KR200434118Y1 - 광확산 및 집광 기능을 갖는 광학 필름 시트 - Google Patents

Abstract

본 고안의 광학 필름 시트는 광확산 및 집광 기능을 갖는다. 광학 필름 시트는 기판과, 기판의 일측 면에 적치되는 확산 집광층을 포함한다. 확산 집광층은 다수의 확산 집광 유니트는 가지며, 이 유니트는 확산 집광층에 적치된다. 각 유니트는 타원 형태의 원호 표면을 가지며, 각 원호 표면은 장축과 단축을 갖는다. 원호 표면의 곡률을 변화시키고, 장축과 단축의 비율을 변경하며, 원호의 축 방향을 변경함으로써, 광학 필름 시트는 확산 집광 유니트 내에서 발생된 굴절 과정에 의해 수평 방향과 수직축 방향 모두를 따라서 광확산 및 집광 기능을 갖는다.

광학 필름, 광확산, 집광, 확산 집광층, 원호 표면.

Description

광확산 및 집광 기능을 갖는 광학 필름 시트{Optical film sheet with functions of light diffusion and light convergence}

도 1은 종래의 집광 시트를 보여주는 사시도,

도 2는 종래 확산 시트의 단면을 보여주는 도면,

도 3은 본 고안의 제1실시예에 따른 확산 집광 필름 시트를

보여주는 사시도,

도 4는 도 3의 확산 집광 필름 시트의 평면도,

도 5는 도 3의 확산 집광 유니트의 장축 방향의 단면을 보여주는 도면,

도 6은 도 3의 확산 집광 유니트의 단축 방향의 단면을 보여주는 도면,

도 7은 본 고안의 제2실시예에 따른 확산 집광 필름 시트를

보여주는 사시도,

도 8은 도 7의 확산 집광 필름 시트의 평면도,

도 9는 본 고안의 제3실시예에 따른 확산 집광 필름 시트를

보여주는 사시도,

도 10은 도 9의 단면을 보여주는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

3 : 확산 집광 필름 시트 31 : 기판

32 : 확산 집광층 32a : 확산 집광 유니트

본 고안은 광 필름 시트에 관한 것으로, 특히 광확산 및 집광의 이중 기능을 갖는 광 필름 시트에 관한 것이다.

"휘도 증강 필름 내에 존재하는 홈 첨단부의 변형을 방지하는 방법"으로 명칭된 WIPO 특허출원 제 WO96/23649호에서는 도 1에 도시된 것과 같은 집광 필름 시트가 나와 있다. 집광 필름 시트(1)는 기판(11)과, 이 기판(11)의 표면에 배열된 다수의 프리즘 열(12)을 포함한다. 프리즘 열(12)은 제1평면(12a)과 제2평면(12b)을 갖는다.

프리즘 열의 내부 굴절에 의해 제1평면(12a)과 제2평면(12b)에 대한 광확산이 가능하다. 그러나, 특정 각도에서 확산 휘도의 피크가 발생한다. 실질적인 광학 장치에서는 쓸모 없는 높은 광 손실이 발생하고 시야각의 변화에 따라서 휘도 역시 급격히 저하된다. 백라이트 모듈(backlight module)에서는 휘도를 균일하게 하기 위하여 상부 면과 하부 면에 각각 확산 시트가 필요하다.

집광 필름 시트(1)는 각각이 고정된 축 방향을 갖는 프리즘 열(12)의 배열로 이루어졌기 때문에 집광 방향은 모든 프리즘 열에 대해 고정된다. 실질적인 종래 제품에서는, 수평 집광 또는 수직 집광 기능이 선택적으로 제공된다. 그러나, 수평 집광과 수직 집광의 이중 기능은 단일 제품에서 동시에 제공될 수는 없다. 단일 제품에서 양 방향으로의 집광이 요구될 경우에는, 그 제품 내에 수평 집광이 가능한 집광 필름 시트와 함께 수직 집광이 가능한 또 다른 집광 필름 시트가 필요하다. 또한, 프리즘 열의 꼭지각은 일반적으로 대략 90°정도의 예각이므로, 프리즘 열은 스크래치 손상이 발생하기 쉽다. 따라서, 보호용 필름이 필요하며, 집광 필름 시트의 사용 전에 보호용 필름을 먼저 제거하고 사용하게 된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 확산 필름 시트(2)는 투명 기판(21)과, 이 기판(21)의 상부 면에 적치되는 확산층(22)과, 기판(21)의 하부 면에 적치되는 반사 시트(23)를 포함한다. 확산층(22)은 다중 확산 입자(22a)와 접착제(22b)를 포함한다. 확산 입자(22a)는 접착제(22b) 내에 완전히 묻힐 상태일 수 있으며 또는 접착제(22b) 내에서 도드라지도록 묻힐 수도 있다. 어떤 방식이든 확산층(22)의 상부는 거친 표면을 갖는다. 빛이 확산층(22)을 통하여 조사됨에 따라서 원하는 광확산 효과가 나타난다. 확산 입자(22a)는 투명한 볼 형태의 물체이며 광확산 목적에 유리하다.

상술한 확산 필름 시트는 어떠한 집광 기능도 없으며 주요 기능은 광확산 기능이다. 노트북 컴퓨터의 백라이트 모듈에 사용되는 경우에는 수량 제한으로 인하 여 냉음극 형광램프(CCFL)의 집광 필름 시트의 대처가 필요하다.

본 고안의 목적은 확산 및 집광 기능을 모두 제공할 수 있는 광학적 미세구조를 갖는 광학 필름 시트를 제공하고자 하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 다중 광학 필름 시트의 사용을 대체할 수 있는 단일 광학 필름 시트를 제공하고자 한다.

본 고안의 또 다른 목적으로는 광 손실을 최소화하고 휘도를 개선할 수 있는 광학 필름 시트의 사용 숫자를 최소화하고자 하는 것이다.

본 고안의 일 실시예에 의한 광확산 및 집광 기능을 갖는 광학 필름 시트는, 제1표면과, 이 제1표면의 반대에 제2표면을 갖는 기판과; 각각의 원호 표면을 포함하는 다수의 확산 집광 유니트를 가지면서 상기 기판의 제1표면에 적치되는 확산 집광층을 포함하여, 상기 원호 표면의 형상은 광학 필름 시트가 광확산 및 집광 기능을 갖도록 한다.

이러한 본 고안의 목적과 장점은 다양한 도면에서 예시하고 있는 바람직한 실시예에 대한 다음의 상세한 설명을 이해한 당업자에게 명확하게 이해될 것이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 고안의 제1실시예에 따른 확산 집광 필름 시트(3)는 기판(31)과, 확산 집광층(32)과, 대전방지 고밀층(anti-static dense layer)(33)을 포함하며, 확산 집광층(32)은 다중 확산 집광 유니트(32a)를 포함한다.

기판(31)은 상부 면(31a)과 하부 면(31b)을 포함하여 빛의 투과가 가능하다. 확산 집광층(32)은 기판(31)의 표면에 자외선 경화성 투명 폴리에스테르를 먼저 코팅한 후에 이 폴리에스테르를 몰드(mold)로 롤 프레스하여 다중 확산 집광 유니트(32a)가 형성된 미세구조를 얻는다. 마지막으로, 폴리에스테르의 다중 미세구조는 경화 과정이 이루어지도록 자외선에 노출한다.

최종적인 확산 집광 유니트(32a)는 미세 구조의 형태로 존재하며, 각 미세 구조는 비연속적인 형태로 서로 인접한다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 실질적으로 각 확산 집광 유니트(32a)는 장축 방향의 길이 L과, 단축 방향의 길이 W인 타원 모양의 원호 표면을 갖는다. 비율은 원호 표면의 단축 길이(W)에 대한 원호 표면의 장축 길이(L)로 정의된다. W:L의 비율은 1:1에서 1:∞가 될 수 있으나, 바람직하게는 1:1에서 1:5가 된다. 바람직한 실시예로는, 두 인접한 확산 집광 유니트가 비연속적으로 형성되며, 확산 집광 유니트들 중의 하나의 장축은 다른 확산 집광 유니트의 장축과 평행하다. 길이 L은 20㎛에서 80㎛ 사이가 바람직하다.

도 5에 도시된 바와 같이, 원호 표면에서의 높이는 장축 방향을 따라서 변하 며, 기판(31)에 대해 최대 높이 H를 갖는다. 또한 도 6에 도시된 바와 같이, 원호 표면에서의 높이는 단축을 따라서 변하며, 기판(31)에 대해 최대 높이 H를 갖는다. 높이 H는 25㎛에서 80㎛가 바람직하다.

확산 집광 유니트(32a)의 원호 표면은 광확산과 집광 기능을 제공한다. 확산 집광 유니트의 길이 L과 W의 변화에 따라서, 확산 집광 유니트의 장축 방향으로는 작은 굴절각을 얻을 수 있으며, 확산 집광 유니트의 단축 방향으로는 큰 굴절각을 얻을 수 있다. 이는 확산 집광 유니트의 장축과 단축 방향에 대해 다른 굴절 능력을 갖게 되는 것이다. 따라서, 단축 방향의 복사광은 큰 집광 특성을 가지며, 장축 방향의 복사광은 큰 확산 특성을 갖는다. 즉, L/W 비율의 변화에 따라서 확산 집광 유니트가 한 축 방향으로는 확산 기능이 우세하며 다른 축 방향으로는 집광 기능이 우세하도록 할 수 있다.

도 7 및 도 8을 참고하면, 도 3 및 도 4의 실시예와 비교하여 제2실시예의 확산 집광 필름 시트(7)는, 인접한 두 확산 집광 유니트(72a)는 비연속적으로 형성되고, 확산 집광 유니트들 중에 하나의 장축은 다른 확산 집광 유니트의 장축과 직각을 이루는 점에 차이가 있다. 도면부호 73은 대전방지 고밀층이다.

확산 집광 필름 시트(7)는 확산 집광 유니트(72a)를 가지며, 각각은 수평 방향과 수직 방향으로의 장축을 갖는다. 따라서, 집광 기능은 수평 방향과 수직 방향 모두에서 나타난다. 수평 방향의 장축과 수직 방향의 장축을 갖는 확산 집광 유니트(72a)의 비율을 결정함에 따라서, 확산 또는 집광되는 광량이 조절된다.

도 9 및 도 10을 참고하면, 도 3 및 도4의 실시예와 비교하여 제3실시예의 확산 집광 필름 시트(9)에서는, 확산 집광층(92)이 일체형 렌즈(92a)를 갖는다. 바람직하게는, 렌즈(92a)는 반구 렌즈이며, 제1실시예 및 제2실시예에서 기재된 것과 같이 확산 집광 유니트의 모양과 유사하다. 렌즈들은 기판(91)의 표면에 일렬로 배열되며, 렌즈(92a) 재질로는 투명 확산 입자(92b)가 혼합된 합성수지를 포함한다. 투명 확산 입자는 확산 집광층(92) 내에 완전히 묻힌 형태일 수 있으며, 또는 확산 집광층(92) 내에 도드라지게 묻힐 수도 있다. 도면부호 93은 대전방지 고밀층이다. 확산 입자(92b)의 굴절률은 렌즈(92a)의 굴절률과는 다르다. 빛이 투과 시에 렌즈(92a)는 먼저 빛을 확산시키게 된다. 바람직하게는, 대전방지 고밀층(93)은 확산 기능을 갖도록 확산 입자(92b)와 혼합된다. 또한, 확산 입자(92b)는 제1실시예와 제2실시예에서 언급된 경우에도 적용될 수가 있다.

비록 본 고안은 바람직한 실시예만으로 설명하였으나, 이러한 실시예만으로 한정하여 해석될 수는 없는 것이며, 이러한 실시예로부터 당업자에게 명확한 다양한 교체나 변경이 있을 수 있다. 따라서, 첨부된 청구범위는 본 고안의 진정한 기술적 사상과 기술적 범위에 포함되는 모든 교체나 변형을 포함하고자 하는 것이다.

이상과 같은 본 고안의 광확산 및 집광 기능을 갖는 광학 필름 시트는, 확산 및 집광 기능을 모두 제공할 수 있어 종래의 다중 광학 필름 시트를 대체하고, 광 손실을 최소화하고 휘도를 개선할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 제1표면과, 이 제1표면의 반대에 제2표면을 갖는 기판과;

   각각의 원호 표면을 포함하는 다수의 확산 집광 유니트를 가지면서 상기 기판의 제1표면에 적치되는 확산 집광층을 포함하여,

   상기 원호 표면의 형상은 광학 필름 시트가 광확산 및 집광 기능을 갖도록 하는 광확산 및 집광 기능을 갖는 광학 필름 시트.
2. 제1표면과, 이 제1표면의 반대에 제2표면을 갖는 기판과;

   각각의 원호 표면을 포함하는 다수의 확산 집광 유니트를 가지고, 확산 입자들과 함께 형성되어 광확산 및 집광 기능을 가지면서 상기 기판의 제1표면에 적치되는 확산층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광확산 및 집광 기능을 갖는 광학 필름 시트.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 원호 표면은 장축과 단축을 가지며, 원호 표면의 단축 방향의 제1길이와 장축 방향의 제2길이의 비율은 1:1에서 1:5인 것을 특징으로 하는 광확산 및 집광 기능을 갖는 광학 필름 시트.
4. 제3항에 있어서, 서로 인접한 두 개의 확산 집광 유니트는 비연속적으로 형성되고, 확산 집광 유니트들 중의 하나의 장축은 선택적으로 다른 확산 집광 유니 트의 장축과 평행하거나 수직한 것을 특징으로 하는 광확산 및 집광 기능을 갖는 광학 필름 시트.
5. 제1항에 있어서, 상기 확산 집광층은 확산 입자들과 혼합되는 것을 특징으로 하는 광확산 및 집광 기능을 갖는 광학 필름 시트.
6. 제2항 또는 제5항에 있어서, 상기 확산 입자의 굴절률은 확산 집광층의 굴절률과 다른 것을 특징으로 하는 광확산 및 집광 기능을 갖는 광학 필름 시트.
7. 제2항 또는 제5항에 있어서, 상기 확산 입자는 확산 집광층 내에 완전히 묻히거나 도드라지게 묻히는 것을 특징으로 하는 광확산 및 집광 기능을 갖는 광학 필름 시트.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기판의 제2표면에는 대전방지 고밀층이 추가로 구비되며, 이 대전방지 고밀층은 확산 입자와 혼합되는 것을 특징으로 하는 광확산 및 집광 기능을 갖는 광학 필름 시트.

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