KR101187751B1 - 광학필름 제조방법 - Google Patents

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KR101187751B1
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황규환
박진성
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주식회사 세코닉스
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Abstract

본 발명은 산란패턴을 갖는 광학필름, 그 제조방법 및 상기 광학필름이 적용된 백라이트 어셈블리에 관한 것으로, 본 발명의 광학필름은 외부로부터 입사되는 광을 투과시키는 기재층과, 상기 기재층의 일면 상에 형성되는 복수의 광학패턴과 상기 광학패턴 사이의 공간에 형성되어 휘도값 손실을 최소화하기 위한 산란패턴이 형성되는 패턴층을 포함함으로써, 광원으로부터 도광판 전체면에 대한 휘도값을 균일하게 하여 광효율을 높임과 동시에 광편차를 최소화하고, 휘도값 손실을 최소화하며 차폐력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

산란패턴을 갖는 광학필름, 그 제조방법 및 상기 광학필름이 적용된 백라이트 어셈블리{A Optical Film Having Pattern Diffused Reflection, a Method for Manufacturing the Same and Backlight Assembly Using the Optical Film}
본 발명은 산란패턴을 갖는 광학필름, 그 제조방법 및 상기 광학필름이 적용된 백라이트 어셈블리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광원으로부터 도광판 전체면에 대한 휘도값을 균일하게 하여 광효율을 높임과 동시에 광편차를 최소화하고, 휘도값 손실을 최소화하며 차폐력을 향상시킬 수 있는 광학필름, 그 제조방법 및 상기 광학필름이 적용된 백라이트 어셈블리에 관한 것이다.
최근의 면광원의 개발 추이를 살펴보면, 슬림화 및 저전력화를 기본으로 엘이디(LED) 램프를 적용한 직하 및 엣지형 백라이트 어셈블리의 개발이 활발하다.
기존의 냉음극관(Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL)을 대체하여 주목받고 있는 엘이디(LED)는 강한 점광원으로써, 엘이디의 경우 안정적인 수명과 저전력화에는 적합하지만, TV나 모니터 등 기타 면광원소재에서 보면 점광원의 형태를 나타내어, 이를 다시 전체적으로 고른 빛을 나타내야 하는 면광원으로 바꾸는데 어려운 점이 있다.
통상, 엘이디를 디스플레이 전면에 균일한 밝기를 나타낼 수 있는 면광원으로 바꾸어 주기 위해 확산판 및 패턴 도광판을 적용하고 있는 실정이다.
최근에는 렌즈 어레이가 형성된 광학필름이 개발되어, 렌즈 어레이 광학필름과, 도광판 및 확산판이 함께 사용되어 확산기능, 측면의 휘선차폐 및 정면 집광 기능을 수행하도록 하고 있다.
그러나, 렌즈 어레이 광학필름은 렌즈의 원형 구조상 중심 휘도값이 낮다는 단점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인에 의하여 선출원된 공개특허 10-2011-92372호에 의하면, 중심 휘도값을 향상시키고, 개구율 조절에 따라 광학필름의 정면휘도 및 차폐력 조절을 쉽게 할 수 있는 광학필름이 개시되어 있다.
그러나, 상기 공개특허는 도 1에서 보는 바와 같이, 렌즈가 원형의 구조이기 때문에, 패턴 간 빈 공간이 형성되어 완전히 균일한 광분포가 이루어지지 않고, 본래의 광원이 갖는 휘도값의 손실이 많은 단점이 있었다. 따라서, 사용되는 광학필름의 수를 줄여 경제적이면서도 균일한 광분포 및 휘도값의 손실을 최소화할 수 있는 기술이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 부응하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 제1 목적은 광원으로부터 도광판 전체면에 대한 휘도값을 균일하게 하여 광효율을 높임과 동시에 광편차를 최소화하고, 휘도값 손실을 최소화하며 차폐력을 향상시킬 수 있는 산란패턴을 갖는 광학필름을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 제2 목적은 일반적인 프리즘, 반구 렌즈형태, 비드 타입 등등의 광학 패턴에 포토리소그래피 공정을 더하여 패턴간 빈공간 또는 패턴표면까지 산란패턴을 갖는 광학필름을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 제3 목적은 자외선 경화형 원료를 사용한 포토 레지스트 공정을 통해 본래의 휘도 특성은 유지한 채 패턴 간 빈공간 및 패턴의 표면에 산란패턴을 형성하여 차폐효과를 극대화할 수 있는 광학필름 제조방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 제4 목적은 디스플레이 장치에 광원을 공급하는 백라이트 어셈블리에서, 휘도값 손실을 최소화하며 차폐력을 향상시킬 수 있는 산란패턴을 갖는 광학필름이 적용된 백라이트 어셈블리를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 외부로부터 입사되는 광을 투과시키는 기재층과, 상기 기재층의 일면 상에 형성되는 복수의 광학패턴과 상기 광학패턴 사이의 공간에 형성되어 휘도값 손실을 최소화하기 위한 산란패턴이 형성되는 패턴층을 포함하는 비정형 패턴을 갖는 광학필름이 제공된다.
상기 산란패턴은 상기 광학패턴의 표면에 형성될 수도 있다.
또한, 상기 산란패턴은 상기 광학패턴에 대해서 양각으로 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 광학패턴은 육각형, 반구형, 정사각형, 선형 프리즘 형태, 타원, 직사각형, 마름모 중 어느 하나 또는 이들이 조합된 형태를 가질 수 있다.
여기서, 상기 광학패턴은 일방향으로 긴 육각형, 타원, 직사각형, 마름모 중 선택된 어느 하나의 패턴과, 반구형 렌즈타입의 패턴이 랜덤하게 배열되는 것도 가능하다.
또한, 상기 광학패턴은 일방향으로 긴 육각형, 타원, 직사각형, 마름모 중 선택된 어느 하나의 패턴과, 정사각형 패턴이 랜덤하게 배열되는 것도 가능하다.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 광학패턴을 갖는 광학필름을 제조하는 방법으로서, 마스터 패턴이 형성된 마스터 필름에 포토리소그래피 공정을 통해 패턴 간 빈공간 또는 패턴의 표면에 산란패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 광학필름 제조방법이 제공된다.
본 발명에서, 상기 포토리소그래피 공정에 사용되는 광경화성 수지의 감광성, 조사되는 자외선의 광도 및 광량, 현상액의 농도 및 종류의 조절을 통해 상기 산란패턴의 크기 및 밀도를 조절할 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광학필름 제조방법은 기재필름 표면에 감광성 수지층을 코팅하는 단계와, 상기 감광성 수지층 상부 또는 하부에 소정의 패턴이 형성된 포토마스크를 위치시키는 단계와, 상기 포토마스크를 투과하도록 자외선을 조사하여 상기 감광성 수지층을 1차 경화하는 단계와, 상기 감광성 수지층을 현상하는 단계와, 상기 감광성 수지층을 세척 및 건조한 후, 상기 감광성 수지층 상부에서 자외선을 조사하여 2차 경화하여 마스터 패턴이 형성된 마스터 필름을 형성하는 단계와, 상기 마스터 패턴이 형성된 마스터 필름에 포토리소그래피 공정을 통해 패턴 간 빈공간 또는 패턴의 표면에 산란패턴이 형성된 광학필름을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 마스터 패턴이 형성된 마스터 필름에 포토리소그래피 공정을 통해 패턴 간 빈공간 또는 패턴의 표면에 산란패턴이 형성된 광학필름을 제조하는 단계는, 상기 마스터 패턴이 형성된 마스터 필름 상에 광경화성 수지를 도포하여 베이스 필름에 라미네이팅 공정을 진행하는 단계와, 상기 베이스 필름 상부에서 자외선을 조사하여 상기 광경화성 수지를 경화하는 단계와, 상기 광경화성 수지가 경화된 광학필름을 상기 마스터 필름에서 분리시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 광경화성 수지에 이산화티타늄, 알루미늄, 산화알루미늄, 황산바륨, 탄산칼슘, 황산칼슘, 황산마그네슘, 탄산바륨, 산화아연, 수산화마그네슘, 수산화칼슘, 탈크 중 선택된 어느 하나 또는 이들이 조합된 물질이 혼합될 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광학필름 제조방법은 기재필름 표면에 감광성 수지층을 코팅하는 단계와, 감광성 수지층 상부에 소정의 패턴이 형성된 금형 또는 패턴시트를 위치시키는 단계와, 상기 기재필름 하부에서 자외선을 조사하여 상기 감광성 수지층을 1차 경화하는 단계와, 소정의 패턴이 형성된 금형 또는 패턴시트를 분리시키는 단계와, 상기 감광성 수지층을 현상하는 단계와, 상기 감광성 수지층을 세척 및 건조한 후, 상기 감광성 수지층 상부에서 자외선을 조사하여 2차 경화하여 마스터 패턴이 형성된 마스터 필름을 형성하는 단계와, 상기 마스터 패턴이 형성된 마스터 필름에 포토리소그래피 공정을 통해 패턴 간 빈공간 또는 패턴의 표면에 산란패턴이 형성된 광학필름을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 감광성 수지층 상부에 소정의 패턴이 형성된 금형 또는 패턴시트를 위치시키는 단계에서, 상부 및 하부에 설치되는 압착롤러를 사용하여 상기 감광성 수지층 상부에 상기 패턴이 형성된 금형 또는 패턴시트를 접착시킬 수 있다.
한편, 상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여 본 발명에서는 광을 출사하는 광원과, 상기 광원으로부터 발광된 광을 유도하기 위한 도광판과, 상기 도광판의 하부에 위치하는 반사판과, 상기 도광판 상에 배치되는 광학필름으로서, 상술한 광학필름을 포함하는 백라이트 어셈블리가 제공된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 반구형 렌즈패턴의 밀집도에 한계를 극복하여 패턴 간 빈공간에도 산란패턴을 형성하여 강한 휘점을 산란분포시킴으로써, 사용되는 광학필름의 개수를 줄이고 휘도값 향상에도 기여할 수 있다.
또한, 다양한 굴절율을 갖는 방사성 중합을 할 수 있는 원료를 사용하며, UV 포토리소그래피 공정을 이용하므로, 본 발명의 제조방법에서 적용되는 수지의 특성이나 노광조건 등의 변경을 통해 본래의 패턴의 형태를 유지하면서 패턴 간 산란패턴을 형성하거나 패턴 표면 자체에 산란패턴을 입힐 수 있는 장점이 있다.
이는 점광원의 성격이 강한 엘이디를 적용하는 백라이트 어셈블리 모델에서 중요한 차폐력 향상에 효과적으로 적용될 수 있다.
도 1은 종래의 광학필름을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 산란패턴이 형성된 광학필름의 일실시예를 나타내는 사진이다.
도 3은 본 발명의 산란패턴이 형성된 광학필름의 일실시예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 광학필름 제조방법에서, 마스터 패턴 제조방법의 일실시예를 나타내는 공정도이다.
도 5는 본 발명의 광학필름 제조방법의 다른 실시예를 나타내는 공정도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명에서 마스크, 마스터 패턴 및 이를 통한 산란패턴의 실시예들을 나타내는 평면도이다.
도 8은 일반적인 반구형 확산필름과 본 발명의 제조방법을 통해 산란패턴이 형성된 광학필름을 비교한 사진이다.
도 9는 일반적인 프리즘시트와 본 발명의 제조방법을 통해 산란패턴이 형성된 광학필름을 비교한 사진이다.
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. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 산란패턴이 형성된 광학필름의 일실시예를 나타내는 사진이고, 도 3은 본 발명의 산란패턴이 형성된 광학필름의 일실시예를 나타내는 단면도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 광학필름(200)은 외부로부터 입사되는 광을 투과시키는 기재층(210))과, 상기 기재층(210)의 일면 상에 형성되는 패턴층(220)을 포함하는 것으로, 본 발명의 패턴층(220)은 복수의 광학패턴(222)과, 상기 광학패턴(222) 사이의 공간 및/또는 표면에 휘도값 손실을 최소화하기 위한 산란패턴(230)이 형성되는 구성을 갖는다.
상기 산란패턴(230)은 상기 광학패턴(222)에 대해서 양각으로 형성되는 것으로, 후술할 자외선 경화형 원료를 사용한 포토레지스트 공정을 통해 형성되어 패턴의 밀집도에 한계를 극복하여 강한 휘점을 산란분포시킴으로써, 광학필름의 본래의 휘도 특성은 유지한 채 차폐효과를 극대화할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 광학패턴(222)은 육각형, 반구형, 정사각형, 선형 프리즘 형태, 타원, 직사각형, 마름모 중 어느 하나 또는 이들이 조합된 형태를 가질 수 있다.
즉, 본 발명은 종래의 프리즘, 반구 렌즈형태, 비드 타입의 패턴보다 다양한 형태의 광학패턴으로 이루어지어 패턴 간 밀집도를 종래의 기술에 비해 크게 향상시킬 수 있도록 한다.
패턴 간 밀집도의 향상을 위해 본 발명의 실시예에서는 도 2에서 보는 바와 같이, 상기 광학패턴(222)이 일방향으로 긴 육각형, 타원, 직사각형, 마름모 중 선택된 어느 하나의 패턴과, 반구형 렌즈타입의 패턴이 랜덤하게 배열된다.
또한, 일방향으로 긴 육각형, 타원, 직사각형, 마름모 중 선택된 어느 하나의 패턴과, 정사각형 패턴이 랜덤하게 배열되는 것도 가능하다.
이와 같은 광학패턴(222)은 상술한 바와 같이, 패턴 간 빈 공간을 최소화할 수 있는 다양한 형태의 광학패턴으로 이루어지어 밀집도를 크게 향상시킬 뿐 아니라, 상기 광학패턴(222) 사이의 공간 및/또는 표면에 산란패턴(230)이 형성됨으로써, 강한 휘점을 산란분포시키게 된다.
이와 같은 본 발명의 광학필름을 제조하는 방법은 마스터 패턴이 형성된 마스터 필름에 포토리소그래피 공정을 통해 패턴 간 빈공간 또는 패턴의 표면에 산란패턴을 형성하는 것이다.
도 4를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 광학필름의 제조방법을 설명한다. 도 4는 본 발명의 광학필름 제조방법에서, 마스터 패턴 제조방법의 일실시예를 나타내는 공정도이다.
도 4를 참조하면, 먼저, 기재필름(101) 표면에 감광성 수지층(102)을 코팅한다.
여기서, 상기 감광성 수지층(102)은 다양한 굴절률을 갖는 방사선 중합을 할 수 있는 UV리소그라피 감광성 수지를 사용하여, 포토마스크의 형태에 따라 다양한 패턴을 대면적으로 구성할 수 있다.
상기 감광성 수지는 광학 리소그라피법에 사용할 수 있는 수지라면 어떤 수지라도 사용할 수 있으며, 예를 들어, 방사선 경화형 에폭시 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트, 폴리에스터 아크릴레이트 및 굴절율을 조절한 치환체 등을 사용할 수 있고, SU-6, SU-8을 사용할 수 있다.
감광성 수지를 이용하여 기재가 되는 필름(101) 상에 감광성 수지층(102)을 형성하는 방법은 특별한 제한이 없으며, 공지된 방법을 사용할 수 있다.
상기 감광성 수지층(102) 상부 또는 하부에 소정의 패턴이 형성된 포토마스크(110)를 위치시킨다.
본 발명에서의 포토마스크(110)는 상술한 광학패턴이 형성된 형태를 가지며, 예를 들어, 도 6 및 도 7에 도시한 마스크 형태일 수 있다.
상기 포토마스크(110)를 투과하도록 자외선(120)을 조사하여 상기 감광성 수지층(102)을 1차 경화시킨다.
이후, 상기 감광성 수지층(102)을 현상한다.
상기 감광성 수지층(102)을 세척 및 건조한 후, 상기 감광성 수지층(102) 상부에서 자외선을 조사하여 2차 경화하여 마스터 패턴(140)이 형성된 마스터 필름을 형성한다.
상기와 같은 과정을 거치면, 기재필름(101) 위에 도 6 및 도 7에 보인 마스터 패턴(140)이 형성되게 된다.
상기의 방법에 의해 형성된 마스터 패턴(140)을 사용하여, 산란패턴을 갖는 광학필름을 형성할 수 있다.
도 5는 본 발명의 광학필름 제조방법의 다른 실시예를 나타내는 공정도이다.
도 5에 도시한 본 발명의 광학필름 제조방법은, 먼저, 기재필름(101) 표면에 감광성 수지층(102)을 코팅한다.
여기서, 상기 감광성 수지층(102)은 다양한 굴절률을 갖는 방사선 중합을 할 수 있는 UV리소그라피 감광성 수지를 사용하여, 감광성 수지를 이용하여 기재가 되는 필름(101) 상에 감광성 수지층(102)을 형성하는 방법은 공지된 방법을 사용할 수 있다.
이후, 상기 감광성 수지층(102) 상부에 소정의 패턴이 형성된 금형 또는 패턴시트(130)를 위치시킨다.
이때, 상기 패턴시트(130)의 상부 및 기재 필름(101)의 하부에 압착롤러를 사용하여 상기 감광성 수지층(102) 상부에 상기 금형 또는 패턴시트(130)를 접착시킬 수 있다.
상기 기재필름(101) 하부에서 자외선을 조사하여 상기 감광성 수지층을 1차 경화한 후, 소정의 패턴이 형성된 금형 또는 패턴시트(130)를 분리시킨다.
이후, 상기 감광성 수지층을 현상한다.
상기 감광성 수지층을 세척 및 건조한 후, 상기 감광성 수지층 상부에서 자외선을 조사하여 2차 경화하여 마스터 패턴(140)이 형성된 마스터 필름을 형성한다.
이후, 상기 마스터 패턴(140)이 형성된 마스터 필름에 포토리소그래피 공정을 통해 패턴 간 빈공간 또는 패턴의 표면에 산란패턴이 형성된 광학필름을 제조한다.
본 발명에서 상기 마스터 필름을 사용하여 산란패턴이 형성되는 광학필름을 제조하는 단계로서, 상기 마스터 패턴(140)이 형성된 마스터 필름 상에 광경화성 수지(160)를 도포하여 베이스 필름(150)에 라미네이팅 공정을 진행한다.
이 경우, 상기 마스터 패턴(140)이 형성된 마스터 필름 상에 압착롤러(152)(154)를 사용하여 라미네이팅 공정을 진행한다.
이후, 상기 베이스 필름(150) 상부에서 자외선을 조사하여 상기 광경화성 수지를 경화시킨다.
상기 광경화성 수지가 경화된 광학필름(200)을 상기 마스터 필름에서 분리시킴으로써, 산란패턴이 형성된 광학필름을 제조한다.
본 발명에서 사용되는 광경화성 수지로는 자외선, 전자선 등의 활성 에너지선으로 경화시키는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 에폭시 아크릴레이트와 우레탄 아크릴레이트를 혼용하여 적용할 수 있다.
구체적인 예로는 폴리에스테르류, 에폭시계 수지, 폴리에스테르(메타)아크릴레이트, 에폭시(메타)아크릴레이트, 우레탄(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴레이트계 수지 등을 들 수 있다. 이중에서도 (메타)아크릴레이트계 수지가 광학 특성 등의 관점에서 특히 바람직하다. 상기 광경화성 수지는 집광을 고려하여 굴절율이 1.24 내지 1.60 범위인 것이 바람직하다.
이러한 광경화성 수지를 제조하기 위한 광경화성 수지 조성물은, 취급성 및 경화성 등의 관점에서 에톡시레이티드 비스페놀 에이 디아크릴레이트(Etyoxylated bisphenol A diacrylate), 트리메틸롤프토판 트리아크릴레이트(Trimethylolptopane triacrylate), 이가큐어(lrgacure), 이가녹스(Irganox) 등의 물질들 중 적어도 2개이상을 선택하여 혼합하여 제조된다.
바람직하게는, 위의 4가지 물질들을 모두 혼합하여 구성하는 것이 좋다.
위의 물질들의 혼합비로는 혼합된 전체중량을 100중량%로 했을 때 디아크릴레이트 40~80중량%, 트리아크릴레이트 0.5~10중량%, 이가큐어 0.5~12중량%, 이가녹스 0.5~12중량%가 바람직하다. 여기서, 디아크릴레이트는 유브이(UV)중합모노머(monomer)이고, 트리아크릴레이트는 디아크릴레이트의 점도조정을 위한 모노머(monomer)이고, 이가큐어는 유브이(UV)중합 개시제이고, 이가녹스는 산화물생성 방지제로서 기능한다.
본 발명에 적용된 광경화성 수지는 산란패턴 형성을 위해 특성을 조절하여 사용된다.
일반적으로 자외선 경화를 방해하는 요인으로는 열린 경화 방식에서는 대기 중의 산소에 의한 경화효율 저하가 발생하여 표면의 경화도가 쉽게 저하되는 현상이 발생한다.
본 발명의 공정과 같이 금형이 되는 패턴과 기재가 되는 필름 사이에 수지가 위치하게 되는 닫힌 경화 방식에서는 산소에 의한 경화 효율저하가 발생하지 않아 분자간 가교밀도 및 경화효율이 증가하여 열린경화에 비해 치밀한 분자밀도와 빠른 경화속도를 나타낸다.
프리즘이나 렌즈형태의 원본패턴의 표면을 변화시키는 본 발명에서는 닫힌경화 상태에서도 전사시키는 패턴 표면의 미경화를 이용하여 산란 패턴을 형성시키는 공정이므로, 원료로 적용되는 자외선 경화형 포토레지스트 원재료의 경화효율, 반응속도, 이형성을 고려하여 자외선 경화형 포토레지스트 원료를 배합하여 적용한다.
또한, 원료의 반응속도 조절을 위해 광개시제 및 증감제의 함량을 조절하여 닫힌경화 상태에서도 완전경화가 이루어지지 않도록 경화도를 조절한다.
이와 같은 본 발명에서는 상기 포토리소그래피 공정에 사용되는 광경화성 수지의 감광성, 조사되는 자외선의 광도 및 광량, 현상액의 농도 및 종류의 조절을 통해 상기 산란패턴의 크기 및 밀도를 조절할 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명에서 마스크, 마스터 패턴 및 이를 통한 산란패턴의 실시예들을 나타내는 평면도이다.
도면에서 보는 바와 같이, 마스크를 통해 제조된 마스터 패턴을 이용하여 산란패턴을 제조함에 있어서, 광경화성 수지의 감광성, 조사되는 자외선의 광도 및 광량, 현상액의 농도 및 종류의 조절을 통해 상기 산란패턴의 크기 및 밀도를 조절할 수 있다.
여기서, 노광공정에 의한 패턴 노광 후 현상성을 증가시키기 위하여 알칼리 또는 솔벤트형 현상액의 농도를 조절하여 적정 배합을 찾아 공정에 적용할 수 있다.
도 8은 일반적인 반구형 확산필름과 본 발명의 제조방법을 통해 산란패턴이 형성된 광학필름을 비교한 사진이고, 도 9는 일반적인 프리즘시트와 본 발명의 제조방법을 통해 산란패턴이 형성된 광학필름을 비교한 사진이다.
도 8과 도 9에서, 좌측에 위치한 사진이 종래의 일반적인 패턴을 나타내는 사진이며, 우측에 위치한 사진이 본 발명의 산란패턴이 형성된 광학필름이다.
이와 같은 본 발명의 광학필름 제조방법은 다양한 패턴 형태에 맞게 변경되어 적용 가능하나, 도 8에 나타낸 렌즈형 패턴의 경우에는 프리즘형의 패턴과는 달리 패턴 표면에서 전반사가 나타나지 않으므로 간단한 라미네이팅 공정으로 약 10~20㎛ 이내의 기저층만 유지시켜주어도 충분한 산란패턴의 효과를 나타낼 수 있다.
또한, 도 9에 나타낸 프리즘형 패턴을 적용할 경우, 패턴 표면에서 거울면과 같은 전반사 일어나 일정 두께의 수지층을 유지시켜야만 패턴 표면에 산란효과가 나타난다. 그렇지 않을 경우 수지층에 완전 경화가 발생하여 산란패턴 형성이 되지 않을 뿐 아니라 복제에 마스터로 사용되는 필름이나 금형에서 이형성이 좋지 않게 된다.
본 발명의 광학필름은 백라이트 어셈블리를 구성한다.
백라이트 어셈블리는 광을 출사하는 광원과, 본 발명의 광학필름으로 이루어진다.
여기서, 백라이트 어셈블리는 상기 광원으로부터 발광된 광을 유도하기 위한 도광판과, 상기 도광판의 하부에 위치하는 반사판이 더 구비될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 광학필름이 구비된 백라이트 어셈블리는, 광원으로부터 도광판 전체면에 대한 휘도값을 균일하게 하여 광효율을 높임과 동시에 광편차를 최소화하고, 휘도값 손실을 최소화하며 차폐력을 향상시킬 수 있다.
또한, 효과적으로 빛을 산란시켜 엣지형 도광판 하부의 도트패턴 및 직하형 백라이트 어셈블리의 CCFL 램프나 LED 광원이 핫스팟으로 보이는 현상을 줄여 차폐력을 향상시키는 효과를 갖는다.
하기의 [표 1]은 본 발명에 의한 광학패턴과 종래의 광학패턴의 광특성을 비교한 실험데이터이다.
제품타입 전면→후면 후면→전면 휘도
투과도 흐림도 투과도 흐림도
렌즈형 광학필름 101.9 65.9 60.7 55.2 100%
산란패턴이 형성된 광학필름 102.0 72.1 60.3 65.7 100.3%
상기의 [표 1]에서 보는 바와 같이, 본 발명의 광학필름은 패턴 간 빈 공간 및/또는 표면에 산란패턴을 형성함으로써, 종래의 렌즈형 패턴에 비해 휘도의 상승과 더불어 흐림도가 크게 향상되는 것을 알 수 있다.
101 : 기재필름 102 : 감광성 수지층
110 : 포토마스크 140 : 마스터 패턴
200 : 광학필름 210 : 기재층
220 : 패턴층 222 : 광학패턴
230 : 산란패턴

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  7. 광학패턴을 갖는 광학필름을 제조하는 방법에 있어서,
    마스터 패턴이 형성된 마스터 필름에 포토리소그래피 공정을 통해 패턴 간 빈공간 또는 패턴의 표면에 산란패턴을 형성하며,
    상기 포토리소그래피 공정에 사용되는 광경화성 수지는 굴절율이 1.24 내지 1.60의 범위이며, 상기 광경화성 수지를 제조하기 위한 광경화성 수지 조성물은, 에톡시레이티드 비스페놀 에이 디아크릴레이트(Etyoxylated bisphenol A diacrylate), 트리메틸롤프토판 트리아크릴레이트(Trimethylolptopane triacrylate), 이가큐어(lrgacure), 이가녹스(Irganox)를 포함한 물질들 중 적어도 2개 이상을 선택하여 혼합하며,
    상기 광경화성 수지의 감광성, 조사되는 자외선의 광도 및 광량, 현상액의 농도 및 종류의 조절을 통해 상기 산란패턴의 크기 및 밀도를 조절하는 것을 특징으로 하는 광학필름 제조방법.
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  9. 기재필름 표면에 감광성 수지층을 코팅하는 단계;
    상기 감광성 수지층 상부 또는 하부에 소정의 패턴이 형성된 포토마스크를 위치시키는 단계;
    상기 포토마스크를 투과하도록 자외선을 조사하여 상기 감광성 수지층을 1차 경화하는 단계;
    상기 감광성 수지층을 현상하는 단계;
    상기 감광성 수지층을 세척 및 건조한 후, 상기 감광성 수지층 상부에서 자외선을 조사하여 2차 경화하여 마스터 패턴이 형성된 마스터 필름을 형성하는 단계;
    상기 마스터 패턴이 형성된 마스터 필름 상에 광경화성 수지를 도포하여 베이스 필름에 라미네이팅 공정을 진행하는 단계;
    상기 베이스 필름 상부에서 자외선을 조사하여 상기 광경화성 수지를 경화하는 단계; 및
    상기 광경화성 수지가 경화된 광학필름을 상기 마스터 필름에서 분리시켜 상기 마스터 패턴이 형성된 마스터 필름에 포토리소그래피 공정을 통해 패턴 간 빈공간 또는 패턴의 표면에 산란패턴이 형성된 광학필름을 제조하는 단계;
    를 포함하는 광학필름 제조방법.
  10. 삭제
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 광경화성 수지에 이산화티타늄, 알루미늄, 산화알루미늄, 황산바륨, 탄산칼슘, 황산칼슘, 황산마그네슘, 탄산바륨, 산화아연, 수산화마그네슘, 수산화칼슘, 탈크 중 선택된 어느 하나 또는 이들이 조합된 물질이 혼합되는 것을 특징으로 하는 광학필름 제조방법.
  12. 기재필름 표면에 감광성 수지층을 코팅하는 단계;
    감광성 수지층 상부에 소정의 패턴이 형성된 금형 또는 패턴시트를 위치시키는 단계;
    상기 기재필름 하부에서 자외선을 조사하여 상기 감광성 수지층을 1차 경화하는 단계;
    소정의 패턴이 형성된 금형 또는 패턴시트를 분리시키는 단계;
    상기 감광성 수지층을 현상하는 단계;
    상기 감광성 수지층을 세척 및 건조한 후, 상기 감광성 수지층 상부에서 자외선을 조사하여 2차 경화하여 마스터 패턴이 형성된 마스터 필름을 형성하는 단계; 및
    상기 마스터 패턴이 형성된 마스터 필름에 포토리소그래피 공정을 통해 패턴 간 빈공간 또는 패턴의 표면에 산란패턴이 형성된 광학필름을 제조하는 단계;
    를 포함하는 광학필름 제조방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 마스터 패턴이 형성된 마스터 필름에 포토리소그래피 공정을 통해 패턴 간 빈공간 또는 패턴의 표면에 산란패턴이 형성된 광학필름을 제조하는 단계는,
    상기 마스터 패턴이 형성된 마스터 필름 상에 광경화성 수지를 도포하여 베이스 필름에 라미네이팅 공정을 진행하는 단계;
    상기 베이스 필름 상부에서 자외선을 조사하여 상기 광경화성 수지를 경화하는 단계; 및
    상기 광경화성 수지가 경화된 광학필름을 상기 마스터 필름에서 분리시키는 단계;
    를 포함하는 광학필름 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 광경화성 수지에 이산화티타늄, 알루미늄, 산화알루미늄, 황산바륨, 탄산칼슘, 황산칼슘, 황산마그네슘, 탄산바륨, 산화아연, 수산화마그네슘, 수산화칼슘, 탈크 중 선택된 어느 하나 또는 이들이 조합된 물질이 혼합되는 것을 특징으로 하는 광학필름 제조방법.
  15. 제 12 항에 있어서, 감광성 수지층 상부에 소정의 패턴이 형성된 금형 또는 패턴시트를 위치시키는 단계에서,
    상부 및 하부에 설치되는 압착롤러를 사용하여 상기 감광성 수지층 상부에 상기 패턴이 형성된 금형 또는 패턴시트를 접착시키는 것을 특징으로 하는 광학필름 제조방법.
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