KR101184884B1 - 광학 특성이 우수한 광학 필름 및 이를 포함하는 백라이트유닛 - Google Patents

Abstract

(i) 기재부 (ii) 상기 기재부의 상면에 위치하며, 일방향으로 연장된 렌티큘러 렌즈가 연속적으로 배열된 집광부 및 (iii) 상기 기재부의 하면에 위치하며, 버블 형태의 돌출부들이 불규칙하게 형성되어 있는 광 확산부를 포함하여 이루어지는 광학 필름을 제공한다.

본 발명의 광학 필름은 버블 형태의 완만한 돌출부들을 필름 하부에 넓게 형성함으로써, 휘도를 저하시키지 않으면서, 화질 개선 효과를 얻을 수 있도록 하였다.

광학필름, 집광필름, 백라이트

Description

광학 특성이 우수한 광학 필름 및 이를 포함하는 백라이트 유닛{CONDENSING FILM HAVING A GOOD OPTICAL PROPERTIES AND BACKLIGHT UNIT USING THE SAME}

본 발명은 광학 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 필름의 하부면에 버블 형태의 돌출부들이 불규칙하게 형성되어, 집광 성능을 저하시키지 않으면서, 내부 반사로 인한 모아레, 동심원 띠얼룩 발생과 같은 현상을 억제할 수 있도록 개발된 광학 필름에 관한 것이다.

LCD(Liquid Crystal Display, 액정표시장치)는 일반적으로 공통 전극과 색 필터 등이 형성되어 있는 상부 기판과 박막 트랜지스터와 화소 전극 등이 형성되어 있는 하부 기판 사이에 액정 물질을 주입하고, 화소 전극과 공통 전극에 서로 다른 전위를 인가함으로써 전계를 형성하여 액정 분자들의 배열을 변경시키고, 이를 통해 빛의 투과율을 조절하여 화상을 표현하는 장치를 말한다.

LCD는 소형화, 경량화 및 저전력 소비 등의 이점을 가지고 있어, 기존의 브라운과의 단점을 극복할 수 있는 대체 화상표시수단으로 주목을 받아 왔으며, 최근 에는 거의 모든 화상 표시 장치에 사용되고 있다.

한편, LCD는 스스로 발광하지 못하는 수동 소자이기 때문에 패널 하부에 광을 제공하기 위한 백라이트 유닛이 구비되어야 한다. 일반적으로 LCD에 적용되는 백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 직하형 백라이트 유닛과 엣지형 백라이트 유닛으로 구분된다. 직하형 백라이트는 주로 대형 LCD에 사용되며, 엣지형 백라이트는 주로 소형 LCD에 사용된다. 또한, 백라이트 유닛은 광원에서 출광되는 광의 특성을 개선하기 위한 많은 광학 필름들을 포함하는데, 이러한 광학 필름들에는 확산 필름, 집광 필름, 확산보호 필름 등이 있다.

도 1에는 종래의 직하형 백라이트 유닛의 구성이 나타나 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 직하형 백라이트 유닛은 다수의 선형 광원(1)이 하부에 배열되어 있고, 광원(1) 상부에 화면 전체의 밝기를 고르게 하고, 광학 필름들을 지지하는 역할을 수행하는 확산판(2)이 놓여진다. 그리고 확산판(1) 상부에는 화면 밝기의 균일도를 향상시키기 위한 확산 필름(3), 시청 범위 내의 휘도를 향상시키기 위한 집광 필름(4). 액정 패널과 광학 필름을 보호하는 확산보호필름(5) 등이 놓여진다.

한편, 도 2에는 엣지형 백라이트 유닛의 구성이 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 엣지형 백라이트 유닛은 엣지에 위치한 선형 광원(1a), 선원 광원에서 나온 빛을 화면 전체로 분배하는 도광판 (6) 및 상기 도광판 (6) 상부에 위치하는 광학 필름들로 구성된다. 직하형 백라이트 유닛과 마찬가지로, 엣지형 백라이트 유닛에도 확산 필름(3), 집광 필름(4), 확산 보호 필름(5) 등이 사용된다.

한편, 종래에는 사용되던 대표적인 집광 필름으로 프리즘 필름을 들 수 있다. 프리즘 필름은 일반적으로 그 단면이 꼭지점이 90도인 삼각형이 반복된 형태로 형성되는데, 이러한 형태의 프리즘 필름은 이동 및 취급 시에 프리즘의 꼭지부분이 쉽게 훼손(산무너짐)되어 스크래치와 같은 문제를 야기할 가능성이 크기 때문에, 통상 프리즘 필름 상면에는 프리즘 보호용 이형 필름(백라이트 조립시 제거하여 버림)이 부착된다. 또한, 백라이트 조립 후에도 진동 등에 의해 산무너짐이 발생하기 쉽기 때문에 일반적으로 프리즘 필름 상부에 확산 보호 필름을 적층하여 사용하고 있다. 그러나 이와 같이 백라이트 유닛의 제작에 사용되는 필름의 개수가 증가하면, 제조 비용이 높아질 뿐 아니라, 박형화, 경량화 등에도 불이익이 있기 때문에, 프리즘 필름을 대체할 새로운 필름들이 등장하게 되었다.

프리즘 필름을 대체할 수 있는 광학 필름 가운데 하나로 렌티큘러 렌즈 필름을 들 수 있다. 렌티큘러 렌즈는 단면 형상이 둥글기 때문에 단면 형상이 삼각형인 프리즘 필름에 비해 내스크래치성이 강하다. 따라서, 렌티큘러 렌즈 필름을 사용할 경우, 보호이형 필름이나 확산 보호 필름을 사용하지 않아도 되기 때문에 백라이트 제작시 사용되는 광학 필름의 수를 줄일 수 있다는 장점이 있다. 또한, 이러한 특성 때문에 렌티큘러 렌즈는 다른 광학 필름과 확산판 또는 도광판 사이, 광학 필름들 사이뿐 아니라, 백라이트 구성상 최상위에도 위치할 수 있다.

그러나 이러한 렌티큘러 렌즈 필름 역시 몇 가지 문제점을 가지고 있다. 이 러한 문제점으로 일정한 렌즈간격을 가진 렌티큘러 렌즈 필름의 하부면에서 발생하는 내부 반사로 인한 모아레 현상, 다른 광학 필름들과의 접촉면에서 발생하는 동심원 띠 얼룩 현상 등을 들 수 있다. 모아레나 동심원 띠 얼룩은 LCD 화면 상에서 결함을 발생시키는 가장 큰 요인이 되고 있다. 또한, 렌티큘러 필름이 최상층에 위치할 경우, 광학 필름을 고정하는 프레임이 비춰보이는 현상이 발생되는데, 이와 같은 프레임 비침 현상 역시 화질 저하를 야기한다.

프레임 비침 현상이나 내부 모아레, 동심원 띠 얼룩 발생에는 복합적인 원인들이 있으나, 기본적으로는 외부 광 중 일부가 렌티큘러 렌즈 필름의 평탄한 하부면에서 정(正)반사(거울반사)가 되어 관측자 측으로 출광되기 때문에 발생한다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 집광 필름 하부면에서 난(亂)반사(확산반사)를 일으킬 수 있도록 광 확산제를 포함하는 내부 확산층을 형성하거나, 또는 미세 입자를 포함하는 코팅액으로 하부면을 코팅하여 필름 하부 표면에 미세 입자 돌기를 형성하여 표면을 비평탄하게 만드는 방법 등이 제안되었다.

필름 하부면에 내부 확산층이 존재할 경우, 반사광이 내부의 광 확산제에 의해 반사, 굴절되면서 확산되기 때문에 정반사에 의한 문제를 어느 정도 해결할 수 있다. 또한, 하부면에 미세 입자 돌기가 형성될 경우에도, 반사광이 돌기 부분에서 확산반사가 되기 때문에 동일한 효과를 얻을 수 있다.

그러나 이러한 내부 광 확산제나 미세 입자 돌기를 이용하는 방법은 빛이 광 확산제나 미세 입자 돌기와 만났을 때, 확산되는 정도가 매우 크고, 앞서 기술한 반사광뿐만 아니라 광원에서 필름으로 입사하는 빛까지 하부면에서 확산시키기 때 문에, 화질의 문제는 개선되지만, 본래의 기능인 집광 성능이 떨어져 휘도가 감소한다는 문제점을 가지고 있다. 뿐만 아니라, 두 방법 모두 광 확산제나 비드와 같은 별도의 재료를 수지 상에 혼합하여 사용하여야 하므로, 제조 공정이 복잡해지고, 생산 비용도 증가한다는 문제점도 있다.

이에 본 발명은 휘도 감소 없이, 모아레, 동심원 띠얼룩, 프레임 비침 현상을 개선할 수 있으며, 제조 공정이 간단하고 생산 비용이 저렴한 새로운 구조의 광학 필름 및 이를 이용한 백라이트 유닛을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

이를 위해 본 발명은, i) 기재부; (ii) 상기 기재부의 상면에 위치하며, 일방향으로 연장된 렌티큘러 렌즈가 연속적으로 배열된 집광부; 및 (iii) 상기 기재부의 하면에 위치하며, 버블 형태의 돌출부들이 불규칙하게 형성되어 있는 광 확산부를 포함하여 이루어지는 광학 필름을 제공한다.

이때 상기 버블 형태의 돌출부들은 최대 높이가 2 내지 4㎛ 정도이고, 곡률 반경이 22 내지 45㎛ 정도인 것이 바람직하다.

또한, 상기 버블 형태의 돌출부들이 형성된 부분의 면적은 상기 광 확산부의 전체 면적의 50% 이상인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 상기 광 확산부 및/또는 집광부는 경화성 수지로 이루어질 수 있으며, 이때 상기 경화성 수지로는 우레탄 아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 에스테르아크릴레이트 및 라디칼 발생형 모노머로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 기재부는 폴리에스터 필름, 폴리염화비닐 필름, 폴리 카보네이트 필름, 폴리메틸메타크릴레이트 필름, 폴리스티렌 필름, 폴리에스테르설폰 필름, 폴리부타디엔 필름, 폴리에테르케톤 필름 및 폴리우레탄 필름으로 이루어진 군으로부터 선택되는 고분자 필름으로 이루어지는 것이 바람직하며, 그 두께는 30 내지 350㎛ 정도인 것이 바람직하다.

다른 측면에서 본 발명은 상기와 같이 구성된 본 발명의 광학 필름을 적어도 하나 이상 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.

본 발명의 광학 필름은 버블 형태의 완만한 돌출부들을 필름 하부에 넓게 형성함으로써, 휘도를 저하시키지 않으면서, 화질 개선 효과를 얻을 수 있도록 하였다.

또한, 본 발명은 광 확산제나 미세 입자와 같은 별도의 재료를 사용하지 않아 공정이 단순하고, 생산 비용이 저렴하다는 장점이 있다.

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 살펴본다.

본 발명자들은 휘도를 떨어뜨리지 않으면서, 화질 개선 효과를 얻을 수 있는 광학 필름의 구조에 대한 연구를 거듭한 결과, 집광 필름 하부면에 완만한 버블 형 태의 돌출부를 넓게 형성할 경우, 외광 반사로 인한 화질 저하는 개선하면서도 휘도 저하는 막을 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.

도 3에는 종래의 미세 입자 돌기를 갖는 광학 필름의 하면을 촬영한 사진이 도시되어 있으며, 도 4에는 본 발명의 광학 필름의 하면을 촬영한 사진이 도시되어 있다. 도 3 및 도 4에서 도시된 바와 같이, 미세 입자를 이용하는 종래 필름의 경우, 돌기가 작고, 뾰족한 형태로 형성되는데 반해, 본 발명의 돌출부는, 도 5에 도시된 바와 같이, 버블 형태로 완만한 곡률을 가지고 넓고 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.

종래 기술의 경우, 통상 5 ㎛ 정도의 직경을 갖는 미세 입자를 사용하기 때문에, 돌기들의 곡률 반경이 작고, 따라서 빛이 돌기를 만났을 때 확산되는 정도가 매우 커지게 된다. 따라서, 이러한 돌기를 많이 형성할 경우 집광 성능이 급격하게 떨어지게 되기 때문에, 이를 방지하기 위해 종래의 필름들은 도 3에 나타난 것처럼 듬성듬성하게 돌기를 형성하였다. 그러나 이처럼 돌기가 형성되지 않은 면적이 넓으면, 돌기가 형성되지 않은 부분에서 여전히 정(正)반사가 일어나기 때문에, 화질 개선 효과가 미미하다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명자들은 필름의 하부 표면에 곡률이 큰, 완만한 돌출부를 전반적으로 형성함으로써 확산 정도를 줄이고, 대신에 확산 면적을 늘임으로써, 외광의 정(正)반사를 억제하여 외관 품질문제를 개선하고, 백라이트 광원에서 출광되는 빛의 확산은 최소화함으로써, 집광 성능을 저하시키지 않고, 모아레 현상, 동심원 띠얼룩 발생 및 프레임 비침 현상을 효과적으로 개선할 수 있도록 하였다. 모아레, 동심원 띠 얼룩, 프레임 비침현상은 그 이미지를 흐리게 하여 개선할 수 있다. 즉 결상을 흩트려 눈에 인지되지 않게 하는 것이다. 이미지를 흐리게 하거나 눈의 인지력을 떨어뜨리는 위해서 하부면의 난반사가 필요하며, 난반사성격을 결정하는 것으로는 돌기 혹은 입자의 확산정도와 정반사 면적을 들 수 있다. 일반적으로 LCD TV나 모니터는 그 시청거리가 최소 25~30cm 이상인데, 이러한 시청거리와 모아레나 띠얼룩, 프레임 비침의 크기와 빛의 경로 길이를 고려할 때, 확산 정도보다는 정반사의 면적이 더 중요하다는 결과를 얻을 수 있다. 정반사의 면적은 시청거리나 빛의 경로 길이와는 상관이 없기 때문이다. 불투명한 유리(간 유리)로 사물을 관찰할 경우, 유리와 사물의 거리에 멀어짐에 따라 사물의 모습이 흐리게 보이는데 불투명한 정도가 작아도 거리가 멀면 사물의 모습이 흐려보인다. 하지만 불투명한 유리의 일부분에 평탄한 면이 있다고 가정할 경우, 사물과 유리의 거리와 관계없이 사물의 모습이 관찰된다. 이는 공기가 맑을 때 가까운 산이나 먼산이 뚜렷이 보이는 것과 같은 이치이다. 따라서, 렌티귤러 필름의 하부면이 난반사를 구현함에 있어, 돌기 혹은 입자의 확산정도를 작게 하면서 정반사의 면적을 줄이는 것이 외관품질 문제를 개선하면서 집광성능을 낮추지 않는데 효과적이다.

도 5는 본 발명의 광학 필름의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 광학 필름(10)은 기재부(20), 집광 부(30) 및 광 확산부(40)으로 이루어져 있다.

기재부(20)는 집광부(30)와 광 확산부(40)를 지지하기 위한 것으로, 투명한 고분자 필름으로 이루어진다. 본 발명의 상기 기재부(20)는, 이로써 제한되는 것은 아니지만, 폴리에스터 필름, 폴리염화비닐 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리메틸메타크릴레이트 필름, 폴리스티렌 필름, 폴리에스테르설폰 필름, 폴리부타디엔 필름, 폴리에테르케톤 필름, 폴리우레탄 필름 등으로 구성될 수 있다.

또한, 상기 기재부(20)는 집광부(30)와 광 확산부(40)를 지지하는 역할을 수행하여야 하므로, 어느 정도의 두께를 유지하여야 한다. 본 발명에서 상기 기재부(20)의 두께는 30 내지 350㎛ 정도인 것이 바람직하다.

다음으로, 집광부(30)는 광원에서 나오는 빛을 편향시켜 가시청범위에서의 휘도를 향상시키기 위한 것으로, 상기 기재부의 상면에 위치하며, 일 방향으로 연장된 렌티큘러 렌즈가 연속적으로 배열된 형태로 형성된다. 상기한 바와 같이 집광부가 렌티큘러 렌즈로 형성될 경우, 스크래치성이 강하다는 장점이 있다.

한편, 광학 필름 상에 연속적으로 배열된 렌티큘러 렌즈 형상을 형성하는 방법은 당해 기술 분야에 잘 알려져 있으며, 본 발명의 집광부(30) 역시 이러한 종래의 방법들을 이용하여 제조될 수 있다.

예를 들면, 본 발명의 상기 집광부(30)는 연속적으로 배열된 렌티큘러 렌즈 형상이 음각된 롤형 또는 판형의 금형과 기재 사이에 경화성 수지를 주입하고, 경 화시킴으로써 제조될 수 있다. 본 발명에서 사용가능한 상기 경화성 수지의 구체적인 예로는, 이로써 제한되는 것은 아니나, 우레탄 아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 에스테르아크릴레이트 및 라디칼 발생형 모노머 및 이들의 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다.

마지막으로, 본 발명의 광 확산부(40)는 외부 광의 내부 반사를 억제하고, 모아레 현상, 동심원 띠얼룩 현상, 프레임 비침 현상 등을 개선하기 위한 것으로, 기재부 하면에 위치한다. 본 발명의 광 확산부(40)는 상기한 바와 같이, 하부 표면(즉, 광원 방향의 표면)에 버블 형태의 돌출부(50)들이 불규칙하게 형성되는 것을 그 특징으로 한다. 이때 버블 형태라 함은, 도 4에 도시된 바와 같이, 표면의 돌출부(50)가 완만한 곡선 형태로 나타나는 것을 표현하기 위한 용어이다. 본 발명에서 상기 버블 형태의 돌출부들이 광 확산부의 하부 표면 상에 불규칙하게 분포되며, 상기 돌출부들은 서로 중첩되게 형성될 수 있다. 본 발명과 같이 돌출부들이 불규칙하게 분포될 경우, 돌출부의 규칙적인 배열될 때 발생할 수 있는 모아레 현상을 효과적으로 예방하게 된다. 또한, 본 발명은 돌출부를 서로 중첩되게 함으로써, 돌출부의 높이 및 형상의 불규칙성을 향상시켜 이러한 효과를 극대화할 수 있게 하였다.

한편, 본 발명에서 상기 버블 형태의 돌출부는 최대 높이가 약 2 내지 4㎛ 정도이고, 곡률 반경이 22 내지 45㎛ 정도인 것이 바람직하다. 돌출부의 크기를 상기한 같이 한정하는 이유는 상기 수치범위에서 집광 성능을 저하시키지 않으면서, 모아레 현상, 동심원 띠얼룩, 프레임 비침 현상 등을 가장 효과적으로 개선할 수 있기 때문이다.

한편, 본 발명에서는 상기 버블 형태의 돌출부가 형성된 부분의 면적이 광 확산부 전체 면적의 50%이상인 것이 바람직하다. 이는 빛의 확산 정도를 감소시키는 대신 확산 면적을 늘림으로써, 외광 반사로 인한 화질 저하를 효과적으로 개선하기 위함이다.

한편, 본 발명의 상기 광 확산부는 종래 기술과 달리, 그 내부에 광 확산제나 비드와 같은 미세 입자 물질을 포함하지 않으며, 집광부와 동일하게 경화성 수지를 이용하여 제조된다. 사용가능한 경화성 수지로는 이로써 제한되는 것은 아니나, 우레탄 아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 에스테르아크릴레이트 및 라디칼 발생형 모노머 및 이들의 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다.

본 발명의 광 확산부는 표면 형태가 음각된 금형과 기재부 사이에 상기와 같은 경화성 수지를 주입하고, 경화시킴으로써 제조될 수 있다.

이처럼 본 발명은 종래 기술과 달리 별도의 재료를 첨가하지 않기 때문에 제조 비용이 저렴하다는 장점이 있다. 또한, 코팅과 같은 별도의 공정을 필요로 하지 않기 때문에 공정도 단순하다. 뿐만 아니라, 집광부와 광 확산부를 동일한 방법(금형을 이용한 방법)으로 제조하기 때문에 하나의 공정만으로 필름을 제조할 수 있다는 장점이 있다.

즉, 본 발명의 광학 필름은, 예를 들면, 다음과 같은 방법으로 제조될 수 있다. 기재부를 이루는 고분자 필름의 상부에 경화성 수지가 공급되고, 필름 상부에 위치하는 렌티큘러 렌즈 형태가 연속적으로 음각된 판형 또는 롤형 금형에 의해 압착된다. 그 결과, 고분자 필름의 상부에 렌티큘러 렌즈 형상이 성형된다. 그런 다음, UV 경화 등을 통해 성형된 형상을 고정시킴으로써 집광부를 형성한다. 한편, 광 확산부 역시 유사한 방법으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 고분자 필름의 하부에 역시 경화성 수지를 공급하고, 필름 하부에 위치하는 버블 형태의 돌출부들이 음각된 금형으로 압착한 후, 이를 경화시킴으로써, 필름 하부에 광 확산부를 형성한다. 이때, 상기 집광부 형성과 광 확산부 형성은 동시에 또는 연속적으로 이루어질 수 있다.

상기와 같은 방법으로 제조된 본 발명의 광학 필름을 백라이트 유닛에 이용할 경우, 휘도를 저하시키지 않으면서, 화질을 개선할 수 있다. 도 6 내지 도 11에는 본 발명의 광학 필름을 장착한 백라이트 유닛의 예들이 도시되어 있다. 도 6 내지 도 11에 도시된 바와 같이 본 발명의 백라이트 유닛은 상기한 본 발명의 광학 필름을 적어도 하나 이상 포함하여 이루어질 수 있다. 다만, 도 6 내지 11은 본 발명의 백라이트 유닛의 구성을 예시한 것에 불과하며, 본 발명의 백라이트 유닛이 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 백라이트 유닛은 도 6에 도시된 바와 같이, 다수의 선형 광원이 평행하게 배열되어 있는 광원(100), 확산판(200), 본 발명의 광학 필름(300), 프리즘 필름(400) 및 확산 필름(500)으로 이루어진 직하형 백라이트 유닛일 수 있다.

또한, 본 발명의 백라이트 유닛은 도 7에 도시된 바와 같이, 광원(100)과 확산판(200) 및 2 이상의 본 발명의 광학 필름(300)으로 이루어지는 직하형 백라이트 유닛일 수 있다.

또한, 본 발명의 백라이트 유닛은, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 광원(100), 확산판(200), 확산 필름(500) 및 적어도 하나 이상의 본 발명의 광학 필름(300)으로 이루어지는 직하형 백라이트 유닛일 수 있다.

또한, 본 발명의 백라이트 유닛은 도 10에 도시된 바와 같이, 엣지형 광원(100'), 도광판(600) 및 둘 이상의 본 발명의 광학 필름(300)으로 이루어지는 엣지형 백라이트 유닛일 수 있다.

또한, 본 발명의 백라이트 유닛은 도 11에 도시된 바와 같이, 엣지형 광원(100'), 도광판(600), 확산 필름(500) 및 본 발명의 광학 필름(300)으로 이루어지는 엣지형 백라이트 유닛일 수 있다.

이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 더 자세히 설명한다.

실시예

188㎛ 두께의 PET 필름의 상부에 위치하는 렌티큘러 렌즈 형상이 음각된 상부 금형과 PET 필름 사이에 경화형 수지(우레탄계 아크릴레이트 올리고모 70%와 라디칼 발생형 모노머 27%, 광반응성 개시체 3%로 이루어지며, 경화 후 굴절률이 1.51인 수지)를 흘려넣고, UV 경화시켜 기재부 상면에 집광부를 형성한다. 그런 다음, 상기 필름의 하부에 최대 높이가 2 ~ 4㎛이고, 곡률 반경이 22 내지 45 ㎛인 버블 형태의 돌출부가 불규칙하게 음각되어 있는 하부 금형을 두고, 상기 하부 금형과 필름 사이에 경화성 수지(집광부와 동일)을 흘려넣고, UV 경화시켜, 광 확산부를 형성하여 광학 필름을 제조하였다. 이때 상기 돌출부가 형성된 부분의 면적은 광 확산부의 하면의 전체 면적의 약 80% 정도이다.

비교예 1

188㎛ 두께의 PET 필름의 상부에 위치하고 실시예 1과 동일한 렌티큘러 렌즈 형상이 음각된 상부 금형과 PET 필름 사이에 경화형 수지(우레탄계 아크릴레이트 올리고모 70%와 라디칼 발생형 모노머 27%, 광반응성 개시체 3%로 이루어지며, 경화 후 굴절률이 1.51인 수지)를 흘려넣고, UV 경화시켜 기재부 상면에 집광부를 형성하여 광학 필름을 제조하였다.

비교예 2

188㎛ 두께의 PET 필름의 상부에 위치하고 실시예 1과 동일한 렌티큘러 렌즈 형상이 음각된 상부 금형과 PET 필름 사이에 경화형 수지(우레탄계 아크릴레이트 올리고모 70%와 라디칼 발생형 모노머 27%, 광반응성 개시체 3%로 이루어지며, 경화 후 굴절률이 1.51인 수지)를 흘려넣고, UV 경화시켜 기재부 상면에 집광부를 형성하였다.

그런 다음, PET 필름의 하면에 PMMA 입자를 포함하는 수지 용액을 코팅하여, 미세 입자 돌기가 형성되도록 하였다. 이때 상기 PMMA 입자는 평균 직경이 대략 5㎛ 정도이며, 미세 입자 돌기가 형성된 부분의 면적은 필름의 하면 면적의 약 80% 정도이다.

시험예

(1) 휘도 측정

실시예와 비교예 1, 비교예 2에 의해 제작된 광학필름들을 22인치 모니터용 백라이트(LCD 패널 포함)에 장착하여 출광 분포를 측정하였다. 이때 상기 광학 필름들은 도 11에서 도시된 바와 같이, 도광판과 확산필름의 상부에 위치하도록 적층하였다. 출광분포의 밝기(휘도) 측정은 프랑스 ELDIM사의 EZcontrast^TM을 이용하여 화면의 중심에서 이루어졌다. 특히, 집광성능을 잘 표현할 수 있는 수직축 방향의 출광분포를 도 12에 나타내었다.

도 12에 도시된 바와 같이, 실시예의 경우, 비교예 1과 휘도 차이가 거의 없음을 알 수 있다. 반면, 비교예 2의 경우 실시예 및 비교예 1에 비해 휘도가 떨어지는 것을 알 수 있다.

(2) 화질 개선

본 발명의 화질 개선 효과를 알아보기 위해, 실시예의 필름과 비교예 1의 필름을 직하형 백라이트 유닛의 최상부에 동시에 장착한 후, 그 표면을 촬영하였다. 도 13은 백라이트 가장자리에서 발생하는 프레임 비침현상을 촬영한 것이다. 도 13에서 볼 수 있듯이 실시예의 광학 필름을 사용할 경우, 비교예 1의 광학 필름에 비해 프레임 비침 현상이 훨씬 덜한 것으로 나타났다.

도 1은 종래의 직하형 백라이트 유닛의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 종래의 엣지형 백라이트 유닛의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 하부면에 미세 입자 돌기가 형성된 종래의 광학 필름의 하부 표면을 촬영한 사진이다.

도 4는 본 발명의 광학 필름의 하부 표면을 촬영한 사진이다.

도 5는 본 발명의 광학 필름의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.

도 6 내지 도 9는 본 발명의 직하형 백라이트 유닛의 실시예들을 보여주는 도면이다.

도 10 및 도 11은 본 발명의 엣지형 백라이트 유닛의 실시예들을 보여주는 도면이다.

도 12는 실시예, 비교예 1 및 비교예 2의 필름들이 각각 장착된 백라이트 유닛의 휘도 분포를 보여주는 그래프이다.

도 13은 실시예와 비교예 1에 의해 제조된 필름의 화질 개선 성능을 비교하기 위한 사진이다.

Claims (10)

1. (i) 기재부;

   (ii) 상기 기재부의 상면에 위치하며, 일 방향으로 연장된 렌티큘러 렌즈가 연속적으로 배열된 집광부; 및

   (iii) 상기 기재부의 하면에 위치하며, 최대 높이가 2 내지 4㎛이고, 곡률 반경이 22 내지 45 ㎛이며, 버블 형태의 돌출부들이 불규칙하게 형성되어 있는, 광 확산부를 포함하고,

   (ⅳ)상기 돌출부들이 형성된 부분의 면적이 상기 광 확산부의 전체 면적의 50% 이상인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 광 확산부는 경화성 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
5. 제4항에 있어서,

   상기 경화성 수지는 우레탄 아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 에스테르아크릴레이트 및 라디칼 발생형 모노머로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 단독 또는 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
6. 제1항에 있어서,

   상기 집광부는 경화성 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
7. 제6항에 있어서,

   상기 경화성 수지는 우레탄 아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 에스테르아크릴레이트 및 라디칼 발생형 모노머로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 단독 또는 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
8. 제1항에 있어서,

   상기 기재부는 폴리에스터 필름, 폴리염화비닐 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리메틸메타크릴레이트 필름, 폴리스티렌 필름, 폴리에스테르설폰 필름, 폴리부타디엔 필름, 폴리에테르케톤 필름 및 폴리우레탄 필름으로 이루어진 군으로부터 선택되는 고분자 필름으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
9. 제1항에 있어서,

   상기 기재부의 두께는 30 내지 350㎛인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
10. 청구항 1 및 4 내지 9 중 어느 한 항의 광학 필름을 적어도 하나 이상 포함하는 백라이트 유닛.

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