KR101058742B1 - 복합 광학 필름 - Google Patents

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Abstract

복합 광학 필름이 제공된다. 복합 광학 필름은 복합 광학 필름은 기재, 기재의 하면에 형성된 하부 패턴층, 기재 상면에 형성된 콜레스테릭 액정층, 콜레스테릭 액정층 상에 형성된 필름 접착층, 접착층 상에 적층된 위상차 필름, 및 위상차 필름 상에 형성된 상부 패턴층을 포함하되, 접착층은 그 내부에 분산 배치된 필러를 포함한다.
복합 광학 필름, 콜레스테릭 액정, 비드, 필러, 위상차

Description

복합 광학 필름 {Complex Optical film}
본 발명은 복합 광학 필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디스플레이에 적용되는 복합 광학 필름에 관한 것이다.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 두 개의 유리판 사이에 액정을 주입해 상하 유리판 전극에 전원을 인가하여 각 화소에 액정 분자배열이 변화함으로써 영상을 표시하는 장치이다. 음극선관 표시 장치(Cathode Ray Tube; CRT), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Panel; PDP) 등과는 달리 액정 표시 장치에 의한 표시는 그 자체가 비발광성이기 때문에 빛이 없는 곳에서는 사용이 불가능하다. 이러한 단점을 보완하여 어두운 곳에서의 사용이 가능하게 할 목적으로 정보 표시면에 균일하게 조사되는 광원 어셈블리를 장착한다.
액정 표시 장치에 사용되는 광원 어셈블리는 크게 2종류로 구분된다. 첫째는 액정 표시 장치의 측면에서 빛을 제공하는 에지형 광원 어셈블리고 둘째는 액정 표시 장치의 후면에서 빛을 직접 제공하는 직하형 광원 어셈블리다. 에지형 광원 어셈블리의 경우, 광원으로부터 출사된 빛이 상측으로 조사되도록 하기 위해 도광판을 구비하며, 도광판을 통과한 빛의 광학적 특성을 조절하기 위해 도광판 위쪽에 적어도 하나의 광학 필름을 구비한다. 직하형 광원 어셈블리의 경우에는 광원으로부터 출사된 빛의 휘선을 감소시키기 위해 확산판을 구비하며, 확산판을 통과한 빛의 광학적 특성을 조절하기 위해 적어도 하나의 광학 필름을 구비한다. 몇몇 액정 표시 장치는 휘도를 개선하기 위해 광학 필름의 하나로서 액정 필름을 구비한다.
그러나, 다수의 광학 필름을 적층하여 광원 어셈블리를 형성하면, 그 두께가 증가하며, 휘도가 감소한다. 또한, 광학 필름의 적층시, 확산 정도나 축외 색상 색차나 문제되는데, 이를 보완하기 위한 두꺼운 필름을 추가하면 전체 두께는 더욱 증가한다.
본 발명은 이러한 점들에 근거해 착안된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여러 광학 기능을 가져 광투과율이 개선되고, 축외 색상 색차가 개선된 복합 광학 필름을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 광투과율이 개선된 광원 어셈블리를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 휘도가 개선된 액정 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 광학 필름은 기재, 상기 기재의 하면에 형성된 하부 패턴층, 상기 기재 상면에 형성된 콜레스테릭 액정층, 상기 콜레스테릭 액정층 상에 형성된 필름 접착층, 상기 접착층 상에 적층된 위상차 필름, 및 상기 위상차 필름 상에 형성된 상부 패턴층을 포함하되, 상기 접착층은 그 내부에 분산 배치된 필러를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 광학 필름은 기재, 상기 기재의 하면에 형성된 하부 패턴층, 상기 기재 상에 형성된 베이스 접착층, 상기 베이스 접착층 상에 적층된 콜레스테릭 액정층, 상기 콜레스테릭 액정층 상에 형성된 필름 접착층, 상기 필름 접착층 상에 적층된 위상차 필름, 및 상기 위상차 필름 상에 형성된 상부 패턴층을 포함하되, 상기 베이스 접착층과 상기 필름 접착층 중 적어도 하나는 그 내부에 분산 배치된 필러를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합 광학 필름은 기재, 상기 기재의 하면에 형성된 하부 패턴층, 상기 기재 상면에 형성된 콜레스테릭 액정층, 상기 콜레스테릭 액정층 상에 형성된 제1 필름 접착층, 상기 제1 필름 접착층 상에 적층된 색보상 필름, 상기 색보상 필름 상에 형성된 제2 필름 접착층, 상기 제2 필름 접착층 상에 적층된 위상차 필름, 및 상기 위상차 필름 상에 형성된 상부 패턴층을 포함하되, 상기 제1 필름 접착층과 상기 제2 필름 접착층 중 적어도 하나는 그 내부에 분산 배치된 필러를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합 광학 필름은 기재, 상기 기재 상의 베이스 접착층, 상기 기재의 하면에 형성된 하부 패턴층, 상기 기재 상면에 형성된 콜레스테릭 액정층, 상기 콜레스테릭 액정층 상에 형성된 제1 필름 접착층, 상기 제1 필름 접착층 상에 적층된 색보상 필름, 상기 색보상 필름 상에 형성된 제2 필름 접착층, 상기 제2 필름 접착층 상에 적층된 위상차 필름, 및 상기 위상차 필름 상에 형성된 상부 패턴층을 포함하되, 상기 베이스 접착층, 상기 제1 필름 접착층, 및 상기 제2 필름 접착층 중 적어도 하나는 그 내부에 분산 배치된 필러를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합 광학 필름은 기재, 상기 기재의 하면에 형성된 하부 패턴층, 상기 기재 상면에 형성된 콜레스테릭 액정층, 상기 콜레스테릭 액정층 상에 형성된 제1 필름 접착층, 상기 제1 필름 접착층 상에 적층된 색보상 필름, 상기 색보상 필름 상에 형성된 제2 필름 접착층, 상기 제2 필름 접착층 상에 적층된 위상차 필름, 및 상기 위상차 필름 상에 형성된 상부 패턴층을 포함하되, 상기 제1 필름 접착층과 상기 제2 필름 접착층 중 적어도 하나는 그 내부에 분산 배치된 필러를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합 광학 필름은 기재, 상기 기재 상의 베이스 접착층, 상기 기재의 하면에 형성된 하부 패턴층, 상기 기재 상면에 형성된 콜레스테릭 액정층, 상기 콜레스테릭 액정층 상에 형성된 제1 필름 접착층, 상기 제1 필름 접착층 상에 적층된 색보상 필름, 상기 색보상 필름 상에 형성된 제2 필름 접착층, 상기 제2 필름 접착층 상에 적층된 위상차 필름, 및 상기 위상차 필름 상에 형성된 상부 패턴층을 포함하되, 상기 베이스 접착층, 상기 제1 필름 접착층, 및 상기 제2 필름 접착층 중 적어도 하나는 그 내부에 분산 배치된 필러를 포함한다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 어셈블리는 상기한 바와 같은 복합 광학 필름을 포함한다.
상기 또 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 상기한 바와 같은 복합 광학 필름을 포함한다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 광학 필름은 하나의 필름 내에서, 원편광, 반사, 선편광, 확산, 광 혼합, 집광 등 다양한 광학 기능을 수행한다. 따라서, 필름의 박막화가 구현되고, 광투과율이 개선될 수 있다. 즉, 다양한 기능이 하나의 복합 필름 내에 구현되므로, 휘도가 개선되고 광원 어셈블리의 두께를 감소시키며 광투과율을 개선시킬 수 있다. 나아가 이러한 복합 광학 필름을 채용한 액정 표시 장치의 경우, 휘도 개선의 효과가 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 광학 필름의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 광학 필름(100)은 기 재(110), 베이스 접착층(195), 하부 패턴층(150), 콜레스테릭 액정층(120), 필름 접착층(191), 위상차 필름(130) 및 상부 패턴층(160)을 포함한다.
기재(110)는 전체 복합 광학 필름(100)을 물리적으로 지지하는 역할을 한다. 기재(110)는 광을 투과시킬 수 있는 투명한 재질, 예컨대, 폴리카보네이트(poly carbonate) 계열, 폴리술폰(poly sulfone) 계열, 폴리아크릴레이트(poly acrylate) 계열, 폴리스티렌(poly styrene) 계열, 폴리비닐클로라이드(poly vinyl chloride) 계열, 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol) 계열, 폴리노르보넨(poly norbornene) 계열, 폴리에스테르(poly ester) 계열의 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 구체적인 예를 들면, 기재(110)는 폴리에틸렌테레프탈레이트(poly ethylene terephtalate) 또는 폴리에틸렌나프탈레이트(poly ethylene naphthalate) 등으로 이루어질 수 있다.
몇몇 실시예에서 기재(110)는 직사각형 형상의 판상으로 적용된다. 기재(110)의 두께는 예를 들어, 약 10 내지 1000㎛일 수 있으며, 더욱 구체적으로는 25 내지 600㎛일 수 있다. 그러나, 기재(110)의 두께가 상기 예시에 제한되지 않음은 물론이다.
기재(110)의 하면에는 하부 패턴층(150)이 형성된다. 하부 패턴층(150)은 복합 광학 필름(100)이 도광체, 확산판, 다른 광학 필름 등에 적층될 때, 밀착을 방지시키는 역할을 한다. 즉, 하부 패턴층(150)은 이웃하는 다른 광학 시트(미도시), 광학판(미도시), 또는 액정 패널(미도시) 등과 근접하거나 밀착함으로써, 정전기가 발생하거나, 유동에 의한 마찰이 발생할 경우, 기재(110)의 하면 및/또는 이웃하는 다른 광학 시트, 광학판, 액정 패널 등에 스크래치가 발생하는 것을 방지한다. 아울러, 하부 패턴층(150) 자체가 확산의 역할을 할 수도 있다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 하부 패턴층의 예를 도시한다.
먼저 도 2a 를 참조하면, 하부 패턴층(150)은 엠보 패턴(151)으로 이루어질 수 있다. 각 엠보 패턴(151)은 아일랜드 형상으로 독립적으로 형성되어 있고, 이웃하는 엠보 패턴(151)은 소정 간격 이격되어 있다.
엠보 패턴(151)은 그 단면이 반원, 사다리꼴, 삼각형인 입체 형상일 수 있다. 그러나, 무정형 등 다른 형상도 가능하다. 엠보 패턴(151)이 기재(110)의 하면에 접하는 면의 폭을 엠보 패턴(151)의 직경으로 정의하고, 엠보 패턴(151)이 기재(110)의 하면으로부터 최대 돌출된 거리를 엠보 패턴의 높이로 정의하면, 엠보 패턴(151)의 직경은 약 0.1㎛ 내지 100㎛이고, 엠보 패턴(151)의 높이는 약 0.05㎛ 내지 50㎛일 수 있다.
한편, 엠보 패턴(151)의 직경보다 엠보 패턴의 높이가 너무 크면 엠보 패턴(151) 자체의 안정성에 문제가 있고, 엠보 패턴(151)의 높이에 비해 엠보 패턴(151)의 직경이 너무 크면 불필요하게 기재(110) 전체의 면적에 대한 엠보 패턴(151)의 점유 면적이 넓어져 광투과 특성이 불리해진다. 이러한 점들을 고려할 때, 엠보 패턴(151)의 직경과 엠보 패턴(151)의 높이의 비는 약 10 : 1 내지 1 : 10의 범위에서 조절될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 복수의 엠보 패턴(151)은 일정한 행렬의 위치에서 동일한 간격으로 배치될 수 있다. 본 발명의 몇몇 다른 실시예에서는 복수의 엠보 패턴(151)이 랜덤하게 배치될 수도 있다.
다만, 엠보 패턴(151)의 간격이 너무 크면, 인접 광학 시트의 상면과 복합 광학 필름(100)의 기재(110)가 밀착될 가능성이 높아지므로, 이웃하는 엠보 패턴(151)의 최대 간격은 약 1000㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또, 엠보 패턴(151)의 간격이 너무 좁으면 단위 면적당 엠보 패턴(151)의 수가 증가하고, 그에 따라 엠보 패턴(151)이 점유하는 면적이 넓어지므로 광투과 특성이 불리해진다. 따라서, 엠보 패턴(151)의 최소 간격은 약 1㎛ 이상인 것이 바람직하다.
또, 광투과 특성을 고려할 때, 엠보 패턴(151)이 점유하는 면적은 전체 기재(110) 면적의 0.001% 내지 95%의 범위에서 조절되는 것이 좋으며, 더욱 바람직하게는 0.01% 내지 10%의 범위에서 조절되는 것이 좋다. 여기서, 엠보 패턴(151)의 점유 면적은 각 엠보 패턴(151)의 직경, 엠보 패턴(151)의 수, 엠보 패턴(151)의 간격, 엠보 패턴(151)의 밀도 등에 의해 조절될 수 있음은 물론이다.
한편, 반밀착성과 광투과 특성을 함께 고려하면, 이웃하는 엠보 패턴(151) 간 평균 간격은 예컨대 약 5㎛ 내지 500㎛일 수 있다.
엠보 패턴(151)은 투명한 재질로 이루어지는 것이, 복합 광학 필름(100)의 광투과율 측면에서 유리할 수 있다. 엠보 패턴(151)은 인접하는 다른 광학 시트, 광학판, 액정 패널 등을 스크래치하는 것을 감소시키기 위하여, 인접하는 다른 광학 시트, 광학판이나 액정 패널과 동일하거나 유사한 경도를 갖는 물질로 이루어질 수 있다. 여기서, 유사한 경도를 갖는다 함은 예컨대, 모오스 경도의 차가 1 이내 의 범위인 경우를 포함한다. 이와 같은 유사 경도의 범위 내에서, 엠보 패턴(151)의 첨단이 인접하는 다른 광학 시트, 광학판, 액정 패널 등과 접촉하더라도, 스크래치가 최소화될 수 있다.
몇몇 다른 실시예에서, 엠보 패턴(151)은 인접하는 다른 광학 시트, 광학판, 액정 패널보다 경도가 낮은 물질로 이루어질 수 있다. 복합 광학 필름(100)이 다른 광학 시트와 인접하는 경우를 예를 들어 설명하면, 복합 광학 필름(100)의 엠보 패턴(151)이 인접하는 다른 광학 시트보다 경도가 낮을 경우, 양 필름/시트간 상호 마찰이 일어나더라도, 엠보 패턴(151)의 접촉면이 그라인딩(grinding)될지언정, 인접하는 다른 광학 시트의 표면은 스크래치가 거의 발생하지 않는다. 엠보 패턴(151)이 그라인딩되어 모두 제거되기까지는 복합 광학 필름(100)의 기재(110) 표면도 계속해서 스크래치로부터 보호된다. 상기 관점에서, 엠보 패턴(151)은 인접하는 광학 시트보다 모오스 경도가 1 이상 낮은 물질, 바람직하게는 1.5이상 낮은 물질, 더욱 바람직하게는 2.0 이상 낮은 물질로 이루어질 수 있다.
또한, 몇몇 실시예에서 엠보 패턴(151)은 마찰 계수가 0.35 이하인 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 엠보 패턴(151)의 마찰 계수가 0.35 이하이면, 엠보 패턴(151)의 첨단이 인접하는 다른 광학 시트, 광학판, 액정 패널 등과 접촉하더라도, 외부로부터 압력이 작용하였을 때, 그 접촉면에서 쉽게 미끄러지기 때문에, 스크래치의 발생이 최소화될 수 있다. 상기 마찰 계수의 조건을 만족하는 일 예로, 엠보 패턴(151)은 UV 경화성 물질 및 첨가제를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 적용가능한 UV 경화성 물질의 예는 아크릴계, 우레탄계, 폴리에스터계, 실리콘계, 에스테르계 등의 반응성 올리고머 및 단관능성 (메타)아크릴레이트 모노머 또는 다관능성 (디,트리)(메타)아크릴레이트 모노머들을 포함한다. 상기 단관능성 (메타)아크릴레이트 또는 다관능성 (메타)아크릴레이트 모노머로는, 예컨대 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 테트라하이드로퍼퓨릴(메타)아크릴레이트, 부톡시 에틸(메타)아크릴레이트, 에틸디에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 디싸이클로펜타디엔(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 메틸트리에틸렌디글리콜(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, N-비닐피롤리돈, N-비닐카프로락탐, 디아세톤아크릴아마이드, 이소부톡시메틸(메타)아크릴아마이드, N,N-디메틸(메타)아크릴 아마이드, t-옥틸(메타)아크릴아마이드, 디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, 아크릴로일몰포린, 디싸이클로펜테닐(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리옥시에틸(메타)아크릴레이트, 트리싸이클로데칸디메탄올디(메타)아크릴레이트, 디싸이클로데칸디메탄올디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디싸이클로펜탄디(메타)아크릴레이트, 디싸이클로펜타디엔디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있고, 상기 열거된 물질을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 첨가제로는 윤활성이 높은 물질이 적용될 수 있다. 예를 들면, 실리콘계 첨가제 및 불소계 첨가제 중 적어도 하나가 적용될 수 있다. 구체적으로, 실리콘기(silicon group)를 가지는 반응성 모노머 혹은 반응성 올리고머(예컨대, 실리콘기 함유 비닐 화합물, 실리콘기 함유 (메타)아크릴레이트 화합물, (메타)아크릴옥시기 함유 오가노실록산, 실리콘 폴리아크릴레이트 등), 불소기(fluorine group)를 가지는 반응성 모노머 혹은 반응성 올리고머(예컨대, 플루오로알킬기 함유 비닐 화합물, 플루오로알킬기 함유 (메타)아크릴레이트 화합물, 불소 폴리아크릴레이트 등), 실리콘기 혹은 불소기를 가지는 수지(예컨대, 폴리디메틸실록산, 불소 중합체 등), 실리콘기 혹은 불소기를 가지는 계면활성제나 오일(예컨대 디메틸 실리콘 오일 등) 등이 단독 또는 혼합되어 적용될 수 있다.
상기 UV 경화성 물질과 첨가제의 함량비는 100중량부 : 0.001중량부 내지 100중량부 : 10중량부의 범위일 수 있고, 바람직하게는 100중량부 : 0.01중량부 내지 100중량부 : 5중량부일 수 있다.
엠보 패턴(151)은 UV 경화성 물질과 첨가제 외에 광개시제를 더 포함할 수 있다. 상기 광개시제는 벤질 케탈류, 벤조인 에테르류, 아세토페논 유도체, 케톡심 에테르류, 벤조페논, 벤조 또는 티옥산톤계 화합물 중 선택된 1종 이상의 자유라디칼 개시제, 오늄 염(onium salts), 페로세늄 염(ferrocenium salts), 및 디아조늄 염(diazonium salts) 중 선택된 1종 이상의 양이온성 개시제, 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
기재(110)의 하면에 적절한 높이를 갖는 복수의 엠보 패턴(151)이 적절한 간격으로 배치되어 있으면, 이웃하는 다른 광학 시트의 상면이 평탄하더라도, 그 광학 시트와 복합 광학 필름(100)은 엠보 패턴(151)에서만 접촉할 뿐, 광학 시트의 상면과 기재(110)는 직접 접촉하지 않고, 소정거리 이격된다. 따라서, 이웃하는 광학 시트와 복합 광학 필름(100)은 순차적으로 적층되어 있음에도 불구하고, 전체면이 밀착되지 않는다. 그 결과, 이웃하는 광학 시트와 복합 광학 필름(100)간 정전기가 방지되고, 복합 광학 필름(100)의 기재(110)면의 스크래치가 방지될 수 있다.
하부 패턴층(150)으로 적용가능한 다른 예는 도 2b에 도시된 바와 같은 엠보 형상의 표면을 포함하는 밀착 방지층(152)이다. 밀착 방지층(152)은 소정 두께를 갖는 베이스층(152a)과, 베이스층(152a)의 표면에서 돌출된 엠보 형상(152b)을 포함한다. 엠보 형상(152b)은 도 2a의 엠보 패턴(151)과 구성 및 배치가 실질적으로 동일하다.
도 2c 내지 도 2f는 비드를 이용한 하부 패턴층(150)을 예시한다. 도 2c 내지 도 2f를 참조하면, 기재(110)의 하면에는 도 2a의 엠보 패턴(151) 대신에 복수의 비드(154)가 형성될 수 있다. 비드(154)는 예를 들어, 유기 비드 및 무기 비드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 유기 비드로는 아크릴, 스티렌, 멜라민 포름알데하이드, 프로필렌, 에틸렌, 실리콘, 우레탄, 메틸(메타) 아크릴레이트, 폴리카보네이트 등의 모노머를 사용하여 얻어지는 호모폴리머 또는 코폴리머 등이 예시될 수 있다. 상기 무기 비드로는 실리카, 지르코니아, 탄산칼슘, 황산바륨, 티타늄 산화물 등이 예시될 수 있다. 비드(154)가 엠보 패턴(151)의 역할을 대체하므로, 비드(154)의 형상이나 배치는 이미 설명한 엠보 패턴(151)의 그것과 실질적으로 동일하다.
몇몇 실시예에서 복수의 비드(154)는 지지 코팅막(153)에 의해 기재(110)에 지지되어 있다. 지지 코팅막(153)은 기재(110)의 하면에 형성되어, 적어도 부분적으로 비드(154)를 감싼다. 예를 들어, 지지 코팅막(153)은 도 2c에 도시된 것처럼, 비드(154)의 전체를 감싸도록 형성되거나, 도 2d에 도시된 것처럼, 비드(154)의 일부만을 감싸고, 비드(154)의 일부가 노출되도록 형성될 수 있다. 또, 지지 코팅막(153)은 도 2e에 도시된 것처럼, 패턴 형상으로 형성되어 비드(154)를 감싸는 구조로 형성될 수도 있다.
지지 코팅막(153)은 예를 들어 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 및 폴리에스테르계 수지 등과 같은 열 경화성 수지 또는 에폭시아크릴레이트계 수지, 우레탄아크릴레이트계 수지, 실리콘아크릴레이트계 수지, 아크릴릭 아크릴레이트 및 에스테르 아크릴리에트 등과 같은 자외선 경화 수지를 포함하여 이루어질 수 있다.
몇몇 실시예에서, 복수의 비드(154)는 도 2f에 도시된 것처럼, 서로 다른 다양한 크기를 가질 수도 있다.
다시 도 1을 참조하면, 기재(110)의 상면에는 베이스 접착층(195)이 형성되어 있으며, 베이스 접착층(195) 상에 콜레스테릭 액정층(120)이 적층된다. 몇몇 실시예에서, 베이스 접착층(195)은 생략될 수 있으며, 이 경우 콜레스테릭 액정층(120)이 기재(110)의 상면에 직접 적층된다. 베이스 접착층(195)에 대한 더욱 상세한 내용은 후술된다.
콜레스테릭 액정층(120)은 원편광된 빛을 선택적으로 반사하는 기능을 수행한다. 콜레스테릭 액정(또는 카이럴 네마틱 액정)을 포함한다. 콜레스테릭 액정은 네마틱 액정(nematic liquid crystal)과 키랄 도펀트(chiral dopant)를 포함하여 이루어질 수 있다. 콜레스테릭 액정은 일정한 피치(pitch)를 가지며 반복적으로 꼬인 나선형 구조를 갖는다. 반복되는 꼬인 나선형 구조는 광의 브래그(Bragg) 반사를 유도한다.
콜레스테릭 액정은 그 나선 방향에 따라 우선성(right-handed) 콜레스테릭 액정 및 좌선성(left-handed) 콜레스테릭 액정으로 분류된다. 우선성 콜레스테릭 액정은 우원 편광된 빛은 반사하지만, 좌원 편광된 빛은 투과한다. 반대로, 좌선성 콜레스테릭 액정은 우원 편광된 빛은 투과하지만, 좌원 편광된 빛은 반사한다. 따라서, 이론적으로 콜레스테릭 액정은 그 콜레스테릭 액정이 반사하는 파장 범위 내에 포함된 빛의 50%는 투과하고, 나머지 50%는 반사한다.
콜레스테릭 액정의 피치(액정 피치)는 반사되는 빛의 파장에 관계된다. 콜레스테릭 액정에 의해 반사되는 반사광의 중심 파장은 대체로 액정 피치에 비례한다. 여기서 반사광의 중심 파장이란, 콜레스테릭 액정이 반사하는 반사광이 소정의 밴드폭(band width)을 가질 경우, 그 밴드폭 내에서 최대 반사되는 파장 또는 그 밴드폭의 평균 파장을 의미할 수 있다. 또한, 상기 반사광의 밴드폭이란, 입사된 빛의 약 30% 내지 약 70%를 반사할 수 있는 파장의 범위를 의미할 수 있으며, 바람직하게는 입사된 빛의 약 40% 내지 약 60%를 반사할 수 있는 파장의 범위를, 더욱 바람직하게는 입사된 빛의 약 약 50% 정도를 반사할 수 있는 파장의 범위를 의미할 수 있다.
콜레스테릭 액정층(120)은 단일막으로 이루어지되, 그 막 내에서 콜레스테릭 액정의 피치가 서로 다른 복수의 액정 피치 영역을 포함할 수 있다. 일반적으로 액정 피치가 클수록 장파장의 빛을 반사하며, 액정 피치가 작을수록 상대적으로 단파장의 빛을 반사한다. 따라서, 콜레스테릭 액정층(120)이 더욱 다양한 액정 피치 영역들을 포함할수록 그 반사 대역은 더욱 증가한다. 단일막의 콜레스테릭 액정층(120)이 충분히 다양한 액정 피치 영역을 형성하기 위하여, 콜레스테릭 액정층(120)의 두께는 약 1 내지 100㎛일 수 있다. 더욱 바람직하게는 약 2 내지 15㎛의 범위일 수 있다.
바람직한 몇몇 실시예는 단일막 내에서 콜레스테릭 액정층(120)의 최대 액정 피치 영역의 반사광 중심 파장이 레드광 파장 이상(예컨대, 약 650nm 내지 780nm)이고, 최소 액정 피치 영역의 반사광 중심 파장이 블루광 파장 이하(예컨대, 380nm 내지 520nm)이며, 그 사이 액정 피치 영역들의 반사광 중심 파장이 그린광의 파장(예컨대, 520nm 내지 650nm)에 각각 분포되어 있어서, 가시광 전체 영역을 반사시킨다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 콜레스테릭 액정층의 액정 피치를 나타낸 그래프이다. 도 3을 참조하면, 단일막 내에서 두께 방향으로 변화하면서, 액정 피치가 증가하다가 다시 감소하는 경향이 나타날 수 있다. 즉, 액정피치에 따른 반사대역은 기저면으로부터 G, R, G, B의 순으로 변화한다. 이와 같은 피치 배열이 출사면 쪽의 축외 색상(Off Axis Color; OAC) 특성을 향상시키는 것이 실험적으로 확인되었다. 이에 대한 더욱 상세한 사항은 출원인에 의해 출원된 대한민국 특허출원 제10-2009-0082057호에 개시되어 있으며, 상기 개시된 내용은 본 명세서에 충분히 기재된 것처럼 원용되어 통합된다.
한편, 이상에서는 콜레스테릭 액정층(120)이 가시광의 전파장 범위에 대하여 약 30% 내지 약 70%의 반사율을 갖는 경우가 논의되었지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 가시광의 일부 파장, 또는 다른 파장의 빛들, 예컨대 적외선, 자외선, X선 등이나, 고주파, 중파, 저주파의 전자기파 등에 대해 반사율을 갖도록 조절될 수도 있음은 물론이다. 또, 반사율도 상기 범위에 제한되지 않으며, 다른 다양한 반사율이 채용될 수도 있음은 자명하다.
다시 도 1을 참조하면, 콜레스테릭 액정층(120) 상에는 필름 접착층(191)이 형성되어 있고, 그 위에 위상차 필름(130)이 형성되어 있다. 필름 접착층(191)에 대한 상세한 설명은 후술된다.
위상차 필름(130)은 예컨대, 광의 위상을 위상을 λ/4만큼 지연시키는 λ/4 위상차 필름(130)일 수 있다. 콜레스테릭 액정층(120)을 투과한 원편광된 빛이 λ/4 위상차 필름(130)을 통과하게 되면, 선편광으로 변환된다.
위상차 필름(130)은 예를 들면, 폴리 카보네이트, 셀룰로스수지 또는 환상 올레핀계 수지 등의 투명필름을 1축 또는 2축 연신 가공하여 제조될 수 있다.
위상차 필름(130) 상에는 상부 패턴층(160)이 형성된다. 상부 패턴층(160)은 복합 광학 필름(100)을 거쳐 방출하는 빛을 집광하거나, 확산시키거나, 다양한 각도로 방출되는 빛을 섞어주는 역할을 한다. 특히, 상부 패턴층(160)이 빛을 혼합하 는 기능을 수행하는 경우, 축외 색상이 더욱 개선될 수 있다. 아울러, 상술한 GRGB의 액정 피치 그라데이션을 갖는 콜레스테릭 액정층(120)을 조합하여 사용하면, 별도의 색보정 필름을 사용하지 않더라도 상당한 축외 색상 개선 효과를 나타낼 수 있다.
도면에서는 상부 패턴층(160)이 위상차 필름(130) 상에 직접 형성된 예가 도시되어 있지만, 상부 패턴층(160)은 접착층을 개재하여 위상차 필름(130) 상에 적층될 수도 있다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 상부 패턴층의 예를 도시한다.
도 4a를 참조하면 상부 패턴층은 지지 코팅막(162)에 의해 지지된 다수의 확산 비드(161)를 포함할 수 있다. 이 경우, 상부 패턴층(160)은 광을 확산시키는 역할을 하게 된다. 지지 코팅막(162) 및 확산 비드(161)는 상술한 하부 패턴층(150)을 구성하는 예로서 설명된 지지 코팅막(153) 및 비드(154)와 그 구성 물질 및 형상이 유사할 수 있다. 따라서, 도시하지는 않았지만, 지지 코팅막(162) 및 확산 비드(161)는 도 2c 내지 도 2e의 패턴과 유사한 패턴을 가질 수 있다.
다만, 확산 비드(161)의 크기는 하부 패턴층(150)의 비드(154)의 크기보다 클 수 있다. 예를 들어, 상부 패턴층(160)의 확산 비드(161)의 크기는 하부 패턴층(150)의 비드(154)의 크기의 1.5 내지 20배의 범위일 수 있다. 아울러, 충분한 확산 효과를 나타내기 위하여, 상부 패턴층(160)의 확산 비드(161)의 함량은 하부 패턴층(150)보다 클 수 있다. 예컨대, 2배 내지 50배의 범위에서 선택될 수 있다.
도 4b는 상부 패턴층(160)으로써, 광확산을 위한 확산 렌즈(166)가 사용된 것을 예시한다. 확산 렌즈(166)는 아일랜드 패턴의 반구형렌즈나 마이크로 렌즈, 또는 라인 패턴의 렌티큘러 렌즈일 수 있다. 또, 도시된 볼록 형상 뿐만 아니라, 오목 형상의 렌즈도 사용가능하다.
도 4c는 상부 패턴층(160)으로써, 집광을 위한 프리즘 구조물(167)이 형성된 것을 예시한다. 프리즘 구조물(167)은 예컨대, 아일랜드 패턴의 사각뿔, 삼각뿔 형상이거나, 라인 패턴의 산구조물일 수 있다.
도시하지는 않았지만, 몇몇 실시예에서, 상부 패턴층(160)과 하부 패턴층(150)은 실질적으로 동일한 구조로 이루어질 수 있다.
이상에서 예시한 다양한 하부 패턴층(150) 및 상부 패턴층(160)들은 서로 다양하게 조합 가능함은 물론이다.
다시, 도 1을 참조하면, 기재 접착층(195)과 필름 접착층(191)은 실질적으로 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 기재 접착층(195)과 필름 접착층(191)으로서, 비닐 폴리머를 함유하는 접착제 등이 적용될 수 있다. 이러한 접착제는 수용액의 도포 건조층 등으로서 형성할 수 있는데, 그 수용액의 조제시에는 필요에 따라 가교제나 다른 첨가제, 산 등의 촉매도 배합할 수 있다. 상기 접착제에 있어서의 비닐 폴리머로서는 폴리비닐알코올계 수지가 바람직하다. 또 폴리비닐알코올계 수지에는 붕산이나 붕사, 글루탈알데히드나 멜라민, 옥살산 등의 수용성 가교제를 함유할 수 있다.
바람직한 몇몇 실시예에서는 아세토아세틸기를 갖는 폴리비닐알코올계 수지 를 함유하는 접착제를 사용할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 접착성의 면에서 평균 중합도 100 ∼ 3000 정도, 평균 비누화도는 85 ∼ 100몰% 정도일 수 있다. 또 접착제 수용액의 농도는 목표로 하는 접착층의 두께에 따라 적절하게 결정하면 되므로, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대, 0.1 ∼ 15중량%일 수 있고, 0.5 ∼ 10중량%일 수 있다.
폴리비닐알코올계 수지는 폴리아세트산비닐을 비누화하여 얻어진 폴리비닐알코올 ; 그 유도체 ; 또한 아세트산 비닐과 공중합성을 갖는 단량체의 공중합체의 비누화물 ; 폴리비닐알코올을 아세탈화, 우레탄화, 에테르화, 그래프트화, 인산 에스테르화 등이 된 변성 폴리비닐알코올을 들 수 있다. 상기 단량체로서는, (무수)말레산, 푸말산, 크로톤산, 이타콘산, (메트)아크릴산 등의 불포화 카르복실산 및 그 에스테르류 ; 에틸렌, 프로필렌 등의 α-올레핀, (메트)알릴술폰산(소다), 술폰산 소다(모노알킬말레이트), 디술폰산 소다알킬말레이트, N-메틸올 아크릴아미드, 아크릴아미드알킬술폰산 알칼리염, N-비닐피롤리돈, N-비닐피롤리돈 유도체 등을 들 수 있다.
이들 폴리비닐알코올계 수지는 1 종을 단독으로 또는 2 종 이상을 병용할 수 있다.
아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지는 폴리비닐알코올계 수지와 디케텐을 공지된 방법으로 반응하여 얻을 수 있다. 예를 들어, 폴리비닐알코올계 수지를 아세트산 등의 용매 중에 분산시켜두고, 이것에 디케텐을 첨가하는 방법, 폴리비닐알코올계 수지를 디메틸포름아미드 또는 디옥산 등의 용매에 미리 용 해시켜두고, 이것에 디케텐을 첨가하는 방법 등을 들 수 있다. 또 폴리비닐알코올에 디케텐 가스 또는 액상 디케텐을 직접 접촉시키는 방법을 들 수 있다.
아세토아세틸기를 함유하는 폴리비닐알코올계 수지의 아세토아세틸기 변성도는, 0.1몰% 이상이면 특별히 한정되는 것은 아니다. 0.1몰% 미만에서는 접착제층의 내수성이 불충분하여 부적당하다. 아세토아세틸기 변성도는 바람직하게는 0.1 ∼ 40몰% 정도, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 20몰%, 특히 바람직하게는 2 ∼ 7몰% 이다.
아세토아세틸기 변성도가 40몰% 를 초과하면 가교제와의 반응점이 낮아져 내수성의 향상 효과가 작다. 이러한 아세토아세틸기 변성도는 핵자기 공명 장치 (NMR : Nuclear Magnectic Resonance)를 이용하여 측정할 수 있다.
가교제로서는 일반적으로 접착제에 이용되고 있는 것을 특별히 한정하지 않고 사용할 수 있고, 예를 들어 상기와 같은 폴리비닐알코올계 수지를 이용한 접착제의 경우, 폴리비닐알코올계 수지와 반응성을 갖는 관능기를 적어도 2 개 갖는 화합물을 바람직하게 사용할 수 있다. 예를 들어, 에틸렌디아민, 트리에틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민 등의 알킬렌기와 아미노기를 2 개 갖는 알킬디아민류 ; 톨릴렌디이소시아네이트, 수소화 톨릴렌디이소시아네이트, 트리메틸올프로판톨릴렌디이소시아네이트 애덕트, 트리페닐메탄트리이소시아네이트, 메틸렌비스(4-페닐메탄트리이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 및 이들의 케토옥심블록물 또는 페놀 블록물 등의 이소시아네이트류 ; 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 글리세린디 또는 트리글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 디글리시딜아닐린, 디글리시딜아민 등 의 에폭시류 ; 포름알데히드, 아세트알데히드, 프로피온알데히드, 부틸알데히드 등의 모노알데히드류 ; 글리옥살, 말론디알데히드, 숙신디알데히드, 글루탈디알데히드, 말레인디알데히드, 프탈디알데히드 등의 디알데히드류 ; 메틸올우레아, 메틸올멜라민, 알킬화 메틸올우레아, 알킬화 메틸올멜라민, 아세토구아나민, 벤조구아나민과 포름알데히드의 축합물 등의 아미노-포름알데히드 수지 ; 또한 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 알루미늄, 철, 니켈 등의 2 가 금속, 또는 3 가 금속의 염 및 그 산화물을 들 수 있다. 이들 중에서도, 아미노-포름알데히드 수지, 특히 메틸올기를 갖는 메틸올 화합물이 바람직하다.
가교제의 배합량은 일반적으로 수지 100 중량부에 대해서 0.1 ∼ 35 중량부 정도이고, 10 ∼ 25 중량부인 것이 바람직하게 사용될 수 있다.
한편, 기재 접착층(195)과 필름 접착층(191) 중 적어도 하나는 내부에 필러(180)를 포함한다. 필러(180)는 복합 광학 필름(100)의 확산 성능과 축외 색상 색차를 개선하는 역할을 한다.
필러(180)는 기재 접착층(195) 및/또는 필름 접착층(191) 내에서 당해 층의 접착제에 대하여 약 0.1 내지 40중량부, 또는 1 내지 15중량부, 또는 5 내지 10 중량부의 함량으로 분산되어 있을 수 있다.
바람직한 몇몇 실시예에서, 콜레스테릭 액정층(120)의 위쪽에 위치하는 필름 접착층(191)에 분포된 필러(180)의 함량이, 콜레스테릭 액정층(120)의 아래쪽에 위치하는 베이스 접착층(195) 내에 분포된 필러(180)의 함량보다 크다. 더욱 바람직한 실시예에서, 베이스 접착층(195) 내에 분포된 필러(180)의 함량은 0일 수 있다. 이러한 구조에 따르면 필러(180)가 콜레스테릭 액정층(120)에 의한 광반사를 방해하지 않기 때문에, 상대적으로 높은 휘도를 구현하는데 유리하다.
필러(180)의 예로는 유기물 확산 유닛, 무기물 확산 유닛, 보이드(void) 확산 유닛 등이 적용될 수 있다.
유기물 확산 유닛으로는 아크릴, 스티렌, 멜라민 포름알데하이드, 프로필렌, 에틸렌, 실리콘, 우레탄, 메틸(메타) 아크릴레이트, 폴리카보네이트 등의 모노머를 사용하여 얻어지는 호모폴리머 또는 코폴리머 등의 물질이 예시될 수 있다.
무기물 확산 유닛으로는 실리카, 지르코니아, 탄산칼슘, 황산바륨, 티타늄 산화물 등의 물질이 예시된다.
보이드 확산 유닛은 내부가 비어 있음으로써, 주변의 액정 단일막(110)과 다른 굴절률을 나타낸다. 보이드 확산 유닛의 예로는 기포(氣泡)나 진공포(眞空泡)를 들 수 있다.
필러(180)는 상기 열거된 물질 중 하나 또는 둘 이상이 조합되어 적용될 수 있다.
이처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 광학 필름(100)은 하나의 필름 내에서, 원편광, 반사, 선편광, 확산, 광 혼합, 집광 등 다양한 광학 기능을 수행한다. 따라서, 필름의 박막화가 구현되고, 광투과율이 개선될 수 있다. 또, 몇몇 실시예에 따라 콜레스테릭 액정층(120)의 액정 피치 구조를 GRGB 그라데이션 구조로 채용하고, 상부 패턴층(160)에 광 혼합 기능을 부여하면 색보정 필름을 생략하더라도 상당한 축외 색상의 개선 효과가 있다. 색보정 필름을 생략하면, 그에 부수되는 접착층을 함께 생략할 수 있으므로, 광투과율이 현저하게 향상될 수 있다. 나아가, 접착층에 필러를 함유함으로써, 확산 성능과 축외 색상 색차가 개선될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 광학 필름의 단면도이다. 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 복합 광학 필름(101)에서는 콜레스테릭 액정층(120)과 위상차 필름(130) 사이에 색보상 필름(140)이 개재되는 점에서, 도 1의 실시예와 차이가 있다. 이를 위하여, 제2 필름 접착층(192)이 추가로 포함된다. 즉, 본 실시예에서는 콜레스테릭 액정층(120) 상에 제1 필름 접착층(191)을 개재하여 색보상 필름(140)이 적층되고, 위상차 필름(130)은 제2 필름 접착층(192)을 개재하여 색보상 필름(140) 상에 적층된다. 제2 필름 접착층(192)은 제1 필름 접착층(191)과 실질적으로 동일한 구조 및 물성을 가질 수 있으며, 그 내부에 필러(180)를 함유할 수 있는 점도 동일하다. 따라서, 결국 필러(180)는 기재 접착층(195), 제1 필름 접착층(191), 및 제2 필름 접착층(192) 중 적어도 하나에 분산 배치될 수 있다. 바람직하게는, 제1 필름 접착층(191), 또는 제2 필름 접착층(192)에 내에 분산된 필러의 함량이 기재 접착층(195) 내에 분산된 필러(180)의 함량보다 클 수 있다.
본 실시예는 도 1의 실시예에 비하여, 색보상 필름(140)과 추가적인 제2 필름 접착층(192)이 사용됨에 따라 광투과율은 다소 희생되지만, 색보상 효과 및 축외 색상은 개선된다. 기타, 본 실시예에서 언급되지 않은 다른 구성요소들은 도 1 내지 도 4c를 참조하여 설명한 것과 실질적으로 동일하다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합 광학 필름(102)의 단면도이다. 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 복합 광학 필름(100)에서는 위상차 필 름(130)과 색보상 필름(140)이 배치가 뒤바뀐 것을 제외하고는 도 5의 실시예와 실질적으로 동일하다. 본 실시예에서는 즉, 콜레스테릭 액정층(120) 상에 제1 필름 접착층(191)을 개재하여 위상차 필름(130)이 적층되고, 색보상 필름(140)은 제2 필름 접착층(192)을 개재하여 위상차 필름(130) 상에 적층된다. 또, 상부 패턴층(160)은 색보상 필름(140) 상에 형성된다. 본 실시예의 경우에도 도 1의 실시예에 비하여, 색보상 필름(140)과 추가적인 제2 접착층(192)이 사용됨에 따라 광투과율은 다소 희생되지만, 색보상 효과 및 축외 색상은 개선된다. 기타, 본 실시예에서 언급되지 않은 다른 구성요소들은 도 1 내지 도 4c를 참조하여 설명한 것과 실질적으로 동일하다.
상술한 본 발명의 실시예들에 따른 복합 광학 필름(100-102)은 광원 어셈블리나 이를 포함하는 액정 표시 장치 등에 채용되어, 광 효율을 증진시키는데 사용될 수 있다. 광원 어셈블리는 램프가 하부에 위치하는 직하형 광원 어셈블리, 램프가 사이드에 위치하는 에지형 광원 어셈블리 등으로 분류되는데, 본 발명의 실시예들에 따른 복합 광학 필름(100-102)은 어떠한 종류의 광원 어셈블리에도 채용가능하다. 또, 액정 패널의 아래쪽에 배치되는 백라이트(back light) 어셈블리나 액정 패널의 위쪽에 배치되는 프론트 라이트(front light) 어셈블리에도 적용가능하다. 이하에서는 다양한 적용예의 일예로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 광학 필름(100-102)이 직하형 백라이트 어셈블리를 포함하는 액정 표시 장치에 적용된 경우를 예시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 7을 참조하면 액정 표시 장치(600)는 백라이트 어셈블리(300), 액정 패널 어셈블리(400), 및 탑 샤시(500)를 포함한다.
백라이트 어셈블리(300)는 램프(310), 램프(310)으로부터 출사된 빛을 반사하는 반사 필름(315), 및 출사된 빛의 광학적 특성을 조절하는 확산판(320)과 광학 필름들(330)을 포함한다.
램프(310)는 예를 들어 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp) 등이 사용될 수 있다.
램프(310)의 아래에는 반사 필름(315)이 배치되어, 램프(310)로부터 아래로 출사된 빛을 상부로 반사한다.
램프(310)의 상부에는 확산판(320) 및 광학 필름들(230)이 배치된다. 확산판(320)은 램프(310)으로부터 입사된 빛을 확산시킨다. 광학 필름들(330)은 본 발명의 실시예들에 따른 복합 광학 필름(100-102)과, 그 밖에 필요에 따라 확산 필름, 프리즘 시트, 반사 편광자, 위상차 필름, 및/또는 보호 필름을 포함할 수 있다.
램프(310), 반사 필름(315), 확산판(320) 및 광학 필름들(330)은 바텀 샤시(340) 및 몰드 프레임(350)에 의해 수납된다. 바텀 샤시(340)는 백라이트 어셈블리(300)의 최하부면을 이루며, 바텀 샤시(340) 위에는 창틀 형상의 몰드 프레임(350)이 배치되어, 몰드 프레임(350)에 구비된 안착단에 광확산판(320), 광학 필름들(330) 및 액정 패널(410)을 안착시킨다.
액정 패널 어셈블리(400)는 제1 표시판(411), 제2 표시판(412) 및 그 사이에 개재된 액정층(미도시)을 포함하는 액정 패널(410), 제1 표시판(411) 및 제2 표시판(412)의 표면에 부착된 편광판(420), 액정 패널(310)의 일측에 부착되어 있는 데이터 TCP(Tape Carrier Package)(430), 데이터 TCP(430)에 부착되어 있는 인쇄 회로 기판(440)을 포함한다. 데이터 TCP(430) 상에는 데이터 드라이버 IC(Integrated Circuit)(431)가 실장되어 있다. 또, 데이터 TCP(430)의 부착 측면에 인접한 액정 패널(410)의 타측에는 게이트 TCP(미도시)가 부착되어 있고, 게이트 TCP 상에는 게이트 드라이버 IC(미도시)가 실장되어 있다.
탑 샤시(500)는 액정 패널(410)의 테두리를 덮으며, 액정 패널(410) 및 백라이트 어셈블리(300)의 측면을 감싼다. 데이터 TCP(430) 및 인쇄 회로 기판(440) 등은 절곡되어 바텀 샤시(340)의 측벽과 탑 샤시(500)의 측벽 사이의 공간에 수납된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 광학 필름의 단면도이다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 하부 패턴층의 예를 도시한 단면도들이다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 콜레스테릭 액정층의 액정 피치를 나타낸 그래프이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 상부 패턴층의 예를 도시한 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 광학 필름의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합 광학 필름의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110: 기재 120: 콜레스테릭 액정층
130: 위상차 필름 140: 색보상 필름
150: 하부 패턴층 160: 상부 패턴층
180: 필러 191, 192: 필름 접착층

Claims (18)

  1. 기재;
    상기 기재의 하면에 형성된 하부 패턴층;
    상기 기재 상면에 형성된 콜레스테릭 액정층;
    상기 콜레스테릭 액정층 상에 형성된 필름 접착층;
    상기 접착층 상에 적층된 위상차 필름; 및
    상기 위상차 필름 상에 형성된 상부 패턴층을 포함하되,
    상기 접착층은 그 내부에 분산 배치된 필러를 포함하는 복합 광학 필름.
  2. 기재;
    상기 기재의 하면에 형성된 하부 패턴층;
    상기 기재 상에 형성된 베이스 접착층;
    상기 베이스 접착층 상에 적층된 콜레스테릭 액정층;
    상기 콜레스테릭 액정층 상에 형성된 필름 접착층;
    상기 필름 접착층 상에 적층된 위상차 필름; 및
    상기 위상차 필름 상에 형성된 상부 패턴층을 포함하되,
    상기 베이스 접착층과 상기 필름 접착층 중 적어도 하나는 그 내부에 분산 배치된 필러를 포함하는 복합 광학 필름.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 필름 접착층 내의 필러의 함량이 상기 베이스 접착층 내의 필러 함량보다 큰 복합 광학 필름.
  4. 기재;
    상기 기재의 하면에 형성된 하부 패턴층;
    상기 기재 상면에 형성된 콜레스테릭 액정층;
    상기 콜레스테릭 액정층 상에 형성된 제1 필름 접착층;
    상기 제1 필름 접착층 상에 적층된 색보상 필름;
    상기 색보상 필름 상에 형성된 제2 필름 접착층;
    상기 제2 필름 접착층 상에 적층된 위상차 필름; 및
    상기 위상차 필름 상에 형성된 상부 패턴층을 포함하되,
    상기 제1 필름 접착층과 상기 제2 필름 접착층 중 적어도 하나는 그 내부에 분산 배치된 필러를 포함하는 복합 광학 필름.
  5. 기재;
    상기 기재 상의 베이스 접착층;
    상기 기재의 하면에 형성된 하부 패턴층;
    상기 베이스 접착층 상에 적층된 콜레스테릭 액정층;
    상기 콜레스테릭 액정층 상에 형성된 제1 필름 접착층;
    상기 제1 필름 접착층 상에 적층된 색보상 필름;
    상기 색보상 필름 상에 형성된 제2 필름 접착층;
    상기 제2 필름 접착층 상에 적층된 위상차 필름; 및
    상기 위상차 필름 상에 형성된 상부 패턴층을 포함하되,
    상기 베이스 접착층, 상기 제1 필름 접착층, 및 상기 제2 필름 접착층 중 적어도 하나는 그 내부에 분산 배치된 필러를 포함하는 복합 광학 필름.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 필름 접착층 또는 상기 제2 필름 접착층 내의 필러의 함량이 상기 베이스 접착층 내의 필러 함량보다 큰 복합 광학 필름.
  7. 기재;
    상기 기재의 하면에 형성된 하부 패턴층;
    상기 기재 상면에 형성된 콜레스테릭 액정층;
    상기 콜레스테릭 액정층 상에 형성된 제1 필름 접착층;
    상기 제1 필름 접착층 상에 적층된 색보상 필름;
    상기 색보상 필름 상에 형성된 제2 필름 접착층;
    상기 제2 필름 접착층 상에 적층된 위상차 필름; 및
    상기 위상차 필름 상에 형성된 상부 패턴층을 포함하되,
    상기 제1 필름 접착층과 상기 제2 필름 접착층 중 적어도 하나는 그 내부에 분산 배치된 필러를 포함하는 복합 광학 필름.
  8. 기재;
    상기 기재 상의 베이스 접착층;
    상기 기재의 하면에 형성된 하부 패턴층;
    상기 베이스 접착층 상에 적층된 콜레스테릭 액정층;
    상기 콜레스테릭 액정층 상에 형성된 제1 필름 접착층;
    상기 제1 필름 접착층 상에 적층된 색보상 필름;
    상기 색보상 필름 상에 형성된 제2 필름 접착층;
    상기 제2 필름 접착층 상에 적층된 위상차 필름; 및
    상기 위상차 필름 상에 형성된 상부 패턴층을 포함하되,
    상기 베이스 접착층, 상기 제1 필름 접착층, 및 상기 제2 필름 접착층 중 적어도 하나는 그 내부에 분산 배치된 필러를 포함하는 복합 광학 필름.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 필름 접착층 또는 상기 제2 필름 접착층 내의 필러의 함량이 상기 베이스 접착층 내의 필러 함량보다 큰 복합 광학 필름.
  10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필러는 유기물 확산 유닛, 무기물 확산 유닛 또는 보이드 확산 유닛인 복합 광학 필름.
  11. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필러는 아크릴, 스티렌, 나이론, 멜라민 포름알데하이드, 프로필렌, 에틸렌, 실리콘, 우레탄, 폴리메틸(메타) 아크릴레이트, 폴리부틸(메타) 아크릴레이트, 폴리카보네이트, 안티몬, 주석, 알루미나, 실리카, 지르코니아, 탄산칼슘, 황산바륨, 및 티타늄 산화물 중 적어도 하나를 포함하는 복합 광학 필름.
  12. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필러는 구형, 타원체, 사면체, 육면체, 삼각 기둥, 사각기둥, 원기둥, 타원 기둥, 다각 기둥 또는 무정형의 형상을 갖는 복합 광학 필름.
  13. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 콜레스테릭 액정층은 복수의 액정 피치 영역을 포함하는 복합 광학 필름.
  14. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 콜레스테릭 액정층은 기저면으로부터 두께 방향으로 액정피치가 증가하다가 감소하되,
    각 액정 피치에 따른 반사대역은 기저면으로부터 두께 방향으로 그린광 반사 대역, 레드광 반사 대역, 그린광 반사 대역, 및 블루광 반사 대역의 순으로 변화하는 복합 광학 필름.
  15. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하부 패턴층은 엠보 패턴, 엠보 형상의 표면을 포함하는 밀착 방지층 또는 복수의 비드를 포함하는 복합 광학 필름.
  16. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상부 패턴층은 복수의 확산 비드, 확산 렌즈, 또는 프리즘 구조물을 포함하는 복합 광학 필름.
  17. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 따른 복합 광학 필름을 포함하는 광원 어셈블리.
  18. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 따른 복합 광학 필름을 포함하는 액정 표시 장치.
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