン層１２１、及び第２ベース部１２２の他面に配置された第４パターンを含む第４パターン層１２３を含むことができる。
様々な実施例によれば、第２パターン層１１３及び第４パターン層１２３は、互いに対応する構造であってよい。第２パターン層１１３及び第４パターン層１２３はマット（ｍａｔｔ）パターンを形成できる。例えば、第２パターン層１１３及び／又は第４パターン層１２３は、複数個の突出（例えば、膨らんだ）部分が不規則に配列されてよい。複数個の突出部分のそれぞれは、互いにランダムな形成であってよく、下方に向かって突出していてよい。
様々な実施例によれば、マットパターン層（例えば、第２パターン層１１３及び／又は第４パターン層１２３）の直径が略３０μｍ～６０μｍであるとき、輝度（例えば、中心照度比率）と遮蔽（例えば、遮蔽比率）の効率が改善され得る。例えば、前記直径は、マットパターン層の複数個の突出部分のそれぞれの直径の平均値と定義できる。他の例として、前記直径は、複数個の突出部分のそれぞれのドットサイズ（ｄｏｔ ｓｉｚｅ）の平均値と定義できる。
図７Ａ～図７Ｃを参照すると、第１パターン層１１１の第１頂点角及び第３パターン層１２１の第２頂点角を略９０°と固定し、第２パターン層１１３及び／又は第４パターン層１２３のマットパターン層の密度を略７％と固定し、マットパターン層の縦横比を略０．３３～０．３４と固定した後、マットパターン層の直径を異ならせて実験し、輝度（例えば、中心照度比率）と遮蔽（例えば、遮蔽比率）の効果を確認した。マットパターン層の縦横比は、パターンの高さ／パターンの直径と定義できる。
実験＃１において、マットパターン層の複数個の突出部分の直径の平均値を０（突出部分無し）に設定した。実験＃２において、マットパターン層の複数個の突出部分の直径の平均値を略１０μｍに設定した。実験＃３において、マットパターン層の複数個の突出部分の直径の平均値を略２０μｍに設定した。実験＃４において、マットパターン層の複数個の突出部分の直径の平均値を略３０μｍに設定した。実験＃５において、マットパターン層の複数個の突出部分の直径の平均値を略４０μｍに設定した。実験＃６において、マットパターン層の複数個の突出部分の直径の平均値を略５０μｍに設定した。実験＃７において、マットパターン層の複数個の突出部分の直径の平均値を略６０μｍに設定した。実験＃８において、マットパターン層の複数個の突出部分の直径の平均値を略７０μｍに設定した。実験＃９において、マットパターン層の複数個の突出部分の直径の平均値を略８０μｍに設定した。実験＃１０において、マットパターン層の複数個の突出部分の直径の平均値を略1００μｍに設定した。実験＃１１において、マットパターン層の複数個の突出部分の直径の平均値を略１３０μｍに設定した。実験＃４の中心照度比率及び遮蔽比率をそれぞれ１００％レファレンス値と設定した後、実験＃１～＃３、＃５～＃１１の中心照度比率及び遮蔽比率値と比較した。
実験＃１～＃１１を参照すると、実験＃１は、前記レファレンス値と比較して、輝度（中心照度比率）低下と共に遮蔽低下が起きることが確認できる。また、実験＃２、＃３は、前記レファレンス値と比較して、輝度（中心照度比率）上昇対比遮蔽低下幅が過度であることが確認できる。また、実験＃８は、前記レファレンス値と比較して、遮蔽上昇対比輝度（中心照度比率）低下幅が過度であることが確認できる。また、実験＃９、＃１０、＃１１は、前記レファレンス値と比較して輝度（中心照度比率）低下幅が過度であることが確認できる。これにより、実験＃４、＃５、＃６、＃７（マットパターン層の直径が略３０μｍ、４０μｍ、５０μｍ、６０μｍ）において輝度（中心照度比率）と遮蔽（遮蔽比率）の効率が相対的に最大であることが確認できる。
図７Ｃ及び下記［表１］を参照すると、ピラミッドパターン（例えば、第１パターン層１１１のピラミッドパターン又は第３パターン層１２１のピラミッドパターン）のピッチ（ｐｉｔｃｈ）に対する、マットパターン層（例えば、第２パターン層１１３のマットパターン又は第４パターン層１２３のマットパターン）のマットの直径が略３０％～６０％である区間において、遮蔽及び輝度に優れる特性が見られることが確認できる。例えば、遮蔽観点において、マットパターン層の直径（サイズ）が増加するほど、遮蔽は増加するが、輝度が減少することが確認でき、これにより、遮蔽と輝度の相関関係が逆傾向であることが分かる。特に、マットパターン層の直径（サイズ）がピラミッドパターンの略６０％以上である場合に、遮蔽が大きく増加しながら輝度損失幅が上昇することが確認できる。また、マットパターン層の直径（サイズ）がピラミッドパターンの略３０％以下の場合に、輝度上昇対比遮蔽低下幅が増加することが確認できる。
Figure 0007305231000002
図８Ａは、本開示の様々な実施例に係る、光学フィルムのマットパターンの縦横比に従う照度比率及び遮蔽比率を示すグラフである。
図８Ｂは、本開示の様々な実施例に係る、光学フィルムのマットパターンの縦横比に従う照度比率及び遮蔽比率を示す図である。
本開示において、バックライトユニット（例えば、図１、図２のバックライトユニット１０）は、第１光学フィルム（例えば、図５Ａの光学フィルム１００）を含むことができる。第１光学フィルム１００は、第１シート（例えば、図５Ａの第１シート１１０）、及び第１シート１１０と合紙された第２シート（例えば、図５Ａの第２シート１２０）を含むことができる。図8Ａ、及び図8Ｂの第１シート１１０及び第２シート１２０の構成は、図３～図７Ｃの第１シート１１０及び第２シート１２０の構成と一部又は全部が同一であってよい。
様々な実施例によれば、第１シート１１０は、第１ベース部１１２、第１ベース部１１２の一面に配置された第１パターンを含む第１パターン層１１１、及び第１ベース部１１２の他面に配置された第２パターンを含む第２パターン層１１３を含むことができる。第２シート１２０は、第２ベース部１２２、第２ベース部１２２の一面に配置された第３パターンを含む第３パターン層１２１、及び第２ベース部１２２の他面に配置された第４パターンを含む第４パターン層１２３を含むことができる。
様々な実施例によれば、第２パターン層１１３及び第４パターン層１２３は、互いに対応する構造であってよい。第２パターン層１１３及び第４パターン層１２３はマット（ｍａｔｔ）パターンを形成できる。例えば、第２パターン層１１３及び／又は第４パターン層１２３は、複数個の突出（例えば、膨らんだ）部分が不規則に配列されてよい。複数個の突出部分のそれぞれは、互いにランダムな形成であってよく、下方に向かって突出していてよい。
様々な実施例によれば、マットパターン層（例えば、第２パターン層１１３及び／又は第４パターン層１２３）の縦横比が略０．２３～０．５の区間において、輝度（例えば、中心照度比率）と遮蔽（例えば、遮蔽比率）の効率が改善され得る。
図８Ａ及び図８Ｂを参照すると、第１パターン層１１１の第１頂点角及び第３パターン層１２１の第２頂点角を略９０°と固定し、第２パターン層１１３及び／又は第４パターン層１２３のマットパターン層の密度を略７％と固定し、マットパターン層の直径（突出部分のそれぞれのサイズ平均値）を略３０μｍと固定した後、マットパターン層の縦横比を異ならせて実験し、輝度（例えば、中心照度比率）と遮蔽（例えば、遮蔽比率）の効果を確認した。マットパターン層の縦横比はパターンの高さ／パターンの直径と定義できる。前記パターンの高さは、マットパターン層の複数個の突出部分のそれぞれの高さの平均値と定義でき、前記パターンの直径は、マットパターン層の複数個の突出部分のそれぞれの直径の平均値と定義できる。前記パターンの直径が固定されることにより、前記パターンの高さ及び縦横比は比例して増加し得る。
実験＃１において、マットパターン層の縦横比を０（例えば、パターンの高さ０）に設定した。実験＃２において、マットパターン層の縦横比を略０．１３３（例えば、パターンの高さ略４μｍ）に設定した。実験＃３において、マットパターン層の縦横比を略０．２６7（例えば、パターンの高さ略８μｍ）に設定した。実験＃４において、マットパターン層の縦横比を略０．３３３（例えば、パターンの高さ略１０μｍ）に設定した。実験＃５において、マットパターン層の縦横比を略０．４（例えば、パターンの高さ略１２μｍ）に設定した。実験＃６において、マットパターン層の縦横比を略０．５（例えば、パターンの高さ略１５μｍ）に設定した。実験＃４の中心照度比率及び遮蔽比率をそれぞれ１００％レファレンス値と設定した後、実験＃１～＃３、＃５、＃６の中心照度比率及び遮蔽比率値と比較した。
実験＃１～＃６を参照すると、実験＃１は、前記レファレンス値と比較して、輝度（中心照度比率）低下と共に遮蔽低下が起きることが確認できる。また、実験＃２は、前記レファレンス値と比較して、輝度（中心照度比率）上昇対比遮蔽低下幅が過度であることが確認できる。前記レファレンス値と比較して中心照度比率及び遮蔽比率が９０％以上となる区間は、実験＃３、＃４、＃５、＃６であることが確認され、実験＃３、＃４、＃５、＃６に開示された縦横比区間（例えば、０．２３～０．５区間）において輝度（中心照度比率）と遮蔽（遮蔽比率）の効率が相対的に改善されることが確認できる。
下記［表２］を参照すると、輝度と遮蔽比率に優れた前記縦横比区間（例えば、０．２３～０．５区間）を考慮して、マットパターン層の直径に対するパターン高さを確認することができる。
Figure 0007305231000003
例えば、縦横比０．２３において、マットパターン層の直径が略３０μｍであることを考慮するとき、パターン高さは略６．９μｍであり、マットパターン層の直径が略６０μｍであることを考慮するとき、パターン高さは略１３．８μｍであってよい。さらに他の例として、縦横比０．５において、マットパターン層の直径が略３０μｍであることを考慮するとき、パターン高さは略15μｍであり、マットパターン層の直径が略６０μｍであることを考慮するとき、パターン高さは略３０μｍであってよい。したがって、中心照度比率及び遮蔽比率が９０％以上の区間は、マットパターン層の縦横比は略０．２３～０．５区間、パターン直径は略３０μｍ～６０μｍ、パターン高さは略６．９μｍ～３０μｍに設定できる。
図９Ａは、本開示の様々な実施例に係る、ヘイズ関連光学フィルムのマットパターンの概略図である。
図９Ｂは、本開示の様々な実施例に係る、光学フィルムのマットパターンのヘイズに対する輝度及び／又は遮蔽の連関性を示すグラフである。
図９Ｃは、本開示の様々な実施例に係る、光学フィルムのマットパターン関連遮蔽効果を説明するための図である。
図１０Ａは、本開示の一実施例に係る、マットパターン層の一部分のパターンを拡大した図である。
図１０Ｂは、本開示の他の実施例に係る、マットパターン層の一部分のパターンを拡大した図である。
図１０Ｃは、本開示のさらに他の実施例に係る、マットパターン層の一部分のパターンを拡大した図である。
図１０Ｄは、本開示のさらに他の実施例に係る、マットパターン層の一部分のパターンを拡大した図である。
図１０Ｅは、本開示のさらに他の実施例に係る、マットパターン層の一部分のパターンを拡大した図である。
本開示において、バックライトユニット（例えば、図１、図２のバックライトユニット１０）は、第１光学フィルム（例えば、図５Ａの光学フィルム１００）を含むことができる。第１光学フィルム１００は、第１シート（例えば、図５Ａの第１シート１１０）、及び第１シート１１０と合紙された第２シート（例えば、図５Ａの第２シート１２０）を含むことができる。 図９Ａ～図10Eの第１シート１１０及び第２シート１２０の構成は、図３～図８Ｂの第１シート１１０及び第２シート１２０の構成と一部又は全部が同一であってよい。
様々な実施例によれば、第１シート１１０は、第１ベース部１１２、第１ベース部１１２の一面に配置された第１パターンを含む第１パターン層１１１、及び第１ベース部１１２の他面に配置された第２パターンを含む第２パターン層１１３を含むことができる。第２シート１２０は、第２ベース部１２２、第２ベース部１２２の一面に配置された第３パターンを含む第３パターン層１２１、及び第２ベース部１２２の他面に配置された第４パターンを含む第４パターン層１２３を含むことができる。
様々な実施例によれば、第２パターン層１１３及び第４パターン層１２３は、互いに対応する構造であってよい。第２パターン層１１３及び第４パターン層１２３はマット（ｍａｔｔ）パターンを形成できる。例えば、第２パターン層１１３及び／又は第４パターン層１２３は、複数個の突出（例えば、膨らんだ）部分が不規則に配列されてよい。複数個の突出部分のそれぞれは、互いにランダムな形成であってよく、下方に向かって突出していてよい。
様々な実施例によれば、マットパターン層（例えば、第２パターン層１１３及び／又は第４パターン層１２３）は、ヘイズ（Ｈｚ）の異なる様々なマットを使用することができる。例えば、マットパターン層の種類は、第１マット（例えば、Ｍａｔｔｅ １、図１０Ａ参照）、第２マット（例えば、Ｍａｔｔｅ ２、図１０Ｂ参照）、第３マット（例えば、Ｍａｔｔｅ ３、図１０Ｃ参照）、第４マット（例えば、Ｍａｔｔｅ ４、図１０Ｄ参照）、又は第５マット（例えば、Ｍａｔｔｅ ５、図１０Ｅ参照）のうち少なくとも一つであってよい。
一実施例によれば、マットパターン層は、前記種類によるヘイズ（Ｈｚ）が低くなるほど遮蔽効率が改善され得る。図９Ａを参照すると、マットパターン層においてパターン密度が低くなるほど、複数個の突出部分が除外された空の領域が増加し得る。これにより、第２シート１２０のピラミッドパターンの再帰反射によって伝達された光は、第１シート１１０のマットパターン層の前記空の領域によって全反射する量が増加し得る。具体的に、第２シート１２０のピラミッドパターン層から出射した光は、第１シート１１０のマットパターン層の突出部分に入射して透過され、マットパターン層の突出部分以外の領域（例えば、空の領域）に接触時に全反射し、ピラミッドパターン層に向かう光経路が形成されることにより、光サイクルが起き得る。これにより、光学フィルムの輝度性能維持及び遮蔽性能が改善され得る。例えば、マットパターン層の突出部分が形成されることによって輝度が低下せずに済む。さらに他の例として、マットパターン層のヘイズ（Ｈｚ）が低くなることにより、界面（例えば、マットパターン層の前記空の領域）の全反射光量が増加し、直光として出射する比重が減り、全体的な出射光の均一度が向上し得る。
様々な実施例によれば、マットパターン層（例えば、第２パターン層１１３及び／又は第４パターン層１２３）は、ヘイズが略１３％～８５％の区間であるマットを使用する場合に、遮蔽（例えば、遮蔽比率）の効率が改善され得る。図９Ｂ、図９Ｃ及び下記［表３］を参照すると、マットパターン層のヘイズ（Ｈｚ）を異ならせて実験し、輝度（例えば、中心照度比率）と遮蔽（例えば、遮蔽率）の効果を確認した。前記遮蔽効果（例えば、表３の遮蔽）は、光源（例えば、ＬＥＤ）、遮蔽シート１～２枚（例えば、第１シート１１０及び／又は第２シート１２０）、カラー変換シート及びプリズムシートの積層構造において、前記遮蔽シートのマットパターン（マットパターン層（例えば、第２パターン層１１３及び／又は第４パターン層１２３））を異なるように調節しながらそれぞれの面粗度を測定する方式（測定装備：Ｍｕｒａ（面粗度装備））で評価できる。例えば、前記それぞれの面粗度を肉眼で観察して遮蔽レベルを１（低）～５（高）まで相対評価する方式であり、図９Ｃを参照できる。
マットパターン層としてヘイズ値が略９９％である第１マット（例えば、Ｍａｔｔｅ １）を使用する場合に、遮蔽率は略１．５であることが確認できる。他の例として、マットパターン層としてヘイズ値が略９５％である第２マット（例えば、Ｍａｔｔｅ ２）を使用する場合に、遮蔽率は略３．５であることが確認できる。さらに他の例として、マットパターン層としてヘイズ値が略８５％である第３マット（例えば、Ｍａｔｔｅ ３）を使用する場合に、遮蔽率は略３．５であることが確認できる。さらに他の例として、マットパターン層としてヘイズ値が略６９％である第４マット（例えば、Ｍａｔｔｅ ４）を使用する場合に、遮蔽率は略４．０であることが確認できる。さらに他の例として、マットパターン層としてヘイズ値が略１３％である第５マット（例えば、Ｍａｔｔｅ ５）を使用する場合に、遮蔽率は略４．３であることが確認できる。前記遮蔽率が増加するほど高遮蔽を提供し、これにより、ヘイズ値が減少するほど遮蔽性能が改善されることが確認できる。
Figure 0007305231000004
再び［表３］を参照すると、マットパターン層のパターン縦横比を異ならせて実験し、遮蔽（例えば、遮蔽比率）効果を確認した。一例として、マットパターン層として縦横比値が略０．５である第１マット（例えば、Ｍａｔｔｅ １）を使用する場合に、遮蔽率は略１．５であることが確認できる。他の例として、マットパターン層として縦横比値が略０．３５である第２マット（例えば、Ｍａｔｔｅ ２）を使用する場合に、遮蔽率は略３．５であることが確認できる。さらに他の例として、マットパターン層として縦横比値が略０．５である第３マット（例えば、Ｍａｔｔｅ ３）を使用する場合に、遮蔽率は略３．５であることが確認できる。さらに他の例として、マットパターン層として縦横比値が略０．２３である第５マット（例えば、Ｍａｔｔｅ ５）を使用する場合に、遮蔽率は略４．３であることが確認できる。前記遮蔽率が増加するほど高遮蔽を提供し、これにより、概ね、縦横比値が減少するほど遮蔽性能が改善されることが確認できる。
再び［表３］を参照すると、マットパターン層のパターン密度を異ならせて実験し、遮蔽（例えば、遮蔽比率）効果を確認した。マットパターン層のうち一部のマットパターン層（例えば、下記の第１マット、第２マット）のパターン密度値が１００％であることを基準にし、パターン密度値が減少する他のマットパターン層と比較して遮蔽効果を開示した。一例として、マットパターン層としてパターン密度値が略１００％である第１マット（例えば、Ｍａｔｔｅ １）を使用する場合に、遮蔽率は略１．５であることが確認できる。他の例として、マットパターン層としてパターン密度値が略１００％である第２マット（例えば、Ｍａｔｔｅ ２）を使用する場合に、遮蔽率は略３．５であることが確認できる。さらに他の例として、マットパターン層としてパターン密度値が略３０％である第３マット（例えば、Ｍａｔｔｅ ３）を使用する場合に、遮蔽率は略３．５であることが確認できる。さらに他の例として、マットパターン層としてパターン密度値が略６．８％である第５マット（例えば、Ｍａｔｔｅ ５）を使用する場合に、遮蔽率は略４．３であることが確認できる。前記遮蔽率が増加するほど高遮蔽を提供し、これにより、概ね、パターン密度値が減少するほど遮蔽性能が改善されることが確認できる。
本開示の実施例によれば、遮蔽（例えば、遮蔽比率）効果は、マットパターン層のヘイズ値が小さいほど、縦横比値が小さいほど、パターン密度値が小さいほど増加することが確認できる。遮蔽効果は、マットパターン層のヘイズ、縦横比、及び／又はパターン密度値の組合せによって異なるように示され、ヘイズ、縦横比、及びパターン密度の順に遮蔽効果に影響を及ぼし得ることを確認した。
図１１Ａ及び図１１Ｂは、本開示の様々な実施例に係る、光学フィルムの光学特性を示すための図である。
本開示において、バックライトユニット（例えば、図１、図２のバックライトユニット１０）は、第１光学フィルム（例えば、図５Ａの光学フィルム１００）を含むことができる。第１光学フィルム１００は、第１シート（例えば、図５Ａの第１シート１１０）、及び第１シート１１０と合紙された第２シート（例えば、図５Ａの第２シート１２０）を含むことができる。図１１Ａ及び図１１Ｂの第１シート１１０及び第２シート１２０を含む第１光学フィルム１００の構成は、図３～図１０Ｅの第１シート１１０及び第２シート１２０を含む第１光学フィルム１００の構成と一部又は全部が同一であってよい。
図１１Ａ及び図１１Ｂを参照すると、従来の第１構成（ａ）、従来の第２構成（ｂ）、及び本開示の実施例に係る構成（ｃ）に区分し、これによる遮蔽性能優秀効果が確認できる。視野角分布は、青い色から赤い色に行くほど光の明るさが強いと定義できる。
一実施例によれば、本実施例に係る構成（ｃ）は、従来の第１構成（ａ）及び従来第２構成（ｂ）と比較して、視野角分布を確認すれば（測定位置１）、遮蔽シート（例えば、第１光学フィルム）の出射光が中心出射によって集光することが確認できる。また、遮蔽シートと下拡散シートが積層された構造において、視野角分布を確認すれば（測定位置２）、本実施例に係る構成（ｃ）が、従来の第１構成（ａ）及び従来第２構成（ｂ）と比較して、中心に光が集中することによって直光が多くなることが確認できる。また、遮蔽シート、下拡散シート及びプリズムシート（例えば、図１、図２のプリズムシート１５，１６）が積層された構造において、視野角分布を確認すれば（測定位置３）、本実施例に係る構成（ｃ）が、従来の第１構成（ａ）及び従来の第２構成（ｂ）と比較して、遮蔽シートを出射した光が、光分布が平準化し、中心に光が集中することが確認できる。これにより、相対的に多い中心出射光がプリズムシートを通過することが確認でき、これは、再帰反射効率を上昇させ、遮蔽性能が改善されることが確認できる。また、遮蔽シート、下拡散シート、プリズムシート（例えば、図１、図２のプリズムシート１５，１６）、及び上拡散シートが積層された構造において、視野角分布を確認すれば（測定位置４）、本実施例に係る構成（ｃ）が、従来の第１構成（ａ）及び従来の第２構成（ｂ）と比較して、遮蔽シートを出射した光が、光分布が平準化し、中心に光が集中することが確認できる。
以上に説明した本開示の様々な実施例の光学フィルム及びこれを含むバックライトユニットは、前述した実施例及び図面によって限定されるものではなく、本開示の技術的範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であることは、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者にとって明らかであろう。
１０ バックライトユニット
１１ａ 光源
１３ カラー変換シート
１００ 光学フィルム
１１０ 第１シート
１２０ 第２シート

Claims (20)

  1. バックライトユニットであって、
    光源、
    前記光源から放出された光の色を変換するためのカラー変換シート、及び
    前記カラー変換シートの上（ｏｖｅｒ）に配置された少なくとも一つの光学フィルムを含み、
    前記少なくとも一つの光学フィルムは、
    第１ベース部と、前記第１ベース部の一面に配置され、複数個のピラミッドパターンを含む第１パターン層と、前記第１ベース部の他面に配置され、前記複数個のピラミッドパターンと異なるパターンを含む第２パターン層とを含む第１シート、及び
    第２ベース部と、前記第２ベース部の一面に配置され、複数個のピラミッドパターンを含む第３パターン層と、前記第２ベース部の他面に配置され、前記第２パターン層のパターンと対応するパターンを含む第４パターン層とを含む第２シート、を含み、
    前記第２パターン層のパターンと前記第４パターン層のパターンは不規則な複数個の突出部分を含み、
    前記第２パターン層は接着性物質を含み、前記第２パターン層の前記複数個の突出部分が前記第３パターン層の前記複数個のピラミッドパターンに接着することによって、前記第１シート及び前記第２シートが合紙（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）されることを特徴とするバックライトユニット。
  2. 前記第１パターン層の前記複数個のピラミッドパターン、及び前記第３パターン層の前記複数個のピラミッドパターンは、第１方向に複数個の行を有し、前記第１方向と垂直の第２方向に複数個の列を有する、請求項１に記載のバックライトユニット。
  3. 前記第１パターン層の前記複数個のピラミッドパターンは、前記第１ベース部の前記一面をエッチングして形成された陰刻ピラミッドパターンであり、
    前記第３パターン層の前記複数個のピラミッドパターンは、前記第２ベース部の前記一面をエッチングして形成された陰刻ピラミッドパターンである、請求項１に記載のバックライトユニット。
  4. 前記第１パターン層の屈折率と前記第３パターン層の屈折率は互いに同一である、請求項１に記載のバックライトユニット。
  5. 前記第１パターン層の屈折率と前記第３パターン層の屈折率は１．４７～１．７０を有するように形成された、請求項４に記載のバックライトユニット。
  6. 前記複数個のピラミッドパターンのそれぞれは、ピラミッド形状の４個の面のうち２個の向かい合う面間の角度と定義される頂点角を形成し、
    前記第１パターン層の第１頂点角は略８７゜～９３゜であり、前記第３パターン層の第２頂点角は略８７゜～９３゜である、請求項１に記載のバックライトユニット。
  7. 前記第２パターン層及び前記第４パターン層の面積において、前記複数個の突出部分が占める面積を定義する、前記第２パターン層及び前記第４パターン層の密度は５％～９％である、請求項６に記載のバックライトユニット。
  8. 前記第２パターン層及び前記第４パターン層において、前記複数個の突出部分のそれぞれの直径の平均値は３０μｍ～６０μｍである、請求項７に記載のバックライトユニット。
  9. 前記第２パターン層及び前記第４パターン層の縦横比は、０．２３～０．５の区間である、請求項８に記載のバックライトユニット。
  10. 前記第２パターン層及び前記第４パターン層において、前記複数個の突出部分のそれぞれの高さの平均値は、６．９μｍ～３０μｍである、請求項８に記載のバックライトユニット。
  11. 前記第２パターン層及び前記第４パターン層のヘイズは、１３％～８５％である、請求項１に記載のバックライトユニット。
  12. 前記第２パターン層及び前記第４パターン層の前記不規則な複数個の突出部分は、少なくとも一部が曲面形状を有する、請求項１に記載のバックライトユニット。
  13. 光学フィルムであって、
    第１ベース部と、前記第１ベース部の一面に配置され、複数個のピラミッドパターンを含む第１パターン層と、前記第１ベース部の他面に配置され、前記複数個のピラミッドパターンと異なるパターンを含む第２パターン層とを含む第１シート、及び
    第２ベース部と、前記第２ベース部の一面に配置され、複数個のピラミッドパターンを含む第３パターン層と、前記第２ベース部の他面に配置され、前記第２パターン層のパターンに対応するパターンを含む第４パターン層とを含む第２シート、を含み、
    前記第２パターン層のパターンと前記第４パターン層のパターンは不規則な複数個の突出部分を含み、
    前記第２パターン層は接着性物質を含み、前記第２パターン層と前記第３パターン層が互いに接着されることにより、前記第１シート及び前記第２シートが合紙（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）されることを特徴とする光学フィルム。
  14. 前記第１パターン層の屈折率と前記第３パターン層の屈折率は互いに同一である、請求項１３に記載の光学フィルム。
  15. 前記複数個のピラミッドパターンのそれぞれは、ピラミッド形状の４個の面のうち２個の向かい合う面間の角度と定義される頂点角を形成し、
    前記第１パターン層の第１頂点角は略８７゜～９３゜であり、前記第３パターン層の第２頂点角は略８７゜～９３゜である、請求項１３に記載の光学フィルム。
  16. 前記第２パターン層及び前記第４パターン層の面積において、前記複数個の突出部分が占める面積を定義する、前記第２パターン層及び前記第４パターン層の密度は５％～９％である、請求項１５に記載の光学フィルム。
  17. 前記第２パターン層及び前記第４パターン層において、前記複数個の突出部分のそれぞれの直径の平均値は、３０μｍ～６０μｍである、請求項１６に記載の光学フィルム。
  18. 前記第２パターン層及び前記第４パターン層の縦横比は、０．２３～０．５の区間である、請求項１７に記載の光学フィルム。
  19. 前記第２パターン層及び前記第４パターン層において、前記複数個の突出部分のそれぞれの高さの平均値は、６．９μｍ～３０μｍである、請求項１７に記載の光学フィルム。
  20. 前記第２パターン層及び前記第４パターン層のヘイズは、１３％～８５％である、請求項１３に記載の光学フィルム。
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