KR20070085349A - 직사각형계 프리즘을 구비한 구조화된 표면을 가지는 광학필름 - Google Patents

직사각형계 프리즘을 구비한 구조화된 표면을 가지는 광학필름 Download PDF

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light
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고병수
채동원
리랜드 알. 휘트니
마크 이. 가디너
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
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Abstract

복수개의 프리즘형 구조체를 포함하는 구조화된 표면을 가지는 광학 필름이 개시된다. 각 프리즘형 구조체는 제1 전체 방향을 따라 서로 대향되게 배치된 적어도 2개의 긴 측면과 제2 전체 방향을 따라 서로 대향되게 배치된 적어도 2개의 짧은 측면을 포함하는 기부를 가진다. 본체는 입사각이 축선에 대해 제1 설정 각도 범위 내에 있을 때 제1 전체 방향을 따라 그 위로 입사되는 광의 상당 부분을 투과시키고 입사각이 제1 설정 각도 범위를 벗어날 때 광의 상당 부분을 반사시킨다. 본체는 입사각이 축선에 대해 제2 설정 각도 범위 내에 있을 때 제2 전체 방향을 따라 그 위로 입사되는 광의 상당 부분을 투과시키고 입사각이 제2 설정 각도 범위를 벗어날 때 광의 상당 부분을 반사시킨다. 광학 필름은 구조화된 표면의 광학 특성과 상이한 부가적인 광학 특성을 가지는 기판부를 더 포함한다. 또한 이러한 광학 필름을 포함하는 디스플레이 장치가 개시된다.
기판부, 광학 필름, 백라이트, 프리즘형 구조체

Description

직사각형계 프리즘을 구비한 구조화된 표면을 가지는 광학 필름 {OPTICAL FILM HAVING A STRUCTURED SURFACE WITH RECTANGULAR BASED PRISMS}
본 발명은 전체적으로 광 투과형 광학 필름, 특히 직사각형계 프리즘을 구비한 광학 필름에 관한 것이다.
액정 디스플레이("LCD") 장치와 같은 디스플레이 장치는 예컨대, 텔레비전, 핸드헬드(hand-held) 장치, 디지털 스틸 카메라, 비디오 카메라, 및 컴퓨터 모니터를 포함하는 다양한 응용 분야에서 사용된다. LCD는 증가된 휘도뿐만 아니라 감소된 중량, 유닛 크기 및 전력 소비와 같은 종래의 음극선관("CRT") 디스플레이보다 우수한 몇몇 이점을 제공한다. 그렇지만, LCD 패널은 자체 발광(self-illuminating)식이 아니며, 따라서 백라이트 조립체 또는 "백라이트(backlight)"를 필요로 한다. 백라이트는 통상적으로 실질적으로 선형 광원[예컨대, 냉음극 형광관(Cold Cathode Fluorescent Tube, "CCFT")] 또는 발광 다이오드("LED")로부터의 광을 실질적으로 평면형 출력부에 결합시킨다. 이 평면형 출력부는 이후에 LCD 패널에 결합된다.
LCD의 성능은 종종 그 휘도에 의해 판단된다. LCD의 휘도는 보다 많은 또는 보다 고휘도의 광원을 사용함으로써 향상될 수 있다. 대형 디스플레이에서는, 조 사되는 면적은 둘레의 제곱만큼 증가되고, 광원용으로 사용가능한 공간은 둘레에 대해 선형으로 증가되기 때문에, 휘도를 유지하기 위해서는 종종 직접 조사형(direct-lit type) LCD 백라이트를 사용하는 것이 필수적이었다. 그러므로, LCD 텔레비전은 통상적으로 도광 에지 조사형(light-guide edge-lit type) LCD 백라이트 대신 직접 조사형 백라이트를 사용한다. 부가적인 광원 및/또는 보다 고휘도의 광원은 더 많은 에너지를 소비할 것이고, 이는 디스플레이 장치에 대한 전력 할당을 감소시키는 능력에 반하는 것이다. 휴대용 장치에 대해서 이는 배터리 수명을 감소시키는 것과 관련된다. 또한, 디스플레이 장치에 광원을 추가하는 것은 제품 비용을 증가시킬 수 있고, 때때로 디스플레이 장치의 신뢰도를 감소시키는 결과를 초래할 수 있다.
LCD의 휘도는 또한 LCD 장치 내에서 사용가능한 광을 효율적으로 사용(예컨대, 양호한 시야 축선을 따라서 디스플레이 장치 내부의 보다 많은 이용가능한 광을 유도)함으로써 향상될 수 있다. 예컨대, 3M 코포레이션(3M Corporation)사로부터 상용으로 입수가능한 비퀴티(상표명, VikuitiTM) 휘도 강화 필름(Brightness Enhancement Film, "BEF")은 프리즘형 표면 구조를 가지며, 이는 시야 범위의 외측의 백라이트로부터 나오는 광의 일부를 실질적으로 시야 축선을 따라서 방향변경시킨다. 잔여 광의 적어도 일부는 BEF와 백라이트의 배면 반사기 등의 반사 부품 사이의 광의 일부의 다중 반사를 통해 재순환된다. 이는 실질적으로 시야 축선을 따른 광학 게인을 낳고, 또한 LCD의 조사의 개선된 공간적 균일성을 낳는다. 따라 서, BEF는 예컨대, 휘도를 향상시키고 공간적 균일성을 개선하기 때문에 이점이 있다. 배터리 전원식 휴대용 장치에 대해서, 이는 보다 긴 작동 시간 또는 보다 작은 배터리 크기 및 보다 나은 시야 경험을 제공하는 디스플레이로 해석될 수 있다.
본 개시물은 복수개의 프리즘형 구조체를 포함하는 구조화된 표면과 축선을 가지는 본체를 포함하는 광학 필름에 관한 것이며, 각 프리즘형 구조체는 제1 전체 방향을 따라서 서로 대향되게 배치된 적어도 2개의 긴 측면과 제2 전체 방향을 따라서 서로 대향되게 배치된 적어도 2개의 짧은 측면을 포함하는 기부를 가진다. 본체는 입사각이 축선에 대해 제1 설정 각도 범위 내에 있을 때 제1 전체 방향을 따라 그 위로 입사된 광의 상당 부분을 투과시키고, 입사각이 제1 설정 각도 범위를 벗어날 때 광의 상당 부분을 반사한다. 또한, 본체는 입사각이 축선에 대해 제2 설정 각도 범위 내에 있을 때 제2 전체 방향을 따라 그 위로 입사된 광의 상당 부분을 투과시키고, 입사각이 제2 설정 각도 범위를 벗어날 때 광의 상당 부분을 반사한다. 광학 필름은 구조화된 표면의 광학 특성과 상이한 부가적인 광학 특성을 가지는 기판부를 더 포함한다.
또한, 본 개시물은 창을 가지는 케이스와, 케이스 내에 위치된 백라이트와, 백라이트와 창 사이에 위치된 광학 필름과, 광학 필름과 광학 창 사이에 위치된 광 밸브 배열체를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다. 광학 필름은 복수개의 프리즘형 구조체를 포함하는 구조화된 표면 및 축선을 가지는 본체를 포함하고, 각 프리즘형 구조체는 제1 전체 방향을 따라서 서로 대향되게 배치된 2개의 긴 측면과 제2 전체 방향을 따라서 서로 대향되게 배치된 2개의 짧은 측면을 포함하는 기부를 가진다. 본체는 입사각이 축선에 대해 제1 설정 각도 범위 내에 있을 때 제1 전체 방향을 따라 그 위로 입사된 광의 상당 부분을 투과시키고, 입사각이 제1 설정 각도 범위를 벗어날 때 광의 상당 부분을 반사한다. 또한, 본체는 입사각이 축선에 대해 제2 설정 각도 범위 내에 있을 때 제2 전체 방향을 따라 그 위로 입사된 광의 상당 부분을 투과시키고, 입사각이 제2 설정 각도 범위를 벗어날 때 광의 상당 부분을 반사한다. 광학 필름은 구조화된 표면의 광학 특성과 상이한 부가적인 광학 특성을 가지는 기판부를 더 포함한다. 　
본 발명이 관련된 기술 분야의 통상적인 지식을 가진 자가 본 발명을 어떻게 만들고 사용하는지 보다 용이하게 이해하도록, 그 예시적인 실시예가 도면을 참조하여 이하에 상세하게 설명된다.
도1a는 평면 도광 에지 조사형 LCD 백라이트를 도시한 개략도이다.
도1b는 웨지 도광 에지 조사형 LCD 백라이트를 도시한 개략도이다.
도1c는 연장된 광원을 사용하는 LCD 백라이트를 도시한 개략도이다.
도1d는 직접 조사형 LCD 백라이트를 도시한 개략도이다.
도2a는 LCD 백라이트 상방에 위치된 본 개시물에 따른 광학 필름의 예시적인 실시예를 도시한 개략도이다.
도3a는 본 개시물에 따른 광학 필름의 예시적인 실시예를 개략적으로 도시한 등각도이다.
도3b는 도3a에 도시된 광학 필름을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도4a는 본 개시물에 따른 광학 필름의 다른 예시적인 실시예를 개략적으로 도시한 등각도이다.
도4b는 도4a에 도시된 광학 필름을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도5a는 본 개시물에 따른 광학 필름의 또 다른 예시적인 실시예를 개략적으로 도시한 등각도이다.
도5b는 도5a에 도시된 광학 필름을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도6a는 본 개시물에 따른 예시적인 광학 필름의 직사각형계 프리즘을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도6b는 도6a에 도시된 프리즘을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도6c는 도6a에 도시된 프리즘을 개략적으로 도시한 다른 단면도이다.
도7a는 LCD 백라이트 상방에 위치된 본 개시물에 따른 예시적인 광학 필름의 직사각형계 프리즘을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도7b는 도7a에 도시된 프리즘을 개략적으로 도시한 다른 단면도이다.
도8a는 본 개시물에 따른 예시적인 광학 필름의 직사각형계 프리즘을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도8b는 본 개시물에 따른 예시적인 광학 필름의 다른 직사각형계 프리즘을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도9a는 본 개시물에 따른 광학 필름의 또 다른 예시적인 실시예를 개략적으로 도시한 등각도이다.
도9b는 도9a에 도시된 광학 필름에 대한 극 이소-칸델라(polar iso-candela) 그래프이다.
도9c는 도9a에 도시된 광학 필름에 대한 장방형 칸델라 분포 그래프이다.
도10a는 본 개시물에 따른 광학 필름의 또 다른 예시적인 실시예를 개략적으로 도시한 등각도이다.
도10b는 도10a에 도시된 광학 필름에 대한 극 이소-칸델라 그래프이다.
도10c는 도10a에 도시된 광학 필름에 대한 장방형 칸델라 분포 그래프이다.
도11a는 본 개시물에 따른 광학 필름의 또 다른 예시적인 실시예를 개략적으로 도시한 등각도이다.
도11b는 도11a에 도시된 광학 필름에 대한 극 이소-칸델라 그래프이다.
도11c는 도11a에 도시된 광학 필름에 대한 직교형 칸델라 분포 그래프이다.
본 개시물은 광원으로부터의 광의 분포를 제어하는, 특히 2개의 상이한 방향을 따르는 광 분포를 제어하는 광학 필름에 관한 것이다. 본 개시물에 따른 광학 필름은 LCD 백라이트(예컨대, 도1a 내지 도1d에 도시된 LCD 백라이트)에 대한 광 분포를 제어하는데 유용할 것이다.
도1a 내지 도1d는 LCD 내에 사용될 수 있는 백라이트의 몇몇 예를 도시한다. 도1a는 백라이트(2a)를 도시한다. 백라이트(2a)는, 백라이트의 대향 측면 또는 에지로부터 광을 제공하는 2개의 냉음극 형광관("CCFT")과 같은 2개의 광원(4a), 광원(4a) 주변에 배치된 램프 반사기(4a'), 실질적으로 평면형 도광부로서 도시된 도 광부(3a), 후면 반사기(3a'), 및 소정의 적합한 광학 필름일 수 있는 광학 필름(3a")을 포함한다. 도1b는 CCFT와 같은 단일 광원(4b), 광원(4b) 주변에 배치된 램프 반사기(4b'), 웨지형 도광부로서 도시된 도광부(3b), 후면 반사기(3b'), 및 소정의 적합한 광학 필름일 수 있는 광학 필름(3b")을 포함하는 백라이트(2b)를 도시한다. 도1c는 신장된 광원(4c)을 포함하는 백라이트(2c)를 도시한다. 예시적인 적합한 신장된 광원은 표면 방출형 광원을 포함한다. 도1d는 3개 이상의 긴 선형 광원(예컨대, CCFT)(4d), 후면 반사기(5a), 확산판(4d') 및 소정의 적합한 광학 필름일 수 있는 광학 필름(4d")을 포함하는 백라이트(2d)의 부분도를 개략적으로 도시한다.
이러한 백라이트는 LCD 장치(예컨대, 텔레비전, 모니터 등)와 같은 다양한 디스플레이 장치 내에서 사용될 수 있다. 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 디스플레이 장치는 창을 가지는 케이스, 케이스 내에 배치된 백라이트, 본 개시물에 따른 광학 필름, 다른 적합한 광학 필름, 및 광학 필름과 광학 창 사이에 배치된 LCD 패널과 같은 광 밸브 배열체를 포함할 수 있다. 본 개시물에 따른 광 필름은 또한 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 소정의 다른 광원과 함께 사용될 수 있으며, 소정의 다른 적합한 요소를 포함할 수 있다.
도2a는 백라이트(2e) 및 본 개시물에 따른 광학 필름(6a)의 단면도를 도시한다. 백라이트(2e)는 광원(4e), 도광부(3c) 및 후면 반사기(5b)를 포함할 수 있다. 광학 필름(6a)은 백라이트(2e) 상방에 위치될 수 있다. 본 개시물에 따른 광학 필 름(6a)은 구조화된 표면(10a) 및 기판부(12a)를 포함하는 본체를 가진다. 광학 필름(6a)의 본체는 소정의 예시적인 실시예에서는 기판부(12a)에 실질적으로 수직인 축선을 특징으로 할 수 있으며, 다른 예시적인 실시예에서는 축선이 기판부(12a)에 대해 다양한 각을 이룬다.
본 개시물의 통상적인 실시예에서, 본체 축선은 본 개시물의 광학 필름이 사용될 수 있는 디스플레이 장치의 시야 방향과 실질적으로 동일선 상에 있다. 구조화된 표면(10a)은 피라미드형 프리즘과 같은 복수개의 프리즘형 구조체(8a)를 포함하며, 이는 소정의 예시적인 실시예에서 직사각형계 프리즘이다. 프리즘형 구조체(8a)는 서로 인접된 상태로, 소정의 예시적인 실시에서는 서로 실질적으로 접하거나 거의 밀착된 상태로 구조화된 표면(10a) 상에 배열된다. 그렇지만, 다른 예시적인 실시예에서는, 광학 필름(6a)의 게인이 적어도 약 1.1이라면 프리즘형 구조체(8a)는 소정의 적당한 거리(예컨대, 약 10 마이크로 미터이상)를 두고 서로 이격될 수 있다.
본 개시물의 목적을 위해, "게인(gain)"은 본 개시물에 따라 구성된 광학 필름을 구비한 광학 시스템의 축방향 출력 휘도(luminance) 대 이러한 광학 필름을 구비하지 않은 동일한 광학 시스템의 축방향 출력 휘도의 비율로서 정의된다. 본 개시물의 통상적인 실시예에서, 프리즘형 구조체의 크기, 형상 및 각도는 적어도 약 1.1의 광학적 게인을 제공하도록 선택된다. 또한, 프리즘형 구조체의 간격, 크기, 형상 및 각도는 요구되는 광의 출력 분포에 의거하여 선택될 수 있다. 그렇지만, 프리즘형 구조체는 회절을 일으킬 정도로 작아서는 안 되며, 육안으로 보일 정 도로 커서도 안 된다. 후자는 통상적으로 약 100 마이크로미터 크기의 구조체에 대해서 발생한다. 직접 조사형 백라이트에서 사용하기에 특히 적합한 소정의 예시적인 실시예에서, 프리즘형 구조체의 간격, 크기, 형상 및 각도는 본 개시물의 광학 필름이 직접 조사형 백라이트 내에서 사용되는 광원을 관찰자에게 은폐시키는 것을 보조하도록 선택될 수 있다. 도2a에 도시된 예시적인 실시예에서, 구조화된 표면(10a)은 기판부(12a) 상에 배치된다. 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 광학 필름(6a)은 백라이트(2e)로부터 방출된 광선의 방향, 및 소정의 경우에 있어서, 기타 다른 특성을 변화시키기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 본 개시물의 소정 실시예는 광학 필름(6a)의 프리즘형 구조체(8a)를 사용하여 광의 각분포(angular spread)의 제어를 가능하게 한다.
기판부(12a)는 구조화된 표면(10a)의 광학 특성과는 상이한 부가적인 광학 특성을 가지므로, 기판부는 구조화된 표면(10a)에 의해 광이 조작되는 방식과 상이한 방식으로 광을 조작한다. 이러한 조작에는 편광화, 확산 또는 본 개시물의 광학 필름에 진입하는 광의 부가적인 방향변경이 포함된다. 이는 예컨대, 부가적인 광학 특성을 가지는 광학 필름을 기판부 내에 포함시키거나, 기판부 자체에 이러한 부가적인 광학 특성을 부여하도록 구성함으로써 달성될 수 있다. 이러한 부가적인 광학 특성을 가지는 적합한 예시적인 필름은 편광 필름, 확산 필름, BEF와 같은 휘도 강화 필름, 터닝 필름(turning film) 및 그 소정의 조합을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 터닝 필름은 예컨대, 역전 프리즘 필름(예컨대, 반전 BEF) 또는 역전 프리즘 필름과 전체적으로 유사한 방식으로 광을 방향변경시키는 다른 구조체 가 될 수 있다. 소정의 예시적인 실시예에서, 기판부(12a)는 비퀴티(상표명, VikuitiTM) 이중 휘도 강화 필름("DBEF")과 같은 다층 반사 편광기 또는 비퀴티(상표명, VikuitiTM) 확산 반사 편광 필름("DRPF")과 같은 연속상 및 분산상을 가지는 확산 반사 편광기를 포함할 수 있으며, 이들은 모두 쓰리엠 컴퍼니(3M Company)로부터 상용으로 입수가능하다. 다른 예시적인 실시예에서, 기판부는 폴리카보네이트 층("PC"), 폴리 메틸 메타크릴레이트 층("PMMA"), 폴리에틸렌 테레프탈레이트("PET") 또는 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 소정의 다른 적합한 필름 또는 재료를 포함할 수 있다.
도3a 및 도3b는 본 개시물에 따른 광학 필름(6c)의 예시적인 실시예를 도시한다. 구조화된 표면(10c) 및 기판부(12c)는, 도3a 및 도3b에 도시된 바와 같이, 단일 필름의 일부분일 수 있다. 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 구조화된 표면(10c) 및 기판부(12c)는 단일 부품으로써 형성될 수 있고, 소정의 경우에는 동일 재료로 형성되어 광학 필름(6c)을 생성할 수 있으며, 또는 이들은 개별적으로 형성된 후에 예컨대 적합한 접착제를 사용하여 함께 결합되어 단일 부품을 생성할 수 있다. 광학 필름(6c)은 엠보싱, 캐스팅, 압축 몰딩 및 일괄 처리(batch process)를 포함하지만 이에 한정되지는 않는 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 소정의 방법에 의해 제조될 수 있다.
본 개시물에 따른 광학 필름을 제조하는 예시적인 방법에서, 미세 구조 형상 공구 및 선택적으로는 중간 형상 공구가 광학 필름[예컨대, 광학 필름(6c)]을 형성 하기 위해 사용될 수 있다. 미세 구조 형상 공구는 예컨대, 적합한 기판 상에 2개의방향으로 홈을 절삭함으로써 만들어질 수 있다. 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 결과적인 미세 구조 형상 공구는 요구되는 광학 필름을 닮은 복수개의 프리즘형 구조체를 포함할 것이다. 절삭부의 깊이 및 각각의 평행 절삭부 사이의 간격은 뾰족 지점, 평탄부 또는 피크부를 따른 뾰족 라인을 구비한 프리즘형 구조체가 요구되는지 여부에 따라서, 및 다른 관련 파라미터에 따라서 조정될 수 있다.
미세 구조 형상 공구에 대해 역전된 또는 대향된 구조를 가지는 중간 형상 공구(예컨대 반전 프리즘형 구조체)는 예컨대 전기 도금법 또는 폴리머 복제를 사용하여 미세 구조 형상 공구로부터 제조될 수 있다. 중간 형상 공구는 예컨대, 폴리우레탄, 폴리프로필렌, 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, UV 경화 수지 등을 포함하는 폴리머로 구성될 수 있다. 중간 공구는 또한 최종 광학 필름의 해제를 용이하게 하기 위해 해제 층에 의해 코팅될 수 있다.
본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 중간 형상 공구는 직접 복제 또는 일괄 처리를 통해 광학 필름[예컨대, 광학 필름(6c)]을 제조하는데 사용될 수 있다. 예컨대, 중간 형상 공구는 사출 성형, UV 경화 또는 압축 몰딩과 같은 열가소성 몰딩 등의 방법에 의해 광학 필름(6c)을 일괄 처리하기위해 사용될 수 있다. 본 개시물에 따른 광학 필름은 예컨대, 실리카계 폴리머와 같은 무기 재료 및 모노머, 코폴리머, 융합 폴리머 및 그 혼합물 또는 배합물을 포함하는 폴리머 재료와 같은 유기 재료를 포함하는 본 기술 분야의 통상의 지 식을 가진 자에게 알려진 소정의 적합한 재료로 형성되거나 이를 포함할 수 있다.
도4a 및 도4b는 본 개시물에 따른 광학 필름(6d)의 다른 예시적인 실시예를 도시한다. 특히, 광학 필름(6d)은 2개의 분리된 부분, 즉, 구조화된 표면(10d)을 가지는 부분 및 기판부(12d)로 형성될 수 있다. 이러한 예시적인 실시예는 예컨대, 기판부를 경화성 재료로 코팅하는 단계와, 경화성 재료 내로 구조화된 표면을 부과하는 단계와, 광학 필름을 경화시키는 단계에 의해 생성될 수 있다. 다르게는, 예컨대, 도5a 및 도5b에 도시된 바와 같이, 광학 필름(6e)의 구조화된 표면(10e)을 가지는 부분 및 기판부(12e)는 적합한 접착제(28)로 함께 접합된 2개의 분리된 필름일 수 있다. 접착제(28)는 감압형 접착제(PSA) 또는 자외선(UV) 광 경화형 접착제를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 이러한 예시적인 실시예에서, 때때로 구조화된 표면을 가지는 부분은 기판부의 굴절률보다 작은 굴절률을 가지는 재료로 만드는 것이 유익하다.
본 개시물에 따른 프리즘형 구조체(8f)의 예시적인 실시예가 도6a 내지 도6c에 도시된다. 도6a는 프리즘형 구조체(8f)의 평면도를 도시한다. 프리즘형 구조체(8f)의 기부는 6C로 도시된 방향을 따라서 서로에 대해 전체적으로 대향되게 배치된 2개의 제1 측면(A1)과, 6B로 도시된 방향을 따라서 서로에 대해 전체적으로 대향되게 배치된 2개의 제2 측면(B1)을 구비한 사변형일 수 있다. 본 개시물의 통상적인 실시예에서, A1의 길이는 B1의 길이보다 짧고, 2개의 제1 측면(A1)은 실질적으로 서로 평행하며, 2개의 제2 측면(B1)은 실질적으로 서로 평행하다. 소정의 예시 적인 실시예에서, 제1 측면(A1)은 실질적으로 제2 측면(B1)에 수직이다. 따라서, 프리즘형 구조체(8f)의 기부는 실질적으로 직사각형일 수 있다.
도6b는 도6a에 도시된 바와 같이 6B-6B 평면 내의 프리즘형 구조체(8f)의 예시적인 실시예의 단면도를 도시한다. 프리즘형 구조체(8f)는 2개의 표면(16a)을 포함한다. 프리즘형 구조체(8f)는 또한 표면(16a) 중 하나와 기판부(12f)에 평행하는 평면 사이에서 측정된 각도 α1(알파)을 포함한다. 도6c는 도6a에 도시된 바와 같이 6C-6C 평면 내의 프리즘형 구조체(8f)의 예시적인 실시예의 단면도를 도시한다. 프리즘형 구조체(8f)는 2개의 표면(14a)을 포함한다. 프리즘형 구조체(8f)는 또한 표면(14a) 중 하나와 기판부(12f)에 평행하는 평면 사이에서 측정된 각도 β1(베타)을 포함한다. 각도 α1은 적어도 각도 β1만큼 큰 것이 양호하며, 통상적으로 보다 더 크다.
도6b 및 도6c는 프리즘형 구조체(8f) 내부를 진행하는 광선(18)을 도시한다. 표면(16a) 및 표면(14a)은 표면(16a) 또는 표면(14a)에 대한 법선에 대한 광선(18)의 입사각[δ1(델타) 또는 δ2]에 따라서 광선(18)을 반사 또는 굴절시킬 수 있다. 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시물로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 상이한 각도(α1 및 β1)를 선택함으로써 광학 필름(6)[예컨대, 광학 필름(6a 내지 6e)]의 프리즘형 구조체(8f)를 통해 투과되는 광의 각분포를 제어할 수 있게 된다. 소정의 예시적인 실시예에서, 표면의 대향 쌍과 기판부에 평행한 평면 사이 의 각은 서로 같지 않으며, 이는 기판부에 대한 법선에 대해 경사진 시야 축선이 요구되는 경우에 유익할 수 있다.
도7a는 도6b에 도시된 프리즘형 구조체(8f)와 유사한 프리즘형 구조체(8g)의 예시적인 실시예의 단면도를 도시한다. 백라이트(2g)로부터 방출된 광선(20a), 광선(22a), 및 광선(24a)은 프리즘형 구조체(8g) 내로 전파된다. 도7b는 도6c에 도시된 프리즘형 구조체(8f)와 유사한 프리즘형 구조체(8g)의 예시적인 실시예의 단면도를 도시한다. 도7a에 도시된 광선(20a, 22a 및 24a)과 각각 동일한 방향을 가지는 광선(20b), 광선(22b), 및 광선(24b)은 백라이트(2g)로부터 발원하여 프리즘형 구조체(8g) 내로 전파된다.
이하에서는 LCD 백라이트(2g)로부터 발원하여 본 개시물의 광학 필름(6)[예컨대, 광학 필름(6a 내지 6e)]의 프리즘형 구조체(8g)를 통과하는 각각의 광선(20 내지 24)의 진행을 설명한다. 도7a 및 도7b는 광선이 표면(16b) 중 하나 또는 표면(14b) 중 하나에 최초 충돌하는지 여부에 따라서 어떻게 상이하게 거동할 수 있는지, 그리고 표면(16b)의 각도(δ2) 및 표면(14b)의 각도(δ2)를 선택함으로써 광의 각분포가 어떻게 2개의 분리된 방향으로 제어될 수 있는지를 도시한다. 광선(20 내지 24)은 광선(20 내지 24)의 반사 및 굴절의 각도를 정밀하게 묘사하도록 도시된 것이 아니라는 것을 유념해야 한다. 광선(20 내지 24)은 프리즘형 구조체(8g)를 통과하는 광선의 진행의 일반적인 방향을 단지 개략적으로 묘사하도록 도시된 것이다.
도7a에서, 백라이트 디스플레이(2g)로부터 발원된 광선(20a)은 표면(16b)에 수직인 방향으로 프리즘형 구조체(8g) 내부를 진행한다. 따라서, 광선(20a)은 표면(16b)에 수직인(또는 법선) 방향으로 표면(16b)과 마주치고, 표면(16b)의 법선에 대한 광선(20a)의 입사각은 영(0)도와 동일하다.
광학 필름(6)[예컨대, 광학 필름(6a 내지 6e)]과 표면(16b 및 14b) 상방의 매질은 예컨대, 실질적으로 공기를 포함할 수 있다. 그렇지만, 광학 필름(6)과 표면(16b 및 14b) 상방의 매질은 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 소정의 매질, 재료, 또는 필름을 포함할 수 있다. 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 공기는 대부분의 알려진 재료보다 작은 굴절률을 가진다. 스넬의 법칙(Snell's Law)의 원리에 의거하여, 광이 보다 작은 굴절률을 가지는 매질을 만나거나 그 위로 입사될 때, 광선은 입사각(δ)보다 큰 법선에 대한 방출각(θ)으로 법선으로부터 멀어지는 방향으로 구부러진다. 그렇지만, 표면에 대해 수직으로 표면에서 재료-공기 경계부와 마주치는 광선[예컨대, 광선(20a)]은 도7a에 도시된 바와 같이 구부러지지 않고 직선으로 진행을 계속한다. 스넬의 법칙은 이하의 공식으로 표현될 수 있다.
ni*sinδ=nt*sinθ
여기서,
ni = 입사광 측 재료의 굴절률,
δ = 입사각,
nt = 투과광 측 재료의 굴절률,
θ = 방출각이다.
본 기술 분야의 통상의 기술을 가진 자라면 입사광의 소정량은 또한 프리즘형 구조체(8g) 내로 반사되어 되돌아 올 것이라는 것을 이해할 것이다.
도7b는 광선(20a)과 실질적으로 동일한 방향으로 주행하는 광선(20b)을 도시한다. 광선(20b)은 표면(14b)에 대한 법선에 대해 입사각(δ3)으로 표면(14b)과 마주친다. 전술된 바와 같이, 표면(14b)의 각도(β2)는 표면(16b)의 각도(α2) 보다 작은 것이 바람직하다. 따라서, 광선(20b)의 입사각(δ3)은 광선(20a)의 입사각(δ)과 동일하지 않다. 광선(20b)의 입사각(δ3)은 도7b에 도시된 바와 같이 영(0)이 아니며, 광선(20b)은 표면(14b)에 대해 직각으로 재료-공기 경계부와 마주치지 않는다. 광선(20b)은 스넬의 법칙의 공식에 의거하여 표면(14b)에 충돌하는 각도인 입사각(δ3)과 상이한 방출각(θ3)으로 굴절된다.
도7a에 도시된 바와 같이, 광선(22a)은 프리즘형 구조체(8g) 내로 진행하고 표면(16b)에 대한 법선에 대해 입사각(δ4)으로 표면(16b)과 마주친다. 광선(22a)에 대한 입사각(δ4)은 표면(16b)에서의 임계각(δc)보다 크다. 광선(22a)은 프리즘형 구조체(8g)를 빠져나가지 못하고 프리즘형 구조체(8g) 내로 반사되어 돌아온다. 이를 "내부 전반사(total internal reflection)"라고 칭한다. 전술된 바와 같이, 광선은 큰 굴절률을 가지는 재료로부터 낮은 굴절률을 가지는 재료로 진행할 때 전술된 굴절에 대한 공식에 따라서 거동할 것이다. 공식에 따라, 방출각(θ)은 입사각이 증가함에 따라서 90도에 접근할 것이다. 그렇지만, 임계각(δc)과, 임계각(δc)보다 큰 모든 각에 대해서, 내부 전반사가 일어날 것이다(예컨대, 광선은 표면을 통과해 회절되어 투과되지 않고, 프리즘형 구조체(8g) 내로 반사되어 되돌아올 것이다). 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 임계각(δc)은 방출각(예컨대, 회절각)을 90도로 설정하고 입사각(δ)에 대해 해를 구함으로써 스넬의 법칙(전술됨)에 따라 결정될 수 있다.
도7b에 도시된 바와 같이, 광선(22a)과 실질적으로 동일한 방향으로 진행하는 광선(22b)이 표면(14b)과 마주친다. 표면(14b)의 각도(β2)가 표면(16b)의 각도(α2) 보다 작기 때문에, 광선(22b)은 광선(22a)이 표면(16b)과 마주치는 각도인 입사각(δ4)과 상이한 입사각(δ5)으로 표면(14b)과 마주친다. 광선(22b)의 입사각은 임계각(δc) 보다 작고, 그러므로, 광선(22b)은 표면(14b)에서 회절되어 표면(14b)을 통해 투과된다.
도7a 및 도7b에 도시된 광선(24a) 및 광선(24b)은 각각, 기판부(12g)에 수직인 방향으로 프리즘형 구조체(8g) 내로 진행한다. 광선(24a 및 24b)은 임계각(δc)보다 작은 입사각(δ)으로 표면(16b) 및 표면(14b)과 각각 마주친다. 그렇지만, 표면(16b)의 법선에 대한 광선(24a)의 입사각(δ6)은 표면(14b)의 법선에 대한 광 선(24b)의 입사각(δ7)보다 크다. 그러므로, 스넬의 법칙에 따라서, 표면(16b)의 법선에 대한 광선(24a)의 방출각(θ6)은 표면(14b)의 법선에 대한 광선의 방출각(θ7)과 상이할 것이다. 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 표면(16b)의 법선에 대한 광선(24a)의 방출각(θ6)은 표면(14b)의 법선에 대한 광선(24b)의 방출각(θ7)보다 클 것이다.
본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 보다 작은 각도(β2)를 구비한 표면(14b)은 보다 큰 각도(α2)를 구비한 표면(16b) 보다 더 많은 광을 백라이트(2g)에 수직인 방향을 향해 "집중(focus)"시킬 것이다. 따라서, 전술된 바와 같은 프리즘형 구조체(8)[예컨대, 프리즘형 구조체(8a 내지 8g)]를 구비한 광학 필름(6)[예컨대, 광학 필름(6a 내지 6e)]은 일 방향을 따라서는 광의 보다 큰 각분포를 및 타방향을 따라서는 광의 보다 작은 각분포를 허용할 것이다. 예컨대, 본 개시물의 광학 필름(6)은 LCD 텔레비전 내에 채용될 수 있어서, 제1 방향 예컨대 수평 방향에 대해 광의 보다 넓은 각분포 및 제2 방향, 예컨대 수직 방향에 대해 광의 보다 작지만 여전히 상당량의 각분포를 제공한다. 이는 보통 (예컨대, 관찰자가 서고 앉는) 수직 방향에 비해 (예컨대, 텔레비전의 한쪽 측면 상에 관찰자가 있는) 수평 방향으로 보다 넓은 시야를 수용하기에 유익하다. 소정의 예시적인 실시예에서, 시야 축선은 관찰자가 바닥에 앉아 있는 경우에서처럼 하향으로 경사질 수 있다. 수직 방향으로의 광의 각분포를 감소시킴으로써, 결 과적인 광학 게인은 요구되는 시야각 범위 내에서 경험될 수 있다.
도8a 및 도8b는 본 개시물에 따른 프리즘형 구조체(8)의 또 다른 예시적인 실시예를 도시한다. 도8a는 2개의 대향하는 제1 측면(A3) 및 2개의 대향하는 제2 측면(B3)을 가지는 프리즘형 구조체(8h)를 도시하며, A3의 길이는 B3의 길이 보다 작다. 프리즘형 구조체(8h)는 2개의 표면(14c) 및 2개의 표면(16c)을 더 포함한다. 본 예시적인 실시예에서, 프리즘형 구조체(8h)는 실질적인 평탄면(26a)을 더 포함하며, 이는 게인 손실을 최소화하기 위해 5% 이하의 홈 피치(groove pitch)를 가지는 것이 양호하다. 평탄면(26a)은 예컨대 기판부(12)[예컨대 기판부(12a 내지 12g)] 또는 다른 필름을 구조화된 표면(10)[예컨대, 구조화된 표면(10a 내지 10e)]의 프리즘형 구조체(8h)의 상단 상에 접합할 때, 유용할 수 있다. 또한, 평탄면은 디스플레이에 수직인 방향(즉, 관찰자가 스크린을 바라볼 수 있는 방향)으로 보다 많은 광을 투과시키는 것을 도울 수 있다. 표면(26a)은 융기될 수 있고, 또는 함몰될 수 있다. 소정의 예시적인 실시예에서, 표면(26a)은 라운드 가공될 수 있다.
도8b는 2개의 대향하는 제1 측면(A4) 및 2개의 대향하는 제2 측면(B4)을 가지는 프리즘형 구조체(8i)를 도시한다. 본 예시적인 실시예에서, 2개의 표면(14d)은 실질적으로 삼각형 형상으로 구성되며, 2개의 표면(16d)은 실질적으로 사다리꼴 형상으로 구성될 수 있다. 프리즘형 구조체(8i)는 2개의 대향하는 제1 측면(A4) 및 2개의 대향하는 제2 측면(B4)을 구비한 소정의 다른 구성이 될 수 있는 것이 고려된 다.
도9a, 도10a 및 도11a는 각각 본 개시물에 따른 광학 필름(6j, 6k, 및 6l)의 3개의 부가적인 실시예의 개략적인 부분 사시도를 도시한다. 예시적인 광학 필름(6j/6k/6l)은 대략 1.58의 굴절률을 구비한 구조화된 표면(10j/10k/10l)을 가지는 부분 및 대략 1.66의 굴절률을 가지는 기판부(12j/12k/12l)를 포함한다. 구조화된 표면(10j/10k/10l)은 복수개의 프리즘형 구조체(8j/8k/8l)를 포함한다. 프리즘형 구조체(8j/8k/8l)의 기부는 Y 방향을 따라서 서로 전체적으로 대향되게 배치된 2개의 제1 측면(A9/A10/A11) 및 X 방향을 따라서 서로 전체적으로 대향되게 배치된 2개의 제2 측면(B9/B10/B11)을 구비한 사변형일 수 있다. 각 프리즘형 구조체(8j/8k/8l)는 2개의 표면(14j/14k/14l) 및 2개의 표면(16j/16k/16l)을 더 포함할 수 있다. 도9a, 도10a 및 도11a에 도시된 바와 같이, 각각의 표면(14j/14k/14l)은 제1 측면(A9/A10/A11) 중 하나와 만나고, 각각의 표면(16j/16k/16l)은 제2 측면(B9/B10/B11) 중 하나와 만난다. 예시적인 실시예에서, 표면(16j/16k/16l 및 14j/14k/14l)은 약 45도의 표면 각도로 배치될 수 있다. 예시적인 광학 필름(6j/6k/6l) 및 프리즘 구조체(8j/8k/8l)가 표1에서 보다 더 설명된다.
광학 필름(6j,6k,6l)
6j 6k 6l
길이방향 프리즘의 수 20 20 20
폭방향 프리즘의 수 20 20 20
프리즘 길이, B(mils) 2.2 2.8 6
프리즘 폭, A(mils) 2 2 2
프리즘 비[길이(B)/폭(A)] 1.1 1.4 3
광학 필름 길이(mils) 44 56 120
광학 필름 폭(mils) 40 40 40
광학 필름 두께(mils) 4 4 4
광원 길이(mils) 22 28 60
광원 폭(mils) 20 20 20
광원 위치, 길이(mils) 22 28 60
광원 위치, 폭(mils) 20 20 20
피크 광(와트/스테라디안) 0.28857 0.28838 0.28703
효율(% 광속) 0.43431 0.43065 0.43832
게인 1.612665 1.620833 1.60381
표1에 도시된 바와 같이, 광학 필름(6j, 6k, 및 6l) 사이의 변수는 각 프리즘형 구조체(8j/8k/8l)의 기부의 제2 측면(B9/B10/B11)의 길이이다. 표1에서 프리즘 비는 기부의 길이(예컨대, B9/B10/B11) 대 기부의 폭(예컨대, A9/A10/A11)의 비이다. 표1에 도시된 각 광학 필름(6j/6k/6l)의 게인은 광학 필름(6j/6k/6l)을 구비한 피크 축방향 휘도를 광학 필름(6j/6k/6l)을 구비하지 않은 광의 피크 축방향 휘도로 나눈 비이다. 본 기술 분야의 통상의 기술을 가진 자가 표1로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 프리즘 비의 차이는 광학 필름(6j/6k/6l)의 예시적인 실시예의 축방향 게인에 큰 영향을 주지 않는 한편, 이들은 2개의 상이한 방향을 따라서 본 개시물의 광학 필름을 빠져나가는 광의 각 분산에 차이를 발생시킬 수 있다.
도9b, 도10b 및 도11b는 각각 프리즘형 구조체(8j, 8k, 및 8l)에 대한 극 이소 칸델라 분포 그래프를 도시한다. 본 기술 분야의 통상의 기술을 가진 자라면 이해할 수 있을 바와 같이, 칸델라 분포 그래프는 광학 필름(6j/6k/6l)의 프리즘형 구조체(8j/8k/8l)와 같은 프리즘형 구조체를 포함하는 광학 필름을 통과한 검출된 입사광의 360도 패턴을 도시한다. 예시적인 프리즘형 구조체(8j/8k/8l)가 방향 참조를 위해 각 칸델라 분포 그래프 상에 도시된다. 도9b, 도10b, 및 도11b에 도시된 바와 같이, 광 분포는 각각의 광학 필름(6j/6k/6l)에 대해 상이하다. 예컨대, 가장 작은 프리즘 비를 가지는 도9b에 도시된 광학 필름(6j)에 대한 그래프는 보다 대칭적인 분포를 보인다(즉, 도10b 및 도11b에 도시된 것에 비해 X 방향을 따른 광의 분포가 Y 방향을 따른 분포와 보다 유사하다). 도시된 3개의 실시예 중에서 가장 큰 프리즘 비를 가지는 도11b에 도시된 광학 필름(6l)에 대한 그래프는 3개중 가장 약한 대칭 분포를 보인다(즉, X 방향을 따른 광의 분포가 Y 방향을 따른 광의 분포 보다 작다).
본 기술 분야의 통상의 기술을 가진 자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 도9b, 도10b, 및 도11b에 도시된 극 이소 칸델라 분포 그래프는 2개의 상이한 방향을 따른 광의 분포를 제어할 수 있는 예시적인 실시예의 능력을 증명한다. 전술된 바와 같이, 이는 예컨대, 연속적인 방식으로 일 방향으로의 확장된 시야각을 제공하기 위한 LCD TV 또는 모니터와 같은 장치에서 유용할 수 있다.
도9c, 도10c, 및 도11c는 각각 프리즘형 구조체(8j/8k/8l)에 대한 도9b, 도10b, 및 도11b에서 도시된 극 이소 칸델라 분포 그래프에 상응하는 직교형 칸델라 분포 그래프를 도시한다. 본 기술 분야의 통상의 기술을 가진 자라면 이해할 수 있을 바와 같이, 직교형 칸델라 분포 그래프는 상이한 각도에서 광학 필름(6j/6k/6l)을 통과하는 광 강도를 도시한다. 직교형 분포 그래프 상의 각 곡선은 각각의 극 그래프의 상이한 단면에 상응한다. 예컨대, 0도로서 지시된 곡선은 0도와 180도를 연결하면서 중심을 통과하는 선을 따른 극 그래프의 단면을 나타내며, 90도로서 지시된 곡선은 90도와 180도를 연결하면서 중심을 통과하는 선을 따른 극 그래프의 단면을 나타내고, 135도로서 지시된 곡선은135도와 315도를 연결하면서 중심을 통과하는 선을 따른 극 그래프의 단면을 나타낸다. 이전의 그래프 군에서와 같이, 도시된 3개의 실시예 중에서 가장 큰 프리즘 비를 가지는 도11c에 도시된 광학 필름(6l)에 대한 그래프는 3개 중 가장 약한 대칭 분포를 보인다(즉, 0도 방향을 따른 광의 분포가 90도 방향을 따른 광의 분포 보다 작다).
본 발명의 기술 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 본 개시물의 구조 및 방법론에 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있다는 것이 본 기술 분야의 숙련자들에게 명백할 것이다. 따라서, 본 개시물은 첨부된 청구범위 및 그 등가물의 범위 내에 있다면, 본 명세서에서 설명된 예시적인 실시예의 수정 및 변경을 포함한다.

Claims (31)

  1. 복수개의 프리즘형 구조체를 포함하는 구조화된 표면 및 축선을 가지는 본체를 포함하는 광학 필름이며,
    각 프리즘형 구조체는 제1 전체 방향을 따라 서로 대향되게 배치된 적어도 2개의 긴 측면과 제2 전체 방향을 따라 서로 대향되게 배치된 적어도 2개의 짧은 측면을 포함하는 기부를 가지고,
    본체는 입사각이 축선에 대해 제1 설정 각도 범위 내에 있을 때 제1 전체 방향을 따라 그 위로 입사되는 광의 상당 부분을 투과시키고 입사각이 제1 설정 각도 범위를 벗어날 때 광의 상당 부분을 반사시키고,
    본체는 입사각이 축선에 대해 제2 설정 각도 범위 내에 있을 때 제2 전체 방향을 따라 그 위로 입사되는 광의 상당 부분을 투과시키고 입사각이 제2 설정 각도 범위를 벗어날 때 광의 상당 부분을 반사시키며,
    본체는 구조화된 표면의 광학 특성과 상이한 부가적인 광학 특성을 가지는 기판부를 포함하는 광학 필름.
  2. 제1항에 있어서, 기부는 실질적으로 직사각형 형상을 가지는 광학 필름.
  3. 제1항에 있어서, 각 프리즘형 구조체는 적어도 하나의 다른 프리즘형 구조체와 실질적으로 접촉되게 배열되는 광학 필름.
  4. 제1항에 있어서, 복수개의 프리즘형 구조체의 기부는 실질적으로 서로 평행한 제1 전체 방향을 따라서 연장하는 각각의 기부의 2개의 긴 측면과 정렬되는 광학 필름.
  5. 제1항에 있어서, 기판부는 편광 필름, 확산 필름, 휘도 강화 필름 및 터닝 필름 중 적어도 하나를 포함하는 광학 필름.
  6. 제1항에 있어서, 구조화된 표면은 기판부와 상이한 본체부 상에 배치되고, 상기 기판부와 본체부는 서로 부착되는 광학 필름.
  7. 제6항에 있어서, 본체부 및 기판부는 각각 굴절률을 가지며, 본체부의 굴절률은 기판부의 굴절률 보다 작은 광학 필름.
  8. 제1항에 있어서, 구조화된 표면은 기판부 상에 배치되는 광학 필름.
  9. 제1항에 있어서, 각각의 프리즘형 구조체는 적어도 4개의 표면을 포함하고, 각각의 4개의 표면은 기부에 부착되는 광학 필름.
  10. 제9항에 있어서, 적어도 4개의 표면이 만나는 광학 필름.
  11. 제9항에 있어서, 적어도 4개의 표면 중 2개가 만나는 광학 필름.
  12. 제1항에 있어서, 각각의 프리즘형 구조체는 5개의 표면을 포함하며, 4개의 표면은 기부에 부착되고, 5번째 표면은 4개의 표면에 인접하면서 실질적으로 기부에 평행하게 배치되는 광학 필름.
  13. 제1항에 있어서, 제1 설정 각도 범위는 제2 설정 각도 범위보다 큰 백라이트 디스플레이 장치.
  14. 창을 가지는 케이스와,
    케이스 내에 배치된 백라이트와,
    백라이트와 창 사이에 배치된 광학 필름과,
    광학 필름과 광학 창 사이에 배치된 광 밸브 배열체를 포함하는 디스플레이 장치이며,
    광학 필름은 복수개의 프리즘형 구조체를 포함하는 구조화된 표면 및 축선을 가지는 본체를 포함하며, 각 프리즘형 구조체는 제1 전체 방향을 따라 서로 대향되게 배치된 2개의 긴 측면과 제2 전체 방향을 따라 서로 대향되게 배치된 2개의 짧은 측면을 포함하는 기부를 가지고,
    본체는 입사각이 축선에 대해 제1 설정 각도 범위 내에 있을 때 제1 전체 방 향을 따라 그 위로 입사되는 광의 상당 부분을 투과시키고 입사각이 제1 설정 각도 범위를 벗어날 때 광의 상당 부분을 반사시키고,
    본체는 입사각이 축선에 대해 제2 설정 각도 범위 내에 있을 때 제2 전체 방향을 따라 그 위로 입사되는 광의 상당 부분을 투과시키고 입사각이 제2 설정 각도 범위를 벗어날 때 광의 상당 부분을 반사시키며,
    본체는 구조화된 표면의 광학 특성과 상이한 부가적인 광학 특성을 가지는 기판부를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  15. 제14항에 있어서, 백라이트 패널은 측면 조사형인 백라이트 디스플레이 장치.
  16. 제14항에 있어서, 백라이트 패널은 직접 조사형인 백라이트 디스플레이 장치.
  17. 제14항에 있어서, 광 밸브 배열체는 액정 디스플레이 패널인 백라이트 디스플레이 장치.
  18. 제14항에 있어서, 프리즘형 구조체의 기부는 실질적으로 직사각형 형상을 가지는 백라이트 디스플레이 장치.
  19. 제14항에 있어서, 각 프리즘형 구조체는 서로 실질적으로 접촉되게 배열되는 백라이트 디스플레이 장치.
  20. 제14항에 있어서, 복수개의 프리즘형 구조체의 직사각형 기부는 실질적으로 서로 평행한 제1 전체 방향을 따라서 연장하는 각각의 기부의 2개의 긴 측면과 정렬되는 백라이트 디스플레이 장치.
  21. 제14항에 있어서, 기판부는 편광 필름, 확산 필름, 휘도 강화 필름 및 터닝 필름 중 적어도 하나를 포함하는 백라이트 디스플레이 장치.
  22. 제14항에 있어서, 구조화된 표면은 기판부와 상이한 본체부 상에 배치되고, 상기 기판부와 본체부는 서로 부착되는 광학 필름.
  23. 제22항에 있어서, 본체부 및 기판부는 각각 굴절률을 가지며, 본체부의 굴절률은 기판부의 굴절률 보다 작은 광학 필름.
  24. 제14항에 있어서, 구조화된 표면은 기판부 상에 배치되는 백라이트 디스플레이 장치.
  25. 제14항에 있어서, 제1 설정 각도 범위는 제2 설정 각도 범위보다 큰 백라이 트 디스플레이 장치.
  26. 기판부와,
    복수개의 프리즘형 구조체를 포함하는 구조화된 표면을 포함하는 광학 필름이며,
    각 프리즘형 구조체는 실질적으로 직사각형 기부를 가지고, 제1 표면은 그 폭을 따라서 직사각형 기부와 만나고, 제2 표면은 그 길이를 따라서 직사각형 기부와 만나며,
    적어도 하나의 표면은 입사각이 제1 설정 각도와 표면에 대해 평행인 제1 축선 사이에 있을 때 그 위로 입사되는 광을 반사시키고, 입사각이 제1 설정 각도와 표면에 수직인 제2 축선 사이에 있을 때 광을 방향변경시키고 통과해 투과시키며,
    제1 표면의 기판부에 대해 선택된 제1 방향 및 제2 표면의 기판부에 대해 선택된 제2 방향을 달성하기 위해 각각의 직사각형 기부의 길이는 그 폭 보다 크며,
    기판부는 구조화된 표면의 광학 특성과 상이한 부가적인 광학 특성을 가지는 광학 필름.
  27. 제26항에 있어서, 제1 및 제2 방향은 기판부의 제1 치수를 따라서 제1 광 반사/방향변경 특성 및 기판부의 제2 치수를 따라서 제2 광 반사/방향변경 특성을 달성하기 위해 선택된 광학 필름.
  28. 제27항에 있어서, 제1 광 반사/방향변경 특성은 제1 방향을 따라서 보다 많은 반사 및 제2 방향을 따라서 보다 많은 방향변경을 발생시키기 위해 선택되고, 제1 방향은 기부의 폭을 따르며, 제2 방향은 기부의 길이를 따르는 광학 필름.
  29. 제26항에 있어서, 복수개의 프리즘형 구조체의 직사각형 기부는 실질적으로 서로 평행한 기판부를 따라 연장하는 각각의 직사각형 기부의 길이와 정렬되는 광학 필름.
  30. 제26항에 있어서, 직사각형 기부의 길이는 서로 실질적으로 동일하며, 직사각형 기부의 폭은 서로 실질적으로 동일한 광학 필름.
  31. 제26항에 있어서, 기판부는 편광 필름, 확산 필름, 휘도 강화 필름, 및 터닝 필름 중 적어도 하나를 포함하는 광학 필름.
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