KR101335804B1 - 복수의 구조체를 포함하는 광학 필름, 이를 포함하는백라이트 유닛 및 광학 필름의 제조방법 - Google Patents

복수의 구조체를 포함하는 광학 필름, 이를 포함하는백라이트 유닛 및 광학 필름의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수의 구조체를 포함하는 광학 필름, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 광학 필름의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름은 복수의 구조체로 구조화된 면; 및 상기 구조화된 면에 대향하는 매끈한 면을 포함하되, 상기 구조체는, 삼각형 형상의 단면을 갖는 복수의 제1구조체; 및 상기 제1구조체들 사이에 상기 제1구조체의 길이 방향을 따라 위치하고, 렌즈 형상의 단면을 갖는 복수의 제2구조체를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 필름은 복수의 구조체로 구조화된 면; 및 상기 구조화된 면에 대향하는 매끈한 면을 포함하되, 상기 구조체는, 삼각형 형상의 단면을 갖는 복수의 제1구조체; 및 상기 제1구조체들 사이에 렌즈 형상의 복수의 돌출부가 랜덤(Random)하게 형성된 복수의 제2구조체를 포함하는 것을 특징으로 한다.상기 광학 필름, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 광학 필름의 제조방법은 빛의 집광 및 확산 기능을 갖춘 광학 필름을 구성하여 확산시트 또는 보호시트를 사용하지 않을 수 있다.
광학 필름, 구조체, 렌즈

Description

복수의 구조체를 포함하는 광학 필름, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 광학 필름의 제조방법{OPTICAL FILM HAVING A PLURALITY OF STRUCTURES, BACKLIGHT UNIT INCLUDING THE SAME AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF}
도 1은 종래의 프리즘 시트의 구조를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 프리즘 시트를 통과한 빛의 분포를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 에지-라이트 방식의 백라이트 유닛을 사용하는 액정 표시 소자를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 액정 표시 패널을 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 직하 방식의 백라이트 유닛을 도시한 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 광학 필름의 구조를 개략적으로 도시한 사시도 및 단면도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 필름의 구조를 개략적으로 도시한 사시도들이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학 필름의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 11a 내지 도 11e는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 광학 필름의 제 조방법을 도시한 도면들이다.
도 12a 내지 도 12e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 필름의 제조방법을 도시한 도면들이다.
본 발명은 복수의 구조체를 포함하는 광학 필름, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 광학 필름의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시 소자(Liquid Crystal Display device, 이하 "LCD 소자"라 함)는, 인가 전압에 따른 액정 투과도의 변화를 이용하여 각종 장치에서 발생되는 여러가지 전기적인 정보를 시각정보로 변화시켜 전달하는 전자 소자이다.
상기 LCD 소자는 이와 같이 각종 정보의 표시 소자이면서도 자체 발광원이 없기 때문에, 그 후면에 광원을 두어 상기 LCD 소자의 화면 전체를 균일하게 밝혀주는 별도의 장치가 필요한데, 이때 빛을 제공해 주는 장치가 백라이트 유닛(Back Light Unit)이다.
백라이트 유닛은 광원부, 반사 시트 및 광학 필름을 포함한다.
광원은 소정 파장을 가지는 빛을 발생시킨다.
반사 시트는 광원에서 발생한 빛 중 광학 필름으로 입사되지 않은 빛을 반사시켜서 액정 패널 방향으로 진행되도록 한다.
광학필름은 확산 시트, 프리즘 시트 및 보호 시트를 포함한다.
광원에서 발생하여 액정 패널 쪽으로 출사되는 빛은 확산 시트를 통과하게 되는데, 확산 시트는 입사된 빛을 분산시켜 빛이 부분적으로 밀집되는 것을 방지하고 휘도를 균일하게 한다.
확산 시트를 통과한 빛은 휘도가 급격히 떨어지게 되는데, 이를 방지하기 위해 프리즘 시트가 사용된다.
도 1은 종래의 프리즘 시트의 구조를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 프리즘 시트를 통과한 빛의 분포를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 프리즘 시트(100)는 프리즘 지지부(110)와 프리즘 지지부(110) 상의 전면에 걸쳐 나란히 형성된 복수의 프리즘 형상부(120)를 포함한다.
프리즘 형상부(120)는 정면에서 보아 대략 이등변 삼각형의 형상을 이룬다.
복수의 프리즘 형상부(120)가 프리즘 지지부(110)에 연속하여 형성되어 골과 산이 교대로 형성된다. 이렇게 구성된 프리즘 시트(100)는 프리즘 지지부(110)로 입사된 빛을 프리즘 형상부(120)를 거치면서 굴절시킨다. 이에 따라 낮은 각도로 입사되는 빛이 정면 쪽으로 집중되어 유효 시야각 범위에서 휘도가 높아진다.
그러나 이러한 종래의 프리즘 시트(100)는 프리즘 형상부(120)에 입사하는 빛 중 일부(① 또는 ②)는 유효한 각도로 입사하여 프리즘 형상부(120)를 거치면서 집광되어 액정 패널 방향으로 진행되나, 일부(③ 또는 ④)는 유효한 각도로 입사지 못해 액정 패널 방향으로 진행하지 못하였다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이 프리즘 시트(100)에 입사한 빛 중 유효한 각도 로 입사한 빛(a 영역) 외에 외부로 손실되는 빛(b 영역)의 양이 많아 휘도가 감소하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 구조체들 사이에 렌즈 형상의 구조체를 더 형성하여 입사하는 빛의 집광효율을 증가시켜 휘도를 향상시킬 수 있는 광학 필름, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 광학 필름의 제조방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 빛의 집광 및 확산 기능을 갖춘 광학 필름을 구성하여 확산시트 또는 보호시트를 사용하지 않을 수 있고, 그 두께가 얇은 백라이트 유닛를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름은 복수의 구조체로 구조화된 면; 및 상기 구조화된 면에 대향하는 매끈한 면을 포함하되, 상기 구조체는, 삼각형 형상의 단면을 갖는 복수의 제1구조체; 및 상기 제1구조체들 사이에 상기 제1구조체의 길이 방향을 따라 위치하고, 렌즈 형상의 단면을 갖는 복수의 제2구조체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 필름은 복수의 구조체로 구조화된 면; 및 상기 구조화된 면에 대향하는 매끈한 면을 포함하되, 상기 구조체는, 삼각형 형상의 단면을 갖는 복수의 제1구조체; 및 상기 제1구조체들 사이에 렌즈 형상의 복수의 돌출부가 랜덤(Random)하게 형성된 복수의 제2구조체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 광원; 및 상기 광원에서 방출된 빛이 입사하는 광학 필름을 포함하되, 상기 광학 필름은, 복수의 구조체로 구조화된 면; 및 상기 구조화된 면에 대향하는 매끈한 면을 포함하되, 상기 구조체는, 삼각형 형상의 단면을 갖는 복수의 제1구조체; 및 상기 제1구조체들 사이에 상기 제1구조체의 길이 방향을 따라 위치하고, 렌즈 형상의 단면을 갖는 복수의 제2구조체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛은 광원; 및 상기 광원에서 방출된 빛이 입사하는 광학 필름을 포함하되, 상기 광학 필름은, 복수의 구조체로 구조화된 면; 및 상기 구조화된 면에 대향하는 매끈한 면을 포함하되, 상기 구조체는, 삼각형 형상의 단면을 갖는 복수의 제1구조체; 및 상기 제1구조체들 사이에 렌즈 형상의 복수의 돌출부가 랜덤(Random)하게 형성된 복수의 제2구조체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름의 제조방법은 렌즈 형상의 몰드로 프리즘 형상의 필름을 가압하여 상기 프리즘 형상의 산에 상기 렌즈 형상에 대응하는 홈이 형성된 전사체를 형성하는 단계; 및 상기 전사체에 레진을 도포하여 패터닝하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 광학 필름, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 광학 필름의 제조방법은 빛의 집광 및 확산 기능을 갖춘 광학 필름을 구성하여 확산시트 또는 보호시트를 사용하지 않을 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 복수의 구조체를 포함하는 광학 필름, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 광학 필름의 제조방법의 실시예들을 자세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 에지-라이트 방식의 백라이트 유닛을 사용하는 액정 표시 소자를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 액정 표시 패널을 도시한 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 액정 표시 소자(Liquid Crystal Display Device, 이하 "LCD 소자"라 함, 200)는 외부에서 인가되는 구동 신호와 데이터 신호에 따라 화상을 디스플레이하는 액정 패널(210) 및 액정 패널(210)을 조명하기 위해 액정 패널(210)의 후면에 배치된 백라이트 유닛(220)을 포함한다.
액정 패널(210)은 상부 기판(211b) 및 하부 기판(211a), 컬러 필터(212), 블랙 매트릭스(217), 화소 전극(214), 공통 전극(215), 액정층(216) 및 TFT 어레이(213)를 포함하며, 액정 패널(210)의 양면에는 한 쌍의 편광 필름(218a, 218b)이 배치된다.
컬러 필터(212)는 레드(R), 그린(G) 및 블루(B) 서브 픽셀로 이루어진 복수의 픽셀들을 포함하며, 빛이 인가되는 경우 레드, 그린 또는 블루의 색에 해당하는 이미지를 발생시킨다.
한편, 상기 픽셀들은 레드, 그린 및 블루 서브 픽셀로 구성되는 것이 일반적이나, 레드, 그린, 블루 및 화이트(W) 서브 픽셀이 하나의 픽셀을 구성하는 등 반드시 이에 한정되는 것이 아니며, 다양한 조합으로 구성될 수 있다.
TFT 어레이(213)는 스위칭 소자로서 화소 전극(214)을 스위칭한다.
공통 전극(215) 및 화소 전극(214)은 외부에서 인가되는 소정 전압에 따라 액정층(216)의 분자들의 배열을 변환시킨다.
액정층(216)은 복수의 액정 분자들로 이루어져 있고, 상기 액정 분자들은 화소 전극(214)과 공통 전극(215) 사이에 발생된 전압차에 상응하여 배열을 변화시키고, 이에 의해, 백라이트 유닛(220)으로부터 제공되는 빛은 액정층(216)의 분자 배열의 변화에 상응하여 컬러 필터(212)에 입사된다.
백라이트 유닛(220)은 액정 패널(210)의 후면에 위치하며, 액정 패널(210)에 빛, 예를 들어 백색광을 제공한다.
백라이트 유닛(220)은 광원, 예를 들어, 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp,이하 "CCFL"이라 함)의 설치 방법에 따라 램프가 액정패널의 아래에 위치하는 직하 방식과 램프가 도광판의 측면에 위치하는 에지-라이트 방식(edge-light method)이 있다.
도 3을 다시 참조하면, 백라이트 유닛(220)은 에지-라이트 방식(edge-light method)으로 구동되며, 광원부(222), 도광판(224), 반사 시트(226) 및 광학 필름(Optical film, 228)을 포함한다.
광원부(222)는 백라이트 유닛(220)의 측면에 위치하며, 광원(222a) 및 광원 반사판(222b)을 포함한다.
광원(222a)은 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL)가 사용된다. 상기 CCFL은 매우 밝은 백색광을 제공하는 램프이다.
한편, 광원(222a)은 상기 CCFL 외에, 발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED) 또는 외부전극형광램프(External Electrode Flourscent Lamp : EEFL)가 사용될 수 있다.
상기 LED는 적색, 녹색 및 청색으로 구성되거나 백색광의 단일색으로 구성될 수 있다. 상기 LED를 광원으로 사용하는 백라이트 유닛(220)의 경우, 백라이트 유닛(220)의 소형화 및 빛의 효율성을 향상시킬 수 있으면서 빛의 균일성을 유지할 수 있다.
상기 EEFL은 상기 CCFL에 비해 휘도가 뛰어나며, 전극이 외부에 있어 병렬로 작동하기에 유리하다. 특히, 상기 EEFL은 기존 광원에서 필요했던 인버터의 수를 줄일 수 있어 부품에 따른 원가절감 및 LCD 모듈의 무게를 줄일 수 있다.
광원 반사판(222b)은 광원(222a)을 실장하며, 광원(222a)에서 나온 빛이 도광판(224)의 측면으로 입사되도록 하여 광 효율을 향상시키기 위한 것이다. 이를 위해 광원 반사판(222b)은 반사성이 높은 물질로 구성되며, 그 표면에 은(Ag)을 코팅하기도 한다.
반사 시트(226)는 도광판(224)의 하부에 위치하여 광원(222a)으로부터 오는 빛을 도광판(224)의 전면으로 반사시키는 역할을 한다.
도광판(224)은 측면으로 빛이 입사된 후 임계각 이하에서 연속적인 전반사가 일어나도록 설계된다. 광원(222a)은 백라이트 유닛(220)의 측면에 위치하기 때문에, 광원(222a)에서 발생된 빛이 백라이트 유닛(220) 전면에 걸쳐 균일하게 투과되지 않고 가장자리에 집중된다. 따라서, 빛을 전면으로 균일하게 투과시키기 위해 도광판(224)이 필요하다. 도광판(224)은 일반적으로 폴리메틸메타아크릴레이트(Poly Methyl Meta Acrylate, 이하 "PMMA"라 함)와 같은 투명 아크릴 수지로 구성된다. 상기 PMMA는 강도가 높아 깨지거나 변형이 적으며, 가볍고, 가시광선 투과율이 높은 것이 특징이다.
또한 도광판(224)은 빛을 액정 패널(210) 방향으로 진행시킨다.
광학 필름(228)은 예를 들어, 프리즘 시트로 구성될 수 있다.
도광판(224)으로부터 액정 패널(210) 쪽으로 출사되는 빛은 광학 필름(228)을 통과하게 되는데, 광학 필름(228)은 입사한 빛 빛 중 일부를 액정 패널(210) 방향으로 집광 또는 확산시키고, 나머지 빛을 도광판(228a) 방향으로 반사시킨다. 광학 필름(228)의 상세한 구성에 대해서는 이하 후술하겠다.
한편, 본 발명의 광학 필름(228)은 이와 같이 한 장으로 구성될 수 있을 뿐만 아니라, 확산시트 또는 보호시트(미도시)를 선택적으로 더 포함할 수 있음은 물론이다.
한편, 상술한 에지-라이트 방식의 백라이트 유닛(220) 외에 직하 방식의 백라이트 유닛을 사용하여 액정 패널(210)에 빛을 제공할 수 있음은 물론이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 직하 방식의 백라이트 유닛을 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 백라이트 유닛(320)은 직하 방식(direct light method)으로 구동되며, 광원(322), 확산판(324), 반사 시트(326) 및 광학 필름(Optical film, 328)을 포함한다.
광원(322)은 복수의 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL)가 집합체를 이루어 형성된다. 상기 CCFL은 매우 밝은 백색광을 제공하는 램프이다.
한편, 광원(322)은 상기 CCFL 외에, 발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED) 또는 외부전극형광램프(External Electrode Flourscent Lamp : EEFL)가 사용될 수 있다.
반사 시트(326)는 확산판(324)의 하부에 위치하여 광원(322)으로부터 오는 빛을 확산판(324)의 전면으로 반사시키는 역할을 한다.
한편, 반사 시트(326) 대신 광원(322)의 하부에 광원 반사판(미도시)을 위치시켜 광원(322)을 실장하고, 광원(322)에서 나온 빛을 확산 시트(328a)로 입사시켜 광 효율을 향상시키도록 구성할 수도 있다. 상기 광원 반사판은 반사성이 높은 물질로 구성되며, 그 표면에 은(Ag)을 코팅하기도 한다.
확산판(324)은 광원(322)에서 입사하는 빛을 통과시킨다. 확산판(324)은 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA)를 사용하는 것이 바람직하다.
광학 필름(328)은 예를 들어, 프리즘 시트로 구성될 수 있다.
확산판(324)으로부터 액정 패널(210) 쪽으로 출사되는 빛은 광학 필름(328)을 통과하게 되는데, 광학 필름(328)은 입사한 중 일부를 액정 패널(210) 방향으로 집광 또는 확산시키고, 나머지 빛을 확산판(328a) 방향으로 반사시킨다. 광학 필름(328)의 상세한 구성에 대해서는 이하 후술하겠다.
한편, 본 발명의 광학 필름(328)은 이와 같이 한 장으로 구성될 수 있을 뿐 만 아니라, 확산시트 또는 보호시트(미도시)를 선택적으로 더 포함할 수 있음은 물론이다.
이하, LCD 소자(200)의 발광 동작을 상술하겠다.
도 4를 다시 참조하면, 백라이트 유닛(220 및 320)은 백색광인 평면광을 액정 패널(210)에 제공한다.
이어서, TFT 어레이(213)가 화소전극(214)을 스위칭한다.
계속하여, 화소전극(214)과 공통전극(215) 사이에 소정 전압차가 인가되고, 그 결과 액정층(216)이 상기 레드 서브 픽셀, 그린 서브 픽셀 및 블루 서브 픽셀에 각기 상응하여 배열된다.
이 경우, 백라이트 유닛(220 및 320)으로부터 제공된 광은 액정층(216)을 통과하면서 광량이 조절되고, 광량이 조절된 광이 칼라필터(212)에 제공된다.
그 결과, 칼라필터(212)는 소정 계조를 가지고 이미지를 구현한다.
상세하게는, 상기 레드 서브 픽셀, 그린 서브 픽셀 및 블루 서브 픽셀로 구성된 픽셀이 상기 레드 서브 픽셀, 그린 서브 픽셀 및 블루 서브 픽셀을 통과한 빛의 조합에 의해 소정 이미지를 구현한다.
이하, 본 발명의 광학 필름(228 및 328)의 구조에 대해 상술하겠다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 광학 필름의 구조를 개략적으로 도시한 사시도 및 단면도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 발명의 광학 필름(400a)은 베이스 필름(410) 및 베이스 필름(410) 상의 전면에 형성된 복수의 구조체(420)를 포함한다.
이와 같이, 광학 필름(400a)의 일면은 복수의 구조체(420)로 구조화되어 있으며, 그에 대향하는 면은 베이스 필름(410)으로 매끄럽게 형성된다.
베이스 필름(410)은, 바람직하게는 투명하고 유연성이 있으며 가공성이 우수한 열가소성 폴리머 필름으로 이루어진다.
복수의 구조체(420)는 베이스 필름(410)의 전면에 걸쳐 나란히 배치된다. 구조체(420)는 일 단면이 삼각형 형상인 복수의 제1구조체(422) 및 제1구조체들(422) 사이에 위치하며, 일 단면이 렌즈 형상인 제2구조체(424)를 포함한다.
이와 같이 복수의 제1구조체(422)와 제2구조체(424)가 교대로 연속하여 형성된다. 이렇게 구성된 구조체(420)는 베이스 필름(410)을 통해 입사하는 빛을 굴절시킨다.
즉, 도 6b에 도시된 바와 같이, 유효 각도로 제1구조체(422)에 입사하는 빛(① 또는 ②)이 집광될 뿐만 아니라, 낮은 각도로 입사되는 빛(③ 또는 ④)도 제2구조체(424)에 입사하면서 집광되므로, 빛이 정면 쪽으로 집중되어 유효 시야각 범위에서 휘도가 높아진다.
이와 같이, 본 발명의 광학 필름(400a)은 삼각형 형상의 제1구조체들(422) 사이에 렌즈 형상의 제2구조체(424)를 형성하여, 광학 필름(400a)에 입사하는 빛의 집광 효율을 높일 수 있어 휘도를 향상시키는 효과가 있다. 이에 따라, 확산시트 또는 보호시트를 별도로 구비하지 않아도 되어 백라이트 유닛(220 및 320)의 두께가 얇아지고 제조비용이 절감되는 효과가 있다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 필름의 구조를 개략적 으로 도시한 사시도들이다.
먼저, 도 7을 참조하면, 본 발명의 광학 필름(400b)은 베이스 필름(410), 베이스 필름(410) 상의 전면에 형성된 복수의 구조체(420) 및 보호층(430)을 포함한다.
보호층(430)은 베이스 필름(410)의 하면에 형성되어, 광학 필름(400b)의 내열 특성을 향상시키고, 광학 필름(400b)에 입사하는 빛을 확산시킨다.
상세하게는, 보호층(430)은 레진(resin, 432)에 복수의 비드(434)를 혼합하여 형성한다.
레진(432)은 내열성이 좋고 스크래치에 강한 아크릴 레진을 사용한다.
이와 같이 구성된 보호층(430)은 광원(222a 및 322)에서 발생되는 열에 의해 광학 필름(400b)이 변형되는 것을 방지한다. 즉, 내열성이 강한 레진(432)에 의해 광학 필름(400b)에 주름이 생기지 않으며, 고온에서 광학 필름(400b)이 변형되더라도 상온 상태에서 다시 원상태의 광학 필름(400b) 형상으로 돌아오는 복원력이 좋다.
또한, 외부의 충격이나 기타 물리적인 힘에 의해 광학 필름(400b)에 흠집이 생기는 것을 보호층(430)에서 막아주는 역할을 한다.
그 외 광학 필름(400b)의 구성은 상술한 광학 필름(400a)의 구성과 동일하므로 이하 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학 필름에 대해 상술한다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 광학 필름(500a)은 베이스 필름(510) 및 베이스 필름(510) 상의 전면에 형성된 복수의 구조체(520)를 포함한다.
이와 같이, 광학 필름(500a)의 일면은 복수의 구조체(520)로 구조화되어 있으며, 그에 대향하는 면은 베이스 필름(510)으로 매끄럽게 형성된다.
베이스 필름(510)은, 바람직하게는 투명하고 유연성이 있으며 가공성이 우수한 열가소성 폴리머 필름으로 이루어진다.
복수의 구조체(520)는 베이스 필름(510)의 전면에 걸쳐 나란히 배치된다. 구조체(520)는 일 단면이 삼각형 형상인 복수의 제1구조체(522) 및 제1구조체들(522) 사이에 렌즈 형상의 복수의 돌출부가 랜덤(Random)하게 형성된 제2구조체(524)를 포함한다.
이와 같이 제1구조체들(522) 사이에 제2구조체(524)가 랜덤하게 위치하여 베이스 필름(510)을 통해 입사하는 빛을 굴절시킨다.
다음으로, 도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학 필름(500b)은 베이스 필름(510), 베이스 필름(510) 상의 전면에 형성된 복수의 구조체(520) 및 보호층(530)을 포함한다.
보호층(530)은 베이스 필름(510)의 하면에 형성되어, 광학 필름(500b)의 내열 특성을 향상시키고, 광학 필름(500b)에 입사하는 빛을 확산시킨다.
상세하게는, 보호층(530)은 레진(resin, 532)에 복수의 비드(534)를 혼합하여 형성한다.
레진(532)은 내열성이 좋고 스크래치에 강한 아크릴 레진을 사용한다.
이와 같이 구성된 보호층(530)은 광원(222a 및 322)에서 발생되는 열에 의해 광학 필름(500b)이 변형되는 것을 방지한다. 즉, 내열성이 강한 레진(532)에 의해 광학 필름(500b)에 주름이 생기지 않으며, 고온에서 광학 필름(500b)이 변형되더라도 상온 상태에서 다시 원상태의 광학 필름(500b) 형상으로 돌아오는 복원력이 좋다.
또한, 외부의 충격이나 기타 물리적인 힘에 의해 광학 필름(500b)에 흠집이 생기는 것을 보호층(530)에서 막아주는 역할을 한다.
그 외 광학 필름(500b)의 구성은 도 8의 광학 필름(500a)의 구성과 동일하므로 이하 설명을 생략한다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학 필름의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 광학 필름(600)은 베이스 필름(610) 및 베이스 필름(610) 상의 전면에 형성된 복수의 구조체(620)를 포함한다.
이와 같이, 광학 필름(600)의 일면은 복수의 구조체(620)로 구조화되어 있으며, 그에 대향하는 면은 베이스 필름(610)으로 매끄럽게 형성된다.
베이스 필름(610)은, 바람직하게는 투명하고 유연성이 있으며 가공성이 우수한 열가소성 폴리머 필름으로 이루어진다.
복수의 구조체(620)는 베이스 필름(610)의 전면에 걸쳐 나란히 배치된다.
구조체(620)는 내부에 복수의 비드(626)를 포함하고 있는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 구조체 내부에 비드들(626)을 포함하고 있어, 구조체(620)에 입사한 빛은 비드들(626)을 통과하면서 산란되어 빛의 확산 효율을 증가시키고, 헤이 즈(Haze)가 증가된다. 이에 따라, 빛이 부분적으로 밀집되는 것을 방지하고 휘도를 균일하게 하며, 시야각을 향상시킨다.
또한, 구조체(620)는 일 단면이 삼각형 형상인 복수의 제1구조체(622)와 일 단면이 랜드 형상인 제2구조체(624)를 포함하는 것은 상술한 실시예들의 광학 필름(400 또는 500)과 동일함은 물론이다.
이하, 본 발명의 실시예들에 따른 광학 필름의 제조방법에 대해 상술한다.
먼저 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름(400)의 제조방법에 대해 상술한다.
도 11a 내지 도 11e는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 광학 필름의 제조방법을 도시한 도면들이다.
도 11a를 참조하면, 먼저 프리즘 형상의 필름(710)의 상부를 렌즈 형상의 몰드(700)로 가압한다. 몰드(700)는 도 11b에 도시된 바와 같이 몰드(700)의 길이 방향을 따라 렌즈 형상의 구조체(702)가 형성되어 있다.
이에 따라, 도 11c에 도시된 바와 같이, 상기 프리즘 형상의 산 전체에 상기 렌즈 형상에 대응하는 홈(722)이 그 길이 방향을 따라 형성된 전사체(720)가 형성된다.
계속하여, 도 11d에 도시된 바와 같이, 전사체(720)에 레진(730)을 도포하여 패터닝하면 도 11e에 도시된 바와 같은 형상의 광학 필름(730(400))이 형성된다.
광학 필름(400)은 전사체(720)의 형상에 상응하여, 베이스 필름(410)에 복수의 구조체(420)가 형성되며, 구조체(420)는 삼각형 형상의 단면을 갖는 제1구조체 들(422)과 제1구조체들(422) 사이에 렌즈 형상의 단면을 갖는 제2구조체(424)를 이룬다.
다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 필름(500)의 제조 방법에 대해 상술한다.
도 12a 내지 도 12e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 필름의 제조방법을 도시한 도면들이다.
도 12a를 참조하면, 먼저 프리즘 형상의 필름(810)의 상부를 렌즈 형상의 몰드(800)로 가압한다. 몰드(800)는 도 12b에 도시된 바와 같이 상기 렌즈 형상의 복수의 돌출부(802)가 몰드(800)의 표면에 랜덤하게 형성된 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 도 12c에 도시된 바와 같이, 상기 프리즘 형상의 산 일부에 상기 렌즈 형상(802)에 대응하는 돌출부(822)가 랜덤하게 형성된 것을 특징으로 하는 전사체(820)가 형성된다.
계속하여, 도 12d에 도시된 바와 같이, 전사체(820)에 레진(830)을 도포하여 패터닝하면 도 12e에 도시된 바와 같은 형상의 광학 필름(830(500))이 형성된다.
광학 필름(500)은 전사체(820)의 형상에 상응하여, 베이스 필름(510)에 복수의 구조체(520)가 형성되며, 구조체(520)는 삼각형 형상의 단면을 갖는 제1구조체들(522)과 제1구조체들(522) 사이에 렌즈 형상의 복수의 돌출부가 랜덤(Random)하게 형성된 제2구조체(524)를 이룬다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 단지 예시의 목적을 위해 개시된 것이 고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
본 발명에 따른 광학 필름,이를 포함하는 백라이트 유닛 및 광학 필름의 제조방법은 구조체들 사이에 렌즈 형상의 구조체를 더 형성하여 입사하는 빛의 집광효율을 증가시켜 휘도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 백라이트 유닛은 빛의 집광 및 확산 기능을 갖춘 광학 필름을 구성하여 확산시트 또는 보호시트를 사용하지 않을 수 있고, 그 두께가 얇은 장점이 있다.

Claims (19)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 복수의 구조체로 구조화된 면; 및
    상기 구조화된 면에 대향하는 매끈한 면을 포함하되,
    상기 구조체는, 삼각형 형상의 단면을 갖는 복수의 제1구조체; 및 상기 제1구조체들 사이에 렌즈 형상의 복수의 돌출부가 랜덤(Random)하게 형성된 복수의 제2구조체를 포함하고,
    상기 구조체는 복수의 비드를 포함하며,
    상기 매끈한 면의 하부에는 레진 및 복수의 비드로 형성된 보호층이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 광원; 및
    상기 광원에서 방출된 빛이 입사하는 광학 필름을 포함하되, 상기 광학 필름은,
    복수의 구조체로 구조화된 면; 및
    상기 구조화된 면에 대향하는 매끈한 면을 포함하되,
    상기 구조체는, 삼각형 형상의 단면을 갖는 복수의 제1구조체; 및 상기 제1구조체들 사이에 렌즈 형상의 복수의 돌출부가 랜덤(Random)하게 형성된 복수의 제2구조체를 포함하고,
    상기 구조체는 복수의 비드를 포함하며,
    상기 매끈한 면의 하부에는 레진 및 복수의 비드로 형성된 보호층이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. (a) 렌즈 형상의 몰드로 프리즘 형상의 필름을 가압하여 상기 프리즘 형상의 산에 상기 렌즈 형상에 대응하는 홈이 형성된 전사체를 형성하는 단계; 및
    (b) 상기 전사체에 레진을 도포하여 패터닝하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 (a) 단계에서,
    상기 렌즈 형상은 상기 몰드의 길이 방향을 따라 형성된 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 (a) 단계에서,
    상기 렌즈 형상은 상기 몰드의 표면에 복수의 돌출부가 랜덤하게 형성된 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조방법.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 (a) 단계에서,
    상기 전사체는, 상기 프리즘 형상의 산 전체에 상기 렌즈 형상에 대응하는 홈이 그 길이 방향을 따라 형성된 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조방법.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 (a) 단계에서,
    상기 전사체는, 상기 프리즘 형상의 산 일부에 상기 렌즈 형상에 대응하는 돌출부가 랜덤하게 형성된 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조방법.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 (b) 단계에서 형성된 광학 필름은,
    복수의 구조체로 구조화된 면; 및
    상기 구조화된 면에 대향하는 매끈한 면을 포함하되,
    상기 구조체는, 삼각형 형상의 단면을 갖는 복수의 제1구조체; 및 상기 제1구조체들 사이에 상기 제1구조체의 길이 방향을 따라 위치하고, 렌즈 형상의 단면을 갖는 복수의 제2구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조방법.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 (b) 단계에서 형성된 광학 필름은,
    복수의 구조체로 구조화된 면; 및
    상기 구조화된 면에 대향하는 매끈한 면을 포함하되,
    상기 구조체는, 삼각형 형상의 단면을 갖는 복수의 제1구조체; 및 상기 제1구조체들 사이에 렌즈 형상의 복수의 돌출부가 랜덤(Random)하게 형성된 복수의 제2구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조방법.
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