KR101278347B1 - A Optical Film Having Amorphous Pattern and a Method for Manufacturing the Same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비정형 패턴을 갖는 광학필름 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 광학필름은 외부로부터 입사되는 광을 투과시키는 기재층과, 상기 기재층의 일면 또는 양면에 형성되며, 크기 및/또는 배열이 불규칙한 다각형 광학패턴이 연속적으로 형성되어 구조화된 표면을 갖는 패턴층을 포함함으로써, 광원과 입광부에서 발생하는 핫스팟(Hot-spot) 및 휘선을 억제하고, 광학필름의 패턴 밀집도를 최대화하여 휘도를 향상시킬 뿐 아니라, 비정형 패턴을 통해 강한 휘점을 효과적으로 산란 분포시켜 차폐력이 향상되는 효과가 나타나게 되어 결과적으로 백라이트 어셈블리에 사용되는 고가의 광학필름의 개수를 줄이고 휘도값 향상에도 기여할 수 있다. The present invention relates to an optical film having an amorphous pattern and a method for manufacturing the same, wherein the optical film of the present invention is formed on one or both surfaces of the base layer for transmitting light incident from the outside and the base layer, and the size and / or By including a pattern layer having a structured surface with a continuous array of polygonal optical patterns irregularly arranged, suppressing hot spots and bright lines generated in the light source and the light incident part, and maximize the pattern density of the optical film brightness In addition to improving the efficiency, the scattering distribution of the strong bright point through the atypical pattern effectively improves the shielding effect is shown as a result can reduce the number of expensive optical film used in the backlight assembly and contribute to the improvement of the luminance value.
Description
본 발명은 비정형 패턴을 갖는 광학필름 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광원과 입광부에서 발생하는 핫스팟(Hot-spot) 및 휘선을 억제하고, 휘도 및 휘도 균일성을 향상시킬 수 있는 불규칙한 패턴 형태를 갖는 비정형 패턴을 갖는 광학필름 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to an optical film having an amorphous pattern and a method of manufacturing the same, and more particularly, to suppress hot spots and bright lines generated from a light source and a light incident part, and to improve luminance and luminance uniformity. The present invention relates to an optical film having an irregular pattern having an irregular pattern shape and a method of manufacturing the same.
최근의 면광원의 개발 추이를 살펴보면, 슬림화 및 저전력화를 기본으로 엘이디(LED) 램프를 적용한 직하 및 엣지형 백라이트 어셈블리의 개발이 활발하다. Looking at the recent development of surface light source, the development of direct and edge type backlight assembly using LED lamps is active based on slim and low power.
백라이트 어셈블리의 광원으로 기존의 냉음극관(Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL), 엘이디(LED)는 점광원 또는 선광원으로써, 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. Cold Cathode Fluorescent Lamps (CCFLs) and LEDs are point sources or linear sources as the light source of the backlight assembly, and LEDs are suitable for stable life and low power consumption. From the point of view, it is difficult to change the shape of the point light source into a surface light source that should show the uniform light as a whole.
통상, 엘이디를 디스플레이 전면에 균일한 밝기를 나타낼 수 있는 면광원으로 바꾸어 주기 위해 확산판 및 패턴 도광판을 적용하고 있는 실정이다. In general, a diffuser plate and a pattern light guide plate are applied to change the LED into a surface light source capable of displaying uniform brightness on the front of the display.
그러나, 상기의 층을 거치면서도 완전히 균일한 광분포가 이루어지지 않고, 본래의 광원이 갖는 휘도값의 손실이 많아, 이를 보완하기 위해 고가의 프리즘 필름 및 확산필름을 여러 장 사용해야 한다. However, even after passing through the above layer, the light distribution is not completely uniform, and the luminance value of the original light source is large. Therefore, in order to compensate for this, several expensive prism films and diffusion films must be used.
이에 백라이트 어셈블리 제조업체에서는 원가절감 및 휘도 향상을 위해, 차폐효과가 우수하고, 광학성능 또한 우수한 광학필름의 개발이 요구되고 있는 실정이다.Accordingly, in order to reduce cost and improve brightness, a backlight assembly manufacturer needs to develop an optical film having excellent shielding effect and excellent optical performance.
일반적으로 광학필름에는 확산, 집광 기능을 수행하기 위해 표면에 수 ㎛ ~ 수백 ㎛ 크기의 반구형 렌즈나 비드(Bead), 프리즘 형태의 패턴들이 주기적으로 배열되어 있다. In general, in the optical film, patterns of hemispherical lenses, beads, and prisms having a size of several μm to several hundred μm are periodically arranged on the surface in order to perform a diffusion and condensing function.
그런데, 이와 같이 주기적 배열을 가진 광학 시트가 다른 주기적 배열 또는 패턴을 가진 광학 시트나 일정한 주기의 픽셀들로 이루어진 패널들과 겹쳐지면 기하학적 간섭에 의해 모아레(moire) 현상이 발생하게 된다. However, when the optical sheet having the periodic arrangement overlaps with the optical sheet having the different periodic arrangement or pattern or the panels composed of pixels of a certain period, the moire phenomenon occurs due to geometric interference.
모아레 현상이 발생하면 디스플레이에 구현되는 영상에 불필요한 패턴이 생성되어 화질이 떨어지게 된다. When the moiré phenomenon occurs, an unnecessary pattern is generated in the image implemented on the display, and the image quality is deteriorated.
종래의 모아레 현상 개선방법으로, 다른 주기적 배열 또는 패턴을 갖는 광학시트나 패널 등과의 관계에서 모아레를 최소화할 수 있는 피치로 반구형 렌즈 사이즈를 조절하거나, 렌즈의 높이 또는 피치를 변화시켜 주기성을 없애는 방법이 사용되어 왔다. Conventional moiré improvement method, a method of eliminating periodicity by adjusting the hemispherical lens size or changing the height or pitch of the lens to a pitch that can minimize the moiré in relation to the optical sheet or panel having a different periodic arrangement or pattern This has been used.
그러나, 전자의 방법의 경우는 함께 사용되는 광학 시트나 디스플레이 패널 등이 바뀌는 경우에는 사용할 수 없다는 문제점이 있다. However, the former method has a problem that it cannot be used when an optical sheet, a display panel, or the like used together is changed.
또한, 후자의 방법의 경우는 프리즘 시트에는 유용하게 사용될 수 있으나, 표면이 곡면 형상인 반구형 확산필름의 경우, 피치를 임의로 변경할 경우 빛에 노출되는 렌즈의 곡면부분이 크게 달라져 휘도가 크게 감소할 수 있다는 문제점이 있다. 또한, 피치를 임의로 변경하여야 하기 때문에 제작 난이도가 높다는 문제점도 있다. In addition, the latter method may be useful for the prism sheet, but in the case of the hemispherical diffuser film having a curved surface, the curved portion of the lens exposed to light may be greatly changed when the pitch is arbitrarily changed, thereby greatly reducing the luminance. There is a problem. In addition, since the pitch must be arbitrarily changed, there is a problem that the manufacturing difficulty is high.
종래의 모아레 현상을 방지하기 위한 선행기술로서, 등록특허 10-0785379호에는 도 1에서 보는 바와 같이, 모아레 현상을 방지하기 위하여 광학필름의 베이스필름(30)에 미세 무늬(35)를 인쇄한 후 몰드 가공에 따른 미세한 프리즘 패턴(25)을 형성하는 광학필름이 개시되어 있다. As a prior art for preventing the conventional moiré, as shown in FIG. 1, after printing a
그러나, 이와 같은 종래의 기술은 모아레 현상을 방지하기 위해 베이스 필름(30)에 미세무늬를 인쇄하는 공정이 추가되어야 할 뿐 아니라, 프리즘 시트에 한정되어 적용된다는 단점이 있었다. However, such a conventional technology has a disadvantage in that a process of printing a fine pattern on the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 제1 목적은 광학패턴 형상에 의해 발생되는 패널, 광학 필름 간의 모아레 현상을 방지하고, 포토리소그라피 공정을 활용하여 비정형 패턴을 형성시켜 렌즈형 또는 비드형 확산시트에 비해 패턴간 밀도를 향상시켜 휘도를 향상시킬 수 있는 광학필름을 제공하는데 있다. The present invention has been made to solve the above problems, the first object of the present invention is to prevent the moire phenomenon between the panel and the optical film caused by the optical pattern shape, to form an amorphous pattern by utilizing a photolithography process It is to provide an optical film that can improve the brightness by improving the density between patterns compared to the lens-type or bead-type diffusion sheet.
본 발명의 제2 목적은 하부광원에서 올라오는 빛을 효과적으로 산란, 확산시켜 차폐력을 향상시킬 수 있는 비정형 패턴을 갖는 광학필름의 제조방법을 제공하는데 있다. It is a second object of the present invention to provide a method of manufacturing an optical film having an atypical pattern that can effectively scatter and diffuse light coming from a lower light source to improve shielding power.
또한, 본 발명의 제3 목적은 디스플레이 장치에 광원을 공급하는 백라이트 어셈블리에서, 휘도값 손실을 최소화하며 차폐력을 향상시킬 수 있는 비정형 패턴을 갖는 광학필름이 적용된 백라이트 어셈블리를 제공하는데 있다. In addition, a third object of the present invention is to provide a backlight assembly to which an optical film having an irregular pattern capable of minimizing loss of luminance value and improving shielding power in a backlight assembly for supplying a light source to a display device.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 외부로부터 입사되는 광을 투과시키는 기재층과, 상기 기재층의 일면 또는 양면에 형성되며, 크기 및/또는 배열이 불규칙한 다각형 광학패턴이 연속적으로 형성되어 구조화된 표면을 갖는 패턴층을 포함하는 비정형 패턴을 갖는 광학필름이 제공된다.In order to achieve the above objects, in the present invention, a substrate layer for transmitting light incident from the outside and a polygonal optical pattern formed on one surface or both surfaces of the substrate layer and irregular in size and / or arrangement are continuously formed. An optical film having an amorphous pattern is provided that includes a pattern layer having a structured surface.
본 발명에 있어서, 상기 광학패턴은 상기 기재층 상에 양각 또는 음각을 가지도록 형성될 수 있다. In the present invention, the optical pattern may be formed to have an embossed or intaglio on the base layer.
상기 광학패턴은 상기 기재층 상에 양각 또는 음각의 반구면을 가지도록 형성되며, 상기 반구면은 다양한 높이로 형성되어 상기 반구면을 통해 상기 광을 굴절시켜 확산 및 집광시킬 수 있다. The optical pattern is formed to have a hemispherical surface of the embossed or intaglio on the base layer, the hemispherical surface is formed at various heights can be diffused and condensed by refracting the light through the hemisphere.
또한, 상기 광학패턴의 밑면의 형상은 오각형, 육각형, 칠각형, 팔각형을 포함하는 다각형 중 어느 하나 이상의 조합으로 이루어질 수 있다. In addition, the shape of the bottom surface of the optical pattern may be made of any one or more combinations of polygons including a pentagon, hexagon, heptagon, and octagon.
또한, 본 발명의 상기 광학패턴은 보로노이 다이어그램의 형태를 가지며, 광학패턴 셀마다 일정부분의 반복 혹은 연속적으로 반복되는 패턴의 형태 중 일부만 비정형을 갖도록 할 수 있다. In addition, the optical pattern of the present invention may have a form of a Voronoi diagram, and only a part of a pattern of a repeating part or a repeating part of a predetermined part of each optical pattern cell may have an irregular shape.
상기 광학패턴이 상기 기재층의 일면에 형성된 경우, 상기 기재층의 타면에 프리즘, 반구형, 비드 형태의 패턴을 추가로 형성시킬 수 있다. When the optical pattern is formed on one surface of the base layer, a prism, hemispherical, bead-shaped pattern may be further formed on the other surface of the base layer.
한편, 상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여 본 발명에서는 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 필름을 사용하여 비정형 광학패턴이 형성되는 광학필름을 제조하는 단계를 포함하는 비정형 패턴을 갖는 광학필름의 제조방법이 제공된다. On the other hand, in order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of coating a photosensitive resin layer on the surface of the base film, positioning a photomask having a predetermined pattern formed on the upper or lower portion of the photosensitive resin layer, the photomask Irradiating ultraviolet rays to transmit the first photocurable resin layer, curing the photosensitive resin layer, washing and drying the photosensitive resin layer, and irradiating ultraviolet rays from the upper part of the photosensitive resin layer. A method of manufacturing an optical film having an amorphous pattern is provided, including forming a master film on which a master pattern is formed by differential curing, and manufacturing an optical film on which an amorphous optical pattern is formed using the master film.
본 발명에 있어서, 상기 감광성 수지층에 형성된 마스터 패턴은 양각 또는 음각 패턴으로 형성될 수 있다. In the present invention, the master pattern formed on the photosensitive resin layer may be formed in an embossed or intaglio pattern.
또한, 상기 마스터 필름을 사용하여 비정형 광학패턴이 형성되는 광학필름을 제조하는 단계는, 통상의 임프린팅 공정을 적용하여 제조 가능하다. In addition, the step of manufacturing an optical film having an amorphous optical pattern is formed using the master film, it is possible to manufacture by applying a conventional imprinting process.
마스터 필름을 활용, 전주도금 공정을 통하여 얇은 박막의 판형 금형을 만들어 원통형 드럼에 감아서 롤금형으로 활용하는 하드 몰드 방법과, 마스터 필름 자체를 몰드로 활용하는 소프트 몰드 공정으로도 제조가 가능하다. It is also possible to manufacture by using a master film, a hard mold method of making a thin thin plate-shaped mold through a pre-plating process and winding it in a cylindrical drum to use as a roll mold, and a soft mold process using the master film itself as a mold.
바람직하게는, 비정형 패턴이 각인된 마스터 패턴을 몰드로 적용하여 임프린팅 공정을 통해 제품을 제조하는 소프트 몰드 방식으로 제조하는 것이 제조공정의 단순화, 생산속도 향상 및 제품 제조시 불량률을 줄이는데 크게 기여할 수 있다. Preferably, manufacturing a soft mold method of manufacturing a product through an imprinting process by applying a master pattern imprinted with an atypical pattern into a mold may greatly contribute to simplifying the manufacturing process, improving production speed, and reducing defect rate in manufacturing a product. have.
일정한 패턴이 필름상에 각인되어 그 패턴이 각인된 필름을 활용하여 제품을 제조할 수 있는 방법은 다수의 특허 또는 시장에서 소프트 몰드공법이라 칭하는 바, 이를 활용하여 제품을 제조하는 장치는 이미 범용화되어 임프린팅 제조장비를 판매하는 업체도 많으므로, 마스터 패턴을 활용하여 제품을 제조하는데 크게 어려움은 없다.Since a certain pattern is imprinted on a film and a method of manufacturing a product using the film on which the pattern is imprinted is called a soft mold method in many patents or markets, an apparatus for manufacturing a product using the same has already been widely used. Many companies sell imprinting manufacturing equipment, so there is no difficulty in manufacturing products using master patterns.
상기 제조공정의 상세한 설명으로는, 마스터 패턴이 형성된 마스터 필름과 제품제조에 사용되는 베이스 필름 사이에 임프린팅 공정용 자외선 경화성 수지를 주입한 후, 압착롤러를 사용하여 베이스 필름을 접착시키는 라미네이팅 단계와, 상기 베이스 필름 상부에서 자외선을 조사하여 상기 베이스 필름을 경화하는 단계와, 경화된 상기 베이스 필름을 상기 마스터 필름에서 분리시키는 단계를 포함할 수 있다. In the detailed description of the manufacturing process, after the injection of the UV curable resin for the imprinting process between the master film and the base film is used for manufacturing the master pattern, laminating step of adhering the base film using a compression roller and And curing the base film by irradiating UV light on the base film, and separating the cured base film from the master film.
상기 베이스 필름은 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET)필름, 폴리카보네이트(PC)필름, 폴리스타이렌(PS) 필름, 아크릴(AC)필름 등등의 광학용으로 사용될수 있는 모든 필름 또는 플레이트(Plate)가 가능하다.The base film may be any film or plate that may be used for optics such as polyethylene terephthalate (PET) film, polycarbonate (PC) film, polystyrene (PS) film, acrylic (AC) film and the like.
자외선 경화수지 조성물로는 자외선, 전자선 등의 활성 에너지선으로 경화시키는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 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.The ultraviolet curable resin composition is not particularly limited as long as it is cured by active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams, and specific examples thereof include polyesters, epoxy resins, polyester (meth) acrylates, epoxy (meth) acrylates, and urethanes. (Meth) acrylate type resins, such as (meth) acrylate, etc. are mentioned. Of these, (meth) acrylate resins are particularly preferred from the viewpoint of optical properties and the like. The photocurable resin preferably has a refractive index in the range of 1.24 to 1.60 in consideration of condensing.
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. The photocurable resin composition for producing such a photocurable resin is ethoxylated bisphenol A diacrylate, trimethylolptopane triacrylate, divalent from the viewpoint of handleability and curability. It is prepared by selecting and mixing at least two or more of materials such as lrgacure and Irganox.
바람직하게는, 위의 4가지 물질들을 모두 혼합하여 구성하는 것이 좋다. Preferably, it is good to combine all four materials.
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)중합 모노머(monomer)이고, 트리아크릴레이트는 디아크릴레이트의 점도조정을 위한 모노머(monomer)이고, 이가큐어는 유브이(UV)중합 개시제이고, 이가녹스는 산화물생성 방지제로서 기능한다.As the mixing ratio of the above materials, the total weight of the mixture is 40 to 80% by weight of diacrylate, 0.5 to 10% by weight of triacrylate, 0.5 to 12% by weight of igacure, 0.5 to 12% by weight of iganox. % Is preferred. Here, the diacrylate is a UV polymerization monomer (monomer), the triacrylate is a monomer for adjusting the viscosity of the diacrylate, the igcure is a UV polymerization initiator, Iganox oxide production It functions as an inhibitor.
상기 자외선 경화형 수지에 흐림도 향상을 위해, 이산화티타늄, 알루미늄, 산화알루미늄, 황산바륨, 탄산칼슘, 황산칼슘, 황산마그네슘, 탄산바륨, 산화아연, 수산화마그네슘, 수산화칼슘, 탈크 중 선택된 어느 하나 또는 이들이 조합된 물질이 혼합될 수 있다. In order to improve the cloudiness in the UV curable resin, any one selected from titanium dioxide, aluminum, aluminum oxide, barium sulfate, calcium carbonate, calcium sulfate, magnesium sulfate, barium carbonate, zinc oxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, talc, or a combination thereof Material may be mixed.
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.Meanwhile, in order to achieve the above objects, in the present invention, a light source for emitting light, a light guide plate for guiding light emitted from the light source, a reflecting plate positioned below the light guide plate, and an optical member disposed on the light guide plate As a film, there is provided a backlight assembly comprising the optical film described above.
이상에서 살펴본 본 발명에 의하면, 광학필름의 패턴 밀집도를 최대화하여 휘도를 향상시킬 뿐 아니라, 비정형 패턴을 통해 강한 휘점을 효과적으로 산란 분포시켜 차폐력이 향상되는 효과가 나타나게 되어 결과적으로 백라이트 어셈블리에 사용되는 고가의 광학필름의 개수를 줄이고 휘도값 향상에도 기여할 수 있다. According to the present invention as described above, not only improves the brightness by maximizing the pattern density of the optical film, but also effectively scatter the distribution of strong bright point through the atypical pattern, the shielding effect is improved and as a result is used in the backlight assembly It can also reduce the number of expensive optical film and contribute to the improvement of the luminance value.
이는 점광원의 성격이 강한 엘이디를 적용하는 백라이트 어셈블리 모델에서 중요한 차폐력 향상에 효과적으로 적용될 수 있다. This can be effectively applied to a significant shielding enhancement in a backlight assembly model using a strong LED of point light source.
또한, 본 발명의 불규칙한 광학패턴, 즉, 비정형의 광학패턴이 형성된 광학필름은 액정패널 및 타 상, 하위 광학필름 간에 발생할 수 있는 모아레 현상을 회피할 수 있다. In addition, the irregular optical pattern of the present invention, that is, the optical film formed with the atypical optical pattern can avoid the moiré phenomenon that can occur between the liquid crystal panel and the other image, the lower optical film.
도 1은 종래의 기술에서 미세무늬가 인쇄된 베이스 필름과 프리즘 패턴이 형성된 수지층을 분리 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 비정형 광학패턴이 형성된 광학필름을 나타내는 사진이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 비정형 광학패턴이 형성된 광학필름을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 비정형 패턴을 갖는 광학필름의 제조방법을 나타내는 공정도이다.
도 5는 본 발명의 비정형패턴 마스크의 일실시예를 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 비정형 광학패턴이 형성된 광학필름의 다양한 실시예를 나타내는 단면도이다. 1 is a plan view illustrating a separation of a resin layer having a prismatic pattern and a base film printed with a micro pattern in the related art.
2 is a photograph showing an optical film on which an atypical optical pattern is formed according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing an optical film formed with an atypical optical pattern according to an embodiment of the present invention.
4 is a process chart showing a manufacturing method of an optical film having an amorphous pattern of the present invention.
5 is a plan view showing an embodiment of the atypical pattern mask of the present invention.
6 is a cross-sectional view illustrating various embodiments of an optical film having an amorphous optical pattern of the present invention.
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. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 비정형 광학패턴이 형성된 광학필름을 나타내는 사진이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 비정형 광학패턴이 형성된 광학필름을 나타내는 단면도이다. 2 is a photograph showing an optical film formed with an atypical optical pattern according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view showing an optical film formed with an atypical optical pattern according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일실시예에 따른 광학필름(600)은 외부로부터 입사되는 광을 투과시키는 기재층(610)과, 상기 기재층(610)의 일면 또는 양면에 형성되는 패턴층(620)으로 이루어진다. The
도 3에 도시한 일실시예에서는 상기 패턴층(620)이 상기 기재층(610)의 상면에만 형성되어 있지만, 이는 일실시예일 뿐이며, 상기 패턴층(620)은 기재층(610)의 일면, 즉, 도면상 상면이나 하면에 형성될 수 있고, 기재층(610)의 양면에도 형성될 수 있다. In the exemplary embodiment illustrated in FIG. 3, the
상기 패턴층(620)은 도 2에서 보는 바와 같이, 크기 및/또는 배열이 불규칙한 다각형 광학패턴(622)이 연속적으로 형성되어 구조화된 표면을 갖는다. As shown in FIG. 2, the
상기 광학패턴(622)의 밑면의 형상은 오각형, 육각형, 칠각형, 팔각형을 포함하는 다각형 중 어느 하나 이상의 조합으로 이루어질 수 있다. The bottom surface of the
이와 같은 광학패턴(622)은 광학필름(620)의 패턴 밀집도를 최대화할 수 있는 장점이 있다. Such an
즉, 종래의 프리즘, 반구형, 비드 형태의 패턴을 갖는 광학필름의 경우, 패턴간 빈 공간이 형성되어 균일한 광분포가 이루어지지 않고 휘도값의 손실이 많았으나, 본 발명의 광학패턴은 패턴간 빈 공간이 형성되지 않는 형태, 즉, 오각형이나 육각형의 다각형 형태가 연속적으로 이루어짐으로써, 패턴 밀집도를 최대화할 수 있는 장점이 있는 것이다. That is, in the conventional optical film having a prism, a hemispherical shape, and a bead-shaped pattern, the void space is formed between the patterns, so that the uniform light distribution is not achieved and the luminance value is large. The empty space is not formed, that is, the pentagon or hexagon polygon shape is made continuously, there is an advantage that can maximize the pattern density.
아울러, 본 발명에서는 상기 광학패턴(622)이 크기 및/또는 배열이 불규칙한 비정형의 형상으로 이루어짐으로써, 비정형 패턴을 통해 강한 휘점을 효과적으로 산란 분포시켜 차폐력이 향상되는 효과가 있다. In addition, in the present invention, since the
즉, 본 발명의 광학패턴(622)은 정형화된 다각형 형상이 규칙적으로 형성된 것이 아니라, 불규칙한 크기 및/또는 배열을 가짐으로써 패턴의 밀집도를 향상시킴과 동시에 휘점을 산란분포시킬 수 있는 구성을 갖는다. That is, the
또한, 본 발명의 상기 광학패턴(622)은 보로노이 다이어그램(Voronoi Diagram)의 형태를 가질 수 있으며, 광학패턴(622) 셀마다 일정부분의 반복 혹은 연속적으로 반복되는 패턴의 형태 중 일부만 비정형을 갖도록 할 수 있다. In addition, the
상기 광학패턴(622)은 그 크기가 수㎛ 내지 수백㎛ 일 수 있다. 이와 같은 광학패턴(622)의 크기는 확산 및 집광 기능을 위한 것이며, 본 발명에서는 이를 한정하지 않는다.The
이와 같은 본 발명의 광학패턴(622)은 상기 기재층(610) 상에 양각 또는 음각으로 형성된다. Such an
이는 후술할 감광성 수지층에 포함된 감광성 물질에 따라 상기 광학패턴(622)이 양각 또는 음각으로 형성되는 것으로, 포토레지스트의 감광성 물질이 네가티브형인지 포지티브형인지에 따라 결정된다. The
또한, 상기 광학패턴(622)은 상기 기재층(610) 상에 반구면을 가지도록 형성된다. In addition, the
이때, 상기 반구면은 다양한 높이로 형성될 수 있다. 이와 같이 상기 광학패턴(622)이 다양한 높이의 반구면으로 형성되는 경우, 상기 반구면을 통해 상기 광을 굴절시킬 때 확산 및 집광의 효과를 향상시킬 수 있다.In this case, the hemispherical surface may be formed at various heights. As such, when the
도 4를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 광학필름의 제조방법을 설명한다. 도 4는 본 발명의 비정형 패턴을 갖는 광학필름의 제조방법을 나타내는 공정도이다.With reference to Figure 4 will be described a method of manufacturing an optical film according to an embodiment of the present invention. 4 is a process chart showing a manufacturing method of an optical film having an amorphous pattern of the present invention.
도 4를 참조하면, 먼저, 기재필름(101) 표면에 감광성 수지층(102)을 코팅한다. Referring to FIG. 4, first, the
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. Here, the
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. The photosensitive resin may be any number as long as it is a resin that can be used in the optical lithography method, for example, a radiation curable epoxy acrylate, urethane acrylate, polyester acrylate, and a substituent that adjusts the refractive index may be used. SU-6 and SU-8 can be used.
감광성 수지를 이용하여 기재가 되는 필름(101) 상에 감광성 수지층(102)을 형성하는 방법은 특별한 제한이 없으며, 공지된 방법을 사용할 수 있다. The method for forming the
상기 감광성 수지층(102) 상부 또는 하부에 소정의 패턴이 형성된 포토마스크(200)를 위치시킨다. The
본 발명에서의 포토마스크(200)는 비정형 패턴이 형성된 형태를 가지며, 예를 들어, 도 5에 도시한 마스크 형태일 수 있다. The
상기 포토마스크(200)를 투과하도록 자외선(300)을 조사하여 상기 감광성 수지층(102)을 1차 경화시킨다. The
이후, 상기 감광성 수지층(102)을 현상한다. Thereafter, the
상기 감광성 수지층(102)을 세척 및 건조한 후, 상기 감광성 수지층(102) 상부에서 자외선을 조사하여 2차 경화하여 마스터 패턴(400)이 형성된 마스터 필름을 형성한다. After washing and drying the
본 발명에 있어서, 상기 마스터 패턴(400)은 양각 또는 음각 패턴으로 형성될 수 있다. In the present invention, the
양각 또는 음각 패턴은 포토레지스트에 포함된 감광성 물질에 따라 구성되는데, 포토레지스트의 감광성 물질이 네가티브형이면 빛을 받은 부분이 패턴으로 형성되며, 감광성 물질이 포지티브형인 경우는 반대로 빛을 받지 못한 부분이 패턴으로 형성된다. The embossed or engraved pattern is formed according to the photosensitive material included in the photoresist. If the photosensitive material of the photoresist is negative, the lighted part is formed as a pattern. It is formed into a pattern.
예를 들어, 도광판 하부 표면 또는 PET 필름 상에 SU-8 감광성 수지를 도포하고 그 위에 UV광을 조사한 후 PGMEA(Propylene Glycol Monomethyl Ether Acetate), GBL(Gamma-Butyrolactone), MIBK(Methyl Iso-Butyl Ketone) 등과 같은 유기용매로 현상함으로써 패턴을 얻을 수 있다. For example, after applying SU-8 photosensitive resin on the lower surface of the light guide plate or PET film and irradiating UV light thereon, Propylene Glycol Monomethyl Ether Acetate (PGMEA), Gamma-Butyrolactone (GBL), and Methyl Iso-Butyl Ketone (MIBK) The pattern can be obtained by developing with an organic solvent such as).
상기와 같은 과정을 거치면, 기재필름(101) 위에 크기 및 배열이 불규칙한 비정형 마스터 패턴(400)이 형성되게 된다. Through the above process, an
따라서, 상기 방법에 의해 형성된 마스터 패턴(400)을 금형에 전사하거나 직접 몰드(mold)로 사용하여, 확산 패턴을 제조할 경우, 표면에 불규칙한 패턴을 갖는 확산 패턴을 형성할 수 있다. Therefore, when the diffusion pattern is manufactured by transferring the
본 발명의 일실시예에서는 상기 마스터 패턴(400)을 직접 마스터 몰드로 사용하여 확산 패턴을 형성한 광학필름이 제안된다. In an embodiment of the present invention, an optical film in which a diffusion pattern is formed using the
즉, 본 발명에서 상기 마스터 필름을 사용하여 비정형 광학패턴이 형성되는 광학필름을 제조하는 단계로서, 상기 마스터 패턴(400)이 형성된 마스터 필름 상에 자외선 경화수지를 도포하여 베이스 필름(500)에 라미네이팅 공정을 진행한다. That is, in the present invention, as a step of manufacturing an optical film having an amorphous optical pattern is formed using the master film, by applying an ultraviolet curable resin on the master film on which the
이때, 상기 마스터 패턴(400)이 형성된 마스터 필름 상에 압착롤러(502)(504)를 사용하여 베이스 필름(500)에 라미네이팅 공정을 진행한다. At this time, the laminating process is performed on the
여기서, 상기 자외선 경화수지에는 확산 효과 및 흐림도를 향상시키기 위해 이산화티타늄, 알루미늄, 산화알루미늄, 황산바륨, 탄산칼슘, 황산칼슘, 황산마그네슘, 탄산바륨, 산화아연, 수산화마그네슘, 수산화칼슘, 탈크 중 선택된 어느 하나 또는 이들이 조합된 물질이 혼합될 수 있다. Here, the ultraviolet curable resin is selected from titanium dioxide, aluminum, aluminum oxide, barium sulfate, calcium carbonate, calcium sulfate, magnesium sulfate, barium carbonate, zinc oxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, talc to improve the diffusion effect and cloudiness Either one or a combination of materials may be mixed.
상기 베이스 필름(500) 상부에서 자외선을 조사하여 상기 자외선 경화수지를 경화시킨다. Ultraviolet rays are irradiated on the
상기 자외선 경화수지가 경화된 광학필름(600)을 상기 마스터 필름에서 분리시킨다. The ultraviolet curable resin cured
이와 같은 본 발명은 포토리소그라피 공정을 적용하여 패턴을 제작하기 때문에 노광 공정에서 UV조사량이나 현상단계에서 현상농도, 횟수 조절 등을 통해 패턴의 높이 조절이 가능하다. 따라서, 기재필름 전면에 동일한 높이를 갖는 비정형 패턴을 형성할 수도 있고, 필요에 따라서는 각각의 패턴의 높이를 다르게 형성할 수 있다. Since the present invention produces a pattern by applying a photolithography process, it is possible to adjust the height of the pattern by adjusting the UV irradiation amount or the developing concentration, the number of times in the developing step in the exposure process. Therefore, an amorphous pattern having the same height may be formed on the entire surface of the base film, and the height of each pattern may be differently formed as necessary.
또한, 본 발명의 광학필름의 경우, 모아레를 발생시키지 않는 불규칙한 표면 구조를 가지면서도 패턴 간 밀도를 최대화하여 확산 및 집광기능이 우수하다. In addition, the optical film of the present invention is excellent in the diffusion and condensing function by maximizing the density between patterns while having an irregular surface structure that does not generate moiré.
도 6은 본 발명의 비정형 광학패턴이 형성된 광학필름의 다양한 실시예를 나타내는 단면도이다. 6 is a cross-sectional view illustrating various embodiments of an optical film having an amorphous optical pattern of the present invention.
즉, 본 발명의 일실시예에서는 상기 광학패턴이 상기 기재층의 일면에 양각으로 형성되었지만, 상술한 바와 같이, 본 발명의 비정형 패턴은 기재층의 양면에 형성될 수 있으며, 양각 및 음각으로도 형성될 수 있다. That is, in one embodiment of the present invention, the optical pattern is embossed on one surface of the base layer, but as described above, the atypical pattern of the present invention may be formed on both sides of the base layer, and may also be embossed and engraved. Can be formed.
따라서, 도 6의 (a) 내지 (e)에 도시한 바와 같이, 다양한 형태의 제품을 제조할 수 있는 것이다. Therefore, as shown in Fig. 6 (a) to (e), it is possible to manufacture a variety of products.
또한, 상기 기재층의 일면에 양각으로 비정형 패턴이 형성된 경우, 기재층의 타면에는 프리즘, 반구형, 비드 형태의 패턴을 추가로 형성할 수 있다. In addition, when an amorphous pattern is formed on one surface of the substrate layer by embossing, the other surface of the substrate layer may further form a prism, hemispherical, bead-shaped pattern.
이뿐 아니라, 본 발명의 비정형 광학패턴이 형성된 광학필름을 이용하여 복수 장의 광학필름이 다층의 적층구조를 가지는 복합형 광학필름을 제조하는 경우, 상기 복수 장의 상기 광학필름 중 적어도 어느 하나의 광학필름이 본 발명의 비정형 광학필름으로 이루어질 수 있다. In addition, in the case of manufacturing a composite optical film having a multi-layered laminated structure using a plurality of optical films using an optical film having an amorphous optical pattern of the present invention, at least one optical film of the plurality of optical films It can be made of the amorphous optical film of the present invention.
본 발명의 광학필름은 백라이트 어셈블리를 구성한다. The optical film of the present invention constitutes a backlight assembly.
백라이트 어셈블리는 광을 출사하는 광원과, 본 발명의 광학필름으로 이루어진다. The backlight assembly consists of a light source for emitting light and an optical film of the present invention.
여기서, 백라이트 어셈블리는 상기 광원으로부터 발광된 광을 유도하기 위한 도광판과, 상기 도광판의 하부에 위치하는 반사판이 더 구비될 수 있다. The backlight assembly may further include a light guide plate for guiding light emitted from the light source, and a reflection plate positioned below the light guide plate.
이와 같이 본 발명의 광학필름이 구비된 백라이트 어셈블리는, 규칙성이 전혀 없는 비정형 패턴으로 인해, 하부 광원에서 올라오는 선, 점 광원을 다양한 높이의 패턴이 효과적으로 빛을 산란시켜 엣지형 도광판 하부의 도트패턴 및 직하형 백라이트 어셈블리의 CCFL 램프나 LED 광원이 핫스팟으로 보이는 현상을 줄여 차폐력을 향상시키는 효과를 갖는다. As such, the backlight assembly provided with the optical film of the present invention has a irregular pattern having no regularity. The CCFL lamp or LED light source of the pattern and direct backlight assembly is seen as a hot spot to reduce the shielding effect.
하기의 [표 1]은 본 발명에 의한 광학패턴과 종래의 광학패턴의 광특성을 비교한 실험데이터이다. Table 1 below is experimental data comparing optical characteristics of the optical pattern according to the present invention and the conventional optical pattern.
상기의 [표 1]에서 보는 바와 같이, 본 발명의 광학필름은 패턴 간 밀집도를 최대화함으로써, 종래의 비드형 패턴이나 반구 렌즈형 패턴에 비해 휘도가 크게 향상되는 것을 알 수 있다. As shown in Table 1, the optical film of the present invention can be seen that the brightness is greatly improved compared to the conventional bead-type pattern or hemispherical lens-type pattern by maximizing the density between patterns.
101 : 기재필름 102 : 감광성 수지층
200 : 포토마스크 400 : 마스터 패턴
600 : 광학필름 610 : 기재층
620 : 패턴층 622 : 광학패턴101: base film 102: photosensitive resin layer
200: photomask 400: master pattern
600: optical film 610: base layer
620: pattern layer 622: optical pattern
Claims (4)
상기 기재층의 일면 또는 양면에 형성되며, 크기 또는 배열이 불규칙한 다각형의 조합으로 이루어지는 밑면 형상을 가지는 광학패턴이 공극없이 연속적으로 형성되어 구조화된 표면을 갖는 패턴층;
을 포함하며,
상기 패턴층은 보로노이 다이어그램의 형태를 가지며, 광학패턴 셀마다 일정부분의 반복 혹은 연속적으로 반복되는 패턴의 형태 중 일부만 비정형을 갖고, 상기 기재층 상에 다양한 높이로 형성되는 양각 또는 음각의 반구면을 가지도록 형성되며,
상기 패턴층은 굴절율이 1.24 내지 1.44 범위의 광경화성 수지로 이루어지고, 상기 광경화성 수지를 제조하기 위한 광경화성 수지 조성물은, 에톡시레이티드 비스페놀 에이 디아크릴레이트(Etyoxylated bisphenol A diacrylate) 또는 이가녹스(Irganox)의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 비정형 패턴을 갖는 광학필름.A substrate layer for transmitting light incident from the outside; And
A pattern layer formed on one surface or both surfaces of the substrate layer, the pattern layer having a structured surface by continuously forming optical patterns having a bottom shape formed of a combination of polygons having irregular sizes or arrangements without voids;
/ RTI >
The pattern layer has a form of a Voronoi diagram, and only a part of a pattern of a pattern which is repeated or continuously repeated in a portion of each optical pattern cell has an irregular shape, and is an embossed or intaglio hemispherical surface formed at various heights on the substrate layer. Is formed to have,
The pattern layer is made of a photocurable resin having a refractive index in the range of 1.24 to 1.44, and the photocurable resin composition for preparing the photocurable resin is ethoxylated bisphenol A diacrylate or iganox. An optical film having an amorphous pattern, characterized in that it comprises a material of (Irganox).
상기 광학패턴이 상기 기재층의 일면에 형성된 경우,
상기 기재층의 타면에 프리즘, 반구형, 비드 형태의 패턴을 추가로 형성시킨 것을 특징으로 하는 비정형 패턴을 갖는 광학필름.The method of claim 1,
When the optical pattern is formed on one surface of the base layer,
An optical film having an amorphous pattern, wherein a prism, a hemispherical shape, and a bead-shaped pattern are further formed on the other surface of the base layer.
상기 감광성 수지층 상부 또는 하부에 크기 또는 배열이 불규칙한 다각형의 패턴이 공극없이 연속적으로 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 보로노이 다이어그램의 형태를 가지며 광학패턴 셀마다 일정부분의 반복 혹은 연속적으로 반복되는 패턴의 형태 중 일부만 비정형을 갖고, 다양한 높이로 형성되는 양각 또는 음각의 반구면을 가지는 마스터 패턴이 형성된 마스터 필름을 형성하는 단계; 및
상기 마스터 필름 상에 자외선 경화수지를 사용하여, 크기 또는 배열이 불규칙한 다각형의 조합으로 이루어지는 밑면 형상을 가지며, 다양한 높이로 형성되는 양각 또는 음각의 반구면을 가지는 비정형 광학패턴이 형성되는 광학필름을 제조하는 단계;
를 포함하며,
상기 광학필름을 제조하기 위한 자외선 경화수지에 제품의 흐림도 향상을 위해 알루미늄, 산화알루미늄, 황산칼슘, 황산마그네슘, 탄산바륨, 수산화마그네슘, 수산화칼슘 중 선택된 어느 하나 또는 이들이 조합된 물질이 혼합되는 것을 특징으로 하는 비정형 패턴을 갖는 광학필름의 제조방법.Coating a photosensitive resin layer on the surface of the base film;
Placing a photomask on the top or bottom of the photosensitive resin layer, the photomask of which polygonal patterns having irregular sizes or arrangements are continuously formed without voids;
First curing the photosensitive resin layer by irradiating ultraviolet rays to transmit the photomask;
Developing the photosensitive resin layer;
After washing and drying the photosensitive resin layer, the photosensitive resin layer is irradiated with ultraviolet rays and then cured to have a form of a Voronoi diagram. Forming a master film having a master pattern having an embossed or engraved hemisphere having various heights; And
Using an ultraviolet curable resin on the master film, the optical film has a bottom shape consisting of a combination of polygons having irregular sizes or arrangements, and has an irregular optical pattern having an embossed or intaglio hemispherical surface formed at various heights. Doing;
Including;
Any one selected from aluminum, aluminum oxide, calcium sulfate, magnesium sulfate, barium carbonate, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, or a combination thereof is mixed with the ultraviolet curable resin for manufacturing the optical film to improve the blurring of the product. The manufacturing method of the optical film which has an atypical pattern made into.
상기 포토마스크 패턴의 선폭의 두께를 늘이거나 줄여 단위 면적당 비정형 패턴의 밀도를 조절하여, 적용하는 백라이트 유닛의 특성이나 시트구조에 따라 집광 및 산란 특성을 조절한 광학필름의 제조방법.
The method of claim 3, wherein
A method of manufacturing an optical film in which light density and scattering characteristics are adjusted according to a characteristic of a backlight unit or a sheet structure by adjusting the density of an amorphous pattern per unit area by increasing or decreasing the thickness of the line width of the photomask pattern.
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