KR101041230B1 - 복합 광학 필름 - Google Patents

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태림전자(주)
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Abstract

본 발명은 복합 광학 필름에 관한 것으로, 두 광학시트가 접착되는 면의 어느 한 면에 형성된 나노 또는 마이크로 크기의 마이크로 렌즈의 첨단부에서 두 광학시트가 접착되도록 구현하여 두 광학시트가 접촉되는 면적이 작아져 흑점 또는 백점 현상을 방지할 수 있고, 두 광학시트가 접착되는 면 사이에 공기가 수납되는 공간이 형성되므로, 이로 인해 광확산 능력이 우수해지고, wet-out 현상이 발생하지 않아 복합 광학 필름의 광학적 특성을 개선할 수 있도록 한 것이다.
광학시트, 복합 광학 필름, 마이크로 렌즈, 광학적 특성

Description

복합 광학 필름{Composite film}
본 발명은 복합 광학 필름에 관한 것으로, 특히 다중의 광학시트(Optical sheet)가 접착되어 형성된 복합 광학 필름 구조에 관련한 것이다.
액정 디스플레이 등의 직하형 백라이트 유닛(BLU)의 경우 광원에서 출사된 빛이 광학필름을 거치면서 넓게 확산되는 것이 요구된다. 이를 위해 다수개 적층된 광학필름 층을 전체로 보아 각 광학필름 층간에 굴절율 차이를 키우고 투과율을 높이는 것이 필요하다.
마이크로 랜즈 구조는 특히 직하형 백라이트 유닛에서 동일한 매질로 굴절률을 높이는 우수한 기술이다. 그러나, 현재의 액정 디스플레이는 이 구조로 달성 가능한 이상의 확산 능력이 요구된다.
따라서, 본 발명자는 매우 얇은 두개의 광학시트를 접착하여 형성되는 복합 광학 필름의 구조를 개선하여 광학적 특성이 우수한 복합 광학 필름에 관한 연구를 하게 되었다.
본 발명은 상기한 취지하에 발명된 것으로, 광확산 능력을 향상시킬 수 있고, 흑점 및 wet-out 현상을 방지하여 광학적 특성을 개선할 수 있는 복합 광학 필름을 제공함을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따르면, 본 발명에 따른 복합 광학 필름은 두 광학시트가 접착되는 면의 어느 한 면에 나노 또는 마이크로 크기의 마이크로 렌즈가 다수개 형성되고, 각 마이크로 렌즈의 첨단부에서 두 광학시트가 접착되는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은 두 광학시트가 접착되는 면의 어느 한 면에 형성된 나노 또는 마이크로 크기의 마이크로 렌즈의 첨단부에서 두 광학시트가 접착되므로, 두 광학시트가 접촉되는 면적이 작아져 흑점 또는 백점 현상을 방지할 수 있고, 두 광학시트가 접착되는 면 사이에 공기가 수납되는 공간이 형성되므로, 이로 인해 광확산 능력이 우수해지고, wet-out 현상이 발생하지 않아 복합 광학 필름의 광학적 특성을 개선할 수 있는 유용한 효과를 가진다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 복합 광학 필름의 제 1 실시예에 따른 단면도이다. 도면에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따른 복합 광학 필름(100)은 제1광학시트(110)와 제2광학시트(120)가 접착되어 형성된다.
이 때, 상기 제1광학시트(110) 및 제2광학시트(120)가 확산 시트(Diffusion sheet), 집광 시트(prism sheet), 편광 시트(Polarizing sheet), 휘도 향상 시트(Brightness-enhancing sheet) 중 어느 하나일 수 있다.
이 실시예에 따른 복합 광학 필름(100)은 제1광학시트(110)와 제2광학시트(120)가 접착되는 면의 어느 한 면에 나노 또는 마이크로 크기의 마이크로 렌즈(130)가 다수개 형성되되, 각 마이크로 렌즈의 첨단부(131)에서 두 광학시트가 접착되는 것을 특징으로 한다. 상기 마이크로 렌즈(130)의 형상은 도 7 내지 도 9 에 도시한 평면도와 같이 반구, 사다리뿔, 삼각뿔, 사각뿔 등 다양한 형태로 구현할 수 있다.
예컨대, 마이크로 렌즈(130)의 첨단부(131)에만 접착수지를 약간 도포하여, 제1광학시트(110) 및 제2광학시트(120)를 겹친 후 살짝 압착함에 의해 이 실시예에 따른 복합 광학 필름(100)을 제조할 수 있다. 이 때, 상기 접착수지는 광학적 특성을 저해하지 않는 수지를 사용해야 한다.
예컨대, 제1광학시트(110)가 1.49의 굴절률을 가진 확산 시트(Diffusion sheet)이고, 제2광학시트(120)가 1.58의 굴절률을 가진 집광 시트(prism sheet)라면, 약 1.3∼1.55정도의 굴절률을 가진 열 경화성 또는 자외선 경화성 수지를 접착수지로 사용하되, 광학적 특성을 저해하지 않는 접착제를 사용해야 한다. 최선은 굴절률이 거의 1(공기)인 접착수지를 사용하면 좋으나, 굴절률이 거의 1인 접착수지는 아직까지는 존재하지 않는다.
이와는 달리, 접착수지를 사용하지 않고 복합 광학 필름(100) 제조 과정에서 상기 제1광학시트(110)와 제2광학시트(120)가 경화되기 전에 제1광학시트(110) 및 제2광학시트(120)를 겹친 후 살짝 열 압착하여 경화시킴에 의해 이 실시예에 따른 복합 광학 필름(100)을 제조할 수도 있다.
이렇게 함에 의해, 이 실시예에 따른 복합 광학 필름(100)은 두 광학시트(110)(120)가 접착되는 면의 어느 한 면에 형성된 나노 또는 마이크로 크기의 마이크로 렌즈(130)의 첨단부(131)에서 두 광학시트가 접착되게 된다.
이에 따라, 두 광학시트가 접촉되는 면적이 작아져 흑점 현상을 방지할 수 있고, 두 광학시트가 접착되는 면 사이에 공기가 수납되는 공간이 형성되므로, 공기층에 의해 광학시트를 이루는 수지층과의 광 굴절율 차이가 커져 광확산 능력이 우수해지고, 이 부분에서 wet-out 현상이 발생하지 않게 되어 wet-out 현상이 발생된 부위에서의 광의 굴절 또는 확산에 의한 복합 광학 필름의 시인성 또는 광은폐성 저하가 근본적으로 차단되게 되므로, 광학적 특성이 개선된다.
도 2 는 본 발명에 따른 복합 광학 필름의 제 2 실시예에 따른 단면도이다. 도면에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따른 복합 광학 필름(100)은 도 1 에 도시한 제 1 실시예에 비해 각 마이크로 렌즈(130)의 첨단부(131)에 나노 또는 마이크로 크기의 홀(140)이 다수개 형성된 기공층을 더 구비한 것이다. 이 때, 상기 기공 층의 공기 부피가 기공층의 총 부피의 70% 이상되도록 홀(140)을 형성시킬 수 있다.
예컨대, 마이크로 렌즈(130)의 첨단부(131)에 나노 또는 마이크로 크기의 홀(140)을 형성시키는 기술은 제조 과정에서 경화되기 전에 홀(140)에 대응하는 침봉이 형성된 패턴벨트 또는 패턴로울러(도면 도시 생략)에 마이크로 렌즈(130)의 첨단부(131)를 통과시키면서 경화시키면 된다. 상기 홀(140)의 크기는 50nm, 70nm, 100nm 등 상기 침봉의 크기에 따라 결정된다.
즉, 이 실시예는 제1광학시트(110)와 제2광학시트(120)가 접착되는 면 사이에 제 1 실시예에 비해 보다 많은 공기가 수납되도록 함으로써 제 1 실시예에 비해 두 광학시트가 접촉되는 면적이 더욱 작아져 흑점 또는 백점 현상을 방지할 수 있고, 광확산 능력이 더 우수하고, 이 부분에서 더욱 wet-out 현상이 발생하지 않게 되어 광학적 특성을 더욱 개선시킬 수 있도록 한 것이다.
도 3 은 본 발명에 따른 복합 광학 필름의 제 3 실시예에 따른 단면도이다. 도면에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따른 복합 광학 필름(100)은 도 2 에 도시한 제 2 실시예와는 달리 상기 각 마이크로 렌즈(130)의 첨단부(130)와 접촉하는 광학시트의 면에 나노 또는 마이크로 크기의 홀(150)이 다수개 형성된 기공층을 형성한 것이다. 이 때, 상기 기공층의 공기 부피가 기공층의 총 부피의 10∼90% 이상되도록 홀(140)을 형성시킬 수 있다.
예컨대, 마이크로 렌즈(130)의 첨단부(131)와 접촉하는 광학시트의 면에 나 노 또는 마이크로 크기의 홀(140)을 형성시키는 기술은 제조 과정에서 경화되기 전에 홀(140)에 대응하는 침봉이 형성된 패턴벨트 또는 패턴로울러(도면 도시 생략)에 마이크로 렌즈(130)의 첨단부(131)와 접촉하는 광학시트의 면을 통과시키면서 경화시키면 된다. 상기 홀(140)의 크기는 50nm, 70nm, 100nm 등 상기 침봉의 크기에 따라 결정된다.
즉, 이 실시예 역시 제1광학시트(110)와 제2광학시트(120)가 접착되는 면 사이에 제 1 실시예에 비해 보다 많은 공기가 수납되도록 함으로써 제 1 실시예에 비해 두 광학시트가 접촉되는 면적이 더욱 작아져 흑점 현상을 방지할 수 있고, 광확산 능력이 더 우수하고, 이 부분에서 더욱 wet-out 현상이 발생하지 않게 되어 광학적 특성을 더욱 개선시킬 수 있도록 한 것이다.
도 4 는 본 발명에 따른 복합 광학 필름의 제 4 실시예에 따른 단면도이다. 도면에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따른 복합 광학 필름(100)은 도 1 에 도시한 제 1 실시예에 비해 상기 마이크로 렌즈(130)의 첨단부와 접촉하는 제1광학시트 (110)또는 제2광학시트(120)의 면에 다수의 마이크로 비드(bead)(160)를 더 형성시킨 것이다.
이 때, 도면에 도시한 바와 같이 상기 마이크로 비드(160) 각각이 마이크로 비드 반경 미만의 부분만 접착수지에 의해 상기 제1광학시트(110) 또는 제2광학시트(120)에 접착되도록 하여 공기가 수납되는 공간이 더 확보되도록 하는 것이 바람직하다.
예컨대, 접착수지의 도포량을 미리 계산하여 마이크로 비드 반경 이상으로 접착수지가 도포되지 않도록 접착수지의 도포량을 소량 사용함에 의해 마이크로 비드 반경 미만의 부분만 접착수지에 의해 상기 제1광학시트(110) 또는 제2광학시트(120)에 접착되도록 할 수 있다.
한편, 상기 접착수지의 굴절률이 상기 제1광학시트(110)의 굴절률과 제2광학시트(120)의 굴절률 사이인 것이 좋다. 그 이유는 접착수지에 의한 광의 굴절 또는 확산을 최소화하여 광학적 특성 저하를 방지하기 위함이다.
예컨대, 제1광학시트(110)가 1.49의 굴절률을 가진 확산 시트(Diffusion sheet)이고, 제2광학시트(120)가 1.58의 굴절률을 가진 집광 시트(prism sheet)라면, 약 1.52정도의 굴절률을 가진 열경화성 수지를 접착수지로 사용하면 된다. 최선은 굴절률이 거의 1(공기)인 접착수지를 사용하면 좋으나, 굴절률이 거의 1인 접착수지는 아직까지는 존재하지 않는다.
즉, 이 실시예는 제1광학시트(110)와 제2광학시트(120)가 접착되는 면 사이에 다수의 마이크로 비드(bead)(160)를 더 형성시켜 그 일부분만 살짝 접착수지로 접착함으로써 제 1 실시예에 비해 보다 많은 공기가 수납되도록 함으로써 제 1 실시예에 비해 두 광학시트가 접촉되는 면적이 더욱 작아져 흑점 또는 백점 현상을 방지할 수 있고, 광확산 능력이 더 우수하고, 이 부분에서 더욱 wet-out 현상이 발생하지 않게 되어 광학적 특성을 더욱 개선시킬 수 있도록 한 것이다.
특히, 반구형의 마이크로 렌즈의 경우 사각뿔 또는 삼각뿔 형태의 마이크로 렌즈에 비해 접촉 면적이 넓으므로, 흑점 현상이 발생할 우려가 있으나, 상기 다수 의 마이크로 비드(bead)(160)에 의해 흑점 현상을 더욱 개선할 수 있다는 점에서 유용하다.
도 5 는 본 발명에 따른 복합 광학 필름의 제 5 실시예에 따른 단면도이다. 도면에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따른 복합 광학 필름(100)은 도 4 에 도시한 제 4 실시예와는 달리, 일측면에 마이크로 렌즈(130)가 형성된 제1광학시트(110) 또는 제2광학시트(120)의 타측면에 다수의 마이크로 비드(bead)(170)를 더 형성시킨 것이다.
이 때, 도면에 도시한 바와 같이 상기 마이크로 비드(170) 각각이 마이크로 비드 반경 미만의 부분만 접착수지에 의해 상기 제1광학시트(110) 또는 제2광학시트(120)에 접착되도록 하여 공기가 수납되는 공간이 확보되도록 하는 것이 바람직하다.
즉, 이 실시예는 일측면에 마이크로 렌즈(130)가 형성된 제1광학시트(110) 또는 제2광학시트(120)의 타측면에 다수의 마이크로 비드(bead)(170)를 더 형성시켜 그 일부분만 살짝 접착수지로 접착함으로써 이 실시예에 따른 복합 광학 필름(100)이 다른 광학시트와 접착될 때, 다수의 마이크로 비드(170) 사이에 공기가 수납되도록 함으로써 이 실시예에 따른 복합 광학 필름(100)과 다른 광학시트간의 접착면에서 wet-out 현상이 발생하지 않도록 하여 복합 광학 필름의 광학적 특성을 개선시킬 수 있도록 한 것이다.
도 6 은 본 발명에 따른 복합 광학 필름의 제 6 실시예에 따른 단면도이다. 도면에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따른 복합 광학 필름(100)은 도 1 에 도시한 제 1 실시예에 비해 마이크로 렌즈(130)의 첨단부(131)에 다수의 나노 또는 마이크로 비드(160)나 렌즈 또는 스페이스를 더 형성시킨 것이다.
즉, 이 실시예는 제2광학시트(120)와 접촉되는 마이크로 렌즈(130)의 첨단부(131)에 다수의 나노 또는 마이크로 비드(160)나 렌즈 또는 스페이스를 더 형성시켜 그 일부분만 살짝 접착수지로 접착함으로써 제 1 실시예에 비해 보다 많은 공기가 수납되도록 함으로써 제 1 실시예에 비해 두 광학시트가 접촉되는 면적이 더욱 작아져 흑점 현상을 방지할 수 있고, 광확산 능력이 더 우수하고, 이 부분에서 더욱 wet-out 현상이 발생하지 않게 되어 광학적 특성을 더욱 개선시킬 수 있도록 한 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 함에 의해, 본원발명은 두 광학시트가 접착되는 면의 어느 한 면에 형성된 나노 또는 마이크로 크기의 마이크로 렌즈의 첨단부에서 두 광학시트가 접착되므로, 두 광학시트가 접촉되는 면적이 작아져 흑점 현상을 방지할 수 있고, 두 광학시트가 접착되는 면 사이에 공기가 수납되는 공간이 형성되므로, 이로 인해 광확산 능력이 우수해지고, wet-out 현상이 발생하지 않아 복합 광학 필름의 광학적 특성을 개선할 수 있으므로 상기에서 제시한 본 발명의 목적을 달성할 수 있게 된다.
본 발명은 첨부된 도면에 의해 참조되는 바람직한 실시예를 중심으로 기술되 었지만, 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 범위 내에서 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.
본 발명은 복합 광학 필름 제조 기술 분야 및 이의 응용 기술 분야에서 산업상으로 이용 가능하다.
도 1 은 본 발명에 따른 복합 광학 필름의 제 1 실시예에 따른 단면도
도 2 는 본 발명에 따른 복합 광학 필름의 제 2 실시예에 따른 단면도
도 3 은 본 발명에 따른 복합 광학 필름의 제 3 실시예에 따른 단면도
도 4 는 본 발명에 따른 복합 광학 필름의 제 4 실시예에 따른 단면도
도 5 는 본 발명에 따른 복합 광학 필름의 제 5 실시예에 따른 단면도
도 6 은 본 발명에 따른 복합 광학 필름의 제 6 실시예에 따른 단면도
도 7 은 마이크로 렌즈 형상의 일 예를 도시한 평면도
도 8 은 마이크로 렌즈 형상의 또 다른 예를 도시한 평면도
도 9 는 마이크로 렌즈 형상의 또 다른 예를 도시한 평면도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 복합 광학 필름 110 : 제1광학시트
120 : 제2광학시트 130 : 렌즈
131 : 첨단부 140, 150 : 홀
160, 170 : 마이크로 비드

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 제1광학시트와, 제2광학시트가 접착되어 형성되는 복합 광학 필름에 있어서,
    상기 제1광학시트와 제2광학시트가 접착되는 면의 어느 한 면에 나노 또는 마이크로 크기의 마이크로 렌즈가 다수개 형성되되, 각 마이크로 렌즈의 첨단부에서 두 광학시트가 접착되고, 상기 각 마이크로 렌즈의 첨단부에 나노 또는 마이크로 크기의 홀이 다수개 형성된 기공층이 형성된 것을 특징으로 하는 복합 광학 필름.
  3. 제1광학시트와, 제2광학시트가 접착되어 형성되는 복합 광학 필름에 있어서,
    상기 제1광학시트와 제2광학시트가 접착되는 면의 어느 한 면에 나노 또는 마이크로 크기의 마이크로 렌즈가 다수개 형성되되, 각 마이크로 렌즈의 첨단부에서 두 광학시트가 접착되고, 상기 각 마이크로 렌즈의 첨단부와 접촉하는 제1광학시트 또는 제2광학시트의 면에 나노 또는 마이크로 크기의 홀이 다수개 형성된 기공층이 형성된 것을 특징으로 하는 복합 광학 필름.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 기공층의 공기 부피가 기공층의 총 부피의 10∼90% 이상인 것을 특징으로 하는 복합 광학 필름.
  7. 제1광학시트와, 제2광학시트가 접착되어 형성되는 복합 광학 필름에 있어서,
    상기 제1광학시트와 제2광학시트가 접착되는 면의 어느 한 면에 나노 또는 마이크로 크기의 마이크로 렌즈가 다수개 형성되되, 각 마이크로 렌즈의 첨단부에서 두 광학시트가 접착되고, 상기 각 마이크로 렌즈의 첨단부와 접촉하는 제1광학시트 또는 제2광학시트의 면에 다수의 마이크로 비드(bead)가 형성되되, 상기 마이크로 비드 각각이 마이크로 비드 반경 미만의 부분만 접착수지에 의해 상기 제1광학시트 또는 제2광학시트에 접착되는 것을 특징으로 하는 복합 광학 필름.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 접착수지의 굴절률이 상기 제1광학시트의 굴절률과 제2광학시트의 굴절률 사이인 것을 특징으로 하는 복합 광학 필름.
  9. 삭제
  10. 제 2 항 또는 제 3 항 또는 제 7 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1광학시트 또는 제2광학시트가 확산 시트(Diffusion sheet), 집광 시트(prism sheet), 편광 시트(Polarizing sheet), 휘도 향상 시트(Brightness-enhancing sheet) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 복합 광학 필름.
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