KR20070026524A - 광학 필름, 광-확산 필름, 그의 제조방법 및 이용방법 - Google Patents

광학 필름, 광-확산 필름, 그의 제조방법 및 이용방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20070026524A
KR20070026524A KR1020067024616A KR20067024616A KR20070026524A KR 20070026524 A KR20070026524 A KR 20070026524A KR 1020067024616 A KR1020067024616 A KR 1020067024616A KR 20067024616 A KR20067024616 A KR 20067024616A KR 20070026524 A KR20070026524 A KR 20070026524A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
light
optical film
temperature
diffusion
Prior art date
Application number
KR1020067024616A
Other languages
English (en)
Inventor
닉키 암브로스
그랜트 헤이
유진 데이비드 헤르만
카칼라 아룬 쿠마
필립 매튜 피터스
죠 리엘로
Original Assignee
제너럴 일렉트릭 캄파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제너럴 일렉트릭 캄파니 filed Critical 제너럴 일렉트릭 캄파니
Publication of KR20070026524A publication Critical patent/KR20070026524A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0065—Manufacturing aspects; Material aspects
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C55/00—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C55/00—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
    • B29C55/02—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets
    • B29C55/04—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets uniaxial, e.g. oblique
    • B29C55/06—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets uniaxial, e.g. oblique parallel with the direction of feed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/021—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures
    • G02B5/0231—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures the surface having microprismatic or micropyramidal shape
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/0236—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element
    • G02B5/0242—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element by means of dispersed particles
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0268—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the fabrication or manufacturing method
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/04—Prisms
    • G02B5/045—Prism arrays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0053—Prismatic sheet or layer; Brightness enhancement element, sheet or layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2069/00—Use of PC, i.e. polycarbonates or derivatives thereof, as moulding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0018—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular optical properties, e.g. fluorescent or phosphorescent
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0051—Diffusing sheet or layer

Abstract

광학 필름(120)의 제조방법은 광학 필름의 전체 중량을 기준으로 폴리카보네이트 80중량% 이상을 포함하는 광학 필름을, 광학 필름을 신장시키기에 충분한 온도로 가열하는 단계; 및 결과로 수득된 신장된 광학 필름이 신장 방향에 평행한 방향으로 측정될 때 50 x 10-6cm/cm/℃ 이하의 선형 CTE를 갖도록 광학 필름을 신장시키는 단계를 포함한다.

Description

광학 필름, 광-확산 필름, 그의 제조방법 및 이용방법{OPTICAL FILM, LIGHT- DIFFUSING FILM, AND METHODS OF MAKING AND USING THE SAME}
본 출원은 본원에서 전체적으로 참고문헌으로 인용되고 2004년 5월 25일자로 출원된 미국특허출원 제10/852,916호의 계속된 부분이다.
백라이트(backlight) 컴퓨터 디스플레이 또는 기타 디스플레이 시스템에서, 광학 필름(이는 또한 시이트, 층 또는 포일 등으로 언급될 수도 있다) 물질은 예컨대 빛을 보내거나 확산시키거나 편광시키는데 통상적으로 사용된다. 예컨대, 백라이트 디스플레이에서 휘도 강화 필름(BEF)은 관찰축(즉, 디스플레이에 대한 직각(수직))을 따라 빛을 보내기 위하여 그 표면상에 프리즘 구조를 이용한다. 이는 디스플레이 사용자가 보는 빛의 휘도를 강화시켜서, 목적하는 수준의 중심축 조명을 발생시키는데 있어 시스템이 보다 적은 전력을 소모하도록 한다. 상기 필름은 또한 프로젝터 디스플레이, 교통신호등 및 조명간판과 같은 광범위한 다른 광학 디자인에 사용될 수도 있다.
현재 디스플레이 시스템, 예컨대 액상 디스플레이(LCD)에서, 광-확산 필름을 갖는 것이 바람직하다. 광-확산 필름은 관찰자에게 빛을 균일하게 분배시키고 도광(light guide)에 의해 발생되는 가능한 결함을 감추어주면서 전체 광투과율을 유 지시키기 위하여 LCD 백라이트 시스템에서 사용되는 광범위한 종류의 제품을 일컫는다. 상기 광 조절 특성 이외에, 상기 확산 필름은 백라이트 디스플레이 시스템의 외관과 관련된 일부 특성을 만족시킬 필요가 있다. 구체적으로, 상기 필름은 시스템에서 다른 필름위에 편평하게 놓여야 한다. 일반적으로 폴리카보네이트 필름이 상기 용도에 사용될 때 높은 열팽창계수는 고온 램프 근처의 필름 부분을 팽창시킬 수 있는 반면, 램프로부터 멀리있는 필름은 팽창하지 않거나 유사한 정도로 팽창하지 않으므로, 상기 필름 부분에 파형(waviness)이 발생하여 전체 필름이 백라이트 디스플레이 시스템에서 사용하기에 부적합하게 된다. 당업계에서는 백라이트 시스템에 있는 램프의 열하에서 관측가능한 파형을 최소화하거나 발생시키지 않는 광-확산 폴리카보네이트 필름이 필요하다.
발명의 요약
본원에는 광학 필름, 예컨대 광-확산 필름, 광학 필름의 제조방법, 및 광학 필름을 사용하는 액정 디스플레이 장치가 개시되어 있다.
광학 필름의 제조방법의 한 양태는 중량%는 광학 필름의 전체 중량을 기준으로 폴리카보네이트 80중량% 이상을 포함하는 광학 필름을 이를 신장시키기에 충분한 온도로 가열하고, 결과로 수득한 신장된 광학 필름이 신장 방향과 평행한 방향으로 측정될 때 50 x 10-6cm/cm/℃ 이하의 선형 CTE를 갖도록 광학 필름을 신장시키는 것을 포함한다.
액정 디스플레이 장치의 한 양태는 광원, 빛 공급원과 광 통신하는 도광; 및 광학 필름의 신장 방향에 평행한 방향으로 측정될 때 50 x 10-6cm/cm/℃ 이하의 선형 CTE를 갖고 도광과 광 통신되며 폴리카보에이트를 포함하는 광학 필름을 포함한다.
광학 필름의 한 양태는 광학 필름의 전체 중량을 기준으로 폴리카보네이트 80중량% 이상을 포함하며, 광학 필름의 신장 방향에 평행한 방향으로 측정될 때 50 x 10-6cm/cm/℃ 이하의 선형 CTE를 갖는다.
전술한 특징 및 다른 특징이 하기의 발명의 상세한 설명, 도면 및 첨부된 청구의 범위로부터 당업계 숙련자에 의해 인지되고 이해될 것이다.
예시적인 양태인 도면에 대해 이하에 기재하였으며, 이 때 유사한 구성요소에는 유사한 번호를 붙였다.
도 1은 광-확산 필름을 포함한 백라이트 디스플레이 장치의 예시적인 양태의 사시도이다.
도 2는 프리즘 표면을 갖는 휘도 강화 필름의 예시적인 양태의 사시도이다.
도 3은 프리즘 표면을 갖는 휘도 강화 필름의 또 다른 예시적인 양태의 횡단면도이다.
도 4는 빛을 수용하고 그로부터 발산된 빛을 확산시키는 광-확산 필름의 예 시적인 양태를 설명한 개략적인 횡단면도이다.
도 5는 서로 일정 각도로 배향된 2개의 휘도 강화 필름의 예시적인 양태의 사시도이다.
도 6은 다수의 휘도 강화 필름 및 다수의 광-확산 필름을 포함하는 백라이트 디스플레이 장치의 예시적인 양태의 사시도이다.
도 7은 광-확산 필름을 신장시키는 방법의 예시적인 양태의 개략도이다.
본원에는 광학 필름, 더욱 구체적으로는 광(빛)원(예컨대, 형광 램프)으로부터의 열의 결과로 광-확산 필름에 파형을 발생시키지 않으면서 액정 디스플레이 장치(예컨대, 백라이트 디스플레이 장치)에서 사용될 수 있는 폴리카보네이트를 포함하는 광-확산 필름(이는 "확산기(diffuser)"라고 지칭할 수도 있다)이 개시되어 있다. 또한, 광학 필름, 더욱 구체적으로 광-확산 필름은 바람직하게는 코팅물이 없는 것을 특징으로 하는 단일 또는 일체형 필름임을 유념한다. 본 개시내용 전체에서 광-확산 필름에 대해 언급하지만, 이는 단순히 논의의 편의를 위한 것이며 상기 논의 내용은 다른 유형의 광학 필름에도 동일하게 적용될 수 있음을 이해해야 한다. 반사와 관련하여 "전체"란 용어는 표면으로부터 모든 빛의 반사율을 합한 것을 의미한다. 본원에서 사용되는 "하부" 및 "상부"란 용어는 달리 기재되지 않는한 논의의 편의를 위한 것이며 임의의 위치 또는 공간 배향에 제한되는 것이 아님을 유의해야 한다. 본원에서 사용되는 "약"이란 용어는 명시된 값의 약 ± 10%내의 값을 의미한다.
본원에서 사용되는 "제 1", "제 2" 등의 용어는 임의의 순서, 양 또는 중요성을 나타내는 것이 아니며, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위해 사용되는 것이고, 본원에서 "하나"란 용어는 양을 한정하기 위한 것이 아니라 언급된 아이템이 하나 이상 존재함을 나타내는 것을 또한 유의한다. 또한, 본원에 개시된 모든 범위는 포괄적이며 합쳐질 수 있다(예컨대, "약 25중량% 이하, 바람직하게는 약 5중량% 내지 약 20중량%, 더욱 바람직하게는 약 10중량% 내지 약 25중량%"는 상기 범위의 끝점 및 모든 중간값, 예컨대 "약 5중량% 내지 약 25중량%, 약 5중량% 내지 약 15중량%" 등을 포함한다).
백라이트 디스플레이 장치의 여러 양태가 개별 도면과 함께 이하에서 검토된다. 당업계의 숙련자는 각 양태의 구성성분의 다수가 다른 것과 유사하거나 동일함을 쉽게 인식할 것이다. 상기 구성요소 각각은 도 1의 논의에서 소개되지만, 각각의 양태에서 반복되지 않는다. 오히려, 각 도면/양태와 관련하여 상이한 구조가 논의된다.
도 1과 관련하여, 일반적으로 100으로 지정된 백라이트 디스플레이 장치의 사시도가 예시되어 있다. 백라이트 디스플레이 장치(100)는 빛(104)을 발생시키기 위한 광원(102)을 포함한다. 광원(102)과 광 통신되는 도광(106)은 도광(106) 내에서의 빛(104)의 전체 내부 반사(TIR)에 의해 빛(104)을 안내한다. 도광(106)의 제 1 표면(110)과 물리적 및/또는 광 통신되는 반사 필름(108)은 빛(104)을 도광(106) 외부로 반사시킨다. 도광(106)의 제 2 표면(114)과 물리적 및/또는 광 통신하도록 위치한 휘도 강화 필름(BEF)(112)은 도광(106)으로부터 빛(104)을 수용한다.
더욱 구체적으로, BEF(112)는 도광(106)의 제 2 표면(114)과 물리적 및/또는 광 통신되는 평면 표면(116), 및 광-확산 필름(120)과 물리적 및/또는 광 통신되는 프리즘 표면(118)을 포함한다. 또한, 프리즘 표면(118)은 피크 각도(α), 높이(h), 피치(p) 및 길이(l)를 가질 수 있음을 이해한다(도 2 및 3 참조). 상기 피크 각도(α), 높이(h), 피치(p) 및 길이(l)의 매개변수는 미리 정해진 값을 갖거나, 무작위로 정하거나 또는 적어도 준무작위로 정한 값을 가질 수 있다. 무작위 또는 준무작위로 정한 매개변수를 갖는 프리즘 표면을 갖는 필름이 예컨대, 2002년 5월 20일자로 출원된 미국특허출원 제10/150,958호에 개시되어 있다.
BEF(112)는 빛(104)을 수용하고, 도 1에서 z-방향으로 있는 빛(104)을 표시하는 화살표로 개략적으로 나타낸 바와 같이 BEF(112)에 실질적으로 직각인 방향으로 빛(104)을 보내는 작용을 한다. 광-확산 필름(120)은 BEF(112)으로부터 빛(104)을 수용하고, 도 4에 개략적으로 예시된 바와 같이 빛을 확산(예컨대, 산란)시킨다. 빛(104)은 광-확산 필름(120)으로부터 액정 디스플레이(LCD)(122)로 진행된다.
또한, 다양한 양태에서 백라이트 디스플레이 장치는 서로 광 통신되는 다수의 휘도 강화 필름(BEF) 및 다수의 광-확산 필름을 포함할 수 있음을 유의한다. 다수의 휘도 강화 필름 및 광-확산 필름은 LCD에서 목적하는 결과를 수득할 수 있는 임의의 형태로 배열될 수 있다. 예컨대, 휘도 강화 필름은 도 5에 예시된 바와 같이 서로 물리적 및/또는 광 통신하도록 배열될 수 있다. 더욱 구체적으로, 제 1 BEF(122)는 제 1 BEF 평면 표면(216)과 제 1 BEF 프리즘 표면(218)을 포함한다. 제 2 BEF(224)는 제 2 BEF 평면 표면(226) 및 제 2 BEF 프리즘 표면(228)을 포함한다. 제 1 BEF(212) 및 제 2 BEF(224)는 프리즘 표면(각각 218, 228)이 서로에 대해 일정 각도, 예컨대 90도로 위치하도록 배열될 수 있다.
추가적으로, 상기에서 간략하게 언급한 바와 같이 BEF 및 광-확산 필름의 배열 및 유형은 이들이 이용되는 백라이트 디스플레이 장치에 따라 결정된다. 백라이트 디스플레이 장치의 통상적인 사용이 점차 증가하는 것은 노트북 컴퓨터에서의 사용때문이다. 본 개시내용 전체에서 노트북 컴퓨터에 대해 언급하고 있으나, 당업계의 숙련자들은 무리한 실험없이도 다른 용도에서 본원에 개시된 광-확산층을 쉽게 사용할 수 있음을 이해해야 한다.
노트북 컴퓨터에서 사용하기 위한 백라이트 디스플레이 장치(300)가 도 6에 예시되어 있다. 백라이트 디스플레이 장치(300)는 빛(304)을 발생시키기 위한 광원(302)을 포함한다. 광원(302)과 광 통신되는 도광(306)은 도 1과 관련하여 상기 언급한 바와 같이 빛(304)의 전체 내부 반사에 의해 빛(304)을 안내한다. 도광(306)의 제 1 표면(310)과 물리적 및/또는 광 통신되는 반사 필름(308)은 빛(304)을 도광(306) 외부로 반사시킨다. 하부 광-확산 필름(320) 및 상부 광-확산 필름(330)은 하부 광-확산 필름(320)과 상부-확산 필름(330) 사이에 위치한 제 1 BEF(312) 및 제 2 BEF(324)와 광 통신된다. 빛(304)은 상부 광-확산 필름(330)으로부터 액정 디스플레이(LCD)(322)로 진행된다.
도 6에 예시된 양태와 관련하여 하부 광-확산 필름(320)은 주로 빛(304)의 균일성을 강화시키는 기능을 하며, 가능한 중심축 조명을 강화시키기 위해 다른 필름(예컨대, BEF 312 및 324)과 상호작용함을 유의한다. 하부 광-확산 필름(320)의 또 다른 기능은 도광(306)에 의해 발생될 수 있는 광 불완전함을 감추는 것이다. 상부 광-확산 필름(330)은 주로 섬광 및 BEF(예컨대, 312와 324)간 광 커플링(뉴턴 링(Newton Ring))을 최소화하는 기능을 한다. 또한, 상부 광-확산 필름(330)은 또한 BEF 필름(312, 324)에 대한 보호 필름으로 기능할 수 있어서 BEF 필름의 프리즘 표면을 파손시키거나 손상시킬 가능성을 줄일 수 있다. 또한, 상부 광-확산 필름(예컨대, 330), 즉 액정 디스플레이(예컨대, 322)에 가장 근접한 광-확산 필름은 일반적으로 85% 이하의 헤이즈(haze)값, 더욱 구체적으로는 50% 이하의 헤이즈값을 가짐을 유의한다. 반면에, 하부 광-확산 필름(예컨대, 320), 즉 도광(예컨대, 306)에 가장 근접한 광-확산 필름은 일반적으로 90% 이상의 헤이즈값, 더욱 구체적으로는 95% 이상의 헤이즈값을 갖는다.
헤이즈(%)는 하기 수학식 1로부터 예상할 수 있고 계산될 수 있음을 유념한다.
Figure 112006086109015-PCT00001
상기 식에서,
전체 투과율은 투과율을 적분한 값이고, 전체 확산 투과율은 ASTM D 1003에 의해 규정된 바와 같이 필름에 의해 산란되는 광 투과율이다.
광원(예컨대, 102, 302)은 고휘도 및 저휘도 광원 둘 다를 포함하는 액정 디스플레이(LCD) 장치의 백라이트에 적합한 임의의 빛 공급원을 포함할 수 있다. 고휘도 빛 공급원은 냉음극 형광램프(CCFL), 형광램프 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 저휘도 빛 공급원은 발광다이오드(LED) 및 냉음극 형광램프를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도광(예컨대, 106, 306)은 바람직하게는 아크릴계 필름, 바람직하게는 아크릴, PMMA(폴리메틸메트아크릴레이트), 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 셀레늄(Se), 염화은(AgCl) 등을 포함하는 투명 물질을 비롯하여(그러나, 이에 한정되는 것은 아니다) 빛의 저온 내부 흡수체로 판단되는 물질을 포함한다. 도광의 형상은 막대기, 곡선 표면, 평판, 시이트 등과 같이 사용에 적합한 형상일 수 있다. 도광은 단일 편이거나 또는 다수의 시이트의 적층물일 수 있다.
반사 필름(예컨대, 108, 308)은 빛을 반사하기 위해 사용할 수 있는 임의의 형상, 예컨대 평판, 시이트 등과 같은 평면 형상일 수 있다. 예컨대, 적합한 반사 물질은 알루미늄 침착된 필름, 은 침착된 필름 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 양태에서, 반사 필름은 열가소성 물질, 예컨대 스펙트랄론(Spectralon: 등록상표)(랩스피어 인코포레이티드(Labsphere, Inc.)에서 시판) 또는 티탄-산화물을 안료로 한 렉산(Lexan: 등록상표)(제네랄 일렉트릭 캄파니(General Electric Co.)에서 시판)을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이 휘도 강화 필름(예컨대, 112)은 관찰축(즉, 디스플레이에 직각)을 따라 빛을 보내기 위해 프리즘 구조를 사용하고, 그 결과 디스플레이 사용자가 보는 빛의 휘도가 증가되어 목적하는 수준의 중심축 조명을 발생시키기 위해 시스템이 보다 적은 전력을 사용해도 된다. 예컨대, 휘도 강화 필름은 코일(Coyle) 등의 미국특허출원 제20030108701호에서 검토된 물질을 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로 휘도 강화 필름은 금속, 종이, 아크릴계, 폴리카보네이트, 페놀계, 셀룰로오즈 아세테이트 부티레이트, 셀룰로오즈 아세테이트 프로피온에이트, 폴리(에테르 설폰), 폴리(메틸 메트아크릴레이트), 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리(비닐클로라이드), 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 및 전술한 것 하나 이상을 포함하는 조합물을 포함할 수 있다.
폴리카보네이트를 포함하는 광-확산 필름(예컨대, 120)은 광(빛)원으로부터의 열로 인해 광-확산 필름에 파형을 발생시키지 않으면서 백라이트 디스플레이 장치에 사용될 수 있다. 다양한 기술이 광-확산 능력을 갖는 필름을 수득하기 위해 이용될 수 있다. 예컨대, 필름에 물리적 변형을 가하여 빛을 확산시키는 필름 표면에 텍스쳐를 새길 수 있다(예컨대, 텍스쳐를 갖는 광-확산 필름). 이후에 보다 상세히 논의되는 바와 같이, 필름의 상부 및 하부 표면 둘다에 텍스쳐 처리하는 것이 바람직하다. 다른 양태에서, 광-확산 입자가 필름에 매몰되어서 필름에 광-확산 특성을 제공할 수 있다(예컨대, 벌크 광-확산 필름). 또 다른 양태에서, 상기 두 방법의 결합, 즉 필름의 표면상에 텍스쳐를 새기고 광-확산 입자를 필름에 매몰시키는 것 둘다를 이용할 수 있다.
한 양태에서, 광-확산 필름은 폴리카보네이트, 대전방지 물질, 및 임의로는 광-확산 입자를 포함한다. 광-확산 필름은 폴리카보네이트 80중량% 이상, 더욱 구체적으로는 폴리카보네이트 90중량% 이상을 포함하며, 여기서 중량%는 광-확산 필름의 전체 중량을 기준으로 한다. 예컨대, 한 양태에서, 광-확산 필름은 폴리카보네이트 약 93중량% 내지 약 99.6중량%, 대전방지 물질 약 0.4중량% 내지 약 7중량%, 더욱 구체적으로는 약 0.4중량% 내지 약 2중량%, 임의로는 광-확산 입자 약 7중량% 이하, 더욱 구체적으로는 약 2중량% 내지 약 7중량%를 포함할 수 있으며, 여기서 중량%는 광-확산 필름의 전체 중량을 기준으로 한다. 더욱 구체적으로, 광-확산 필름은 본원에서 참고문헌으로 인용된 미국특허출원 제10/787,158호에 개시된 것을 포함할 수 있다.
광-확산 필름의 대전방지 물질은 필름에 대전방지 특성을 제공하기에 충분한 양으로 충분한 대전방지 물질을 포함한다. 예컨대, 대전방지 물질은 포스포늄 설폰에이트를 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로 한 양태에서 정전기 물질은 헨리커스(Henricus) 등에게 허여된 미국특허 제 6,194,497호에 기재된 것이다. 더욱 구체적으로, 포스포늄 설폰에이트는 플루오르화 포스포늄 설폰에이트일 수 있고, 유기 설폰에이트 음이온과 유기 포스포늄 양이온을 함유하는 플루오로카본을 포함한다. 상기 유기 설폰에이트 음이온의 예는 퍼플루오로 메테인 설폰에이트, 퍼플루오로 부테인 설폰에이트, 퍼플루오로 헥세인 설폰에이트, 퍼플루오로 헵테인 설폰에이트 및 퍼플루오로 옥테인 설폰에이트를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 포스포늄 양이온의 예는 테트라메틸 포스포늄, 테트라에틸 포스포늄, 테트라부틸 포스포늄, 트리에틸메틸 포스포늄, 트리부틸메틸 포스포늄, 트리부틸에틸 포스포 늄, 트리옥틸메틸 포스포늄, 트리메틸부틸 포스포늄, 트리메틸옥틸 포스포늄, 트리메틸라우릴 포스포늄, 트리메틸스테아릴 포스포늄, 트리에틸옥틸 포스포늄과 같은 지방족 포스포늄, 및 테트라페닐 포스포늄, 트리페닐메틸 포스포늄, 트리페닐벤질 포스포늄, 트리부틸벤질 포스포늄과 같은 방향족 포스포늄을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 더욱 구체적으로, 플루오르화 포스포늄 설폰에이트는 상기 임의의 유기 설폰에이트 음이온과 유기 양이온의 임의의 조합에 의해 수득될 수 있다.
또한, 더 더욱 구체적으로 본원에서 이용되는 포스포늄 설폰에이트는 식 {CF3(CF2)n(SO3)}θ{P(R1)(R2)(R3)(R4)}φ(여기에서, F는 불소이고, n은 1 내지 12의 정수이며, S는 황이고, R1, R2 및 R3는 동일하며 각각 탄소원자 1개 내지 8개의 지방족 탄화수소 라디칼 또는 탄소원자 6개 내지 12개의 방향족 탄화수소 라디칼이고, R4는 탄소원자 1개 내지 18개의 탄화수소 라디칼이다)을 갖는 플루오르화 포스포늄 설폰에이트일 수 있다. 상기 식으로 나타낸 플루오르화 포스포늄 설폰에이트를 포함하는 대전방지 조성물은 그 기준성분을 갖기 때문에 폴리카보네이트에 대전방지 특징을 제공함에 있어 대전방지, 상용성 특징 및 내열성을 이용하는 많은 상이한 방식으로 이용될 수 있다. 포스포늄 플루오로카본 설폰에이트 염은 저융점의 반고형 물질이고, 그 자체로 용융된 액체로서 취급될 수 있다. 일부 양태는 실온(즉, 약 15 내지 약 25℃)에서 고체 결정질 물질이며, 칭량, 취급, 및 폴리카보네이트로의 첨가가 용이하다.
공정의 임의의 시점에 대전방지 물질이 폴리카보네이트에 첨가될 수 있으나, 중합체 제조시에 폴리카보네이트에 첨가하는 것이 바람직하다. 예컨대, 폴리카보네이트 및 대전방지 물질은 예컨대 압출 등에 의해 가공될 수 있다.
광-확산 필름중 적합한 광-확산 입자는 폴리카보네이트의 목적하는 물성, 예컨대 충격 강도 또는 인장 강도에 크게 악영향을 끼치지 않는 유기 물질(들)을 포함한다. 더욱 구체적으로 광-확산 입자는 아크릴계일 수 있고, 폴리(아크릴레이트); 폴리(알킬 메트아크릴레이트), 예컨대 폴리(메틸 메트아크릴레이트)(PMMA); 및 전술한 유기 물질 하나 이상을 포함하는 혼합물일 수 있으며, 이 때 알킬기는 탄소원자 1개 내지 약 12개를 갖는다. 또한, 광-확산 입자는 광-확산 필름의 목적하는 확산 특징을 제공하기에 충분한 크기를 갖는다. 예컨대, 광-확산 입자는 약 3㎛ 내지 약 10㎛의 평균 입자 크기(큰 직경, 즉 최장 직경을 따라 측정)를 가질 수 있다.
하기에 기재된 방법에 의해 신장된 폴리카보네이트를 포함하는 광-확산 필름은 목적하는 광 투과율 특성을 유지하면서 광(빛)원으로부터 생성된 열로부터 필름 파형을 발생시키지 않는 광-확산 필름을 생성시킬 수 있다고 밝혀졌다. 여러 양태에서, 광-확산 필름은 상부 광-확산 필름으로서 또는 하부 광-확산 필름으로서 사용될 수 있다. 생성된 광-확산 필름은 50 x 10-6cm/cm/℃ 이하, 더욱 구체적으로는 35 x 10-6cm/cm/℃ 이하의 선형 열팽창계수(CTE)(신장 방향에 평행한 방향으로 측정)를 가지며, 약 17 x 10-6cm/cm/℃ 내지 약 35 x 10-6cm/cm/℃의 선형 CTE가 바람직하다. 비교를 위해 본원에 개시된 폴리카보네이트 필름은 신장되기 이전에 약 70 x 10-6cm/cm/℃의 선형 CTE(압출 방향으로 측정)를 가짐을 유념한다.
도 7과 관련하여, 광-확산 필름을 신장시키기 위한 예시적인 방법이 설명된다. 상기 양태에서 광-확산 필름(432)은 광-확산 필름(432)을 포함하는 롤(434)로부터 풀린다. 상기 작업에서 광-확산 필름이 필름의 상부 및 하부 표면상에 미리 텍스쳐 처리되었어야 하고/하거나 광-확산 입자가 필름에 미리 첨가되어서 광-확산 특징을 제공함을 유의한다. 이론에 구속되지 않으나, 텍스쳐 처리된 광-확산 필름(예컨대, 432)의 상부 및 하부 표면은 신장 공정에서 발생될 수 있는 필름 표면의 스크래치를 최소화할 수 있다. 추가로, 하기 신장 방법은 광-확산 필름의 제조의 일부로서 예컨대, 광-확산 필름의 압출 및 임의적인 텍스쳐 처리의 후속 작업으로서 쉽게 채택될 수 있음을 이해하도록 한다.
도 7에 예시된 양태에서 광-확산 필름(432)은 기계방향배향기(MDO)와 같은 신장 장치(436)로 이동된다. 신장 장치(436)는 예비-가열 롤(438), 저속 인발 롤(440), 고속 인발 롤(442) 및 임의로는 어닐링 롤(444) 및 냉각 롤(446)을 포함한다. 도 7은 슬라이딩형 MDO를 예시하였으나, 광-확산 필름을 제조할 수 있는 다른 신장 형태도 사용될 수 있고, 이 때 필름은 램프로부터의 열에 노출될 때 파형을 발생시키지 않는다. 예컨대, 다른 신장 형태는 캔틸레버(cantilever)형 MDO, 수직형 MDO 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 롤러의 크기, 롤러의 재료, 롤러의 수, 롤러 주위의 필름 랩(wrap) 등이 사용되는 신장 장치에 따라 다양할 수 있음을 유의한다.
작동시에 광-확산 필름(432)은 롤(434)로부터 풀려서 저속 인발 롤(440)의 앞쪽에 위치한 예비-가열 롤(438)로 이동한다. 예비-가열 롤(438) 및 저속 인발 롤(440)이 차례로 사용되어서, 광-확산 필름이 파열없이 신장될 수 있도록 광-확산 필름을 연화시키기에 충분한 온도로 광-확산 필름을 가열한다. 더욱 구체적으로, 광-확산 필름은 필름의 유리전이온도에 근접한 온도(예컨대, 필름의 유리전이온도의 온도± 약 50℉(약 28℃), 더욱 구체적으로는 필름의 유리전이온도의 온도± 약 25℉(약 14℃))로 가열된다. 광-확산 필름의 목적하는 텍스쳐를 유지하기 위하여, 광-확산 필름은 바람직하게는 광-확산 필름의 유리전이온도보다 50℉(약 28℃) 이하로 낮은 온도, 구체적으로는 광-확산 필름의 유리전이온도보다 25℉(약 14℃) 이하로 낮은 온도로 가열된다. 예컨대, 폴리카보네이트 93중량% 이상을 포함하는 광-확산 필름은 약 270℉(약 132℃) 내지 약 320℉(약 160℃)의 온도로 가열될 수 있으며, 이 때 중량%는 광-확산 필름의 전체 중량을 기준으로 한다. 일반적으로, 예비-가열 롤(438)은 저속 인발 롤(440)보다 낮은 온도로 유지된다.
이어서, 광-확산 필름이 저속 인발 롤러(440)와 고속 인발 롤러(442) 사이에서 신장된다. 롤러를 설명하는데 사용되는 "저속" 및 "고속"이란 용어는 상세한 설명에서 단지 편의를 위해 사용되는 것임을 유의한다. 보다 구체적으로, 상기 용어는 제 1 세트의 뒤쪽에 위치한 제 2 롤러 세트에 비해 제 1 롤러 세트의 상대 속도를 설명하기 위해 사용된다. 일반적으로 작동시에 고속 인발 롤러(442)는 필름의 속도를 빠르게 하여, 저속 인발 롤러(440)를 통과할 때의 필름 크기와 비교할 때 보다 길고, 보다 얇고, 다소 좁게(병목화) 만든다. 또한, 광-확산 필름의 배 향(즉, 신장) 정도는 일반적으로 고속 인발 롤러(442)의 표면 속도 대 저속 인발 롤러(440)의 표면 속도의 비인 신장비라는 용어로 기재된다. 더욱 구체적으로, 신장비는 예컨대 형광 램프로부터의 열에 노출될 때 필름의 파형이 방지되도록 한 광-확산 필름을 제조하기에 충분해야 하다. 신장비는 필름의 목적하는 용도, 더욱 구체적으로는 필름의 목적하는 두께, 예컨대 약 0.025mm 내지 약 0.5mm, 더욱 구체적으로는 약 0.1mm 내지 약 0.25mm에 따라 좌우된다. 예컨대, 신장비는 약 1.1 내지 약 3, 더욱 구체적으로는 약 1.4 내지 약 2일 수 있다. 2 이상의 신장비는 필름에 스크래치를 발생시킬 수 있음을 유의한다.
또한, 다양한 양태에서, 필름은 바람직하게는 필름 표면의 스크래치를 최소화하기 위하여 필름 상부 및 하부 표면 둘다에 텍스쳐 처리된다. 예컨대, 상부 및/또는 하부 표면은 20마이크로인치(약 0.5㎛) 이상, 구체적으로는 40마이크로인치(약 1.0㎛) 이상, 더욱 구체적으로는 60마이크로인치(약 1.5㎛) 이상의 평균표면조도(Ra)를 가질 수 있다. 표면 조도(Ra)는 당업계의 숙련자에 의해 쉽게 이해되는 용어이다. 일반적으로 Ra는 필름의 평균 조도의 기준이다. 이는 표면높이와 평균높이의 차의 절대값을 적분하고 1차원 표면 프로필의 측정 길이 또는 2차원 표면 프로필의 측정 면적으로 나누어서 결정될 수 있다.
고속 인발 롤러(442)의 뒤쪽에 어닐링 롤러(444) 및 냉각 롤러(446)가 위치하며, 이들은 단계적으로 저온에서 작동한다. 더욱 구체적으로 어닐링 롤러(444)는 냉각 롤러(446)보다 고온에서 작동하지만 고속 인발 롤러(442)보다는 저온에서 작동한다. 또한, 냉각 롤러(446)는 어닐링 롤러(444)보다 낮은 온도에서 작동한 다. 또한, 어닐링 롤러(예컨대, 444) 및 냉각 롤러(446)는 필름의 실온(즉, 약 15℃ 내지 약 25℃) 외관을 향상시킬 수 있음을 유의한다.
미국 특허출원 제10/787,158호에 개시된 것과 유사한 공정을 이용하여 제조되고 미국 인디아나주 마운튼 버논 소재의 지이 스트럭처드 프로덕츠(GE Structure Products)에서 제조된 0.008인치(약 200㎛)의 얇은 두께를 갖는 XL4248-112 등급의 폴리카보네이트 필름 롤을 본 실시예에서 사용하였다. 필름의 상부 표면은 미국 미시간주 밀란 소재의 프리시전 디바이시즈 인코포레이티드(Precision Devices, Inc.)에서 제조한 설포미터(Surfometer) 장비를 사용하여 측정될 때 60마이크로인치(약 1.5㎛) 내지 85마이크로인치(약 2.2㎛)의 평균 조도(Ra)를 가졌으며, 하부 표면은 12마이크로인치(약 0.3㎛) 내지 30마이크로인치(약 0.8㎛)의 조도를 가졌다. 하기 셋팅이 설포미터 장비에서 사용되었다: 0.03인치(약 0.08㎝)에 해당하는 절단편 길이, 5개 절단편에 해당하는 스트로크(stroke) 길이, 10마이크로인치(약 0.3㎛)에 해당하는 Pc 역치, 가우시안인 조도 필터. 필름은 65% 내지 80%의 헤이즈값(미국 매릴랜드 소재의 BYK-가드너(Gardner)사 제조, 헤이즈-가드 플러스(Haze-Gard Plus) 장비를 사용하여 측정) 및 약 90.5%의 광투과율 값(또한, 헤이즈-가드 플러스를 사용하여 측정)를 가졌다. 필름을 하기 표 1에 기재된 조건을 사용하여 기계방향 배향기에 의해 신장시켰다.
Figure 112006086109015-PCT00002
1.6 신장비에서, 수득된 필름은 0.0055인치(약 140㎛) 얇은 두께, 약 35% 헤이즈값 및 약 90.3%의 광투과율 값을 가졌다. 선형 열팽창계수(CTE)(신장 방향에 평행한 방향으로 측정)는 -10℃ 내지 100℃ 온도 범위에서 열기계분석기(TMA)에 의해 측정하고 20℃ 내지 60℃의 TMA 곡선에 대한 접선기울기를 이용하여 계산하였을 때 18.7 x 10-6㎝/㎝/℃로 밝혀졌다. 비교를 위해, 압출 방향으로 측정된 신장되지 않은 필름의 선형 CTE는 약 70 x 10-6㎝/㎝/℃로 밝혀졌다.
생성된 필름은 기존의 상부 확산기 필름 대신에 시판용 액정 디스플레이(엘지 필립스(LG Philips)에서 제조된 모델 LP121X04(A2))에 위치시켜 상부 확산기로서의 용도 적합성을 평가하였다. 0도 관찰각도(즉, 중심축)에서의 조명은 엘딤 EZ 콘트라스트(Eldim EZ Contrast) 160D 장비를 사용하여 측정하였고(액정 판넬을 제거함) 미국특허출원 제10/787,158호에 기재되어 있고 지이 스트럭쳐드 프로덕츠에서 제조한 시판용 상부 확산기인 DL4248-112를 사용할 때 수득된 값의 100.3%인 것으로 밝혀졌다. 즉, 조명은 DL4248-112에서 측정한 값의 90% 이상이었다. 또한, 필름을 PET 필름에 광-확산 특성을 제공하기 위해 그 위에 광 확산 입자를 코팅시킨 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 비교하였다. 더욱 구체적으로, 필름을 츠지덴 캄파니 리미티드(Tsujiden Co., Ltd)에서 시판하는 D117 상부 확산기와 비교하였다. 조명은 츠지덴 캄파니 리미티드의 시판용 상부 확산기 D117이 사용될 때 수득된 값의 99.5% 임이 밝혀졌다.
또 다른 시험에서, 파형 정도를 측정하였다. 본 실시예에서 1.8 신장비에서, 수득된 필름은 0.005인치(약 127마이크론)의 얇은 두께, 약 43%의 헤이즈값 및 약 91%의 광투과율 값을 가졌다. 파형 정도는 시판되는 15인치(약 38㎝) 노트북 PC 백라이트 모듈(대만, 코레트로닉 인더스트리즈(Coretronic Industries)에서 제조된 모델 AD1511)로부터 기존의 상부 확산기 필름을 제거하고 파형을 측정할 필름으로 대체하는 방법으로 측정하였다. 필름은 신장 방향이 CCFL 장축과 평행하도록 배향되었다. 모듈의 CCFL을 켜고, 시스템이 10분동안 평형에 도달하게 하였다. 상부 확산기중 가장 높은 파고의 최고점 부분의 높이를 파고 최고점 바로 아래의 BEF 필름 지점의 기저선에서부터 1/100인치 눈금을 갖는 자로 측정하였다.
성능은, 미국특허출원 제10/787,158호에 기재되어 있고 GE 스트럭쳐드 프로덕츠에서 시판하는 상부 확산기인 DL4248-112(0.005인치(약 127㎛) 두께)의 것과 비교하였다. DL4248-112에서 나타난 가장 큰 파고의 높이는 0.04인치(약 1mm)인 것으로 측정된 반면, 신장된 필름은 0.00인치의 파고 높이, 즉 파고가 관찰되지 않았다.
또 다른 시험에서 물리적 외관/품질, 예컨대 필름의 외면 품질을 하기와 같이 평가하였다. 17인치(약 43cm) 백라이트 모듈에서 사용하기에 각각 적합한 16개의 인접 샘플을 전술한 방법에 의해 1.8 신장비로 제조된 광-확산 필름 롤로부터 절단하였다. 각 샘플은 약 14인치(약 25cm) 길이 및 약 10인치(약 26cm) 폭을 가졌다. 이어서, 각 샘플을 10000등급 암화(darkened) 클린룸 분위기에서 형광램프하에 육안으로 관찰하고 등급을 매겨서 총 약 2235in2(약 14,418㎠)를 검사하였다. 샘플이 0.2mm 이하의 평균 결함 크기(결함의 큰 직경(길이)(최장 직경)과 작은 직경(최장 길이에 수직인 길이)의 평균으로 측정)를 갖는 경우 "OK"(즉, 허용가능함) 등급이 얻어지고, 그렇지 않으면 "NG"(즉, 허용할 수 없음)가 얻어진다. 결함의 예로는 스크래치, 얼룩, 작은 파형, 홈, 검은 스펙(spec), 갈색 스펙 및 텍스쳐의 불일치가 포함되나 이에 한정되지 않는다. 결함은 접안 루페(50마이크론 증분으로 표시되며 말단에 부착된 길이 측정 눈금을 갖는 손바닥 크기의 확대 장치)를 사용하여 크기를 측정하였다. 상기 검사에 근거하여 다음과 같이 수율을 계산하였다. 3mm 이상의 길이를 갖는 스크래치를 갖는 임의의 필름에도 "NG" 등급이 주어졌다. 수율(%)은 "OK" 샘플 수를 전체 샘플 수로 나눈 후 100을 곱한 값이었다. 이 시험에서 3개 필름이 불합격되었고, 이는 81% 수율에 해당한다. 즉, 전체 관찰 면적 2235in2(약 14,418㎠)에서 14인치(약 35㎝) x 10인치(약 26㎝) 크기를 각각 갖는 13개 이상의 샘플이 전술한 바와 같이 결함 및 스크래치를 갖지 않게 수득될 수 있다.
전술한 방법에 의해 제조된 광-확산 필름을 승온 및 상승된 수준의 상대습도의 조건에 대한 내구성을 평가하기 위하여 시험하였다. 일련의 시험에서 140㎛의 얇은 두께를 갖는 필름을 표 1에 기재된 공정 조건 및 신장비 1.5를 이용하여 제조하였다. 필름의 선형 CTE는 39.4 x 10-6㎝/㎝/℃(신장 방향에 평행한 방향으로 측정)으로 측정되었다. 광-확산 필름을 15인치(약 38㎝) 백라이트 모듈에서 사용하기에 적합한 여러 개의 직사각형 시험편으로 절단하였다. 상기 2개의 절단된 필름을 필름보다 큰 폭과 길이를 갖는 유리판에 각각 놓았다. 유리판위의 필름의 임의의 가장자리의 하부의 최대 높이(즉, 평면으로부터의 이탈)는 1/100인치 눈금을 갖는 자를 사용할 때 0.00인치로 측정되었다. 이어서, 각 필름의 3개 가장자리(짧은 가장자리 2개와 긴 가장자리중 1개)를 테이프로 유리판에 고정시켰다. 이들중 하나(A 세트)를 온도가 65℃로 유지되고 상대 습도가 95%인 챔버에 500시간동안 놓았다. 다른 것(B 세트)은 각 극온에서 온도를 1시간동안 유지한 후 다른 극온으로 20℃/min의 속도로 변화되도록 하며 온도를 85℃ 내지 -35℃(공기중 최소 수분 함량, 예컨대 상대습도 60% 이하)에서 순환시키는 챔버에 놓고 열 순환 시험을 적용하였다. 상기 순환을 100회 실시하였다.
각 시험을 완료한 이후에 세트를 챔버로부터 꺼내고 22℃, 상대습도 50%에 14일동안 두었다. 필름 가장자리로부터 테이프를 제거하고, 임의의 가장자리에서 평면으로부터의 최대 이탈을 측정하였다. 각 세트에서 이 값은 0.02인치(약 0.05㎝)인 것으로 밝혀졌다. 추가적으로, 신장 방향의 B 세트로부터 필름의 선형 CTE를 시험 이후에 측정하였으며, 33 x 10-6㎝/㎝/℃인 것으로 밝혀졌다.
즉, 본원에 기재된 신장된 광-확산 필름은 유리판에 놓였을 때 가장자리에서 측정되는 경우 0.1인치(약 0.3㎝) 이하, 더욱 구체적으로는 0.05인치(약 0.1㎝) 이하, 더 더욱 구체적으로는 0.02인치(약 0.05㎝) 이하의 최대 평면 이탈을 가질 수 있다. 신장된 광-확산 필름은 또한 고열, 고습도 또는 전술한 바와 같은 열 순환 시험 이후에 측정될 때 0.1인치(약 0.3㎝) 이하, 더욱 구체적으로는 0.05인치(약 0.1㎝) 이하, 더 더욱 구체적으로는 0.03인치(약 0.08㎝) 이하의 최대 평면 이탈을 가질 수도 있다. 추가적으로, 신장된 광-확산 필름의 선형 CTE(신장 방향으로 측정됨)는 고열, 고습도 시험 또는 전술한 바와 같은 열 순환 시험 이후에 5 x 10-6㎝/㎝/℃ 이하로 증가하였다. 또한, 신장된 광-확산 필름은 0.2mm 이하의 평균 결함 크기를 가지며, 이 때 평균 결함은 결함의 큰 직경과 작은 직경의 평균 값이다.
유리하게, 본원에 기재된 방법에 의해 신장된 폴리카보네이트를 포함하는 광-확산 필름은 백라이트 디스플레이 장치에서 사용된 광원으로부터의 열에 노출될 때 필름에 파형을 발생시키지 않는 광-확산 필름을 제조하는데 사용될 수 있음을 유의한다. 이러한 파형은 디스플레이 장치를 사용불가능하게 할 수 있으므로 상기 파형을 감소 또는 제거하는 것이 바람직하다.
추가로, 본원에 기재된 광-확산 필름은 폴리카보네이트를 포함한다. 폴리카보네이트는 무정질 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)의 경우의 약 70℃와 비교할 때 약 135℃의 열변형온도(HDT)를 가짐을 유의한다. HDT는 물질이 구부러지거나 편향되기 시작하는 온도이다. 그 밖의 모든 것이 동등하기 때문에 폴리카보네이트는 그 자체로 광-확산 필름으로 전통적으로 사용되어온 PET와 비교할 때 보다 구조적으로 안정한 물질이 되기 쉽다.
본 발명은 그 여러 양태와 관련하여 기술하였으나, 당업계의 숙련자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고도 다양한 변화가 이루어질 수 있고, 등가물이 그 구성요소를 대신하여 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 본 발명의 본질적인 범위를 벗어나지 않고도 구체적인 상황 또는 물질이 본 발명에 따른 교지에 따르도록 많은 변형이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 발명을 실시하기 위한 최고의 방식으로 기재된 구체적인 양태에 제한되어서는 안되며, 본 발명은 첨부된 청구의 범이의 범주내에 속하는 모든 양태를 포함하는 것이다.

Claims (47)

  1. 광학 필름의 전체 중량을 기준으로 폴리카보네이트 80중량% 이상을 포함하는 광학 필름을, 광학 필름을 신장시키기에 충분한 온도로 가열하는 단계; 및 결과로 수득한 신장된 광학 필름이 신장 방향에 평행한 방향으로 측정될 때 50 x 10-6cm/cm/℃ 이하의 선형 CTE를 갖도록 광학 필름을 신장시키는 단계를 포함하는 광학 필름의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    선형 CTE가 35 x 10-6cm/cm/℃ 이하인 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    선형 CTE가 약 17 x 10-6cm/cm/℃ 내지 약 35 x 10-6cm/cm/℃인 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    광학 필름을 신장시키기에 충분한 온도가 광학 필름의 유리전이온도의 온도 ± 약 28℃인 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    광학 필름을 신장시키기에 충분한 온도가 광학 필름의 유리전이온도의 온도 ± 약 14℃인 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    광학 필름의 표면이 0.5㎛ 이상의 평균 표면 조도(Ra)를 갖는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    평균 표면 조도가 1.0㎛ 이상인 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    평균 표면 조도가 1.5㎛ 이상인 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    광학 필름의 신장이 제 1 표면 속도를 갖는 제 1 롤러 세트위에 광학 필름을 통과시키고 제 2 표면 속도를 갖는 제 2 롤러 세트위에 필름을 통과시키는 것을 포함하며, 이 때 필름의 신장비가 약 1.1 내지 약 3인 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    신장비가 약 1.4 내지 약 2인 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    제 1 롤러 세트의 제 1 작동 온도 및 제 2 롤러 세트의 제 2 작동 온도보다 낮은 어닐링(annealing) 롤러 온도를 갖는 어닐링 롤러 세트위에 필름을 통과시키는 것을 추가로 포함하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    어닐링 롤러 세트가 약 93℃ 내지 약 127℃ 온도에서 작동하는 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    어닐링 롤러 온도보다 낮은 냉각 롤러 온도를 갖는 냉각 롤러 세트위에 필름을 통과시킴을 추가로 포함하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    냉각 롤러 세트가 약 21℃ 내지 약 38℃ 온도에서 작동하는 방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    신장된 광학 필름이 약 0.025mm 내지 약 0.5mm 두께를 갖는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    두께가 약 0.1mm 내지 약 0.25mm인 방법.
  17. 제 1 항에 있어서,
    신장된 광학 필름이 그의 가장자리에서 측정될 때 0.3cm 이하의 최대 평면 이탈(maximum deviation from flatness)을 갖는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    최대 평면 이탈이 0.1cm 이하인 방법.
  19. 제 1 항에 있어서,
    신장된 광학 필름을 온도 65℃ 및 상대습도 95%로 유지되는 분위기에 500시간동안 놓는 시험 이후에, 신장된 광학 필름의 선형 CTE가 5 x 10-6cm/cm/℃ 이하로 증가되는 방법.
  20. 제 1 항에 있어서,
    분위기를 제 1 온도로 1시간동안 유지하고, 그 분위기를 제 1 온도에서 제 2 온도로 20℃/min 속도로 변화시키며, 분위기를 제 2 온도로 1시간동안 유지하는 것을 포함하는 것인 각 사이클을 100 사이클 시험한 후에 신장된 광학 필름의 선형 CTE가 5 x 10-6cm/cm/℃ 이하로 증가하고, 상기 제 1 온도와 제 2 온도가 각각 -35℃ 또는 85℃이며 제 1 온도가 제 2 온도와 동일하지 않은 방법.
  21. 제 1 항에 있어서,
    신장된 광학 필름이 백라이트(backlight) 디스플레이 장치의 광원으로부터의 열에 노출될 때 관찰가능한 파형(waviness)을 갖지 않는 방법.
  22. 제 1 항에 있어서,
    신장된 광학 필름이 광-확산 필름인 방법.
  23. 제 1 항에 있어서,
    광학 필름이 대전방지 특성을 광학 필름에 제공하기에 충분한 양의 대전방지 물질을 추가로 포함하는 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    대전방지 물질이 플루오르화 포스포늄 설폰에이트인 방법.
  25. 제 1 항에 있어서,
    신장된 광학 필름이 17인치 액정 디스플레이 장치에 사용하기에 충분한 크기로 절단될 때 0.2mm 이하의 평균 결함(defect) 크기를 갖고, 상기 평균 결함은 결함의 큰 직경과 결함의 작은 직경의 평균 값인 방법.
  26. 제 1 항에 있어서,
    신장된 광학 필름이, 약 14,418㎠의 관찰 면적을 규정하고 관찰 면적으로부터 16개의 동일한 크기의 샘플을 각각 35cm x 26cm 샘플 크기로 절단하는 것을 포함하는 물리적 외관 시험을 통과할 수 있고, 상기 시험의 통과는 0.2mm 이하의 평균 결함 크기를 갖는 13개 이상의 샘플을 갖는 것으로 규정되며, 상기 평균 결함은 결함의 큰 직경과 결함의 작은 직경의 평균 값인 방법.
  27. 광원; 광원과 광 통신하는 도광; 및 광학 필름의 신장 방향에 평행한 방향으로 측정될 때 50 x 10-6cm/cm/℃ 이하의 선형 CTE를 갖고 도광과 광 통신하며 폴리카보네이트를 포함하는 광학 필름을 포함하는 액정 디스플레이 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    선형 CTE가 35 x 10-6cm/cm/℃ 이하인 액정 디스플레이 장치.
  29. 제 28 항에 있어서,
    선형 CTE가 약 17 x 10-6cm/cm/℃ 내지 35 x 10-6cm/cm/℃인 액정 디스플레이 장치.
  30. 제 27 항에 있어서,
    광학 필름이 약 0.025mm 내지 약 0.5mm 두께를 갖는 액정 디스플레이 장치.
  31. 제 30 항에 있어서,
    두께가 약 0.1mm 내지 약 0.25mm인 액정 디스플레이 장치.
  32. 제 27 항에 있어서,
    광학 필름이 광-확산 필름인 액정 디스플레이 장치.
  33. 제 27 항에 있어서,
    액정 디스플레이 장치가 백라이트 디스플레이 장치인 액정 디스플레이 장치.
  34. 제 27 항에 있어서,
    광학 필름의 표면이 0.5㎛ 이상의 평균 표면 조도(Ra)를 갖는 액정 디스플레이 장치.
  35. 광학 필름의 전체 중량을 기준으로 폴리카보네이트 80중량% 이상을 포함하고, 상기 광학 필름은 그 신장 방향에 평행한 방향으로 측정될 때 50 x 10-6cm/cm/℃ 이하의 선형 CTE를 갖는 광학 필름.
  36. 제 35 항에 있어서,
    선형 CTE가 35 x 10-6cm/cm/℃ 이하인 광학 필름.
  37. 제 36 항에 있어서,
    선형 CTE가 약 17 x 10-6cm/cm/℃ 내지 35 x 10-6cm/cm/℃인 광학 필름.
  38. 제 35 항에 있어서,
    광학 필름이 광-확산 필름인 광학 필름.
  39. 제 35 항에 있어서,
    광학 필름의 표면이 0.5㎛ 이상의 평균 표면 조도(Ra)를 갖는 광학 필름.
  40. 광-확산 필름의 전체 중량을 기준으로 폴리카보네이트 80중량% 이상 및 광-확산 필름에 대전방지 특성을 제공하기에 충분한 양의 대전방지 물질을 포함하는 광-확산 필름을, 필름을 신장시키기에 충분한 온도로 가열하는 단계; 및 신장 방향에 평행한 방향으로 측정될 때 50 x 10-6cm/cm/℃ 이하의 선형 CTE를 갖도록 광-확산 필름을 신장시키는 단계를 포함하는 광-확산 필름의 제조 방법.
  41. 제 40 항에 있어서,
    선형 CTE가 35 x 10-6cm/cm/℃ 이하인 광-확산 필름.
  42. 제 41 항에 있어서,
    선형 CTE가 약 17 x 10-6cm/cm/℃ 내지 35 x 10-6cm/cm/℃인 광-확산 필름.
  43. 제 40 항에 있어서,
    광-확산 필름의 표면이 0.5㎛ 이상의 평균 표면 조도(Ra)를 갖는 광-확산 필름.
  44. 제 40 항에 있어서,
    신장된 광-확산 필름이 약 0.025mm 내지 약 0.5mm 두께를 갖는 광-확산 필름.
  45. 제 44 항에 있어서,
    두께가 약 0.1mm 내지 약 0.25mm인 광-확산 필름.
  46. 제 40 항에 있어서,
    광-확산 필름이 단일(unitary) 필름인 광-확산 필름.
  47. 제 44 항에 있어서,
    코팅 물질이 단일 필름위에 침착되지 않는 광-확산 필름.
KR1020067024616A 2004-05-25 2005-05-04 광학 필름, 광-확산 필름, 그의 제조방법 및 이용방법 KR20070026524A (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US85291604A 2004-05-25 2004-05-25
US10/852,916 2004-05-25
US10/895,787 US7280170B2 (en) 2004-05-25 2004-07-20 Optical film, light-diffusing film, and methods of making and using the same
US10/895,787 2004-07-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070026524A true KR20070026524A (ko) 2007-03-08

Family

ID=34968692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067024616A KR20070026524A (ko) 2004-05-25 2005-05-04 광학 필름, 광-확산 필름, 그의 제조방법 및 이용방법

Country Status (11)

Country Link
US (2) US7280170B2 (ko)
EP (1) EP1754086B1 (ko)
JP (1) JP2008500580A (ko)
KR (1) KR20070026524A (ko)
AT (1) ATE413617T1 (ko)
AU (1) AU2005248755A1 (ko)
BR (1) BRPI0510838A (ko)
CA (1) CA2566964A1 (ko)
DE (1) DE602005010857D1 (ko)
TW (1) TW200609620A (ko)
WO (1) WO2005116701A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100912262B1 (ko) * 2007-08-28 2009-08-17 제일모직주식회사 균일한 표면 거칠기를 가지는 광확산 필름 및 그 제조방법
KR101027811B1 (ko) * 2007-12-24 2011-04-07 한국생산기술연구원 저열팽창계수를 갖는 폴리카보네이트 수지 조성물

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7341784B2 (en) * 2004-09-10 2008-03-11 General Electric Company Light management film and its preparation and use
TW200728832A (en) * 2006-01-18 2007-08-01 K Bridge Electronics Co Ltd Light enhancing and diffusing structure and process thereof
CA2640810A1 (en) * 2006-02-03 2007-08-16 Peter E. Rising Light collar
US20070205706A1 (en) * 2006-03-01 2007-09-06 General Electric Company Optical Substrate Comprising Boron Nitride Particles
KR20080026424A (ko) * 2006-09-20 2008-03-25 삼성전자주식회사 액정표시장치와 확산필름의 제조방법
TW200815848A (en) * 2006-09-22 2008-04-01 Innolux Display Corp Backlight module and liquid crystal display device using the same
US8580174B2 (en) * 2006-12-29 2013-11-12 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Method for texturing polymeric films and articles comprising the same
TWI380094B (en) * 2008-11-18 2012-12-21 Wintek Corp Back light module and display device using the same
CA2754849C (en) 2011-01-19 2015-03-31 Nova Bus, Division De Groupe Volvo Canada Inc. Method and system for indicating a door lock status in a public transport vehicle
US20130027772A1 (en) * 2011-07-27 2013-01-31 Microsoft Corporation Variable-depth stereoscopic display
AU2015244724A1 (en) 2014-04-09 2016-07-21 Sekisui Chemical Co., Ltd. Laminated-glass intermediate film, rolled body, laminated glass, and method for producing laminated glass
KR102057442B1 (ko) * 2014-04-09 2019-12-19 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤 자동차용 프론트 유리용 중간막, 롤상체 및 자동차용 프론트 유리
KR102473525B1 (ko) * 2016-05-31 2022-12-02 엘지디스플레이 주식회사 에지형 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
US20180036936A1 (en) * 2016-08-04 2018-02-08 General Electric Company Apparatus and method of processing a continuous sheet of polymer material

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL258185A (ko) * 1959-11-21
JPH01204721A (ja) * 1988-02-10 1989-08-17 Mitsubishi Petrochem Co Ltd 薄肉ポリカーボネート樹脂フィルムの製造方法
JPH0484107A (ja) * 1990-07-27 1992-03-17 Toyo Chem Co Ltd 位相差フィルムの製造法
EP0639613B1 (en) * 1993-08-19 2004-04-21 General Electric Company A mineral filled moldable thermoplastic composition
JP2742880B2 (ja) * 1994-08-12 1998-04-22 大日本印刷株式会社 面光源、それを用いた表示装置、及びそれらに用いる光拡散シート
JPH0990333A (ja) * 1995-09-26 1997-04-04 Fuji Photo Film Co Ltd 液晶表示装置
CA2295042A1 (en) * 1997-06-23 1998-12-30 Tamiaki Nagoshi Optical film and method for producing same
US6194497B1 (en) * 1997-07-23 2001-02-27 General Electric Company Anti-static resin composition containing fluorinated phosphonium sulfonates
USRE38530E1 (en) * 1997-07-23 2004-06-08 General Electric Company Anti-static resin composition containing fluorinated phosphonium sulfonates
JP2000231015A (ja) 1999-02-09 2000-08-22 Teijin Ltd 位相差板の製造方法
JP4484330B2 (ja) 1999-09-21 2010-06-16 ダイセル化学工業株式会社 異方性光散乱フィルム
EP1329746B1 (en) 2000-10-19 2012-05-30 Daicel Chemical Industries, Ltd. Anisotropic scattering sheet and its use
WO2002099474A1 (fr) * 2001-06-01 2002-12-12 Daicel Chemical Industries, Ltd. Film de diffusion de lumiere, dispositif d'eclairage de surface et dispositif d'affichage a cristaux liquides
US6903788B2 (en) 2001-07-05 2005-06-07 Nitto Denko Corporation Optical film and a liquid crystal display using the same
CN1241035C (zh) * 2001-11-22 2006-02-08 多喜兰株式会社 光漫射片
US20030108710A1 (en) * 2001-12-07 2003-06-12 General Electric Company Articles bearing patterned microstructures and method of making
US6773787B2 (en) * 2002-05-01 2004-08-10 General Electric Company Light diffusing articles and methods to manufacture thereof
US6862141B2 (en) * 2002-05-20 2005-03-01 General Electric Company Optical substrate and method of making
JP2004058497A (ja) 2002-07-30 2004-02-26 Teijin Chem Ltd 位相差フィルムの製造方法
US6908202B2 (en) * 2002-10-03 2005-06-21 General Electric Company Bulk diffuser for flat panel display
US7314652B2 (en) * 2003-02-28 2008-01-01 General Electric Company Diffuser for flat panel display

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100912262B1 (ko) * 2007-08-28 2009-08-17 제일모직주식회사 균일한 표면 거칠기를 가지는 광확산 필름 및 그 제조방법
KR101027811B1 (ko) * 2007-12-24 2011-04-07 한국생산기술연구원 저열팽창계수를 갖는 폴리카보네이트 수지 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008500580A (ja) 2008-01-10
ATE413617T1 (de) 2008-11-15
EP1754086A1 (en) 2007-02-21
US7369192B2 (en) 2008-05-06
US7280170B2 (en) 2007-10-09
WO2005116701A1 (en) 2005-12-08
TW200609620A (en) 2006-03-16
US20050275764A1 (en) 2005-12-15
CA2566964A1 (en) 2005-12-08
BRPI0510838A (pt) 2007-11-27
AU2005248755A1 (en) 2005-12-08
DE602005010857D1 (de) 2008-12-18
US20070230219A1 (en) 2007-10-04
EP1754086B1 (en) 2008-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20070026524A (ko) 광학 필름, 광-확산 필름, 그의 제조방법 및 이용방법
JP6796574B2 (ja) 光学フィルム積層体
TWI601983B (zh) 結構化光學膜
JP5837495B2 (ja) 光方向転換フィルム及びそれを組み込んだディスプレイシステム
US9229239B2 (en) Light redirecting film and display system incorporating same
US5844720A (en) Prism sheet
US7824747B2 (en) Diffuser for flat panel display
JP5695085B2 (ja) 粘弾性光ガイドを有する照明装置
WO2008075876A1 (en) Optical sheets
CN104335109B (zh) 具有不对称漫射体的光学叠堆
KR20090024129A (ko) 확산필름 및 그 제조방법과 사용방법
CN1957276A (zh) 光学膜、光漫射膜及其制备和使用方法
KR20120127012A (ko) 확산성이 개선된 광학필름 및 이의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid