KR100900170B1 - 공동 강화된 다층 광학 필름 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

다층 광학 필름은 지지층, 지지층에 형성된 인쇄가능한 중간 박층, 및 인쇄가능한 중간층에 형성된 상부 프리즘층 또는 상부 구조면층을 포함한다. 중간 박층은 중간층으로 다수의 오목한 노치가 임프린트되며, 이 노치는 지지층에 형성된 중간층과 상부 프리즘층을 단단하게 상호 고정시켜서 상부 프리즘층으로부터 아래 방향으로 돌출하는 다수의 하부 돌출부와 각각 결합된다.

Description

공동 강화된 다층 광학 필름 및 그 제조 방법{SYNERGETICALLY ENHANCED MULTIPLE-LAYER OPTICAL FILM AND PROCESS THEREOF}
도 1 은 본 발명의 다층 광학 필름을 도시하는 단면도이다.
도 2 는 본 발명의 광학 필름에 연속적으로 형성된 다수의 하부 돌출부를 도시하는 단면도이다.
도 3 은 본 발명의 다른 바람직한 실시형태를 도시한다.
도 4 는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시형태를 도시한다.
도 5 는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시형태를 도시한다.
도 6 은 본 발명의 또 다른 실시형태를 도시한다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
2: 상부 프리즘층
4: 하부 돌출부
5: 지지층
6: 노치
7: 중간층
본 발명의 동일한 발명자에 의해 출원된 U.S. 특허 출원 번호 제 11/358,349 에는 구조면층 및 이 구조면층과 결합된 지지층을 포함하는 광학 필름이 개시되어 있고, 상기 구조면층은 상기 구조면층의 상부에 형성되고 구조면층의 바닥부에 형성된 다수의 하부 프리즘형 돌출부 또는 하부 돌출부를 구비한 다수의 상부 프리즘형 또는 구조화된 돌출부를 포함한다. 지지층에는 오목한 다수의 노치가 형성되어 있으며, 이들 노치는 구조면층의 하부 돌출부와 결합하여 구조면층과 지지층을 단단하게 상호 고정시켜 필름 강도와 광학 필름의 밝기를 증가시킨다.
지지층은 PET 를 포함하는 열가소성 수지로 만들어진다. 지지층에서 노치를 형성할 때, 열가소성층은 노치층의 형성 또는 성형을 위해 성형되도록 수지를 연화시키기 위해 유리 전이 온도 이상으로 가열된다. 그 다음, 열가소성층은 냉각되어 몰드로부터 분리되는데, 이는 매우 복잡한 과정이고 또한 제조 시간을 더 길게 한다.
반면에, 제품 면적이 매우 크면, 열가소성 수지막 또는 층에 오목한 미세 구조를 균일하게 형성하는 것이 어렵다. 또한 층의 미세 구조를 초소형화하는 것이 어렵기 때문에, 산업적 또는 상업적 용도가 제한된다.
본 발명자는 위와 같은 선 발명의 결점을 감안하여 쉽고도 경제적으로 제조될 수 있는 본 다층 광학 필름을 발명하였다.
본 발명의 목적은 지지층, 상기 지지층 위에 형성된 인쇄가능한 중간층과 상기 인쇄가능한 중간층 위에 형성된 상부 구조면층 또는 상부 프리즘층을 포함하고, 상기 중간층에는 다수의 오목한 노치가 형성되어 있고, 상부 프리즘층으로부터 아래 방향으로 돌출한 다수의 하부 돌출부가 상기 각각의 노치에 결합함으로써 상기 상부 프리즘층과 지지층 위에 형성된 상기 중간층을 상호 고정시키게 되는 다층 광학 필름을 제공하는 것이다.
중간층은 광경화성 또는 열경화성 수지로 만들어지기 때문에, 몰딩 공정동안 노치가 쉽고 신속하게 임프린트될 수 있어서, 상호 고정된 다층 광학 필름을 신속하게 저렴한 제조 비용으로 제조할 수 있다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 광학 필름 또는 프리즘 시트 (1) 는 지지층 (5), 지지층 (5) 위에 형성된 인쇄가능한 중간층 (또는 박층) (7), 및 중간층 (7) 위에 형성된 상부 구조면층 또는 상부 프리즘층 (2) 을 포함한다.
상부 프리즘층 (2) 은 다수의 상부 프리즘형 돌출부 (3) 를 포함하고, 각 상부 프리즘형 돌출부 (3) 는 상방으로 점점 좁아져 사이에 각을 형성하는 두 개의 상부 프리즘면 (3a, 3b) 으로 형성되어 있다.
지지층 (5) 은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리카보네이트 (PC), 및다른 적당한 투명 재료로 이루어질 수 있다.
중간층 (7) 및 상부 프리즘층 (2) 은 각각 광경화성 수지 (자외선 (또는 UV) 경화성 수지를 포함해서), 및 열경화성 수지로 되어 있다.
숫자 N1, N2, N3 은 각각 상부 프리즘층 (2), 중간층 (7) 및 지지층 (5) 의 굴절률을 나타내고, 본 발명에 있어서 제한되지 않는다. 중간층 (7) 및 지지층 (5) 은 동일한 굴절률을 가질 수 있다 (N2=N3). 그러나, 상부 프리즘층 (2) 은 중간층 (7) 의 굴절률보다 크거나 (N1>N2), 또는 지지층 (5) 의 굴절률보다 큰 (N1>N3) 굴절률 (N1) 을 갖는다.
본 발명의 광학 필름은 다음과 같은 단계를 포함하는 공정으로 제조될 수 있다:
1. 지지층 위에 중간층의 열경화성 수지 또는 광경화성 수지를 균일하게 코팅하고, 중간층에 오목한 다수의 노치를 임프린팅하는 단계, 그리고 오목한 다수의 노치 (6) 를 갖는 중간층을 형성하기 위해 히터에 의한 가열이나 광 조사 (자외선 조사 등) 에 의해 중간층의 수지를 경화시키는 단계, 및
2. 중간층 (7) 위에 상부 프리즘층 (2) 의 광경화성 또는 열경화성 수지를 형성하거나 또는 임프린팅하여 상부 프리즘층 (2) 의 수지를 중간층 (7) 의 노치 (6) 에 채우거나, 떨어지게 하거나, 스며들게 하거나 또는 흐르게 하는 단계, 상부 프리즘층 (2) 과 지지층 (5) 위에 형성된 중간층 (7) 을 단단하게 상호 고정시키기 위해 상부 프리즘층 (2) 으로부터 아래로 각각 돌출하여 중간층 (7) 의 노치 (6) 와 각각 결합하는 다수의 하부 돌출부 (4) 를 형성하기 위해 히터에 의한 가열이나 자외선 조사에 의해 상부 프리즘층 (2) 의 수지를 경화시키는 단계.
지지층 (5) 과 중간층 (7) 사이의 결합 강도를 강화시키기 위해서, 지지층 (5) 은 프라이머 코팅으로 예비 코팅된 후에, 중간층 (7) 에 노치 (6) 를 형성하거 나 또는 임프린팅하기 위해 지지층 (5) 에 광경화성 또는 열경화성 수지로 코팅될 수도 있다.
하부 돌출부 (4) 의 형상은 본 발명에 있어 제한되지 않는다. 하부 돌출부 (4) 는 상부 프리즘층 (2) 의 길이방향 단면도에서 볼 때 상부 프리즘층 (2) 의 아래 방향으로 좁아지는 삼각형으로 형성될 수 있다. 본 발명에서는 직사각형, 둥근형 또는 구형 등의 다른 형상 또한 사용될 수 있다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 각 하부 돌출부 (4) 는 2 마이크론 ~ 5 마이크론 의 범위인 높이 (H) 를 갖는다. 각 하부 돌출부 (4) 는 아래 방향으로 좁아져 10 ~ 40°의 범위의 예각을 형성하는 두 개의 프리즘면 (4a, 4b) 을 갖는 삼각형으로 형성되어 있다.
하부 돌출부 (4) 는 상부 프리즘층 (2) 의 바닥부에 연속적으로 또는 계속적으로 형성될 수 있다. 또는, 하부 돌출부 (4) 는 상부 프리즘층 (2) 의 바닥부에 단속적으로 형성될 수도 있다. 하부 돌출부 (4) 의 개수가 많을수록, 광학 필름의 광학 특성이 더욱 향상된다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 각 상부 프리즘형 돌출부 (3) 는 윗쪽으로 좁아져 상부 능선 (또는 정점선) (L) 에서 교차하는 두 개의 프리즘면 (3a, 3b) 을 포함하고, 각 하부 돌출부 (4) 는 아래 방향으로 좁아져 하부 능선 (L1) 에서 교차되는 두 개의 프리즘면 (4a, 4b) 을 가지며, 상부 능선 (L) 은 하부 능선 (L1) 에 수직이 된다.
물론, 상기 언급된 상부 능선 (L) 은 하부 능선 (L1) 에 평행할 수도 있다.
상부 능선 또는 하부 능선의 배치의 다른 배향은 본 발명에 따라 변형될 수 있다.
도 4 에 도시된 바와 같이, 하부 능선 (L2) 은 아치형 또는 곡선이 되도록 변형될 수 있고, 모든 하부 능선 (L2) 은 상부 프리즘층 (2) 의 바닥에 동심으로 형성된다.
도 5 에 도시된 바와 같이, 몇몇 상부 프리즘형 돌출부 (3') 는 다른 상부 프리즘형 돌출부 (3) 보다 각각 더 낮아서, 서로 다른 높이의 상부 프리즘형 돌출부 (3, 3') 가 존재하게 된다. 높은 돌출부와 낮은 돌출부는 지지층 (5) 위의 중간층 (7) 에 교대로 형성될 수 있다.
도 6 에 도시된 바와 같이, 몇몇 상부 프리즘형 돌출부는 둥근형 돌출부 (3r) 또는 반원통형 돌출부가 되도록 변형되어 왔다. 본 발명에 있어서 상부 돌출부 (3) 는 다른 형상으로도 변형될 수 있다.
본 발명은 본문의 "종래 기술" 의 부분에서 언급된 바와 같은 선출원보다 우수한 이하의 이점을 갖는다:
1. 제조 시간이 단축될 수 있다,
2. 미세 구조 패턴이 광학 필름의 층에 더 균일하게 형성될 수 있어서, 광학 필름의 밝기 및 광균일성이 향상된다,
3. 광학 필름의 패턴 또는 구조가 용이하게 초소형화될 수 있다, 및
4. 광학 필름의 제조 질 및 효율이 향상되어서, 제조 비용이 절감될 수 있다.
광경화성 또는 열경화성 수지로 만들어진 본 발명의 중간층 (7) 은 박층이기 때문에, 더 큰 두께를 갖는 전술한 선출원 또는 종래 기술의 지지층과 비교하여, 중간층 (7) 의 광경화성 또는 열경화성 수지의 "박층" 은 중간층 (7) 에 노치 (6) 또는 패턴이 신속하게 형성되거나 임프린트될 수 있고, 그 후에 중간층은 자외선 조사 또는 가열에 의해 신속하게 경화되어서, 성형 또는 탈형 작업 동안에 수지의 유리 전이 온도를 높이거나 낮추기 위해 더 긴 시간을 요구하는 종래 기술과 비교하여, 본 발명의 총 제조 시간 및 비용이 절감된다.
본 발명은 본 발명의 범위 및 요지를 벗어나지 않으면서 더 변형될 수 있다.
지지층, 상기 지지층 위에 형성되며, 상부에 형성된 다수의 노치를 갖는 인쇄가능한 중간층과 상기 중간층 위에 형성된 상부 구조면층을 포함하고, 상기 구조면층은 이 구조면층으로부터 아래 방향으로 돌출한 다수의 하부 돌출부를 구비하고, 이 돌출부는 상기 중간층의 각 노치와 결합하여 상기 상부 구조면층과 지지층 위에 형성된 상기 중간층을 상호 고정시켜서 다층 광학 필름을 형성하게 되는 다층 광학 필름을 제공함으로써, 몰딩 공정동안 노치가 쉽고 신속하게 임프린트될 수 있어서, 신속하게 저렴한 제조 비용으로 다층 광학 필름을 제조할 수 있다.

Claims (5)

  1. 다층 광학 필름으로서,
    지지층,
    상기 지지층 위에 형성되며, 상부에 형성된 다수의 노치를 갖는 인쇄가능한 중간층과, 상기 중간층 위에 형성된 상부 구조면층을 포함하고,
    상기 구조면층은 이 구조면층으로부터 아래 방향으로 돌출한 다수의 하부 돌출부를 구비하고, 이 돌출부는 상기 중간층의 각 노치와 결합하여 상기 상부 구조면층과 지지층 위에 형성된 상기 중간층을 상호 고정시켜서 다층 광학 필름을 형성하게 되는 다층 광학 필름.
  2. 제 1 항에 있어서, 상부 구조면층의 길이방향 단면도에서 볼 때 상기 각 하부 돌출부는 상기 상부 구조면층에서 아래방향으로 좁아지는 삼각형으로 형성되어 있고, 상기 각 노치는 상기 중간층에서 아래 방향으로 좁아지면서 삼각형으로 형성되어 있는 다층 광학 필름.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 상부 구조면층은 이 구조면층으로부터 윗방향으로 돌출한 다수의 상부 프리즘형 돌출부를 포함하는 다층 광학 필름.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 지지층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리카보네 이트를 포함하는 투명 열가소성 수지로 만들어진 다층 광학 필름.
  5. 제 1 항의 다층 광학 필름의 제조 방법으로서,
    A. 지지층 위에 중간층의 열경화성 수지 또는 광경화성 수지를 균일하게 코팅하는 단계, 중간층에 오목한 다수의 노치를 임프린팅하는 단계와, 오목한 다수의 노치를 갖는 중간층을 형성하기 위해 가열 또는 광조사에 의해 중간층의 수지를 경화 시키는 단계, 및
    B. 중간층 위에 상부 프리즘층의 광경화성 또는 열경화성 수지를 형성하거나 또는 임프린팅하여 상부 프리즘층의 수지를 중간층의 노치에 채우는 단계, 상부 프리즘층과 지지층에 형성된 중간층을 단단하게 상호 고정시켜 다층 광학 필름을 형성하기 위해 상부 프리즘층으로부터 아래로 각각 돌출하여 중간층의 노치와 각각 결합하는 다수의 하부 돌출부를 형성하기 위해 가열 또는 자외선 조사에 의해 상부 프리즘층의 수지를 경화시키는 단계를 포함하는 다층 광학 필름의 제조 방법.
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