KR101040552B1 - 광학 필름, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치 - Google Patents

광학 필름, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101040552B1
KR101040552B1 KR1020090049885A KR20090049885A KR101040552B1 KR 101040552 B1 KR101040552 B1 KR 101040552B1 KR 1020090049885 A KR1020090049885 A KR 1020090049885A KR 20090049885 A KR20090049885 A KR 20090049885A KR 101040552 B1 KR101040552 B1 KR 101040552B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical film
base
micro lenses
microlens
pitch
Prior art date
Application number
KR1020090049885A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100051009A (ko
Inventor
한병희
이승호
엄기언
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Publication of KR20100051009A publication Critical patent/KR20100051009A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101040552B1 publication Critical patent/KR101040552B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/0006Arrays
    • G02B3/0037Arrays characterized by the distribution or form of lenses
    • G02B3/0062Stacked lens arrays, i.e. refractive surfaces arranged in at least two planes, without structurally separate optical elements in-between
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/04Prisms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D7/00Producing flat articles, e.g. films or sheets
    • B29D7/01Films or sheets
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/021Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures
    • G02B5/0215Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures the surface having a regular structure
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/0236Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element
    • G02B5/0242Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element by means of dispersed particles
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0268Diffusing elements; Afocal elements characterized by the fabrication or manufacturing method
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0273Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use
    • G02B5/0278Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use used in transmission
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0051Diffusing sheet or layer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0053Prismatic sheet or layer; Brightness enhancement element, sheet or layer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0065Manufacturing aspects; Material aspects
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133606Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G02F1/133607Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members the light controlling member including light directing or refracting elements, e.g. prisms or lenses

Abstract

본 발명은 기저부 및 상기 기저부 상에 위치하며, 복수의 마이크로 렌즈 및 상기 복수의 마이크로 렌즈의 주변에 위치하는 복수의 홈부를 포함하는 돌출부를 포함하는 광학 필름을 제공한다.
광학 필름

Description

광학 필름, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치{Optical Film, Backlight Unit And Liquid Crystal Display Device Comprising The Same}
본 발명은 광학 필름에 관한 것으로, 보다 자세하게는 액정표시장치에 사용되는 광학 필름, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치에 관한 것이다.
근래에 각종 전기적 신호정보를 시각적으로 표현하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전하고 있고, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 저소비전력화 등의 우수한 특성을 지닌 다양한 평판표시장치(FPD : Flat Panel Display)가 소개되어 기존의 브라운관(CRT : Cathode Ray Tube)을 빠르게 대체하며 각광받고 있다.
이러한 평판표시장치의 예로는 액정표시장치(LCD Liquid Crystal Display), 플라즈마표시장치(PDP : Plazma Display Panel), 전계방출표시장치(FED : Field Emission Display), 전기발광표시장치(ELD : ElectroLuminescence Display) 등을 들 수 있는데, 이중 액정표시장치는 콘트라스트비(contrast ratio)가 크고 동화상 표시에 우수한 특징을 보여 현재 노트북용 표시화면, 모니터, TV 분야에서 가장 활 발하게 사용되고 있다.
일반적으로, 수광형 표시장치로 분류되는 액정표시장치는 화상을 표시하는 액정패널 이외에 상기 액정패널 하부에 배치되어 상기 액정패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛은 액정패널에 광을 제공하기 위해 광원 및 광학 시트 등으로 구성될 수 있다. 여기서, 광학 시트는 확산시트, 프리즘 시트 또는 보호시트 등을 포함할 수 있다.
상기와 같은 백라이트 유닛은 광원으로부터 출사된 빛의 확산 및 집광이 다수의 시트들로 이루어진 광학 시트로 이루어지고 있으나, 백라이트 유닛의 제조 수율 향상 및 휘도 향상을 달성하는데 많은 한계가 있다.
본 발명은 휘도를 향상시키고 휘선이 발생하는 것을 방지할 수 있는 광학 필름, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광학 필름은 기저부 및 상기 기저부 상에 위치하며, 복수의 마이크로 렌즈 및 상기 복수의 마이크로 렌즈의 주변에 위치하는 복수의 홈부를 포함하는 돌출부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 광원 및 상기 광원 상에 위치하는 광학 필름을 포함하며, 상기 광학 필름은 기저부 및 상기 기저부 상에 위치하는 돌출부는 포함하며, 상기 돌출부는 복수의 마이크로 렌즈, 상기 복수의 마이크로 렌즈의 주변에 위치하는 복수의 홈부 및 상기 복수의 마이크로 렌즈와 상기 복수의 홈부를 제외한 나머지 영역을 포함하고, 상기 마이크로 렌즈의 피치(P)와, 상기 마이크로 렌즈의 피치(P) 사이에 위치한 홈부의 폭(2×W1)과 상기 나머지 영역의 폭(W2)의 합과의 비율(P : 2×W1+W2)은 25:1 내지 25:15일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치는 광원, 상기 광원 상에 위치하는 광학 필름 및 상기 광학 필름 상에 위치하는 액정 패널을 포함하며, 상기 광학 필름은 기저부 및 상기 기저부 상에 위치하는 돌출부는 포함하며, 상기 돌출 부는 복수의 마이크로 렌즈, 상기 복수의 마이크로 렌즈의 주변에 위치하는 복수의 홈부 및 상기 복수의 마이크로 렌즈와 상기 복수의 홈부를 제외한 나머지 영역을 포함하고, 상기 마이크로 렌즈의 피치(P)와, 상기 마이크로 렌즈의 피치(P) 사이에 위치한 홈부의 폭(2×W1)과 상기 나머지 영역의 폭(W2)의 합과의 비율(P : 2×W1+W2)은 25:1 내지 25:15일 수 있다.
본 발명은 압출 방법을 이용하여 대량 생산이 가능하며 생산 수율을 향상시킬 수 있는 광학 필름을 제공할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 곡면을 갖는 기저부 및 돌출부를 구비하여 빛을 효율적으로 집광시켜 휘도를 향상시킬 수 있는 광학 필름을 제공할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 확산입자를 포함하여 휘선이 발생하는 것을 방지할 수 있는 광학 필름을 제공할 수 있는 이점이 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광학 필름의 제조방법을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 제 1 수지(1) 및 제 2 수지(2)를 공압출한다. 보다 자세하 게는, 제 1 수지(1)를 제 1 압출기(10)에 제공하고, 제 2 수지(2)를 제 2 압출기(20))에 제공하여 동시에 공압출한다.
이때, 제 1 수지(1) 및 제 2 수지(2)의 재료로는 폴리스티렌(PS), 폴리아크릴레이트(PA), PMMA, 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 등을 사용할 수 있으나, 광학적 응용에 있어서 1.58의 굴절률을 갖는 폴리카보네이트가 가장 바람직할 수 있다.
여기서, 제 1 수지(1) 및 제 2 수지(2)의 재료는 폴리카보네이트 펠릿(Pellet)을 사용할 수 있다. 펠릿은 어떤 재료의 고상화된 입자들을 말하는데 가루보다는 큰 입자일 수 있다.
이러한 펠릿은 각 수지와 산화방지제, UV첨가제 등의 첨가제들을 함께 혼합하여 펠릿을 형성할 수도 있다.
또한, 제 1 수지(1) 또는 제 2 수지(2)에 확산입자를 포함할 수 있다. 제 1 수지(1) 및 제 2 수지(2)는 추후 형성되는 광학 필름을 이루게 되어, 확산입자를 포함함으로써, 빛의 확산에 기여할 수 있다.
이때, 제 1 수지(1)나 제 2 수지(2)에 확산입자를 첨가하지 않으면, 하기에서 설명되는 본 발명의 제 1 실시 예와 같은 구조가 형성될 수 있고, 제 1 수지(1) 및 제 2 수지(2)에 확산입자를 첨가하면, 본 발명의 제 2 실시 예와 같은 구조가 형성되고, 제 1 수지(1)에만 확산입자를 첨가하면, 본 발명의 제 3 실시 예와 같은 구조의 광학 필름을 제조할 수 있게 된다.
여기서, 확산입자는 실리콘, 폴리메틸메타아크릴레이트 및 폴리카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으며, 입경이 1 내지 20㎛인 것을 사용할 수 있다.
상기 제 1 압출기(10) 및 제 2 압출기(20)는 280 내지 300℃의 내부 온도 조건이 갖춰져 상기 각 수지 펠릿들이 제공되면 각 압출기 내부에서 용융하여 각 압출관(11, 21)을 통해 용융된 제 1 수지(1) 및 제 2 수지(2)를 배출하게 된다.
이어, 상기 공압출된 제 1 수지(1) 및 제 2 수지(2)를 제 1 구조화된 면(31)을 갖는 제 1 롤(30) 및 제 2 구조화된 면(41)을 갖는 제 2 롤(40)을 통해 동시에 압연하여, 돌출부(56) 및 곡면을 포함하는 기저부(55)를 갖는 광학 필름(60)을 형성한다.
보다 자세하게는, 전술한 제 1 수지(1) 및 제 2 수지(2)가 각 압출관(11, 21)을 통해 압출되면, 제 1 수지(1) 및 제 2 수지(2)가 합쳐져 압출된다.
제 1 롤(30) 및 제 2 롤(40)은 표면 온도가 약 90 내지 100℃도로 유지하여, 제 1 롤(30) 및 제 2 롤(40)의 사이에 압연되는 제 1 수지(1), 제 2 수지(2)의 온도를 급냉하여 고상화할 수 있다.
상기 압출된 제 1 수지(1) 및 제 2 수지(2)를 제 1 롤(30) 및 제 2 롤(40)의 사이로 통과시켜 압연함으로써, 돌출부(56) 및 기저부(55)가 형성된 광학 필름(60)을 형성할 수 있게 된다.
여기서, 제 1 롤(30) 및 제 2 롤(40)은 각각 구조화된 면을 갖고 있는데, 제 1 구조화된 면(31)은 구불구불한 물결 패턴일 수 있고, 제 2 구조화된 면(41)은 마이크로 렌즈의 역상일 수 있다.
여기서, 제 2 롤(40)은 롤의 표면을 니켈(Ni) 코팅하고, 세라믹으로 다시 코팅한 후, 레이저를 이용하여 제 2 롤(40)의 구조화된 면(41)을 가공하여 형성될 수 있다.
이때, 레이저를 롤의 표면에 조사하게 되면, 레이저가 조사된 영역의 세라믹이 녹아 마이크로 렌즈의 역상이 형상되고, 그 부분의 세라믹들이 옆으로 흘러 올라오게 된다. 따라서, 제 2 롤(40)의 표면은 세라믹들이 녹은 형태가 그대로 남아있게 되어 추후 마이크로 렌즈를 형성하게 되면, 표면에 일정 거칠기를 갖도록 형성할 수 있게 된다.
이에 따라, 제 1 롤(30) 및 제 2 롤(40)에 의해 압연된 광학 필름(60)은 복수의 마이크로 렌즈, 상기 복수의 마이크로 렌즈의 둘레에 위치하는 홈부를 포함하는 돌출부(56) 및 곡면을 갖는 기저부(55)가 형성될 수 있다.
즉, 광학 필름(60)의 일면에는 제 1 롤(30)의 구조화된 면(31)의 역상이 형성되어 구불구불한 물결 형상인 곡면이 형성되고, 광학 필름(60)의 타면은 제 2 롤(40)의 구조화된 면(41)의 역상이 형성되어 마이크로 렌즈 형상인 돌출부(56)가 형성되게 된다.
따라서, 하면이 곡면으로 이루어진 기저부(55) 및 돌출부(56)를 포함하는 광학 필름(60)이 형성될 수 있다.
반면, 제 1 롤(30)의 구조화된 면(31)이 평평한 면일 수도 있다. 이에 따라, 광학 필름(60)의 일면은 곡면이 아닌 평평한 면으로 형성될 수도 있다.
이하, 전술한 본 발명의 일 실시 예에 따른 광학 필름의 제조방법으로 제조된 광학 필름을 설명하면 다음과 같다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광학 필름을 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광학 필름(100)은 기저부(110) 및 상기 기저부(110) 상에 위치하며, 복수의 마이크로 렌즈(121), 상기 복수의 마이크로 렌즈(121)의 주변에 위치하는 홈부(122) 및 상기 복수의 마이크로 렌즈(121)와 홈부(122)를 제외한 영역인 나머지 영역(123)을 포함하는 돌출부(120)를 포함할 수 있다.
상기 기저부(110)는 광학 필름(100)을 지지하며, 광원으로부터 입사되는 광을 투과시키는 역할을 한다. 기저부(110)는 폴리스티렌(PS), 폴리아크릴레이트(PA), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등을 사용할 수 있으나, 광학적 응용에 있어서 1.58의 굴절률을 갖는 폴리카보네이트(PC)가 가장 바람직할 수 있다.
상기 기저부(110)의 하면(111)은 곡면으로 이루어질 수 있다. 상기 곡면은 규칙적인 주기로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되지 않고 불규칙적인 주기로 이루어질 수 있다.
반면, 기저부(110)의 하면(111)은 도 3에 도시된 바와 같이, 평평한 면으로 이루어질 수도 있다.
상기 기저부(110) 상에 돌출부(120)가 위치할 수 있다. 이러한 돌출부(120) 는 복수의 마이크로 렌즈(121), 상기 복수의 마이크로 렌즈(121)의 주변에 위치하는 홈부(122) 및 상기 복수의 마이크로 렌즈(121)와 홈부(122)를 제외한 영역인 나머지 영역(123)을 포함할 수 있다.
돌출부(120)는 빛을 집광 또는 확산하는 역할을 하는 것으로, 폴리스티렌(PS), 폴리아크릴레이트(PA), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 등을 사용할 수 있으나, 광학적 응용에 있어서 1.58의 굴절률을 갖는 폴리카보네이트(PC)가 가장 바람직할 수 있다.
복수의 마이크로 렌즈(121)는 양각의 반구면을 가지도록 형성될 수 있다.
마이크로 렌즈(121)는 렌즈의 크기와 치밀도에 따라, 확산 정도, 굴절 정도, 집광성 등이 달라질 수 있다. 이에 따라, 마이크로 렌즈(121)들 간의 피치(pitch, P)는 25 내지 75㎛로 이루어질 수 있다. 또한, 마이크로 렌즈(121)는 렌즈의 지름이 일정하거나, 불규칙하게 이루어질 수 있으며, 렌즈의 높이도 일정하거나 불규칙하게 이루어질 수 있다.
따라서, 마이크로 렌즈(121)의 렌즈 지름은 20 내지 60 ㎛로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 그리고 전체 면적에서 렌즈가 차지하는 분포도는 50 내지 90% 또는 그 이상을 갖도록 형성할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한, 마이크로 렌즈(121)들 간의 높이 차이는 5㎛ 이하로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
마이크로 렌즈(121)가, 상술한 바와 같이, 양각의 반구면을 가지도록 형성되면, 외부, 예를 들어, 마이크로 렌즈(121) 하부로부터 입사되는 광 중에서 일부 광 은 상기 반구면에서 모든 방위각으로 균일하게 굴절되어 마이크로 렌즈(121)를 투과할 수 있다. 이 때문에, 마이크로 렌즈(121) 하부로부터 입사되는 광 중에서 일부 광은 상방으로 균일하게 확산됨과 아울러 집광될 수 있다.
한편, 마이크로 렌즈(121) 의 평균 표면 거칠기(Ra)는 0.3 내지 1.5㎛일 수 있다. 여기서, 마이크로 렌즈(121)의 평균 표면 거칠기(Ra)가 0.3㎛ 이상이면, 광학 필름의 확산 특성을 향상시킬 수 있는 이점이 있고, 마이크로 렌즈(121)의 평균 표면 거칠기(Ra)가 1.5㎛ 이하이면, 광학 필름의 휘도 특성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
다음, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광학 필름(100)의 마이크로 렌즈(121), 홈부(122) 및 나머지 영역(123)을 보다 자세히 나타내기 위한 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
상기 복수의 마이크로 렌즈(121)의 둘레에 홈부(122)가 위치한다.
홈부(122)는 제조 공정 상 형성될 수 있는 것으로, 홈부(122)의 평균 표면 거칠기(Ra)은 0.1 내지 3㎛일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한, 홈부(122)의 폭은 1 내지 5㎛일 수 있으며 이에 한정되지 않는다.
상기 복수의 마이크로 렌즈(121) 및 상기 홈부(122)를 제외한 영역인 나머지 영역 (123)이 위치할 수 있다.
나머지 영역(123)은 마이크로 렌즈(121)와 홈부(122) 이외의 영역으로 일정 거칠기로 이루어질 수 있다. 즉, 나머지 영역(123)의 평균 표면 거칠기는 0.1 내지 3㎛일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
다시 도 2를 참조하면, 전술한 바와 같이, 본 발명의 광학 필름(100)은 복수의 마이크로 렌즈(121), 복수의 마이크로 렌즈(121)의 주변에 위치하는 홈부(122) 및 상기 복수의 마이크로 렌즈(121)와 상기 홈부(122)를 제외한 영역인 나머지 영역(123)을 포함할 수 있다.
여기서, 마이크로 렌즈(121)의 피치(P)와, 마이크로 렌즈(121)의 피치(P) 사이에 위치하는 홈부(122)의 폭(2×W1)과 나머지 영역(123)의 폭(W2)의 합(2×W1+W2)과의 비율(P : 2×W1+W2)은 25 : 1 내지 25 : 15일 수 있다.
여기서, 마이크로 렌즈(121)의 피치(P)와, 마이크로 렌즈(121)의 피치(P) 사이에 위치하는 홈부(122)의 폭(2×W1)과 나머지 영역(123)의 폭(W2)의 합(2×W1+W2)과의 비율(P : 2×W1+W2)이 25 : 1 이상이면, 광학 필름의 홈부(122) 및 나머지 영역(123)의 폭이 넓어져 광학 필름의 확산 특성이 향상될 수 있는 이점이 있고, 마이크로 렌즈(121)의 피치(P)와, 마이크로 렌즈(121)의 피치(P) 사이에 위치하는 홈부(122)의 폭(2×W1)과 나머지 영역(123)의 폭(W2)의 합(2×W1+W2)과의 비율(P : 2×W1+W2)이 25 : 15 이하이면, 마이크로 렌즈(121)의 피치가 너무 넓어져 광학 필름의 휘도 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
여기서, 마이크로 렌즈(121)의 피치(P)는 인접한 2개의 마이크로 렌즈의 중심점 간의 거리일 수 있다.
다음, 도 5는 100㎛×100㎛ 크기의 광학 필름의 평면도를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광학 필름(100)은 상기 복 수의 마이크로 렌즈(121)의 면적(S1)과, 상기 홈부(122)의 면적(S2) 및 상기 나머지 영역(123)의 면적(S3)의 합(S2+S3)과의 비율(S1 : S2+S3)이 20 : 11 내지 20 : 50일 수 있다.
그리고, 복수의 마이크로 렌즈(121)의 면적(S1)과, 홈부(122) 및 나머지 영역(123)의 면적(S2, S3)의 합(S2+S3)과의 비율(S1 : S2+S3)은 예를 들어, 복수의 마이크로 렌즈(121)의 면적(S1)을 20으로 고정시킨 상태에서 홈부(122) 및 나머지 영역(123)의 면적(S2, S3)의 합(S2+S3)이 11에서 50까지 커지는 것을 말한다.
여기서, 복수의 마이크로 렌즈(121)의 면적(S1)과, 홈부(122) 및 나머지 영역(123)의 면적(S2, S3)의 합(S2+S3)과의 비율(S1 : S2+S3)이 20 : 11 이상이면, 홈부(122) 및 나머지 영역(123)의 면적(S2, S3)이 넓어져 광학 필름의 확산 특성을 향상시킬 수 있는 이점이 있고, 복수의 마이크로 렌즈(121)의 면적(S1)과, 홈부(122) 및 나머지 영역(123)의 면적(S2, S3)의 합(S2+S3)과의 비율(S1 : S2+S3)이 20 : 50 이하이면, 홈부(122) 및 나머지 영역(123)의 면적(S2, S3)이 너무 넓어져 광학 필름의 휘도 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 상기 홈부(122)의 면적(S2)과 상기 나머지 영역(123)의 면적(S3)의 비율(S2 : S3)은 1 : 1 내지 1 : 6.25일 수 있다. 여기서, 상기 홈부(122)의 면적(S2)과 상기 나머지 영역(123)의 면적(S3)의 비율(S2 : S3)이 1 : 1 이상이면, 나머지 영역(123)의 면적(S3)이 넓어져 광학 필름의 확산 특성을 향상시킬 수 있는 이점이 있고, 상기 홈부(122)의 면적(S2)과 상기 나머지 영역(123)의 면적(S3)의 비율(S2 : S3)이 1 : 6.25 이하이면, 나머지 영역(123)의 면적(S3)이 너무 넓어져 광학 필름의 휘도 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
상기와 같이, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광학 필름(100)은 기저부(110)에서 하부로부터 입사하는 빛을 확산시키는 효과를 나타낼 수 있으며, 돌출부(120)에서 입사된 빛을 집광 및 확산시켜 빛의 휘도와 휘도 균일도를 동시에 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 광학 필름을 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 광학 필름(200)은 기저부(210) 및 상기 기저부(210) 상에 위치하며, 복수의 마이크로 렌즈(221), 상기 복수의 마이크로 렌즈(221)의 주변에 위치하는 홈부(222) 및 상기 복수의 마이크로 렌즈(221)와 상기 홈부(222)를 제외한 영역인 나머지 영역(223)을 포함하는 돌출부(220)를 포함할 수 있다.
본 발명의 제 2 실시 예는 전술한 제 1 실시 예와 동일하게, 기저부(210)의 하면(211)은 곡면으로 이루어질 수 있다. 상기 곡면은 규칙적인 주기로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되지 않고 불규칙적인 주기로 이루어질 수 있다.
반면에, 도 7에 도시된 바와 같이, 기저부(210)의 하면(211)은 평평한 면으로 이루어질 수도 있다.
또한, 돌출부(220)의 마이크로 렌즈(221) 의 평균 표면 거칠기(Ra)는 0.3 내지 1.5㎛일 수 있다. 그리고, 홈부(222)의 평균 표면 거칠기(Ra)는 0.1 내지 3㎛일 수 있고 홈부(222)의 폭은 1 내지 5㎛일 수 있으며 이에 한정되지 않는다. 또한, 나머지 영역(223)의 평균 표면 거칠기는 0.1 내지 3㎛일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
그리고, 전술한 제 1 실시 예와 같이, 마이크로 렌즈(121)의 피치(P)와, 마이크로 렌즈(221)의 피치(P) 사이에 위치하는 홈부(222)의 폭(2×W1)과 나머지 영역(223)의 폭(W2)의 합(2×W1+W2)과의 비율(P : 2×W1+W2)은 25 : 1 내지 25 : 15일 수 있다.
또한, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 광학 필름(200)은 전술한 제 1 실시 예에 따른 광학 필름(100)과 동일하게 상기 복수의 마이크로 렌즈(221)의 면적(S1)과, 상기 홈부(222) 및 상기 나머지 영역(223)의 면적(S2, S3)의 합(S2+S3)과의 비율(S1 : S2+S3)은 20 : 11 내지 20 : 50일 수 있다.
그리고, 상기 홈부(222)의 면적(S2)과 상기 나머지 영역(223)의 면적(S3)의 비율(S2 : S3)은 1 : 1 내지 1 : 6.25일 수 있다.
한편, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 광학 필름(200)은 기저부(210) 및 돌출부(220)에 복수의 확산입자(230)를 더 포함할 수 있다.
확산입자(230)는 실리콘, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 및 폴리카보네이트(PC)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 확산입자(230)는 1 내지 20㎛의 입경으로 이루어질 수 있다. 확산입자(230)들의 크기는 각각 동일할 수 있으며, 그 분포도 규칙적일 수 있다. 이와는 달리, 확산입자(230)의 크기는 서로 다를 수 있으며, 그 분포도 불규칙적일 수 있다.
상기와 같은 확산입자(230)들은 광원으로부터 입사하는 빛을 확산하여, 휘도 균일도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
따라서, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 광학 필름(200)은 광학 필름(200) 내에 확산입자(230)를 더 포함함으로써, 제 1 실시 예에 효과에 부가하여 보다 향상된 빛의 확산 특성을 부여할 수 있는 이점이 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 광학 필름을 나타낸 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명은 광학 필름(300)은 기저부(310) 및 상기 기저부(310) 상에 위치하며, 복수의 마이크로 렌즈(321), 상기 복수의 마이크로 렌즈(321)의 주변에 위치하는 홈부(322) 및 상기 복수의 마이크로 렌즈(321)와 상기 홈부(322)를 제외한 나머지 영역인 나머지 영역(323)을 포함하는 돌출부(320)를 포함할 수 있다.
본 발명의 제 3 실시 예에서, 기저부(310)는 제 1 기저 영역(315) 및 상기 제 1 기저 영역(315) 하부에 위치하는 제 2 기저 영역(316)을 더 포함할 수 있다.
여기서, 제 2 기저 영역(316)은 복수의 확산입자(330)를 더 포함할 수 있다.
확산입자(330)는 실리콘, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 및 폴리카보네이트(PC)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 확산입자(330)는 1 내지 20㎛의 입경으로 이루어질 수 있다. 확 산입자(330)들의 크기는 각각 동일할 수 있으며, 그 분포도 규칙적일 수 있다. 이와는 달리, 확산입자(330)의 크기는 서로 다를 수 있으며, 그 분포도 불규칙적일 수 있다.
상기와 같은 확산입자(330)들은 광원으로부터 입사하는 빛을 확산하여, 휘도 균일도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
여기서, 제 2 기저 영역(316)과 제 1 기저 영역(315)은 기저부(310)내에 확산입자(330)의 유무로 그 영역이 판단될 수 있는데, 기저부(310)의 밑면으로부터 최상부에 위치하는 확산입자(330)까지의 영역을 제 2 기저 영역(316)으로 정의하고, 최상부에 위치하는 확산입자(330)의 끝단으로부터 돌출부(320)가 시작되기 전까지의 영역을 제 2 기저 영역(315)으로 정의될 수 있다.
이에 따라, 제 2 기저 영역(316)의 두께(T2)와 광학 필름(300)의 전체 두께(T1)의 두께비(T2:T1)는 1:20 내지 1:5일 수 있다.
한편, 기저부(310)의 하면(311)은 곡면으로 이루어질 수 있다. 상기 곡면은 규칙적인 주기로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되지 않고 불규칙적인 주기로 이루어질 수 있다.
반면, 도 9에 도시된 바와 같이, 기저부(310)의 하면(311)은 평평한 면으로 이루어질 수도 있다.
상기 기저부(310) 상에 돌출부(320)가 위치할 수 있으며, 전술한 실시 예들과 동일하게, 돌출부(320)의 마이크로 렌즈(321)의 평균 표면 거칠기(Ra)는 0.3 내지 1.5㎛일 수 있다. 그리고, 홈부(322)의 평균 표면 거칠기(Ra)는 0.1 내지 3㎛일 수 있다. 또한, 홈부(322)의 폭은 1 내지 5㎛일 수 있으며 이에 한정되지 않는다. 또한, 나머지 영역(323)의 평균 표면 거칠기는 0.1 내지 3㎛일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
그리고, 전술한 실시 예들과 같이, 마이크로 렌즈(321)의 피치(P)와, 마이크로 렌즈(321)의 피치(P) 사이에 위치하는 홈부(322)의 폭(2×W1)과 나머지 영역(323)의 폭(W2)의 합(2×W1+W2)과의 비율(P : 2×W1+W2)은 25 : 1 내지 25 : 15일 수 있다.
또한, 상기 복수의 마이크로 렌즈(321)의 면적(S1)과, 상기 홈부(322) 및 상기 나머지 영역(323)의 면적(S2, S3)의 합(S2+S3)과의 비율(S1 :S2+S3)은 20 : 11 내지 20 : 50일 수 있다.
그리고, 상기 홈부(322)의 면적(S2)과 상기 나머지 영역(323)의 면적(S3)의 비율(S2 : S3)은 1 : 1 내지 1 : 6.25일 수 있다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 광학 필름을 나타낸 도면이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명은 광학 필름(400)은 기저부(410) 및 상기 기저부(410) 상에 위치하며, 복수의 마이크로 렌즈(421), 상기 복수의 마이크로 렌즈(421)의 주변에 위치하는 홈부(422) 및 상기 복수의 마이크로 렌즈(421)와 상기 홈부(422)를 제외한 영역인 나머지 영역(423) 을 포함하는 돌출부(420)를 포함할 수 있다.
본 발명의 제 4 실시 예에서, 기저부(410)는 제 1 기저 영역(415) 및 상기 제 1 기저 영역(415) 하부에 위치하는 제 2 기저 영역(416)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 기저 영역(415) 및 돌출부(420)는 복수의 확산입자(430)를 더 포함할 수 있다.
확산입자(430)는 실리콘, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 및 폴리카보네이트(PC)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 확산입자(430)는 1 내지 20㎛의 입경으로 이루어질 수 있다. 확산입자(430)들의 크기는 각각 동일할 수 있으며, 그 분포도 규칙적일 수 있다. 이와는 달리, 확산입자(430)의 크기는 서로 다를 수 있으며, 그 분포도 불규칙적일 수 있다.
상기와 같은 확산입자(430)들은 광원으로부터 입사하는 빛을 확산하여, 휘도 균일도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
여기서, 제 2 기저 영역(416)과 제 1 기저 영역(415)은 기저부(410)내에 확산입자(430)의 유무로 그 영역이 판단될 수 있는데, 돌출부(420)의 밑면으로부터 최하부에 위치하는 확산입자(430)까지의 영역을 제 1 기저 영역(415)으로 정의하고, 최하부에 위치하는 확산입자(430)의 끝단으로부터 기저부(410)가 끝나는 영역을 제 2 기저 영역(416)으로 정의할 수 있다.
이에 따라, 제 2 기저 영역(416)의 두께(T2)와 광학 필름(400)의 전체 두께(T1)의 두께비(T2:T1)는 1:20 내지 1:5 일 수 있다.
한편, 전술한 실시 예들과 동일하게, 기저부(410)의 하면(411)은 곡면으로 이루어질 수 있다. 반면, 도 11에 도시된 바와 같이, 기저부(410)의 하면(411)은 평평한 면으로 이루어질 수도 있다.
그리고, 마이크로 렌즈(421)의 평균 표면 거칠기(Ra)는 0.3 내지 1.5㎛일 수 있다. 또한, 홈부(422)의 평균 표면 거칠기(Ra)은 0.1 내지 3㎛일 수 있고, 폭은 1 내지 5㎛일 수 있으며 이에 한정되지 않는다. 또한, 나머지 영역(423)의 평균 표면 거칠기는 0.1 내지 3㎛일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
한편, 전술한 실시 예들와 같이, 마이크로 렌즈(421)의 피치(P)와, 마이크로 렌즈(421)의 피치(P) 사이에 위치하는 홈부(422)의 폭(2×W1)과 나머지 영역(423)의 폭(W2)의 합(2×W1+W2)과의 비율은 25 : 1 내지 25 : 15일 수 있다.
또한, 상기 복수의 마이크로 렌즈(421)의 면적과, 상기 홈부(422) 및 상기 나머지 영역(423)의 면적의 합과의 비율은 20 : 11 내지 20 : 50일 수 있다. 그리고, 상기 홈부(422)의 면적(S2)과 상기 나머지 영역(423)의 면적(S3)의 비율(S2 : S3)은 1 : 1 내지 1 : 6.25일 수 있다.
한편, 전술한 본 발명의 실시 예들에 따른 광학 필름(400)은 다음 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 마이크로 렌즈(421)의 크기가 동일하거나, 서로 상이하게 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
이하, 전술한 본 발명의 광학 필름의 마이크로 렌즈의 피치(P)와, 마이크로 렌즈들 사이에 위치하는 홈부의 폭(2×W1)과 나머지 영역의 폭(W2)의 합(2×W1+W2)과의 비율(P : 2×W1+W2)에 따른 확산효과 및 휘도 특성을 측정한 실험예를 개시한 다. 다만, 하기에 개시되는 실험예는 일 실시 예일 뿐이고 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.
<실험예>
폴리카보네이트 수지와 첨가제를 포함하는 제 1 수지 펠릿을 제 1 압출기에 제공하고, 폴리카보네이트 수지의 제 2 수지 펠릿을 제 2 압출기에 제공하여 공압출하였다.
다음, 평평한 표면을 갖는 제 1 롤과 마이크로 렌즈 역상의 표면을 갖는 제 2 롤로 압연하여, 광학 필름의 돌출부에 지름 및 높이를 조절하여 마이크로 렌즈를 복수 개 형성하였다.
이때, 마이크로 렌즈들의 피치(P)는 25㎛로 고정해 놓은 상태에서 홈부의 폭(2×W1) 및 나머지 영역의 폭(W2)의 합(2×W1+W2)이 각각 0.6, 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 15, 16㎛가 되도록 광학 필름을 형성한 후, 각각의 광학 필름의 확산효과 및 휘도를 측정하여 하기의 표 1에 나타내었다.
마이크로 렌즈의 피치(P)와, 홈부의 폭(W1) 및 나머지 영역의 폭(W2)의 합의 비율(P:2×W1+W2) 확산 특성 휘도 특성
25:0.6 ×
25:1
25:2
25:4
25:6
25:8
25:10
25:12
25:14
25:15
25:16 ×
× : 나쁨, ○ : 좋음, ◎ : 매우 좋음
상기 표 1을 참조하면, 마이크로 렌즈의 피치(P)와, 마이크로 렌즈들 사이에 위치하는 홈부의 폭(2×W1)과 나머지 영역의 폭(W2)의 합(2×W1+W2)과의 비율(P : 2×W1+W2)이 25 : 1 이상 이상이면, 광학 필름의 확산 효과가 향상되는 것을 알 수 있다. 그러나, 휘도 특성은 마이크로 렌즈의 피치(P)와, 마이크로 렌즈들 사이에 위치하는 홈부의 폭(2×W1)과 나머지3 영역의 폭(W2)의 합(2×W1+W2)과의 비율(P : 2×W1+W2)이 25 : 15를 초과하면서 저하되는 것을 알 수 있다.
또한, 마이크로 렌즈의 피치(P)와, 마이크로 렌즈들 사이에 위치하는 홈부의 폭(2×W1)과 나머지 영역의 폭(W2)의 합(2×W1+W2)과의 비율(P : 2×W1+W2)이 25 : 6 내지 25 : 12일 때의 광학 필름의 확산 효과가 보다 더 좋게 나타나는 것을 알 수 있다.
도 14 내지 도 15는 본 발명의 실시 예들에 따른 광학 필름을 포함하는 백라이트 유닛의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도 및 단면도이다.
도 14에서는 백라이트 유닛으로서 에지형(edge)형 백라이트 유닛을 도시하였고, 본 발명의 광학 필름은 전술한 광학 필름과 동일하므로 중복되는 설명은 생략하였다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛(500)은 액정표시장치에 구비될 수 있으며, 액정표시장치에 구비되는 액정 패널에 광을 제공할 수 있다.
백라이트 유닛(500)은 광원(520) 및 광학 시트(530)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 백라이트 유닛(500)은 도광판(540), 반사판(550), 바텀 커버(560) 및 몰드 프레임(570)을 더 포함할 수 있다.
광원(520)은 외부로부터 인가되는 구동 전원을 사용하여 광을 생성할 수 있으며, 생성된 상기 광을 출사할 수 있다.
광원(520)은 예를 들어, 도광판(540)의 장축 방향을 따라 도광판(540)의 일측에 적어도 1개 이상으로 형성되거나, 도광판(540)의 양측 각각에 적어도 1개 이상씩 형성될 수 있다. 여기서, 광원(520)으로부터 출사된 광은 도광판(540) 내부로 직접 입사되거나, 광원(520)의 일부, 예를 들어, 광원(520) 외주면의 3/4 정도를 감싸도록 형성된 광원 하우징(522)에 반사된 후 도광판(540) 내부로 입사될 수 있다.
광원(520)은 냉음극관 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL), 열음극관 형광램프(Hot Cathode Fluorescent Lamp: HCFL), 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp: EEFL) 및 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 중 어느 하나일 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.
광학 필름(530)은 도광판(540) 상부에 배치될 수 있다. 상기 광학 필름(530)은 광원(520)으로부터 입사되는 광을 확산시키는 역할을 할 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따른 광학 필름은 기저부 및 복수의 마이크로 렌즈와 상기 복수의 마이크로 렌즈 주변에 위치하는 복수의 홈부를 포함하는 돌출부를 포함할 수 있다.
본 실시 예에서는 도시하지 않았지만, 프리즘 시트 또는 보호 시트가 더 포함될 수 있다.
도광판(540)은 광원(520)과 마주하도록 배치될 수 있으며, 광원(520)으로부터 입사된 광이 상방으로 출사되도록 상기 광을 가이드할 수 있다.
반사판(550)은 도광판(540) 하부에 배치될 수 있으며, 광원(520)으로부터 출사된 광 중에서 도광판(540)을 경유하여 하방으로 출사된 광을 상방으로 반사시킬 수 있다.
바텀 커버(560)는 바닥부(562) 및 상기 바닥부(562)로부터 연장되도록 형성된 측부(564)로 이루어져 수납 공간을 형성할 수 있으며, 상기 수납 공간에는 광원(520), 광학 시트(530), 도광판(540) 및 반사판(550)이 수납될 수 있다.
몰드 프레임(570)은 대략 사각테 형상으로 형성되며, 바텀 커버(560)의 상측으로부터 탑 다운(top down) 방식으로 바텀 커버(560)와 체결될 수 있다.
한편, 도 16 및 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도 및 단면도이다.
도 16 및 17에서는 백라이트 유닛으로서 직하형 백라이트 유닛을 도시하였으나, 본 발명이 여기에 한정되지 않는다. 한편, 도 16 및 17에 도시된 백라이트 유닛은 광원의 배치 및 그에 따른 구성 요소의 변경을 제외하고는, 실질적으로, 도 14 및 도 15에 도시된 백라이트 유닛과 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하고, 그 특징에 대해서만 설명한다.
도 16 및 도 17를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛(600)은 액정표시장치에 구비될 수 있으며, 액정표시장치에 구비되는 액정 패널에 광을 제공할 수 있다.
상기 백라이트 유닛(600)은 광원(620) 및 광학 시트(630)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 백라이트 유닛(600)은 반사판(650), 바텀 커버(660), 몰드 프레임(670) 및 확산판(680)을 더 포함할 수 있다.
광원(620)은 확산판(680)의 하부에 적어도 1개 이상 배치될 수 있다. 이 때문에, 광원(620)으로부터 출사된 광이 직접 확산판(680)으로 입사될 수 있다.
광학 필름(630)은 확산판(680) 상부에 배치될 수 있다. 상기 광학 필름(630)은 광원(620)으로부터 입사되는 광을 집광시키는 역할을 할 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따른 광학 필름은 기저부 및 복수의 마이크로 렌즈와 상기 복수의 마이크로 렌즈 주변에 위치하는 복수의 홈부를 포함하는 돌출부를 포함할 수 있다.
본 실시 예에서는 도시하지 않았지만, 프리즘 시트 또는 보호 시트가 포함될 수 있다.
확산판(680)은 광원(620) 및 광학 시트(630) 사이에 배치될 수 있으며, 광원(620)으로부터 입사된 광을 상방으로 확산시킬 수 있다. 이는 광원(620)의 형상이 백라이트 유닛(600)을 통해 보이지 않도록 함과 아울러 상기 광을 더욱 확산시키기 위함이다.
한편, 도 18 및 도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도 및 단면도이다. 도 18 및 도 19에서는 백라이트 유닛으로서 도 14 및 15에 도시된 백라이트 유닛을 도시하였으나, 본 발명이 여기에 한정되지 않으며, 상기 백라이트 유닛으로 도 16 및 17에 도시된 백라이트 유닛이 채용되어도 무방하다. 한편, 도 18 및 도 19에 도시된 백라이트 유닛은 상술한 바와 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하고, 그 특징에 대해서만 설명한다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치(700)는 액정의 전기 광학 특성을 이용하여 화상을 표시할 수 있다.
상기 액정표시장치(700)는 백라이트 유닛(710) 및 액정 패널(810)을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛(710)은 액정 패널(810) 하부에 장착될 수 있으며, 액정 패널(810)에 광을 제공할 수 있다.
상기 백라이트 유닛(710)은 광원(720) 및 광학 시트(730)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 백라이트 유닛(710)은 도광판(740), 반사판(750), 바텀 커버(760) 및 몰드 프레임(770)을 더 포함할 수 있다.
액정 패널(810)은 몰드 프레임(770) 상에 안착되며, 바텀 커버(760)와 탑 다운 방식으로 체결되는 탑 커버(820)에 의해 고정될 수 있다.
액정 패널(810)은 백라이트 유닛(710)으로부터 제공되는 광, 구체적으로, 광원(720)으로부터 출사되는 광을 이용하여 화상을 표시할 수 있다.
액정 패널(810)은 액정을 사이에 두고 서로 대향하는 컬러 필터 기판(812) 및 박막 트랜지스터 기판(814)을 포함할 수 있다.
컬러 필터 기판(812)은 액정 패널(810)을 통해 디스플레이되는 화상의 색을 구현할 수 있다.
컬러 필터 기판(812)은 유리나 플라스틱 등과 같은 투명한 재질의 기판 상에 박막으로 형성된 컬러 필터 어레이, 예를 들어, 적/녹/청색 컬러 필터를 포함할 수 있다. 여기서, 컬러 필터 기판(812)의 상부에 상부 편광판이 배치될 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(814)은 구동 필름(716)을 통해 다수의 회로부품이 실장되는 인쇄회로기판(718)과 전기적으로 접속되어 있다. 상기 박막 트랜지스터 기판(814)은 인쇄회로기판(718)으로부터 제공되는 구동 신호에 응답하여 인쇄회로기판(718)으로부터 제공되는 구동 전압을 액정에 인가할 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(814)은 유리나 플라스틱 등과 같은 투명한 재질의 다른 기판 상에 박막으로 형성된 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 박막 트랜지스터 기판(814)의 하부에 하부 편광판이 부착될 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 실시 예들에 따른 광학 필름은 압출 방법으로 광학 필름을 형성함으로써, 대량 생산이 가능하여 생산 수율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 곡면을 갖는 기저부 및 돌출부를 구비하는 광학 필름을 형성함으로써, 빛을 효율적으로 집광 시킬 수 있는 이점이 있다. 따라서, 빛의 휘도를 향상시킬 수 있는 광학 필름을 제공할 수 있는 이점이 있다.
또한, 복수의 확산입자를 포함하는 광학 필름을 형성함으로써, 하부의 광원이 위치한 영역의 휘도가 더 밝게 나타나는 휘선을 방지할 수 있어 광학 필름의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광학 필름의 제조방법을 나타낸 도면.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 광학 필름을 나타낸 도면.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 광학 필름을 나타낸 도면.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 광학 필름을 나타낸 도면.
도 10 및 도 11은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 광학 필름을 나타낸 도면.
도 12 및 도 13은 본 발명의 실시 예들에 따른 광학 필름의 다양한 구조를 나타낸 도면.
도 14 및 도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 도면.
도 16 및 도 17은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 도면.
도 18 및 도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치를 나타낸 도면.

Claims (20)

  1. 기저부; 및
    상기 기저부 상에 위치하며, 복수의 마이크로 렌즈 및 서로 인접한 상기 복수의 마이크로 렌즈들 사이에 위치하는 복수의 홈부를 포함하는 돌출부를 포함하는 광학 필름.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기저부 또는 상기 돌출부는 복수의 확산입자를 포함하는 광학 필름.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 기저부는 제 1 기저 영역 및 상기 제 1 기저 영역의 하부에 위치하는 제 2 기저 영역을 포함하며,
    상기 제 2 기저 영역은 복수의 확산입자를 포함하는 광학 필름.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 기저부는 제 1 기저 영역 및 상기 제 1 기저 영역의 하부에 위치하는 제 2 기저 영역을 포함하며,
    상기 제 1 기저 영역 및 상기 돌출부는 각각 복수의 확산입자를 포함하는 광학필름.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 기저부는 제 1 기저 영역 및 제 2 기저 영역을 포함하고,
    상기 제 2 기저 영역은 상기 제 1 기저 영역의 하부에 위치하며, 복수의 확산입자를 포함하고,
    상기 제 2 기저 영역과 상기 광학 필름의 두께비는 1:20 내지 1:5인 광학 필름.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 기저부 및 상기 돌출부는 일체형이며, 동일한 물질로 이루어진 광학 필름.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈의 평균 표면 거칠기는 0.3 내지 1.5㎛인 광학 필름.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 홈부의 평균 표면 거칠기는 0.1 내지 3㎛인 광학 필름.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈 및 상기 홈부를 제외한 나머지 영역을 더 포함하는 광학 필름.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 나머지 영역의 평균 표면 거칠기는 0.1 내지 3㎛인 광학 필름.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 기저부의 하면은 곡면인 광학 필름.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 기저부의 하면의 평균 표면 거칠기는 1 내지 5㎛인 광학 필름.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈의 지름은 20 내지 60㎛인 광학 필름.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈들 간의 피치(P)는 25 내지 75㎛이며,
    상기 피치(P)는 서로 인접한 상기 마이크로 렌즈의 중심점 사이의 거리인 광학 필름.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈들 중 가장 높은 높이를 갖는 마이크로 렌즈와 가장 낮은 높이를 갖는 마이크로 렌즈 간의 높이 차이는 5㎛ 이하인 광학 필름.
  16. 제 9항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈의 면적과, 상기 홈부 및 상기 나머지 영역의 면적의 합의 비율은 20:11 내지 20:50인 광학 필름.
  17. 제 9항에 있어서,
    상기 홈부의 면적과 상기 나머지 영역의 면적의 비율은 1:1 내지 1:6.25인 광학 필름.
  18. 제 9항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈의 피치(P)와, 상기 마이크로 렌즈의 피치(P) 사이에 위치한 홈부의 폭(2×W1)과 상기 나머지 영역의 폭(W2)의 합과의 비율(P : 2×W1+W2)은 25:1 내지 25:15인 광학 필름.
  19. 광원; 및
    상기 광원 상에 위치하는 광학 필름을 포함하며,
    상기 광학 필름은,
    기저부; 및
    상기 기저부 상에 위치하는 돌출부는 포함하며,
    상기 돌출부는 복수의 마이크로 렌즈, 서로 인접한 상기 복수의 마이크로 렌즈들 사이에 위치하는 복수의 홈부 및 상기 복수의 마이크로 렌즈와 상기 복수의 홈부를 제외한 나머지 영역을 포함하고,
    상기 마이크로 렌즈의 피치(P)와, 상기 마이크로 렌즈의 피치(P) 사이에 위치한 홈부의 폭(2×W1)과 상기 나머지 영역의 폭(W2)의 합과의 비율(P : 2×W1+W2)은 25:1 내지 25:15인 백라이트 유닛.
  20. 광원;
    상기 광원 상에 위치하는 광학 필름; 및
    상기 광학 필름 상에 위치하는 액정 패널을 포함하며,
    상기 광학 필름은,
    기저부; 및
    상기 기저부 상에 위치하는 돌출부는 포함하며,
    상기 돌출부는 복수의 마이크로 렌즈, 서로 인접한 상기 복수의 마이크로 렌즈들 사이에 위치하는 복수의 홈부 및 상기 복수의 마이크로 렌즈와 상기 복수의 홈부를 제외한 나머지 영역을 포함하고,
    상기 마이크로 렌즈의 피치(P)와, 상기 마이크로 렌즈의 피치(P) 사이에 위치한 홈부의 폭(2×W1)과 상기 나머지 영역의 폭(W2)의 합과의 비율(P : 2×W1+W2)은 25:1 내지 25:15인 액정표시장치.
KR1020090049885A 2008-11-06 2009-06-05 광학 필름, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치 KR101040552B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080109909 2008-11-06
KR20080109909 2008-11-06
KR1020080115000 2008-11-19
KR20080115000 2008-11-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100051009A KR20100051009A (ko) 2010-05-14
KR101040552B1 true KR101040552B1 (ko) 2011-06-16

Family

ID=42130941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090049885A KR101040552B1 (ko) 2008-11-06 2009-06-05 광학 필름, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20100110331A1 (ko)
KR (1) KR101040552B1 (ko)
CN (1) CN101737711A (ko)
TW (1) TW201018962A (ko)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100032767A (ko) * 2008-09-18 2010-03-26 제일모직주식회사 마이크로렌즈 패턴과 엠보 패턴을 구비하는 확산필름 및 그제조방법
JP5630042B2 (ja) * 2010-03-17 2014-11-26 ソニー株式会社 拡散シートの製造方法
KR20120067769A (ko) * 2010-12-16 2012-06-26 미래나노텍(주) 집광 플레이트 및 이를 이용한 조명 시스템
JP2013037164A (ja) * 2011-08-08 2013-02-21 Sony Corp 拡散シート、バックライト、液晶表示装置および拡散シートの製造方法
US8613542B2 (en) * 2011-12-09 2013-12-24 Skc Haas Display Films Co., Ltd. Light guide films having reduced banding levels
KR101961931B1 (ko) * 2011-12-20 2019-03-26 미래나노텍(주) 조명용 광학부재 및 이를 이용하는 조명장치
CN102582087B (zh) * 2012-02-14 2015-03-25 深圳大学 一种平面显示背光功能模组的制造设备及制造方法
TW201409096A (zh) * 2012-08-17 2014-03-01 財團法人車輛研究測試中心 模組化微結構導光裝置
EP2904311A1 (en) * 2012-10-08 2015-08-12 Rambus Delaware LLC Article of manufacture with micro-features of differing surface roughness
KR20140058837A (ko) * 2012-11-07 2014-05-15 삼성디스플레이 주식회사 광학 시트 및 이를 갖는 백라이트 어셈블리
KR101602027B1 (ko) * 2012-12-21 2016-03-09 가부시끼가이샤 에스.케이.지 도광 부재 및 도광 부재의 제작 방법
US9557472B2 (en) 2012-12-21 2017-01-31 S.K.G. Co., Ltd. Light guide member and method of manufacturing light guide member
KR20140146829A (ko) * 2013-06-18 2014-12-29 삼성전자주식회사 액정 디스플레이 장치
KR102062261B1 (ko) * 2013-08-08 2020-02-20 한국전자통신연구원 스펙클 저감을 위한 능동형 확산자 및 이러한 능동형 확산자를 갖는 레이저 디스플레이 장치
CN106469772B (zh) * 2015-08-18 2018-01-05 江苏诚睿达光电有限公司 一种基于滚压式的热塑性树脂光转换体贴合封装led的工艺方法
CN105116612B (zh) * 2015-09-22 2018-05-18 京东方科技集团股份有限公司 光学膜片、背光模组及显示装置
KR102097667B1 (ko) * 2015-12-17 2020-04-06 케이와 인코포레이티드 백라이트 유닛용 광학 시트 및 백라이트 유닛
KR20190017951A (ko) * 2016-06-10 2019-02-20 코닝 인코포레이티드 미세 구조화되고 패터닝된 도광판들 및 이를 포함하는 장치들
EP3563084A1 (en) * 2016-12-29 2019-11-06 Corning Incorporated Microstructured and patterned light guide plates and devices comprising the same
WO2019003056A1 (en) * 2017-06-29 2019-01-03 3M Innovative Properties Company ARTICLE AND METHODS OF MANUFACTURING
US20190219874A1 (en) * 2018-01-16 2019-07-18 Huizhou China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Backlight module and display device
KR102543856B1 (ko) 2018-08-02 2023-06-16 삼성전자주식회사 디스플레이 장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008083685A (ja) 2006-08-30 2008-04-10 Hitachi Maxell Ltd バックライト装置に用いられるマイクロレンズアレイシート及びマイクロレンズアレイシートを製造するためのロール版
JP2008159274A (ja) 2006-12-20 2008-07-10 Seiko Epson Corp 導光板、導光板成形用金型、導光板成型用金型の製造方法及び導光板の製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5598280A (en) * 1993-03-23 1997-01-28 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Film lens and a surface light source using the same
JP4652527B2 (ja) * 2000-05-16 2011-03-16 株式会社きもと 光拡散性シート
KR100912361B1 (ko) * 2004-08-06 2009-08-19 가부시키가이샤 구라레 도광판, 그 제조방법, 및 그것을 구비하는 면광원장치
WO2006120720A1 (ja) * 2005-05-02 2006-11-16 Oki Electric Industry Co., Ltd. 回折光学素子の製造方法
KR101158893B1 (ko) * 2005-06-09 2012-06-25 삼성전자주식회사 광학 부재, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 액정표시장치
EP1920426A4 (en) * 2005-08-31 2009-12-16 Fujifilm Corp OPTICAL SHEET FOR A DISPLAY UNIT AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF
JP4835165B2 (ja) * 2006-01-18 2011-12-14 日立化成工業株式会社 金属反射膜を有する拡散反射層の開口部形成方法
JP2008089926A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Oki Electric Ind Co Ltd 微小光学素子、その製造方法及びフォトマスク
KR100951723B1 (ko) * 2006-12-28 2010-04-07 제일모직주식회사 백라이트 유닛의 광학시트
US7719636B2 (en) * 2007-03-14 2010-05-18 Lg Electronics Inc. Optical sheet and liquid crystal display using the same
US20090033830A1 (en) * 2007-08-03 2009-02-05 Yaw-Huei Tsai Optical sheet

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008083685A (ja) 2006-08-30 2008-04-10 Hitachi Maxell Ltd バックライト装置に用いられるマイクロレンズアレイシート及びマイクロレンズアレイシートを製造するためのロール版
JP2008159274A (ja) 2006-12-20 2008-07-10 Seiko Epson Corp 導光板、導光板成形用金型、導光板成型用金型の製造方法及び導光板の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20100110331A1 (en) 2010-05-06
CN101737711A (zh) 2010-06-16
TW201018962A (en) 2010-05-16
KR20100051009A (ko) 2010-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101040552B1 (ko) 광학 필름, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치
KR100957496B1 (ko) 반사형 편광 필름, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및액정표시장치
KR101052799B1 (ko) 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치
US9618682B2 (en) Optical sheet and backlight unit and display device comprising the same
EP2063293B1 (en) Optical sheet, method for manufacturing the same , and liquid crystal display using the same
EP2063314A2 (en) Optical film and liquid crystal display including the same
JP2007003852A (ja) 拡散シート、拡散シートの製造方法、バックライト装置および液晶表示装置
JP2010250037A (ja) 光学部品、バックライトユニット及びディスプレイ装置
US7787074B2 (en) Optical sheet, backlight unit, and liquid crystal display
KR100932606B1 (ko) 광학필름 및 이를 포함하는 백라이트유닛
KR100962165B1 (ko) 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치
KR20120076816A (ko) 광학 시트, 광학 장치 및 광학 시트의 제조방법
KR100989046B1 (ko) 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치
KR100936713B1 (ko) 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치
KR20100056348A (ko) 광학 필름, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치
KR100962442B1 (ko) 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치
JP5791386B2 (ja) 直下型点光源バックライト装置
KR20100056349A (ko) 광학 필름, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치
KR101438221B1 (ko) 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치
JP2013073819A (ja) 光学シート、バックライトユニット及び液晶表示装置
KR100916305B1 (ko) 프리즘 시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및액정표시장치
KR100961699B1 (ko) 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치
KR20100005430A (ko) 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치
KR100989047B1 (ko) 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치
KR100971022B1 (ko) 광학 시트 및 이를 생산하는 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140523

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150522

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160524

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170524

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee