KR20040080295A - 가시광 확산을 위한 표면 형성된 복합 중합체 렌즈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나 이상의 표면에 복합 렌즈를 복수개 포함하는 상부 및 하부 표면을 갖는 투명한 중합체성 필름에 관한 것이다. 이러한 필름은 LC 디스플레이 장치에 필수품과 같이 광을 확산시키는데 유용하다.

Description

가시광 확산을 위한 표면 형성된 복합 중합체 렌즈{SURFACE FORMED COMPLEX POLYMER LENSES FOR VISIBLE LIGHT DIFFUSION}

본 발명은 하나 이상의 표면에 정반사광을 확산시키는데 적합한 복합 렌즈를 복수개 포함하는 상부 표면 및 하부 표면을 갖는 투명한 중합체성 필름에 관한 것이다.

광을 산란 또는 확산시키는 광학 구조물은 일반적으로 (a) 표면 조도를 이용하여 광을 여러 방향으로 굴절 또는 산란시키는 표면 확산기; 또는 (b) 평탄한 표면을 가지며 광 산란 소자가 매립된 벌크 확산기로서의 두 가지 방식중 하나의 방식으로 작동한다.

전자 유형의 확산기로는 확산기의 물질과 주변 매질 사이에서의 가능한한 최대의 굴절률 차이를 제공하여 결과적으로 입사광에 대한 확산각을 최대로 넓게 하는 공기에 노출된 조질 표면을 이용한다. 그러나, 이러한 유형의 종래 기술의 광 확산기 중 일부는 공기와 접촉되어야 하는 중대한 단점을 갖고 있다. 적절히 작동하기 위해 조질 표면이 공기와 접촉해야 하는 요건으로 인해 효율성이 저하될 수 있다. 확산기의 입사면 및 출사면 모두가 또다른 물질, 예를 들어 접착제의 내부에 매립되는 경우, 상기 확산기의 광 분산능은 바람직하지 못한 수준으로 저하될 수 있다.

두 번째 유형의 확산기인 벌크 확산기의 한 형태에서는 확산기의 주요 물질 속에 제 2 굴절률의 소립자 또는 소구체가 매립된다. 또다른 형태의 벌크 확산기에 있어서 확산기 물질의 굴절률이 확산기 본체에 따라 변화하므로 상기 물질을 통과하는 광은 상이한 지점에서 굴절 또는 산란된다. 또한, 벌크 확산기는 일부 실질적인 문제점을 안고 있다. 높은 출사각 분포(high angular output distribution)가 요구되는 경우, 일반적으로 확산기는 동일한 광학 산란력을 갖는 표면 확산기보다 두꺼워질 것이다. 그러나, 벌크 확산기가 얇게 제조되는 경우에는, 대부분의 용도에서 바람직한 특성인 확산기의 산란능이 심각하게 저하될 수 있다.

전술한 문제점에도 불구하고, 표면 확산기는 바람직할 수 있으나 벌크 유형의 확산기는 부적절할 수 있는 용도가 존재한다. 예를 들어, 표면 확산기는 별도의 필름 없이 존재하는 필름 또는 기재에 적용될 수 있다. LCD에서의 광 매니지먼트의 경우에는 (반사 및 광 손실을 유발하는) 계면을 제거함으로써 효율성을 증가시킨다.

미국특허 제 6,270697 호(마이어스(Meyers) 등)에서는, 반복적인 골마루 패턴을 사용하는 특정 주파수대의 투과된 적외선 에너지에 블러(blur) 필름이 사용된다. 상기 블러 필름은 가시광을 확산시키지만, 디스플레이 장치를 통해 상기 패턴이 시인될 수 있으므로 상기 패턴의 주기적인 성질은 배면광 LC 장치에 적합하지 않다.

미국특허 제 6,266,476 호(시에(Shie) 등)는 광의 확산을 위한 중합체 시이트의 표면상의 미세구조물을 개시하고 있다. 상기 미세구조물을 광 출사가 원하는 분포, 패턴 또는 봉입을 형상화하도록 광원으로부터의 광 출사 방향을 조절하는 프레스넬(Fresnel) 렌즈를 기재 표면상에 성형함으로써 생성된다. 미국특허 제 6,266,476 호에 개시된 물질은 광을 형상화 및 시준시키지만, 이로 인해 특히 액정 디스플레이 장치의 확산기로서는 효율적이지 못하다.

한쪽 표면이 표면 텍스쳐(surface texture)를 갖는 수지로 코팅된 수지를 갖는 투명한 중합체성 필름을 제조하는 것이 공지되어 있다. 이러한 유형의 투명한 중합체성 필름은, 미가공(코팅되지 않은)의 투명한 중합체성 필름을 용융 수지, 예를 들어 폴리에틸렌으로 코팅시키는 열가소성 엠보싱(embossing) 공정에 의해 제조된다. 용융 수지로 코팅시킨 투명한 중합체성 필름은 표면 패턴을 갖는 냉각 롤러(chill roller)와 접촉된다. 상기 롤러를 통해 냉각된 물이 펌핑되어 수지로부터 열을 방출시킴으로써 상기 수지를 고형화시켜 투명한 중합체성 필름에 부착시킨다. 상기 공정 도중, 냉각 롤러는 표면의 표면 텍스쳐가 수지 코팅된 투명한 중합체성 필름으로 엠보싱된다. 따라서, 냉각 롤러 상의 표면 패턴은 상기 코팅된 투명한 중합체성 필름 상의 수지에 형성되는 표면에 결정적인 역할을 한다.

냉각 롤러를 제조하기 위해 공지된 종래의 공정중 하나는 기계적 조각 공정을 사용하여 주요 표면 패턴을 형성시키는 것과 관련된다. 상기 조각 공정은 표면에서 툴 라인(tool line)을 야기하는 정렬불량, 높은 가격 및 공정의 장기화를 포함하는 다수의 제약이 뒤따른다. 따라서, 냉각 롤러를 제조하는데 기계적 조각 기술을 사용하지 않는 것이 바람직하다.

미국특허 제 6,285,001 호(플레밍(Fleming) 등)는 기재에 대해 엑시머 레이저 제거를 수행하여 제거된 기재 상의 미세구조를 반복하는데 있어서의 균일성을 개선시키거나 제거된 기재 상에 3차원 미세구조를 형성시키는 노출 공정에 관한 것이다. 상기 방법은 복합 랜덤 3차원 구조를 형성하기 위한 마스터 냉각 롤을 형성하는데 적용하기 곤란하며, 비용 또한 비싸다.

미국특허 제 6,124,974 호(버거(Burger))에서는, 리쏘그래프 공정으로 기재를 제조한다. 연속적인 포토마스크(photomask)로 상기 리쏘그래프 공정을 반복하여 목적하는 렌슬렛(lenslet)과 일치하는 3차원 부조구조를 형성한다. 가소성 필름에 3차원적 구조를 형성하기 위한 마스터를 형성하는 상기 공정은 장시간이 소요되고 비용이 비싸다.

정반사 광원을 동시에 확산시키면서도 개선된 확산광 투과성을 제공하기 위한 영상 조명 광원의 개선된 광 확산에 대한 필요성이 존재한다.

본 발명은 하나 이상의 표면에 복수개의 복합 렌즈를 포함하는 상부 및 하부 표면을 갖는 투명한 중합체성 필름을 제공한다. 또한, 본 발명은 후방에서 조명 영상 매질, 액정 디스플레이 구성요소 및 장치, 및 이들의 제조방법을 제공한다.

본 발명은 정반사광원들을 동시에 확산시키면서도 개선된 광 투과성을 제공한다.

본 발명은 당해 분야의 종래 기술보다 우수한 다수의 장점을 갖는다. 본 발명은 액정 디스플레이 장치와 같은 후방 보호 디스플레이 장치에서 통상적으로 사용되는 정반사 광원의 확산을 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 광원의 확산을 제공하면서도, 높은 광 투과 속도를 나타낸다. 광 확산기의 높은 투과 속도는 액정 디스플레이 장치에서 특히 중요한데, 이는 높은 투과도가 액정 디스플레이를 보다 밝게 하거나 동일한 수준의 밝기를 유지시키고 배면광에 대한 전력 소모를 감소시킴으로써 노트북 컴퓨터에서 통상적으로 사용되는 배터리 전력의 액정 장치의 수명을 연장시키기 때문이다. 본 발명의 표면 렌슬렛 구조 중합체층은 다수의 액정 장치에서의 목적하는 확산 및 광 투과 요건이 수득되도록 용이하게 변경될 수 있고, 이로써 본 발명의 물질은 액정 디스플레이 시장에서 급변하고 있는 제품 요건에 대응할 수 있게 된다.

상기 확산기의 탄성계수 및 내스크래치성은 종래 기술의 주조 코팅된 중합체 확산기보다 개선되어, 액정 장치의 조립조작 도중 보다 견고한 확산기를 형성시킨다. 상기 장점 및 다른 장점은 하기의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은 투명한 기재 상에 형성된 것으로, 액정 디스플레이 장치용으로 적합한 복합 렌즈의 단면도를 도시한 것이다.

도 2는 광 확산기를 갖는 액정 디스플레이 장치를 도시한 것이다.

본원의 "LCD"란 용어는 영상을 형성하기 위해 액정을 사용하는 임의의 후방 보호 디스플레이 장치를 의미한다. 상기 "확산기"란 용어는 정반사광(주요 방향을 갖는 광)을 확산광(랜덤한 방향을 갖는 광)으로 확산시킬 수 있는 임의의 물질을 의미한다. "광"이란 용어는 가시광을 의미한다. "확산광 투과"란 용어는 500nm에서 광원의 총 광량에 대한 500nm에서의 확산 투과된 광의 비율(%)을 의미한다. 이는 광의 스펙트럼 투과 및 확산 투과 모두를 포함한다. "확산광 투과 효율"이란 용어는 500nm에서 투과된 총 광량에 대한 500nm에서 확산 투과된 광의 %비를 100으로 나눈 값을 의미한다. "중합체성 필름"이란 용어는 중합체를 포함하는 필름을 의미한다. "중합체"란 용어는 단독중합체 및 공중합체를 의미한다. 렌즈 크기 및 도수와 관련하여 "평균"이란 용어는 필름 표면의 전체 영역에 걸친 수적 평균을 의미한다.

"투명한"이란 용어는 500nm에서의 광 투과량의 합계가 50% 이상이 되는 필름을 의미한다. 필름 상의 렌슬렛 배열과 관련하여 "임의의 방향"이란 용어는 필름 평면의 x 및 y 방향에서의 임의의 방향을 의미한다. "패턴"이란 용어는 규칙적이거나 랜덤한 예비결정된 렌즈의 배열을 의미한다.

상기 배면광을 보다 양호하게 제어하고 통제함으로써로 액정 디스플레이(LCD)에 대한 기술적 진보가 달성된다. LCD 스크린 및 기타 전기적으로유연한 디스플레이 매질은 주로 정반사(높은 방향성) 형광 튜브로 후광된다. 전체 디스플레이 영역을 거쳐 광을 고르게 분배하고 상기 광을 정반사광에서 확산 광으로 변경시키는데 확산 필름이 사용된다. 디스플레이 스택(stack)의 액정 구획역을 빠져나오는 광은 좁은 컬럼에 가두고 재분산시켜야 한다. 상기 디스플레이에서 광을 증가된 시인각에 대하여 수평방향으로 선택적으로 확산시키기 위해 확산기가 사용된다.

확산은, 굴절률을 변화시킨 물질에 광을 통과시키고 산란시킴으로써 달성된다. 상기 산란은 광 에너지에 대한 확산 매질을 생성한다. 광 투과도와 확산능은 서로 반비례하며 각각의 용도에 따라 상기 두 변수의 최적 조합을 찾아내어야 한다.

후방 확산기는 광원의 전면에 직접 배치되고 정반사광을 확산 광으로 변경시켜 디스플레이를 통과광을 선별하는데 사용된다. 확산 필름은 입사광을 확장 및 확산시키도록 웹 물질 상에 복수개의 렌슬렛으로 제조된다. LCD 배면광을 확산시키기 위한 종래 방법은 상이한 굴절률을 갖는 중합체 필름, 미세공간화된(microvoided) 중합체 필름을 적층시키는 것, 또는 매트된 수지 또는 비드(bead)로 필름을 코팅시키는 것을 포함한다. 전방 확산기는 액정(LC)로부터 방출되는 광을 선택적인 방향으로 확장시키는 기능을 한다. 광은 좁은 빔 속으로 압축되어 가장 높은 효율로 LC에 진입하고 빠져나올 때에는 좁은 컬럼의 광으로서 방출된다. 상기 확산기는 광을 선택적으로 확산시키는 광학 구조물을 이용한다. 대부분의 회사의 제품은 하나의 축을 따라 광이 선택적으로 연신되도록 타원의 마이크로렌즈를 형성한다. 또한, 중합체 매트릭스 중 타원으로 형성된 중합체, 및 화학적 또는 물리적 수단으로 형성된 표면 마이크로 렌즈로 인해 방향성이 수득된다. 본 발명의 확산 필름은 종래의 필름 제조 설비에 의해 높은 생산성으로 제조될 수 있다.

중합체성 확산 필름은 복수개의 랜덤 마이크로렌즈 또는 렌슬렛의 형태로서 한 면 이상에 텍스쳐를 갖는 표면을 갖는다. 상기 "렌슬렛"이란 용어는 소형 렌즈를 의미하나, 본 발명의 논의를 위해서는 렌즈와 렌슬렛이 동일한 의미로 사용될 수 있다. 렌슬렛이 중복되어 복합 렌즈를 형성한다. "복합 렌즈"란 용어는 표면 상에 복수개의 소형(minor) 렌즈를 포함하는 대형(major) 렌즈를 의미한다. "대형 렌즈"란 용어는 상부에 랜덤하게 형성되는 소형 렌즈를 포함하는 것으로, 보다 큰 크기의 렌슬렛을 의미한다. "소형 렌즈"란 용어는 상기 대형 렌즈 상에 형성되는 것으로, 대형 렌즈보다는 작은 렌즈를 의미한다. 상이한 크기 및 모양을 갖는 상기 복수개의 렌즈는 모두 서로 상부에 형성되어 콜리플라워와 유사한 복합 렌즈 모양을 형성한다. 렌슬렛 및 상기 렌슬렛으로 형성된 복합 렌즈는 투명한 중합체성 필름 또는 투명한 중합체성 필름 안쪽으로 오목해지거나 투명한 중합체성 필름 바깥쪽으로 볼록해질 수 있다. 상기 "오목"이란 용어는 필름의 표면에서 가장 가까운 구의 외부 표면을 갖는 곡선형 구면을 의미한다. 상기 "볼록"이란 의미는 필름의 표면에 가장 가까운 구의 내부 표면을 갖는 곡선형 구면을 의미한다. "상부 표면"이란 의미는 광원으로부터 가장 멀리 떨어진 필름의 표면을 의미한다. "하부 표면"이란 의미는 광원으로부터 가장 가까운 필름의 표면을 의미한다.

본 발명의 양태는 달의 크레이터 표면과 같은 모양일 수 있다. 달에 부딪히는 소행성은 다른 크레이터들과 이격된 크레이터를 형성하며, 다른 크레이터의 일부와 겹쳐지고 또다른 크레이터 내에 형성되거나 또다른 크레이터를 삼키는 크레이터를 형성한다. 보다 많은 크레이터가 형성될수록, 달의 표면의 함몰은 투명한 중합체성 필름에 형성된 렌즈의 복잡성과 유사한 복잡성을 나타낸다.

각각의 렌슬렛의 표면은 구형의 분절이며, 이는 소형의 렌즈로서 작용하여 렌즈를 통과하는 에너지의 광선 경로를 변경시킨다. 각각의 렌슬렛의 모양은 "반-구형"이며, 이는 반드시 반구(hemisphere)를 의미하는 것이 아니라 각각의 렌슬렛의 표면이 구형의 일부분임을 의미힌다. 구부러진 표면은 투명한 중합체성 필름과 평행한 제 1축(x)에 대해 측정된 곡률반경, 및 투명한 중합체성 필름에 대해 평행하고 상기 제 1축(x)에 대해 수직인 제 2축(y)에 대해 측정된 곡률반경을 갖는다. 어레이 필름의 렌즈는 상기 x 및 y 방향에서 동일한 수치를 가질 필요가 없다. 렌즈의 수치, 예를 들어 x 또는 y 방향에서의 길이는 일반적으로 필름의 길이 또는 폭보다 상당히 작다. "높이/직경의 비"란 용어는 복합 렌즈의 직경에 대한 복합 렌즈의 높이를 의미한다. "직경"이란 용어는 x 및 y면에서 복합 렌즈의 가장 큰 수치를 의미한다. 상기 높이/직경의 비의 값은 다량의 광의 산란, 또는 각각의 복합 렌즈에서 생성되는 광의 확산을 유발하는 주요 원인 중 하나이다. 높이/직경의 비가 작은 것은 상기 직경이 플래터를 형성하는 렌즈의 높이보다 훨씬 큰, 보다 넓은 복합 렌즈를 나타낸다. 높이/직경의 비가 큰 것은 보다 크고 얇은 복합 렌즈임을 나타낸다. 상기 복합 렌즈들은 크기, 모양, 광학 축으로부터의 오프셋(off-set) 및 초점길이가 상이할 수 있다.

렌슬렛의 곡률, 깊이, 크기, 간격, 구성물질(중합체 필름 및 기재의 기본 굴절률을 결정함) 및 위치는 확산의 정도를 결정하며, 상기 변수는 본 발명에 따른 제조 공정중에 설정된다.

상기 렌즈를 통과하는 광의 발산은 "비대칭"으로 지칭될 수 있으며, 이는 수평 방향에서의 발산이 수직 방향에서의 발산과 상이함을 의미한다. 발산 곡선은 비대칭이거나, 최고 광 투과의 방향이 θ=0°인 방향이 아니고 표면에 대해 수직이 아닌 방향이다. 렌슬렛 확산 필름으로부터 비대칭적으로 광을 분산시키는데 적절한 세 가지 방법, 즉 수직 방향에 대한 한 방향의 렌즈의 수치를 변경시키고, 렌즈의 중심으로부터 렌즈의 광학 축을 오프세팅시키고, 난시 렌즈를 사용하는 방법이 있다.

광학 축이 각각의 렌즈의 중심으로부터 오프셋팅된 렌즈를 갖는 확산 필름을 사용함으로써, 필름으로부터 광이 비대칭 방식으로 분산된다. 그러나, 광학 축이 x 및 y 방향 모두에서 렌즈 중심으로부터 오프세팅되도록 렌즈 표면을 형성시킬 수 있음이 명백할 것이다.

상기 렌슬렛 구조는 기재의 대면상에 제조될 수 있다. 지지체의 어느 한쪽 면 상의 렌슬렛 구조에서는 렌슬렛의 곡률, 깊이, 크기, 공간 및 위치가 변경될 수 있다.

투명한 중합체성 필름의 표면에 볼록 또는 오목 복합 렌즈를 복수개 포함하는 상부 및 하부 표면을 갖는 투명한 중합체성 필름이 바람직하다. 구부러진 오목및 볼록 중합체 렌즈는 매우 효율적인 광 확산을 제공하는 것으로 알려져 왔다. 또한, 본 발명의 중합체 렌즈는 투명하여, 보다 많은 양의 광을 방출하는 LC 디스플레이의 밝기를 제공하는 높은 광 투과성을 나타낸다.

중합체 필름의 표면 상의 오목 또는 볼록 렌즈는 랜덤하게 배치되는 것이 바람직하다. 렌즈의 랜덤한 배치는 본 발명의 물질의 확산 효율을 증가시킨다. 또한, 렌즈의 오목 또는 볼록 배치가 정돈되는 것을 방지함으로써 바람직하지 않은 광학 간섭 패턴을 방지한다.

본 발명의 실시양태에서는 투명한 중합체 시이트이 양면 모두에 오목 또는 볼록 렌즈가 배치된다. 상기 투명한 시이트의 양면에 상기 렌즈들을 배치시킴으로써, 본 발명의 렌즈를 한면에만 배치한 것보다 효율적인 광 확산이 관찰된다. 또한, 투명한 시이트의 양면 상에 상기 렌즈를 배치함으로써 LC 디스플레이 장치의 밝기 강화 필름으로부터의 가장 먼 렌즈의 초점길이가 증가한다.

본 발명의 한 실시양태에서는, 투명한 중합체성 필름의 상부 표면에 볼록 렌즈가 존재하고 투명한 중합체성 필름의 하부 표면에 오목 렌즈가 존재한다. 중합체 필름의 양면 상의 오목 렌즈를 배치함으로써 다른 인접한 필름으로부터 이격되게 하고, 이로써 렌즈에 의한 효율적인 확산에 요구되는 필수 공기 간격을 제공한다.

본 발명의 또다른 실시양태에서는, 투명한 중합체성 필름의 상부 표면에 오목 렌즈가 존재하고 투명한 중합체성 필름의 하부 표면에 볼록 렌즈가 존재한다. 상기 중합체 필름의 상부 면에 볼록 렌즈를 배치함으로써 다른 인접한 필름으로부터 이격되게 하고, 이로써 렌즈의 효율적인 확산에 요구되는 필수 공기 간격을 제공한다. 상기 중합체 필름의 하부 면 상에 오목 렌즈를 배치함으로써 표면을 인접한 필름과 광학 접촉할 수 있는 표면을 형성하며 여전히 효율적으로 광을 확산시킨다.

본 발명의 또다른 실시양태에서는, 투명한 중합체성 필름의 상부 표면에 오목 렌즈가 존재하고 투명한 중합체성 필름의 하부 표면에 볼록 렌즈가 존재한다. 상기 중합체 필름의 상부 면 상에 오목 렌즈를 배치함으로써 인접한 필름과 광학 접촉할 수 있는 표면을 형성하고 여전히 효율적으로 광을 확산시킨다. 상기 중합체 필름의 하부 면 상에 볼록 렌즈를 배치함으로써 다른 인접한 필름과 이격되게 하고, 이로써 렌즈에 의한 효율적인 확산에 요구되는 필수 공기 간격을 제공한다.

바람직하게는, 상기 오목 또는 볼록 렌즈는 임의의 방향에서 mm당 4 내지 250개의 평균 빈도로 존재한다. 필름이 mm당 285개의 평균 빈도로 존재하는 경우에는 렌즈의 폭이 광파장에 근접해진다. 상기 렌즈는 렌즈를 통과하는 광에 색상을 부여하고 디스플레이의 색상 온도를 변경시킬 것이다. mm당 4개 미만의 빈도로 존재하는 경우에는 렌즈가 지나치게 커서 광 확산의 효율성이 저하된다. 임의의 방향에서 mm당 22 내지 66개의 평균 빈도로 존재하는 오목 또는 볼록 렌즈가 가장 바람직하다. 22 내지 6의 복합 렌즈의 평균 도수는 효율적인 광 확산을 제공하고 주조 코팅된 중합체를 사용하여 랜덤하게 패턴화된 롤보다 효율적으로 제조될 수 있음을 알 수 있다.

바람직한 투명한 중합체성 필름은 x 및 y방향에서 3 내지 50마이크론의 평균폭을 갖는 오목 또는 볼록 렌즈를 갖는다. 렌즈가 1 마이크론 이하의 크기를 갖는 경우, 렌즈의 수치가 광의 파장과 비슷하므로 렌즈는 통과하는 광에 색상 변동(color shift)을 부여한다. 렌즈가 x 또는 y 방향에서 68 마이크론을 초과하는 평균 폭을 갖는 경우, 상기 렌즈는 지나치게 커서 광을 효율적으로 확산시키기 곤란하다. 보다 바람직하게는, x 및 y 방향에서 15 내지 40마이크론의 평균 폭을 갖는 오목 또는 볼록 렌즈이다. 상기 크기의 렌즈가 가장 효율적으로 확산시키는 것으로 밝혀졌다.

상기 오목 또는 볼록 복합 렌즈는, 보다 작은 렌즈의 평균 직경이 대형 렌즈의 직경의 바람직하게는 80% 미만인 소형 렌즈를 포함한다. 소형 렌즈의 직경이 대형 렌즈 직경의 80%를 초과하는 경우에는 렌즈의 복잡성이 감소되어 확산 효율이 저하된다.

상기 오목 또는 볼록 복합 렌즈는 x 및 y 방향에서 보다 작은 렌즈의 폭이 바람직하게는 2 및 20마이크론인 소형 렌즈를 포함한다. 소형 렌즈가 1 마이크론 미만의 크기를 갖는 경우에는 렌즈 치수가 광 파장과 비슷하므로 렌즈를 통과하는 광에 색상 변동을 부여한다. 소형 렌즈가 25 마이크론을 초과하는 크기를 갖는 경우, 렌즈의 복잡성이 감소되어 확산 효율이 저하된다. 가장 바람직한 것은 x 및 y 방향에서 3 내지 8 마이크론의 폭을 갖는 소형 렌즈이다. 상기 범위에서 가장 효율적으로 확산이 발생되는 것으로 밝혀졌다.

바람직하게는, 상기 오목 또는 볼록 복합 렌즈는 올레핀 반복 단위를 포함한다. 폴리올레핀은 비용이 저렴하고 광 투과성이 높다. 또한, 폴리올레핀 중합체는 효율적으로 용융 압출가능하며, 이로 인해 롤 형태의 광 확산기를 형성하는데 사용될 수 있다.

본 발명의 또다른 실시양태에서는, 상기 오목 또는 볼록 복합 렌즈가 카보네이트 반복 단위를 포함한다. 폴리카보네이트는 높은 광 투과 및 확산을 허용하는 높은 광학 투과도를 갖는다. 높은 광 투과성은 낮은 광 투과도를 갖는 확산 물질보다 밝은 LC 장치를 제공한다.

본 발명의 또다른 실시양태에서는, 상기 오목 또는 볼록 복합 렌즈가 에스테르 반복 단위를 포함한다. 폴리에스테르는 저렴하고 양호한 강도 및 표면 특성을 갖는다. 또한, 폴리에스테르 중합체는 80 내지 200℃의 온도에서 치수적으로 안정하며, 이로 인해 디스플레이 광원에 의해 발생되는 열에 견딜 수 있다.

중합체성 필름이 에스테르 반복 단위를 포함하는, 투명한 중합체성 필름이 바람직하다. 폴리에스테르는 비용이 저렴하고 양호한 강도 및 표면 특성을 갖는다. 또한, 폴리에스테르 중합체 필름은 폐쇄된 디스플레이 장치에서 직면하는 온도의 범위에 대해서 치수적으로 안정하다. 폴리에스테르 중합체는 용이하게 분해되어 디스플레이 장치로의 삽입을 위한 확산기 시이트를 다이 커팅시킨다.

본 발명의 또다른 실시양태에서는, 투명한 중합체성 필름의 중합체성 필름이 카보네이트 반복 단위를 포함한다. 폴리카보네이트는 폴리올레핀 중합체와 비교하여 높은 광학 투과도를 가지며, 이로 인해 디스플레이 장치의 밝기를 개선시킬 수 있다.

본 발명의 또다른 실시양태에서는, 투명한 중합체성 필름의 중합체성 필름이올레핀 반복 단위를 포함한다. 폴리올레핀은 비용이 저렴하고 양호한 강도 및 표면 특성을 갖는다.

본 발명의 또다른 실시양태에서는, 투명한 중합체성 필름의 중합체성 필름이 트리 아세틸 셀룰로즈를 포함한다. 트리 아세틸 셀룰로즈는 높은 광학 투과성 및 낮은 광학 복굴절성을 가지며, 이로써 본 발명의 확산기는 광을 확산시키면서 원치 않는 광학 패턴을 감소시킬 수 있다.

본 발명의 확산기 물질의 바람직한 확산광 투과도는 50%을 초과한다. 확산기 광 투과도가 45% 미만인 경우에는 상기 확산기를 통과하는 광의 양이 충분하지 않아 비효율적인 확산기를 초래한다. 보다 바람직한 렌슬렛 필름의 확산광 투과도는 80 초과 95%이다. 80%의 확산 투과도는 LC 장치의 배터리 수명을 개선시키고 스크린 밝기를 증가시킨다. 투명한 중합체성 필름의 가장 바람직한 확산 투과도는 92%를 초과한다. 92%의 확산 투과도는 배면광원을 확산시키고 LC 장치의 밝기를 최대화시켜 LC 스크린이 자연 일광과 경쟁해야 하는 옥외 용도의 LC 장치의 영상 품질을 상당히 개선시킨다.

바람직하게는, 상기 오목 또는 볼록 렌즈는 반-구이며, 이는 각각의 렌슬렛의 표면이 구의 일부분임을 의미하는 것으로써 반드시 반구일 필요는 없다. 이는 xy면에서의 탁월히 고른 확산을 제공한다. 반구 모양의 렌즈는 입사광을 균일하게 산란시키며, 이는 디스플레이 영역이 균일하게 조명되어야 하는 백릿(backlit) 디스플레이에 이상적이다.

본 발명의 또다른 실시양태에서, 오목 또는 볼록 렌즈는 비구면이며, 이는렌즈의 폭이 x 및 y 방향에서 상이함을 의미한다. 이는 xy 면에 대해 선택적으로 광을 산란시킨다. 예를 들어, 특정한 xy의 가로세로비는 타원형의 산란 패턴을 생성한다. 이는 증가된 시인각에서 수직 방향보다 수평 방향에서 보다 많은 양의 광을 퍼뜨리는 전면 LC 디스플레이에 유용할 것이다.

볼록 또는 오목 렌즈는 바람직하게는 0.03 내지 1.0의 높이/직경의 비를 갖는다. 0.01 미만의 높이/직경의 비(매우 넓고 얕은 렌즈)인 경우, 렌즈가 광을 효율적으로 퍼뜨리는데 충분한 곡률을 갖지 않으므로 확산성이 제한된다. 2.5보다 큰 높이/직경의 비는 렌즈의 면과 기재의 면 사이의 각이 큰 렌즈를 형성한다. 이는 렌즈의 확산능을 제한하는 내부 반사를 유발한다. 가장 바람직한 볼록 또는 오목 렌즈의 높이/직경의 비는 0.25 내지 0.48이다. 상기 범위에서 가장 효율적인 확산이 발생하는 것으로 밝혀졌다.

대형 렌즈당 소형 렌즈의 수는 바람직하게는 2 내지 60이다. 대형 렌즈가 하나의 소형 렌즈를 갖거나 소형 렌즈를 갖지 않는 경우, 복잡성이 감소하여 효율적으로 확산되지 않는다. 대형 렌즈가 70개의 소형 렌즈를 갖는 경우, 일부 소형 렌즈의 폭은 광 파장에 근접해지고 투과된 광에 색상을 부여한다. 가장 바람직한 것은 대형 렌즈당 5 내지 18개의 소형 렌즈를 포함하는 것이다. 상기 범위에서 가장 효율적인 확산이 발생하는 것으로 밝혀졌다.

투명한 중합체성 필름의 두께는 250㎛ 미만, 보다 바람직하게는 12.5 내지 50㎛이다. LC 장치의 현재 설계 경향은 보다 경량의 얇은 장치를 선호하고 있다. 광 확산기의 두께를 250㎛ 미만으로 감소시킴에 따라, LC 장치가 보다 가볍고 얇게제조될 수 있다. 또한, 광 확산기의 두께를 감소시킴에 따라, 광 투과가 감소되어 LC 장치의 밝기가 개선될 수 있다. 보다 바람직한 광 확산기의 두께는 12.5 내지 50㎛이며, 이는 추가로 상기 광 확산기가 LC 장치의 다른 광학 물질, 예를 들어 밝기 강화 필름과 용이하게 조합되도록 한다. 또한, 광 확산기의 두께를 감소시킴으로써, 확산기의 물질 함량이 감소된다.

본 발명의 열가소성 광 확산기는 전형적으로 다른 광학 웹 물질과 조합되어 사용되므로, 500MPa보다 큰 탄성계수를 갖는 광 확산기가 바람직하다. 500MPa보다 큰 탄성계수는 광 확산기를 다른 광학 웹 물질과 조합되도록 감압성 부착제로 적층시킬 수 있다. 또한, 광 확산기는 기계적으로 조도 때문에, 광 확산기는 섬세하고 조립하기 곤란한 종래 기술의 주조 확산 필름과 비교하여, 가혹한 조립 조건에 보다 잘 견딜 수 있다.

도 1은 액정 디스플레이 장치에 사용하기 적합한 것으로, 투명한 기재 상에 형성된 복합 렌즈의 단면도를 나타낸 것이다. 광 확산 필름(12)은 투명한 중합체 기재(20), 및 그 위에 투명한 중합체 기재(26)의 표면 상에 존재하는 볼록 대형 렌즈(22)를 포함한다. 소형 렌즈(24)는 대형 렌즈(22)의 표면에 존재한다. 본 발명은 대형 렌즈(22)의 표면에 소형 렌즈(24)를 복수개 포함함으로써, 복합 렌즈를 형성한다. 본 발명의 광 확산 필름은 대형 렌즈(22) 및 소형 렌즈(24) 모두로부터의 다수의 확산 표면을 함유한다.

도 2는 광 확산기를 사용하는 액정 디스플레이 장치를 나타낸 것이다. 가시광원(18)은 조명되고, 광은 광 유도체(2)로 유도된다. 램프 반사기(4)는 아크릴박스의 광 유도체(2)로 광 에너지를 유도하는데 사용된다. 반사 테이프(6), 반사 테이프(10) 및 반사 필름(8)을 사용하여 원치 않는 방향으로 광 유도체(2)가 배출되는 것으로부터 광 에너지를 보존한다. 투명한 중합체성 필름의 형태인 광 확산 필름(12)을 사용하여 광 확산기와 수직인 방향으로 광 유도체가 배출되는 광 에너지를 확산시킨다. 밝기 강화 필름(14)을 사용하여 광 에너지의 초점을 극성화 필름(16)에 맞춘다. 광 확산 필름(12)은 밝기 증강 필름(14)과 접촉된다.

표면 상에 볼록 및/또는 오목 복합 렌즈를 복수개 포함하는 투명한 중합체성 필름의 중합체 시이트는 일반적으로 치수적으로 안정하고, 광학적으로 투명하며 매끄러운 표면을 갖는다. 이축 배향된 중합체 시이트는 주조 코팅된 중합체 시이트에 비해 얇고 높은 탄성계수를 가지므로 바람직하다. 이축 배향된 시이트는 다수개의 층을 함유할 수 있는 시이트를 공-압출시키고, 이어서 이충 배향시킴으로써 용이하게 제조된다. 이러한 이축 배향된 시이트는, 예를 들어 미국특허 제 4,764,425 호에 개시되어 있다.

투명한 중합체성 필름의 열가소성 중합체의 적당한 부류는 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 셀룰로즈성 에스테르, 폴리스티렌, 폴리비닐 수지, 폴리설폰아미드, 폴리에테르, 폴리이미드, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리우레탄, 폴리페닐렌설파이드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리아세탈, 폴리설포네이트, 폴리에스테르 이오노머(ionomer) 및 폴리올레핀 이오노머를 포함한다. 상기 중합체의 공중합체 및/또는 혼합물이 사용될 수 있다.

폴리올레핀, 특히 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리메틸펜텐 및 이들의 혼합물이 바람직하다. 프로필렌 및 에틸렌(예를 들어, 헥센, 부텐 및 옥텐)의 공중합체를 포함하는 폴리올레핀 공중합체 또한 바람직하다. 폴리프로필렌은 비용이 저렴하고 양호한 강도 및 표면 특성을 가지므로 가장 바람직하다.

본 발명의 투명한 중합체성 필름으로 바람직한 폴리에스테르는 탄소수 4 내지 20의 방향족, 지방족 또는 사이클로지방족 디카복실산, 및 탄소수 2 내지 24의 지방족 또는 지환족 글리콜을 포함한다. 예를 들어, 적당한 디카복실산은 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 나프탈렌 디카복실산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 아젤라산, 세박산, 푸마르산, 말레산, 이타콘산, 1,4-사이클로헥산디카복실산, 소디오설포이소프탈산 및 이들의 혼합물을 포함한다. 예를 들어, 적당한 글리콜은 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부탄디올, 펜탄디올, 헥산디올, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 디에틸렌 글리콜, 기타 폴리에틸렌 글리콜 및 이들의 혼합물을 포함한다. 이러한 폴리에스테르는 당해 분야에 익히 공지된 기법, 예를 들어 미국특허 제 2,465,319 호 및 미국특허 제 2,901,466 호에 기술된 기법에 의해 제조될 수 있다. 바람직한 연속 매트릭스 폴리에스테르는 테레프탈산 또는 나프탈렌 디카복실산, 및 에틸렌 글리콜, 1,4-부탄디올 및 1,4-사이클로헥산디메탄올로부터 선택된 하나 이상의 글리콜로부터의 반복 단위를 갖는 물질이다. 소량의 다른 단량체에 의해 개질될 수 있는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)가 특히 바람직하다. 다른 적당한 폴리에스테르는 스틸벤 디카복실산과 같은 보조 산성 성분을 적당량 함유함으로써 형성된 액정 코폴리에스테르를 포함한다. 이러한 액정 코폴리에스테르의 예는 미국특허 제 4,420,607 호, 제 4,459,402 호 및 제 4,468,510 호에 개시되어 있는물질이다.

투명한 중합체성 필름으로 유용한 폴리아미드는 나일론 6, 나일론 66 및 이들의 혼합물을 포함한다. 폴리아미드의 공중합체 또한 적당한 연속 상 중합체이다. 유용한 폴리카보네이트의 예는 비스페놀-A 폴리카보네이트이다. 복합 시이트의 연속상 중합체로서 사용하기에 적합한 셀룰로즈성 에스테르는 셀룰로즈 니트레이트, 셀룰로즈 트리아세테이트, 셀룰로즈 디아세테이트, 셀룰로즈 아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로즈 아세테이트 부티레이트, 및 이들의 혼합물 또는 공중합체를 포함한다. 유용한 폴리비닐 수지는 폴리비닐 클로라이드, 폴리(비닐 아세탈) 및 이들의 혼합물을 포함한다. 비닐 수지의 공중합체 또한 사용될 수 있다. 본 발명의 복합 렌즈를 위한 바람직한 폴리에스테르는 탄소수 4 내지 20의 방향족, 지방족 또는 사이클로지방족 디카복실산 및 탄소수 2 내지 24의 지방족 또는 지환족 글리콜로부터 제조된 것을 포함한다. 적당한 디카복실산의 예는 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 나프탈렌 디카복실산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 아젤라산, 세박산, 푸마르산, 말레산, 이타콘산, 1,4-사이클로헥산디카복실산, 소디오설포이소프탈산 및 이들의 혼합물을 포함한다. 적당한 글리콜의 예는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부탄디올, 펜탄디올, 헥산디올, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 디에틸렌 글리콜, 다른 폴리에틸렌 글리콜 및 이들의 혼합물을 포함한다.

바람직하게는, 폴리에스테르 표층에 첨가물을 첨가하여 영상화 소자의 색상을 변경시킨다. 첨가될 수 있는 본 발명의 첨가물은 광학 표백제(optical brightener)이다. 광학 표백제는 자외선광을 흡수하고 이를 가시광의 청색광으로방출하는 실질적으로 무색의 형광 유기 화합물이다. 예로는 4,4'-디아미노스틸벤-2,2'-디설폰산의 유도체, 쿠마린 유도체(예를 들어, 4-메틸-7-디에틸아미노쿠마린), 1-4-비스(O-시아노스티릴)벤졸 및 2-아미노-4-메틸 페놀)를 포함하나, 이로써 한정되는 것은 아니다. 광학 표백제의 효율적인 사용으로 인해 예상치못한 바람직한 특징이 수득된다. 투과 디스플레이 물질에 대한 자외선 광원은 영상의 대면 상에 존재하므로, 자외선 광의 세기는 영상층에 통상적인 자외선 필터에 의해 감소되지 않는다. 그 결과, 목적하는 배경색을 수득하는데 보다 적은 광학 표백제가 요구된다.

열가소성 렌슬렛을 주조하기 전 또는 후에, 인쇄능을 포함하는 시이트의 특성을 개선시키는데 사용될 수 있는 임의의 수의 코팅물로 코팅 또는 처리하여 증기 장벽을 제공하고 이들을 열 밀봉시키거나 부착성을 개선시킬 수 있다. 예로는 인쇄능의 개선을 위한 아크릴 코팅, 가열 밀봉 특성의 개선을 위한 폴리비닐리덴 클로라이드 코팅을 들 수 있다. 추가의 예는 인쇄능 또는 접착성을 개선시키기 위한 플레임, 플라스마 또는 코로나 방전 처리를 포함한다.

본 발명의 확산기 시이트는 광학 보상 필름, 편광 필름 및 기재 구조 액정층으로부터 선택된 하나 이상의 층과 조합되어 사용될 수 있다. 본 발명의 확산 필름은 바람직하게는 확산 필름/편광 필름/광학 보상 필름의 순서로 조합되어 사용된다. 액정 디스플레이 장치에서 상기 필름을 조합하여 사용하는 경우, 상기 필름들은 반사 손실 등을 최소화시키기 위해, 예를 들어 점착성 접착제를 통해 서로 결합될 수 있다. 상기 점착성 접착제는 바람직하게는 배향된 필름에 가까운 굴절률을가짐으로써 광의 계면 반사 손실을 억제한다.

또한, 렌슬렛 확산기 필름은 또다른 광 확산기, 예를 들어 벌크 확산기, 렌즈층, 구슬층, 표면 확산기, 홀로그래프 확산기, 미세구조화된 확산기, 또다른 렌즈 어레이, 또는 이들의 다양한 조합체와 함께 사용될 수 있다. 상기 렌슬렛 확산기 필름은 광을 분산 또는 확산시키며, 이로써 정돈된 주기적 렌즈 어레이를 추가함으로써 발생될 수 있는 임의의 회절 패턴을 파괴한다. 임의의 확산기 또는 렌즈 어레이를 배치하기 전 또는 후에 상기 렌슬렛 확산기 필름을 배치할 수 있다.

본 발명의 확산 시이트는 투명한 중합체로 제조된 필름 또는 시이트와 조합되어 사용될 수 있다. 이러한 중합체의 예는 폴리카보네이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 나프탈레이트와 같은 폴리에스테르, 폴리메틸 메타크릴레이트와 같은 아크릴계 중합체, 및 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리에테르 설폰, 폴리설폰, 폴리아크릴레이트 및 트리아세틸 셀룰로즈이다. 벌크 확산기층은 지지를 위해 유리 시이트에 설치될 수 있다.

또한, 또다른 양태에서 본 발명의 투명한 중합체성 필름은 하나 이상의 광학 코팅물을 포함하여 하나 이상의 렌슬렛 채널을 통한 광학 투과를 개선시킬 수 있다. 종종, 확산기의 효율을 증가시키기 위해 확산기를 반-반사(AR) 피복물층으로 코팅시키는 것이 바람직하다.

본 발명의 확산기 시이트는 입사각에 따라 광 산란 특성이 변화하는 광학 특성을 저하시키지 않는 범위 내에서 필름의 표면 미끄러짐을 개선시키기 위한 첨가제 또는 윤활제(예를 들어, 실리카)가 혼입될 수 있다. 이러한 첨가제의 예는 크실렌, 알콜 또는 케톤과 같은 유기 용매, 아크릴계 수지, 실리콘 수지 또는 Δ금속 옥사이드의 미립자 또는 충전제이다.

본 발명의 렌슬렛 확산기 필름은 일반적으로 광학 비대칭 이방성을 갖는다. 일반적으로, 웹 물질 및 주조된 열가소성 수지는 연신 방향의 광학 축을 갖는 광학 이방성을 나타내는, 광학적으로 등방성인 물질이다. 광학 등방성은 필름 두께(d), 및 필름의 평면에서 느린 광학축 방향에서의 굴절률과 빠른 광학축 방향에서의 굴절률의 차이인 복굴절(Δn)의 곱, 즉 Δn×d(지연)로서 표현된다. 배향 방향은 본 발명의 필름에서의 연신축과 일치한다. 양의 고유 복굴절을 갖는 열가소성 중합체의 경우에는 상기 연신축이 느린 광학축의 방향이고, 음의 고유 복굴절을 갖는 열가소성 중합체의 경우에는 상기 연신g축이 빠른 광학축의 방향이다. Δn×d의 값은 필름의 용도에 따라 좌우되므로 필수적인 수치로서 한정되어야 하는 것은 아니다.

본 발명의 제조공정에서, 바람직한 렌즈 중합체는 슬릿 다이로부터 용융 압출된다. 일반적으로, T 다이 또는 코트 행어 다이(coat hanger die)가 사용되는 것이 바람직하다. 상기 공정은 슬릿 다이를 통해 중합체 또는 중합체 블랜드를 압출시키는 단계, 및 투명한 시이트의 렌즈 중합체 성분을 이들의 유리 고형화 온도 이하에서 캔칭하고 냉각된 주조 드럽 상의 압출된 웹이 확산 렌즈의 모양을 유지하도록 바람직한 렌즈 기하학 구조로 신속히 캔칭하는 단계과 관련된다.

확산 필름 조립체의 제조방법이 개발되었다. 바람직한 방법은 복합 렌즈를복수개 갖는 포지티브 마스터 냉각 롤을 제공하는 단계를 포함한다. 용융 중합체성 물질을 냉각 롤의 표면에 주조하고 렌슬렛 구조를 갖는 중합체성 물질을 투명한 중합체성 필름 상으로 이동시킴으로써 상기 확산 필름을 상기 마스터 냉각 롤로부터 복사할 수 있다.

냉각 롤러는 롤의 표면 상으로 구리 층을 전기도금시키는 단계, 및 이어서 상기 구리층을 비드, 예를 들어 유리 또는 실리콘 디옥사이드로 연마 블라스팅하여 반구 특징을 갖는 표면 결을 생성시키는 단계를 포함하는 공정에 의해 제조된다. 상기 블라스팅된 표면을 밝은 니켈로 전기침착시키거나 깊이 크롬화하여 롤 안쪽으로 오목하거나 롤 바깥쪽으로 볼록한 특징을 갖는 표면 결을 유발한다. 상기 냉각 롤 표면의 이탈 특성으로 인해 수지는 롤러의 표면에 부착되지 않을 것이다.

상기 비드 블라스팅 조작은 노즐 공급 속도, 롤러 표면으로부터의 노즐 거리, 블라스팅 조작 도중 롤러 회전 속도 및 입자의 속도는 정밀하게 제어되는 자동화된 직접 압력 시스템을 사용하여 수행함으로써 목적하는 렌슬렛 구조를 형성한다.

영역당 냉각 롤의 여러 특징은 비드의 크기 및 패턴 깊이에 의해 결정된다. 보다 큰 비드 직경 및 보다 깊은 패턴일수록 주어진 영역에 다수의 특징을 유발한다. 따라서, 상기 다수의 특징은 비드의 크기 및 패턴 깊이에 의해 본질적으로 결정된다.

또한, 본 발명의 복합 렌즈는 주위에 패턴을 진공 형성시키는 단계, 렌즈를 사출성형하는 단계, 및 중합체 웹에서 렌즈를 엠보싱하는 단계에 의해 제조될 수있다. 이러한 제조기법은 광을 효율적으로 확산시킬 수 있는 허용가능한 렌즈를 제조할 수 있으나, 피복 중합체를 패턴화된 롤에 용융 주조하고 이어서 투명한 중합체 웹 상으로 이동시켜 본 발명의 렌즈가 롤에 형성되게 하고, 이로 인해 확산 필름의 제조 비용을 절감시킨다. 또한, 주조 코팅 중합체는 엠보싱 및 진공 형성과 비교하여 보다 효율적으로 복사되고 목적하는 복합 렌즈 기하학적 구조를 나타내는 것으로 밝혀졌다.

본 발명은 하기에 기술되는 전형적인 배열의 임의의 액정 디스플레이 장치와 함께 사용될 수 있다. 액정(LC)은 전자 장치에 광범위하게 사용되고 있다. 디스플레이 시스템에서, LC층은 편광층과 분석층 사이에 위치하며 수직축에 대한 층을 통해 방위 비틀림을 나타내는 디렉터를 갖는다. 분석기는 흡수축이 편광기의 흡수축과 수직이 되도록 배향된다. 상기 편광기에 의해 편광된 입사광은 액정셀을 통과하며 이는 액정의 분자 배향에 영향을 받으며, 상기 분자 배향은 셀을 통한 전압의 인가에 의해 변경될 수 있다. 이러한 원리에 의해, 주변광을 포함하는 외부 공급원으로부터의 광 투과가 제어될 수 있다. 제어를 달성하기 위해 요구되는 에너지는 일반적으로 캐쏘드 광 튜브와 같은 다른 디스플레이 유형에서 사용되는 발광 물질에서 요구되는 것보다 훨씬 적다. 따라서, LC 기술은 디지털 시계, 계산기, 휴대용 컴퓨터, 경량, 적은 전력 소모 및 긴 수명을 중요 특징으로 하는 전자 게임을 포함하나 이로써 한정되지 않는 다수의 용도에 사용된다.

활성 매트릭스 액정 디스플레이(LCD)는 각각의 액정 화소를 구동하기 위한 스위칭 장치로서 박막 트랜지스터(TFT)를 사용한다. 이러한 LCD는 개별적인 액정화소들이 선택적으로 구동될 수 있으므로 신호간섭(cross talk) 없이 고 해상의 영상을 표시할 수 있다. 광학 모드 간섭(OMI) 디스플레이는 오프 상태에서 상기 디스플레이층을 통해 광이 투과되는 "정상적으로 백색"인 액정 디스플레이다. 비틀린 네마틱 액정을 사용하는 LCD의 작동 방식은 통상적으로 복굴절 방식과 광학 회전 방식으로 나뉜다. "필름-보상 수퍼-비틀린 네마틱"(FSTN) LCD는 정상적으로 검정으로서, 즉 전압이 인가되지 않는 경우의 오프 상태에서 광 투과가 억제된다. OMI 디스플레이는 보다 빠른 응답 시간 및 보다 넓은 작동 온도 범위를 갖는 것으로 보고되어 있다.

백열 전구 또는 태양으로부터의 일상적인 광은 랜덤하게 편광된다. 즉, 가능한 모든 방향으로 배향되는 파장을 포함한다. 편광기는, 입사광선으로부터의 2개의 수직 평면-편광화된 성분중 하나를 선택적으로 제거하여 광의 랜덤하게 편광화된 광선을 편광화된 광선으로 전환시키는 작용을 하는 이색성 물질이다. 선형 편광기는 액정 디스플레이(LCD)의 주요 구성요소이다.

LCD 장치에 사용하기에 충분한 광학 성능을 보유하는 여러 유형의 고 이색성 비율 편광기가 있다. 이러한 편광기들은 하나의 편광 구성요소를 투과하고 이에 수직인 다른 하나의 구성요소를 흡수하는(이러한 효과를 이색성이라 함) 물질의 얇은 시이트로 제조된다. 가장 통상적으로 사용되는 가소성 시이트 편광기는 폴리비닐 알콜(PVA) 중합체 쇄가 다소 평행으로 정렬된 일축-연신된 폴리비닐 알콜로 구성된다. 이어서, 상기 정렬된 PVA는 요오드 분자 또는 착색된 이색성 염료의 조합물로 도핑되어, 흡수되고 상기 PVA에 의해 일축 배향되어 중성의 그레이 착색된 고이방성 매트릭스를 제조한다(예를 들어, 유럽특허 제 0 182 632 A2 호를 참조한다, 수미토모 케미칼 캄파니 리미티드(Sumitomo Chemical Company Limited)). 이어서, 부서지기 쉬운 상기 PVA 필름을 기계적으로 보조하기 위해 트리아세틸 셀룰로즈(TAC) 또는 이와 유사한 지지체의 단단한 층의 양면에 적층시킨다.

콘트라스트, 색상 재현, 및 안정한 그레이 스케일 강도는 액정 기술을 사용하는 전자 디스플레이에서 중요한 품질 속성이다. 액정 디스플레이의 콘트라스트를 제한하는 주요 인자는 어둡거나 "검정" 화소 상태인 액정 소자 또는 셀에서의 광의 "누출" 성향이다. 또한, 액정 디스플레이의 누출 및 이로 인한 콘트라스트는 상기 디스플레이 스크린이 시인되는 각도에 따라 좌우된다. 전형적으로, 최적 콘트라스트는 디스플레이에 대해 거의 수직인 입사각을 중심으로 좁은 시인각의 범위내에서만 관찰되며, 상기 시인각이 증가함에 따라 급속히 저하된다. 색상 디스플레이에서, 상기 누출 문제는 콘트라스트를 저하시킬 뿐만 아니라 색상 재현의 저하와 관련된 색상 또는 색조 변형을 야기한다. 블랙 상태에서의 광 누출 이외에도, 액정 물질의 광학 이방성으로 인해 시인각의 함수로서의 밝기-전압 곡선이 이동함으로써 비틀린 네마틱 액정 디스플레이에서의 좁은 시인각의 문제점이 악화된다.

본 발명의 투명한 중합체성 필름은, 배면광 시스템에서의 광 산란 필름으로서 사용되는 경우 휘도를 고르게 할 수 있다. 휴대용 컴퓨터에서 사용되는 것과 같은 백-릿(back-lit) LCD 디스플레이 스크린은 상기 광원에 해당하는 개별적인 "핫 스폿(hot spot)"이 감지될 수 있도록 비교적 편재화된 광원(예를 들어, 형광), 또는 상기 LCD 스크린에 비교적 가까이 위치한 것으로서 비교적 편재화된 광원의어레이를 포함할 수 있다. 상기 액정 디스플레이 장치는, 예를 들어 활성 매트릭스 구동 및 단순 매트릭스 구동으로부터 선택된 구동방법, 및 예를 들어 비틀린 네마틱, 초비틀린 네마틱, 강유전성 액정 및 반강유전성 액정 방식으로부터 선택된 액정 방식의 조합을 나타내는 디스플레이 장치를 포함하나, 본 발명이 상기 조합에 의해 한정되는 것은 아니다. 액정 디스플레이 장치에서, 본 발명의 배향된 필름은 반드시 배면광의 전면에 위치된다. 본 발명의 렌슬렛 확산기 필름은 모든 방향에서의 탁월한 가시도를 수득하도록 광을 확장시키는 탁월한 광 산란 특성을 가지므로 디스플레이를 통한 액정 디스플레이 장치의 밝기를 균등하게 할 수 있다. 이러한 렌슬렛 확산기를 하나만 사용하여도 상기의 효과는 달성될 수 있으나, 복수개의 필름을 조합하여 사용할 수 있다. 균등화 렌슬렛 확산기 필름은 광을 디버싱(disbursing)하는 투과 방식으로 LCD 물질의 전면에 배치되어 보다 균등화시킨다. 본 발명은 장치를 구성하는 광원으로서의 중요한 용도를 갖는다. 다수의 적용에서는, 샘플에 분포된 광이 변경될 것이고 이는 바람직하지 못하여 특정한 적용에서 문제가 될 수 있으므로 광원 자체의 출력으로부터 필라멘트 구조를 제거하는 것이 바람직하다. 또한, 광원이 배치된 후 광원 필라멘트 또는 아크의 배향의 변형이 잘못되고 해석의 오인을 야기할 수 있다. 광원과 검출기 사이에 배치된 본 발명의 균등화 렌슬렛 확산기 필름은 약간의 필라멘트 구조의 광원으로부터의 출력을 제거할 수 있으며, 이로써 광원으로부터 광원으로의 동일하고 균등화된 출력을 발생시킨다.

상기 렌슬렛 확산기 필름은, 목적하는 방향으로 유도된 균등화된 광을 제공함으로써 단계별로 조명을 제어하는데 사용될 수 있다. 무대 및 텔레비전 제조에서는 적절한 조명에 필요한 모든 상이한 효과를 달성하기 위해 광범위한 무대 조명이 사용되어야 한다. 이로 인해, 불편하고 고가인 다수의 상이한 램프를 사용해야 한다. 본 발명의 필름은 램프 위에 배치되어 경우에 따라 광을 분산시키는데 거의 무한대의 유동성을 달성할 수 있다. 결과적으로, 이동성 또는 비이동성, 임의의 모양을 갖는 대부분의 대상을 정확히 조명할 수 있다.

금속성 필름 등으로 구성된 반사층을 본 발명의 상기 레슬렛 확산기 필름에 적용시킴으로써 형성된 반사 필름은 교통 표지를 위한 역반사 부재로서 사용될 수 있다. 이는 차, 자전거 및 사람에게 적용되어 사용될 수 있다.

또한, 본 발명의 렌슬렛 확산기 필름은 법령 시행 및 보안 시스템의 영역에 사용되어, 전체 보안 영역에 걸쳐 레이저 다이오드(LD) 또는 발광 다이오드(LED)로부터의 출력을 균등화하여 적외선(IR) 검출기에 고 콘트라스트를 제공하는데 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 필름은 LED 또는 LD 공급원을 사용하는 장치, 예를 들어 은행 수표 판독기 또는 피부 관리 장치로부터 구조를 제거하는데 사용될 수 있다. 이는 보다 큰 정확성을 유도한다.

외과의사의 모자에 부착된 광섬유 광 조립체는, 수술 도중 상기 광 섬유 소자중 하나가 파손되는 경우 수술 부위에서의 강도 편차 변환시킬 수 있다. 본 발명의 렌슬렛 확산기 필름은 섬유 다발의 말단에서 잔여 섬유로부터 나온 광을 균질화시키고 환자에게 향해진 광으로부터 파손된 소량의 섬유를 제거한다. 표준 초점 유리(standard ground glass) 확산기는 처리량의 손실을 야기하는 심각한 후방 산란으로 인해 상기 용도에는 효율적이지 못하다.

또한, 본 발명의 렌슬렛 확산기 필름은 공급원의 필라멘트 또는 아크를 파괴함으로써 현미경하에서 샘플을 균일하게 조명하여 균일하게 조명된 시인 영역을 발생시키는데 사용될 수 있다. 또한, 섬유를 통해, 예를 들어 나선형 섬유의 광 출력을 전파하는 다양한 방식을 균일화시키는데 사용될 수 있다.

또한, 본 발명의 렌슬렛 확산기 필름은 작업 공간 및 생활 공간을 위한 적절한 조명을 제공하는 것과 같은 중요한 건축학적 용도를 갖는다. 전형적인 상업적 적용에서, 저렴한 투명한 중합체성 확산기 필름은 방 전체로 광을 확산시키는 것에 조력할 수 있다. 종래 확산기 중 하나를 대신하는 본 발명의 균일화기는 방을 가로지르는 모든 각도로 광이 고르게 확산되고 핫 스폿이 없는, 보다 양호한 광 출력의 균일화를 제공한다.

또한, 본 발명의 렌슬렛 확산기 필름은 광 조명 예술작품을 확산시키는데 사용될 수 있다. 투명한 중합체성 필름 확산기는 적당한 크기로 적절히 제조되고 가장 바람직한 방식으로 예술품을 묘사하기 위한 구경으로 유도된다.

또한, 본 발명의 렌슬렛 확산기 필름은 디스플레이 장치와 같은 광학 설비의 부품으로서 광범위하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 액정 디스플레이 장치의 후광 시스템의 전술한 광 산란판 이외에도, 반사 액정 디스플레이 장치에서의 금속 필름과 같은 반사 필름, 또는 상기 금속 필름을 상기 장치의 후면(관찰자의 반대편)에 배치하는 경우 전면(관찰자측)으로 상기 필름을 유도하는 전면 반사 필름으로 적층된 광-반사판으로서 사용될 수 있다. 본 발명의 렌슬렛 확산기 필름은 ITO 필름으로 대표되는 인듐 옥사이드로 구성된 투명한 전도층을 적층시킴으로써 전극으로서 사용될 수 있다. 상기 물질이 반사 스크린, 예를 들어 전면 투사 스크린을 형성하는데 사용되는 경우, 광 반사층은 투명한 중합체성 필름 확산기에 적용된다.

투명한 중합체성 확산기 필름의 또다른 용도는 배면 투사 스크린으로서, 일반적으로 영상을 광원으로부터 스크린으로 넓은 영역에 걸쳐 투사하는 것이 바람직하다. 텔레비전의 시인각은 전형적으로 수직 방향에서 수평 방향보다 작다. 상기 확산기는 상기 광을 퍼뜨려 시인각을 증가시키는 역할을 한다.

확산 필름 샘플은 적분구가 장착된 히타치(Hitachi) U4001 UV/Vis/NIR 분광계로 측정하였다. 전체 투과율 스펙트럼은 복합 렌즈의 전면이 적분구를 향하도록 광선 포트에 샘플을 배치함으로써 측정하였다. 보정된 99% 확산 반사 기준물질(NIST-추적가능)을 정상 샘플 포트에 배치하였다. 유사한 방식이나 99% 타일을 제거하여 상기 확산 투과율 스펙트럼을 측정하였다. 확산 반사율 스펙트럼은, 코팅된 면이 적분구를 향하도록 샘플을 샘플 포트에 배치함으로써 측정하였다. 샘플의 역행으로부터 반사를 배재시키기 위해 샘플 뒤에는 아무것도 배치하지 않았다. 모든 스펙트럼은 350 내지 800nm에서 수득하였다. 상기 확산 반사율 결과는 99% 타일에 대하여 인용되므로 수치는 절대적인 것이 아니나 99% 타일의 보정 결과에 따라 수정되어야 한다.

전체 광 투과%는 모든 각도에서 샘플을 거쳐 투과된 광의 %를 지칭한다. 확산 투과율은 입사광 각도로부터 2.5° 각도를 벗어난 샘플을 통과하는 광의 %로서 정의된다. 확산광 투과율은 확산 투과에 의해 샘플을 거쳐 통과하는 광의 %이다.확산 반사는 샘플에 의해 반사된 광의 %로서 정의된다. 실시예에서 언급되는 %는 500nm에서 측정하였다. 샘플의 흡수성 및 측정된 샘플들의 근소한 편차로 인해 상기 값들의 총합은 100%가 되어서는 안된다.

본 발명의 실시양태는 개선된 광 확산 및 투과 뿐만 아니라 감소된 두께 및 감소된 광 산란 경향을 갖는 확산 필름을 제공할 수 있다.

실시예

하기 실시예에서, 복합 렌즈 기하학적 구조를 갖는 패턴화된 냉각 롤에 대해, 압출 등급 폴리올레핀 중합체를 압출 주조하여 본 발명의 착물 광 확산 렌즈를 형성하였다. 이어서, 상기 패턴화된 폴리올레핀 중합체(복합 렌즈의 형태)를 폴리에스테르 웹 물질로 이동시키고 이로써 착물 표면 렌즈를 갖는 광 확산기를 형성하였다. 하기 실시예를 통해, 투명한 중합체 웹 물질 상에 형성된 착물 표면 렌즈가 중합체 웹의 표면 상에 형성된 랜덤한 단일 중합체 렌즈 및 아크릴계 매트릭스의 구형 비드의 분산을 사용한 종래 기술의 광 확산기와 비교하여 보다 뛰어난 광 확산을 제공하는 것을 알게 될 것이다. 또한, 상기 광 확산기가 저렴한 비용 및 LC 장치로 삽입할 수 있는 기계적 특성을 가짐이 명백할 것이다.

2개의 패턴화된 냉각 롤(복합 렌즈 및 단일 렌즈 기하학적 구조)을, 롤러의 표면 상에 구리층을 전착시키는 단계, 및 이어서 유리 비드로 상기 구리층의 표면을 연마하여 블라스팅시켜 반구형의 표면 결을 형성시키는 단계를 포함하는 공정으로 제조하였다. 생성된 블라스팅된 표면을, 상기 롤 안쪽으로 오목하거나 롤 바깥쪽으로 볼록한 특징을 갖는 표면 결이 생성되는 깊이로 밝은 니켈 전착시켰다. 상기 비드 블라스팅 조작을, 노즐 공급 속도, 롤러 표면으로부터의 노즐 거리, 블라스틱 조작 도중의 롤러 회전 속도 및 입자 속도가 정밀하게 제어되는 자동화 직접 압력 시스템을 사용하여 수행됨으로써 목적하는 복합 렌즈 구조를 형성하였다. 영역별 냉각 롤의 다수의 특징은 비드 크기 및 패턴 깊이에 의해 결정된다. 보다 큰 비드 직경 및 보다 깊은 패턴은 주어진 영역에서 보다 많은 특징을 유발한다.

복합 렌즈 패턴화된 롤을, 강철 롤 블랭크로 시작하여 제조하고 447MPa의 압력에서 14그릿의 크기로 그릿 블라스팅하였다. 이어서, 롤을 크롬 도금하였다. 롤의 표면에 생성된 복합 렌즈는 볼록하였다. 단일 렌즈 패턴화된 롤(대조)을, 구리 롤 블랭크로 시작하여 제조하고 310MPa의 압력에서 14 구형 그릿의 크기로 그릿 블라스팅하였다. 롤의 표면에 생성된 단일 렌즈는 오목하였다.

실질적으로 LDPE(이스트만 케미칼 등급 D4002P) 96.5%, 아연 옥사이드 3% 및 칼슘 스테아레이트 0.5%를 포함하는 코트 행어 슬롯 다이(coat hanger slot die)로부터 97.2%의 광 투과율%를 갖는 100㎛의 투명한 배향된 웹 폴리에스테르 웹으로 폴리올레핀 중합체를 압출 코팅시킴으로써 광 확산 시이트를 형성하는데 상기 2개의 패턴화된 냉각 롤을 사용하였다. 상기 폴리올레핀 주조 코팅의 적용범위는 25.88g/㎡이었다.

복합 렌즈를 함유하는 본 발명의 물질은 27.1㎛의 평균 직경을 갖는 대형 렌즈 및 대형 렌즈의 표면에 6.7㎛의 평균 직경을 갖는 소형 렌즈를 포함하는, 랜덤하게 분포된 렌즈를 갖는다. 소형 렌즈: 대형 렌즈의 평균 비는 17.2:1이었다. 랜덤하게 분포된 단일 렌즈를 포함하는 대조 확산 시이트의 평균 직경은 25.4㎛이었다. 주조 코팅된 확산 시이트의 구조는 아래와 같다.

전술한 바와 같이 형성된 중합체 렌즈(본 발명 및 대조), 및 폴리에스테르 웹 물질 상에 코팅된 것으로 아크릴계 결합제층 중의 8㎛ 중합체 비드를 함유하는 종래 기술의 중합체 광 확산기를 함유하는 2개의 확산 시이트에 대해, 광 투과율%, 확산광 투과율%, 정반사광 투과율% 및 확산 반사율%을 측정하였다.

확산 필름 샘플을 적분구가 장착된 히타치 U4001 UV/Vis/NIR 분광계로 측정하였다. 전체 투과율 스펙트럼을, 복합 렌즈가 적분구를 향하도록 샘플을 전면의 광선 포트에 배치함으로써 측정하였다. 보정된 99% 확산 반사 기준물질(NIST-감지가능)을 정상 샘플 포트에 배치하였다. 확산 반사율 스펙트럼을, 코팅된 면이 적분구를 향하도록 샘플을 샘플 포트에 배치함으로써 측정하였다. 모든 스펙트럼은 350nm 내지 800nm에서 수득하였다. 확산 반사율 결과는 99% 타일에 대해 인용되므로, 수치는 절대적이지 않으나 99% 타일의 보정 결과에 따라 수정되어야 한다.

투과된 광의 전체 %는 모든 각도에서 샘플을 통해 투과된 광의 %를 지칭한다. 확산 투과율은 입사광 각도로부터 2.5° 벗어난 샘플을 통과하는 광의 %로서 정의된다. 확산광 투과율은 확산 투과에 의해 샘플을 통과하는 광의 %이다. 확산 반사율은 샘플에 의해 반사된 광의 %로서 정의된다. 실시예에서 언급되는 %는 500nm에서 측정되었다. 샘플의 흡수 또는 측정된 샘플에서의 근소한 편차로 인해,상기 값들의 총합은 100%가 되지 않는다.

본 발명, 대조 및 종래 물질에서의 측정값을 하기 표 1에 나타낸다.

샘플	1	2	3
	본 발명(복합 렌즈)	대조(단일 렌즈)	대조(종래 기술)
500nm에서 측정된 총 투과율	91.7	87.4	66.7
500nm에서 측정된 확산 투과율	85.2	59.0	65.7
500nm에서 측정된 스펙트럼 투과율	6.5	28.4	1.0
500nm에서 측정된 확산 반사율	7.6	5.7	33.3

상기 결과가 명백히 나타내는 바와 같이, 투명한 중합체의 표면에 형성된 복합 중합체 렌즈는 보다 밝은 액정 디스플레이 장치를 허용하는 탁월한 광 확산 및 투과율%를 제공한다. 본 발명의 물질의 경우, 확산광 투과율은 85.2%로서 단일 렌즈(59.0%) 및 종래 기술의 물질(65.7%)의 경우보다 매우 양호한 결과를 나타내었다. 본 발명의 복합 렌즈는 단일 렌즈(1개의 구부러진 표면) 및 종래 기술의 물질(1개의 구부러진 표면)과 비교하여 투과된 광 확산을 위한 보다 많은 구부러진 표면 영역을 제공한다. 확산광 투과율은, 확산 시이트가 LC 장치에서 통상적으로 사용되는 광 유도체의 패턴을 마스킹해야 하는 LC 장치의 품질에 있어서 중요한 인자이다. 내부 산란 및 광원 후방의 반사를 감소시키는 렌즈를 제공함으로써, 본 발명의 물질은 광 에너지의 91.7%가 확산기를 통과하는 것을 허용하며 이로써 보다 밝은 액정 디스플레이가 제조된다.

표 1에서 측정된 모든 측정치들에 있어서, 샘플 1을 고 확산광 투과율을 갖는 고 전체 투과율에 결합시켰다. 이로써 대부분의 광이 필름을 통과하게 하여 보다 밝은 LC 디스플레이를 가능하게 하는 패턴을 마스킹하는 필름을 생성한다. 샘플 2는 밝은 LC 디스플레이를 형성하는 고 투과율 값을 갖지만, 광 유도체의 패턴이 디스플레이를 통해 시인될 수 있도록 낮은 확산 투과율 값을 갖는다. 샘플 3에서는, 필름을 빠져나가는 대부분의 광이 확산되어 광 유도체의 패턴을 마스킹하였다. 빠져나가는 광은 거의 대부분 확산되지만, 전체 투과율 측정은 광을 낮게 차단시키며 바람직하지 못한 어두운 디스플레이를 형성한다. 또한, 샘플 3을 통과하는 광은 큰 반사%로 소모되었다.

또한, 본 발명의 물질은 배향된 폴리에스테르 기재 상에 구성되므로, 상기 물질은 주조 확산기 시이트와 비교하여 보다 높은 탄성계수를 갖는다. 실시예의 배향된 중합체 기재는 보다 얇고 효율적인 비용의 광 확산기를 가능하게 하고 실시예 물질의 물질 함량으로서의 광이 종래 기술의 물질보다 감소된다.

실시예는 주로 LC 장치에서의 열가소성 광 확산 물질의 용도로서 언급되나, 본 발명의 물질은 후광 디스플레이, 확산층을 함유하는 영상 소자, 정반사 가정용 조명 및 개인용 스크린을 위한 확산기, 영상 캡쳐 확산 렌즈 및 온실 조명 확산과 같은 다른 확산 용도로 사용될 수 있다.

본 발명의 실시양태에서는, 투명한 중합체성 필름의 상부 표면에 볼록 복합 렌즈가 존재하고 투명한 중합체성 필름의 하부 표면에 오목 복합 렌즈가 존재하는 것; 투명한 중합체성 필름의 상부 표면에 볼록 복합 렌즈가 존재하고 투명한 중합체성 필름의 하부 표면에 오목 복합 렌즈가 존재하는 것; 투명한 중합체성 필름의상부 표면에 오목 복합 렌즈가 존재하고 투명한 중합체성 필름의 하부 표면에 오목 복합 렌즈가 존재하는 것; 투명한 중합체성 필름의 상부 표면에 오목 복합 렌즈가 존재하고 투명한 중합체성 필름의 하부 표면에 볼록 복합 렌즈가 존재하는 것;

복합 렌즈가 임의의 방향에서 mm당 22 내지 66개의 평균 빈도로 존재하는 것;

복합 렌즈가 x 및 y 방향에서 15 내지 40마이크론의 평균 폭을 갖는 것;

복합 렌즈가 x 및 y 방향에서 2 내지 20마이크론 또는 3 내지 8마이크론의 평균 폭을 갖는 소형 렌즈를 복수개 포함하는 것;

투명한 필름 또는 복합 렌즈가 올레핀 반복 단위, 카보네이트 반복 단위 또는 에스테르 반복 단위중 하나 이상을 포함하는 물질로 구성되는 것;

투명 필름이 트리 아세틸 셀룰로즈를 포함하는 물질로 구성되는 것;

필름의 확산광 투과율이 50% 초과인 것;

필름의 확산광 투과율이 92% 이상인 것;

복합 렌즈가 반구 또는 비구면인 것;

복합 렌즈의 높이/직경의 비가 0.03 내지 1.0 또는 0.25 내지 0.48인 것;

대형 렌즈당 소형 렌즈의 수가 평균 2 내지 60 또는 5 내지 18인 것;

투명한 중합체성 필름의 두께가 12.5 내지 50㎛인 것;

필름이 복합 렌즈를 함유하는 제 1층 및 제 1층의 기재 역할을 하는 제 2층의 2개 이상의 적분층으로 구성되는 것;

필름이 광원, 및 표면에 복합 렌즈를 복수개 포함하고 65% 이상의 확산광 투과율을 갖는 후광 장치에 사용되는 것을 포함한다.

본 특허 및 본원에서 언급된 다른 문헌의 모든 내용은 본원의 참조문헌으로서 인용된다.

본 발명은 하나 이상의 표면에 복합 렌즈를 복수개 포함하는 상부 및 하부 표면을 갖는 투명한 중합체성 필름에 관한 것으로서, 이러한 필름은 정반사광원들을 동시에 확산시키면서도 개선된 광 투과성을 제공한다.

Claims (7)

1. 하나 이상의 표면에 복합 렌즈를 복수개 포함하는 상부 표면 및 하부 표면을 갖는 투명한 중합체성 필름.
2. 제 1 항에 있어서,

   복합 렌즈가 표면 상에 랜덤하게(randomly) 분포되는 투명한 중합체성 필름.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상부 및 하부 표면 모두에 복합 렌즈가 존재하는 투명한 중합체성 필름.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   복합 렌즈가 임의의 방향에서 mm당 5 내지 250개의 평균 빈도로 존재하는 투명한 중합체성 필름.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   복합 렌즈가 필름면의 x 및 y 방향에서 3 내지 60마이크론의 평균 폭을 갖는 투명한 중합체성 필름.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   확산광 투과율이 80 내지 95%인 투명한 중합체성 필름.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   250㎛ 미만의 두께를 갖는 투명한 중합체성 필름.