KR20110016423A - Luminance inhancement optical substrate with anti-interference-fringe structure - Google Patents

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카이징 왕
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Abstract

PURPOSE: An improved luminance optical substrate with an anti-interference-fringe structure reduce an interference-fringe in low price. CONSTITUTION: An optical substrate having unevenness comprises: a substrate; an light input side(52) on one side of the substrate; a uneven light output side(54) on the backside of the substrate; and prisms which are arranged in parallel with the light output side.

Description

간섭무늬 방지구조의 휘도보강 광학기판{LUMINANCE INHANCEMENT OPTICAL SUBSTRATE WITH ANTI-INTERFERENCE-FRINGE STRUCTURE}Luminance reinforcing optical substrate with interference fringe prevention structure {LUMINANCE INHANCEMENT OPTICAL SUBSTRATE WITH ANTI-INTERFERENCE-FRINGE STRUCTURE}

본 발명은 요철면을 갖는 광학기판에 관한 것으로, 구체적으로는 평판형 광원을 갖는 평판 디스플레이에 사용할 휘도보강용 광학기판에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical substrate having an uneven surface, and more particularly to an optical substrate for luminance enhancement for use in a flat panel display having a flat light source.

평판 디스플레이는 텔레비전, 컴퓨터, 휴대기기(휴대폰, PDA 등)에 공통적으로 사용된다. LCD는 평판 디스플레이의 일종으로, 화소 어레이를 갖춘 LC(액정) 모듈을 사용한다. Flat panel displays are commonly used in televisions, computers, and mobile devices (mobile phones, PDAs, etc.). LCD is a type of flat panel display, which uses LC (liquid crystal) module with pixel array.

도 1은 LCD의 일례로서, LCD(10)는 LC 모듈(12), 평판 형태의 백라이트 모듈(14), LC모듈(12)과 백라이트 모듈(14) 사이의 다수의 광학필름을 포함한다. LC 모듈(12)은 2개의 투명한 기판 사이에 배치된 액정들과, 2차원 화소어레이를 이루는 제어회로를 포함한다. 백라이트 모듈(14)은 평판형 광원으로서, 도 1과 같은 에지형 광원과 평면형 광원을 포함하는데, 에지형 광원은 도광판(18) 가장자리에 배치된 선형 광원(16)이다. 광원(16)에서 도광판(18) 가장자리로 빛을 비추도록 반사기(20)가 설치된다. 도광판은 LC 모듈(12)을 향하는 평탄한 윗면을 통해 빛을 분산시키는 구성을 갖는데, LC 모듈(12) 반대쪽의 바닥면은 테이퍼형 평면으로서 빛을 반사하거나 산란시키는 표면이다. 광학필름의 상하 확산막(22,24)은 도광판(18)의 평면에서 나온 빛을 확산시킨다. 광학필름들은 상하부 요철면과, 본 발명의 광학기판(26,28)을 갖는데, 이들 광학기판은 이곳에서 나온 빛이 수직으로 나오도록 빛을 재분포시킨다. 광학기판(26,28)은 당업계에 휘도보강막,광 재배향막, 확산막으로 알려져 있다. 광학필름들을 통해 LC 모듈(12)에 들어간 빛은 LC 모듈(12)의 평면 전체에서 균일하고 수직으로 비교적 강한 강도를 갖는다. LCD(10)는 텔레비젼, 노트북, 모니터, 휴대폰, PDA, 카메라 등에 사용된다.1 is an example of an LCD, wherein the LCD 10 includes an LC module 12, a flat panel type backlight module 14, and a plurality of optical films between the LC module 12 and the backlight module 14. The LC module 12 includes liquid crystals disposed between two transparent substrates and a control circuit forming a two-dimensional pixel array. The backlight module 14 is a flat light source and includes an edge type light source and a planar light source as shown in FIG. 1, which is a linear light source 16 disposed at an edge of the light guide plate 18. The reflector 20 is installed to emit light from the light source 16 to the edge of the light guide plate 18. The light guide plate has a configuration for dispersing light through a flat top surface facing the LC module 12, where the bottom surface opposite the LC module 12 is a tapered plane that reflects or scatters light. The vertical diffusion films 22 and 24 of the optical film diffuse light emitted from the plane of the light guide plate 18. The optical films have upper and lower uneven surfaces and the optical substrates 26 and 28 of the present invention, and these optical substrates redistribute the light so that the light emitted therefrom is vertical. Optical substrates 26 and 28 are known in the art as brightness reinforcing films, light redirecting films, and diffusion films. Light entering the LC module 12 through the optical films has a relatively strong intensity uniformly and vertically throughout the plane of the LC module 12. The LCD 10 is used for televisions, notebooks, monitors, mobile phones, PDAs, cameras, and the like.

LCD의 화질을 해치지 않고 LCD의 전력소비량과 두께와 중량을 줄일 필요성은 커지고 있다. 따라서, 백라이트 모듈과 각종 광학필름의 전력소비량과 중량과 두께를 줄일 필요가 있다. 이와 관련해, 휘도를 해치지 않고 전력소비량을 줄이기 위한 많은 조명기술이 개발되었다. 어떤 경우에는 광원(16), 반사기(20) 및 도광판(18)을 갖는 백라이트 모듈(14)의 디자인을 개량하기도 하고, 한편으로는 확산막(22,24)과 휘도보강막(26,28)의 개량에 기술이 집중되기도 했다.There is a growing need to reduce LCD power consumption, thickness and weight without compromising image quality. Therefore, it is necessary to reduce the power consumption, weight and thickness of the backlight module and various optical films. In this regard, many lighting technologies have been developed to reduce power consumption without harming luminance. In some cases, the design of the backlight module 14 with the light source 16, the reflector 20 and the light guide plate 18 may be improved, while the diffusion films 22 and 24 and the brightness enhancement films 26 and 28 may be used. Technology has also been concentrated on improving.

LCD(10)의 휘도보강막(26,28)은 디스플레이에 수직인 광축에 빛을 보내는데 프리즘 구조를 이용하고, 원하는 레벨의 광축 조명을 일으키는데 적은 전력을 사용하는 디스플레이를 사용해 휘도를 보강한다. 이를 위해, 휘도보강막의 광출력면에 프리즘 홈이나 렌즈형 홈이나 피라미드를 배치해, 막에서 나가는 빛에 대한 막/공기 간섭 각도에 변화를 주고 비스듬하게 입사되는 빛이 수직으로 출사되도록 한다. 이를 위해, 많은 LCD에서 사용한 2개의 휘도보강막은 막 평면에 수직인 축을 중심으로 서로에 대해 회전되어 각각의 막의 홈들이 서로에 대해 90도가 되도록 하여, 광출력면에 직교하는 2개의 평면을 따라 빛이 흐르도록 한다.The brightness enhancement films 26 and 28 of the LCD 10 enhance the brightness by using a prism structure to send light to an optical axis perpendicular to the display, and by using a display that uses less power to generate a desired level of optical axis illumination. To this end, prism grooves, lenticular grooves, or pyramids are arranged on the light output surface of the luminance reinforcing film to change the film / air interference angle with respect to the light exiting from the film, and the obliquely incident light is emitted vertically. To this end, the two brightness enhancement films used in many LCDs are rotated with respect to each other about an axis perpendicular to the film plane so that the grooves of each film are 90 degrees relative to each other, so that the light along the two planes orthogonal to the light output plane is Let it flow.

휘도보강막의 요철면을 개발하는데 많은 노력을 기울였다. 도 2는 기존의 각종 휘도보강막의 구조를 보여준다. 휘도보강막의 광출력면인 윗면은 요철형이고, 밑면의 광입력면은 평탄면이다. 휘도보강막을 LCD에 사용할 때, 평탄 바닥면이 다른 휘도보강막의 요철면에 덮히게 되고, 윗쪽의 보강막의 평탄면과 아랫쪽 휘도보강막의 요철면이나 평탄면 사이의 광간섭으로 디스플레이에 (흑백이 반복되는 무늬인) 간섭무늬 형태의 눈에 보이는 결함이 나타난다. 이렇게 간섭무늬나 결함이나 얼룩이나 불균일 등으로 인한 영상에 미치는 효과는 상부 확산막인 도 1의 휘도보강막(26) 위의 확산막(22)에 의해 가려질 수 있다. Many efforts have been made to develop the uneven surface of the luminance reinforcing film. 2 shows the structure of various conventional luminance reinforcing films. The upper surface, which is the light output surface of the brightness enhancement film, is uneven, and the light input surface of the lower surface is a flat surface. When using a brightness reinforcement film for LCD, the flat bottom surface is covered with the uneven surface of another brightness reinforcement film, and the optical interference between the flat surface of the upper reinforcement film and the uneven surface or flat surface of the lower brightness reinforcement film is repeated on the display (black and white repeating). Visible defects in the form of interference fringes. The effect on the image due to interference fringes, defects, stains, or irregularities may be covered by the diffusion film 22 on the luminance reinforcing film 26 of FIG.

LCD의 광학필름의 두께를 줄이기 위해, 광학필름의 수를 4개에서 3개로 줄이려는 시도가 많았다. 이와 관련해, 하부의 확산막(24)과 휘도보강막(28)은 별도의 구조로 유지되지만, 상부의 확산막(22)과 휘도보강막(26)의 기능을 하나의 하이브리드 막 구조로 합쳤다. 3중막 구조의 디스플레이는 휴대기기에 널리 사용되어, 이들 기기의 전체 크기를 줄이는데 일조한다.In order to reduce the thickness of LCD optical films, there have been many attempts to reduce the number of optical films from four to three. In this regard, although the lower diffusion film 24 and the brightness enhancement film 28 are maintained in separate structures, the functions of the upper diffusion film 22 and the brightness enhancement film 26 are combined into one hybrid film structure. Triple-layer displays are widely used in portable devices, helping to reduce the overall size of these devices.

하이브리드형 휘도보강막을 개발하는데 많은 노력이 있었다. 도 3과 같이, 미국특허 5,995,288호는 광학기판의 요철면인 윗면의 반대쪽 바닥면에 입자층을 코팅한 것을 소개했다. 도 4와 같이, 미국특허 5,598,280호는 휘도의 균일성을 개선하기 위해 광학기판의 바닥면에 작은 돌출부들을 형성하는 방법을 소개했다. 다른 기술로는, 광학기판의 요철면의 프리즘 구조를 바꾸는 것이 있다. 도 5B와 같이, 미국특허 6,798,574호는 광학기판의 요철면의 프리즘의 표면에 미세 돌기들을 형성하여, 더 넓은 각도로 빛을 확산시키는 기술을 소개했다.There have been many efforts to develop a hybrid type luminance reinforcing film. As shown in FIG. 3, US Pat. No. 5,995,288 introduces a coating of a particle layer on the bottom surface opposite to the top surface of the uneven surface of the optical substrate. As shown in FIG. 4, US Pat. No. 5,598,280 introduces a method of forming small protrusions on the bottom surface of the optical substrate to improve the uniformity of luminance. Another technique is to change the prism structure of the uneven surface of the optical substrate. As shown in FIG. 5B, U.S. Patent No. 6,798,574 introduces a technique of diffusing light at a wider angle by forming fine protrusions on the surface of the prism of the uneven surface of the optical substrate.

그러나, 이상의 하이브리드형 휘도보강막은 구조가 복잡해 제작비가 많이 소요됨은 물론, 원하는 각도로 빛을 조정하는데도 비효율적이다.However, the hybrid type luminance reinforcing film described above is complicated in structure and requires a lot of manufacturing costs, and is inefficient in adjusting light at a desired angle.

또, LC 모듈의 바닥면과 상부 하이브리드 휘도보강막의 요철면 사이에 별도의 확산막이 없어서, 흑백패턴이 반복되는 간섭무늬가 생길 수 있다. 휘도보강막의 상부 구조와 LC 모듈의 화소어레이는 간섭무늬나 모아레 무늬를 일으킨다고 알려졌다. In addition, since there is no separate diffusion film between the bottom surface of the LC module and the uneven surface of the upper hybrid luminance reinforcing film, an interference pattern in which a black and white pattern is repeated may be generated. The upper structure of the luminance reinforcing film and the pixel array of the LC module are known to cause interference fringes or moire fringes.

본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 휘도를 보강하면서 간섭무늬를 줄이는 표면구조를 갖는 저렴한 광학기판을 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an inexpensive optical substrate having a surface structure that reduces interference patterns while reinforcing luminance.

이와 같은 목적달성을 위한 본 발명의 광학기판은, 기판; 기판 한쪽의 광입력면; 기판 반대쪽의 요철형 광출력면; 및 광출력면에 나란히 배치된 기다란 프리즘 배열;을 포함하고, 프리즘은 수평으로 변형된 구간을 갖는다. 본 발명의 광학기판에서, 프리즘은 위에서 보아 구불구불한데, 이때 프리즘이 나란히 배치되고, 인접한 프리즘의 산들이 평행할 수 있다. 또, 인접한 산들 사이의 간격이 x-z 평면에서 동일할 수도 있다. 또, 각각의 프리즘이 사인파 형상을 가질 수도 있다. 또, 프리즘의 일정한 파장으로 구불구불할 수도 있다. 또, 각각의 프리즘이 임의의 형태로 구불구불하거나, 산 높이가 프리즘을 따라 일정하거나, 산 높이가 프리즘을 따라 변할 수 있는데, 이 경우 산 높이가 규칙적으로나 불규칙적으로 변한다. 또, 산 높이가 변할 경우, 광출력면에 구조적 불규칙부가 분포되어 있을 수도 있는데, 이때 광출력면에 평탄면으로 이루어진 프리즘이 있고, 불규칙부는 비평탄 구간에 대응하는 구조를 가질 수 있다. 또는, 불규칙부들이 광출력면의 제작과정에서 예상되는 구조적 결함과 같은 구조를 갖거나, 불규칙부들이 규칙적으로나 불규칙적으로 광출력면에 분포될 수 있다. 또, 프리즘이 산과 골을 갖고, 불규칙부들이 평탄한 골이나 산에 해당할 수도 있다. 한편, 본 발명의 광학기판에서 광입력면에 구조적 불규칙부들이 분포될 수도 있다. 또, 기판이 기저층과 요철층을 갖고, 기저층은 광입력면을 이루는 평탄한 밑면과 요철층을 지지하는 윗면을 가지며, 요철층은 요철형 광출력면을 이루는 윗면을 가질 수도 있다.An optical substrate of the present invention for achieving the above object, the substrate; An optical input surface on one side of the substrate; Uneven light output surface opposite the substrate; And an elongated prism array disposed side by side on the light output surface, wherein the prism has a horizontally deformed section. In the optical substrate of the present invention, the prism is meandering from above, where the prisms are arranged side by side, and the mountains of adjacent prisms can be parallel. In addition, the spacing between adjacent mountains may be the same in the x-z plane. In addition, each prism may have a sinusoidal shape. Moreover, it can also be winding to a certain wavelength of a prism. In addition, each prism can be tortuous in any form, the height of the mountain is constant along the prism, or the height of the mountain can change along the prism, in which case the height of the mountain changes regularly or irregularly. In addition, when the height of the mountain changes, structural irregularities may be distributed on the light output surface. At this time, there is a prism formed of a flat surface on the light output surface, and the irregular portion may have a structure corresponding to the non-flat section. Alternatively, the irregular portions may have a structure such as a structural defect expected in the manufacturing process of the light output surface, or the irregular portions may be regularly or irregularly distributed on the light output surface. Also, the prism may have hills and valleys, and irregular portions may correspond to flat valleys or hills. Meanwhile, structural irregularities may be distributed on the light input surface in the optical substrate of the present invention. In addition, the substrate may have a base layer and an uneven layer, the base layer may have a flat bottom surface constituting the light input surface and an upper surface supporting the uneven layer, and the uneven layer may have a top surface constituting the uneven light output surface.

본 발명은 또한, 영상데이터에 맞게 영상을 보여주는 디스플레이 모듈; 디스플레이 모듈에 조명을 하는 백라이트 모듈; 및 디스플레이 모듈과 백라이트 모듈 사이에 위치하면서, 디스플레이 모듈에 대한 조명 휘도를 보강하며, 제1항의 광학기판을 제1 광학기판으로 갖는 조명보강 모듈을 포함하는 평판 디스플레이도 제공한다. 이때, 조명보강 모듈이 요철형 광출력면과 광입력면을 갖는 제2 광학기판을 더 구비하고, 제1 광학기판의 요철형 광출력면은 제2 광학기판의 광입력면에 인접하며, 이들 2개의 광학기판들의 프리즘들이 서로 직교하도록 z축을 중심으로 교차 배열되면 바람직하다. 이 경우, 제2 광학기판의 요철형 광출력면이 제1 광학기판의 요철형 광출력면과 비슷한 것이 좋다. 이때, 제2 광학기판의 광입력면과 백라이트 모듈 사이에 별도의 확산층이 없거나, 제1 광학기판의 요철형 광출력면과 디스플레이 모듈 사이에 별도의 확산층이 없을 수 있다. The present invention also includes a display module for showing an image in accordance with the image data; A backlight module illuminating the display module; And a lighting reinforcement module positioned between the display module and the backlight module to enhance illumination brightness of the display module and having the optical substrate of claim 1 as the first optical substrate. At this time, the illumination reinforcing module further includes a second optical substrate having an uneven type light output surface and an optical input surface, the uneven type light output surface of the first optical substrate is adjacent to the light input surface of the second optical substrate, It is preferred if the prisms of the two optical substrates are arranged crosswise about the z-axis so that they are orthogonal to each other. In this case, it is preferable that the uneven type light output surface of the second optical substrate is similar to the uneven type light output surface of the first optical substrate. In this case, there may be no separate diffusion layer between the light input surface of the second optical substrate and the backlight module, or there may be no separate diffusion layer between the uneven light output surface of the first optical substrate and the display module.

본 발명은 또한, 전술한 평판 디스플레이; 및 영상데이터에 맞는 영상을 보여주기 위해, 상기 평판 디스플레이에 영상데이터를 보내주는 제어장치;를 포함하는 전자장치도 제공한다.The invention also provides a flat panel display described above; And a control device which sends image data to the flat panel display in order to show an image suitable for the image data.

도 1은 기존의 LCD의 분해사시도;
도 2는 표면구조가 다른 기존의 광학기판의 사시도;
도 3~5는 기존의 하이브리드형 휘도보강 광학기판의 단면도와 사시도;
도 6a는 본 발명에 따라 요철면을 갖는 광학기판의 사시도;
도 6b~f는 여러가지 파형에서 광학기판의 2개의 직교 수직면을 따른 광확산효과의 시뮬레이션 결과를 보여주는 사진들;
도 7a는 본 발명의 다른 예에 따라 산높이가 변하는 요철면의 사시도;
도 7b~f는 여러가지 높이의 광학기판의 2개의 직교 수직평면을 따른 광확산효과의 시뮬레이션 결과를 보여주는 사진들;
도 8a는 본 발명의 또다른 예에 따라 불규칙부들이 분포된 요철면의 사시도;
도 8b는 본 발명의 다른 예에 따라 불규칙부들이 분포된 요철면의 사시도;
도 8c~g는 불규칙부들이 분포되어 있는 광학기판의 2개의 직교 수직평면을 따른 광확산효과의 시뮬레이션 결과를 보여주는 사진들;
도 9는 본 발명의 또다른 예에 따라 불규칙부들이 분포되어있고 프리즘이 파형인 프로토타입 광학기판의 SEM 사진;
도 10은 본 발명의 일례에 따른 광학기판을 설치한 LCD의 분해사시도;
도 11은 본 발명의 광학기판을 설치한 LCD 패널이 달린 전자장치의 정면도;
도 12는 일정하고 규칙적인 프리즘이 배열되어 있는 광학기판의 사시도;
도 13은 본 발명에 따라 요철면에 구조적인 특징들이 조합되어 있는 광학기판의 사시도.
1 is an exploded perspective view of a conventional LCD;
2 is a perspective view of a conventional optical substrate having a different surface structure;
3 to 5 are cross-sectional views and perspective views of a conventional hybrid luminance enhanced optical substrate;
6A is a perspective view of an optical substrate having an uneven surface in accordance with the present invention;
6B-F are photographs showing simulation results of light diffusion effects along two orthogonal vertical planes of an optical substrate at various waveforms;
7A is a perspective view of an uneven surface of which a mountain height is changed according to another example of the present invention;
7B-F are photographs showing simulation results of light diffusion effects along two orthogonal vertical planes of optical substrates of various heights;
8A is a perspective view of an uneven surface in which irregularities are distributed according to another example of the present invention;
8B is a perspective view of an uneven surface in which irregularities are distributed according to another example of the present invention;
8C to G are photographs showing simulation results of light diffusion effects along two orthogonal vertical planes of an optical substrate having irregular portions distributed therein;
9 is a SEM photograph of a prototype optical substrate having irregular portions distributed therein and a prism waveform according to another example of the present invention;
10 is an exploded perspective view of an LCD with an optical substrate according to an example of the present invention;
11 is a front view of an electronic device having an LCD panel on which an optical substrate of the present invention is mounted;
12 is a perspective view of an optical substrate on which regular and regular prisms are arranged;
Figure 13 is a perspective view of an optical substrate having structural features combined on the uneven surface in accordance with the present invention.

도 10의 평판 디스플레이에서, 백라이트 LCD(100)는 LC 디스플레이 모듈(112), 평판 광원 형태의 백라이트 모듈(114) 및 LC 모듈(112)과 백라이트 모듈(114) 사이의 다수의 광학필름을 포함한다. LC 모듈(112)은 2장의 투명 기판 사이의 액정들과, 2차원 화소어레이를 이루는 제어회로를 포함한다. 백라이트 모듈(114)은 빛을 평면 형태로 분산시키고, 도광판(118) 가장자리에 선형 광원(116)이 배치된다. 선형 광원(116)에서 도광판(118)의 가장자리를 통해 도광판(118) 안으로 빛을 보내기 위해 반사기(129)를 설치한다. 도광판은 LC 모듈(112)을 향한 윗쪽 평면으로 빛을 분산시키는 구조를 갖기만 하면 되고, LC 모듈(112) 반대쪽 바닥면은 경사지거나 빛을 산란시키는 구조를 가져도 된다. 광학필름을 이루는 상하 확산필름(122,124)은 도광판(118)의 평면에서 나온 빛을 확산시킨다. 2개의 확산필름에 대해서는 뒤에 자세히 설명하겠지만, 경우에 따라서는 상부 확산필름(122)이나 하부 확산필름(124)이 없어도 된다. 이 경우 LCD(100)의 전체 두께가 감소된다. 확산필름이나 호가산막은 뒤에 설명할 휘도보강용 광학기판과 구분되는데, 구체적으로 확산필름은 프리즘 구조를 갖지 않는다. 확산필름은 빛을 산란 및 분산시키고, 디스플레이 방향으로 빛을 비춰 휘도를 높이는 기능은 없다. 광학기판은 프리즘 구조를 가져, 빛의 확산과 휘도 보강을 둘다 한다.In the flat panel display of FIG. 10, the backlight LCD 100 includes an LC display module 112, a backlight module 114 in the form of a flat light source, and a plurality of optical films between the LC module 112 and the backlight module 114. . The LC module 112 includes liquid crystals between two transparent substrates and a control circuit forming a two-dimensional pixel array. The backlight module 114 distributes light in a planar shape, and the linear light source 116 is disposed at the edge of the light guide plate 118. A reflector 129 is installed to direct light from the linear light source 116 into the light guide plate 118 through the edge of the light guide plate 118. The light guide plate only needs to have a structure for dispersing light in an upper plane facing the LC module 112, and the bottom surface opposite the LC module 112 may be inclined or scattered light. The vertical diffusion films 122 and 124 forming the optical film diffuse light emitted from the plane of the light guide plate 118. The two diffusion films will be described later in detail, but in some cases, the upper diffusion film 122 or the lower diffusion film 124 may be omitted. In this case, the overall thickness of the LCD 100 is reduced. The diffusion film and the additive film are distinguished from the optical substrate for luminance enhancement described later. Specifically, the diffusion film does not have a prism structure. Diffusion film does not have the function of scattering and scattering the light and increasing the brightness by shining the light toward the display. The optical substrate has a prism structure to provide both light diffusion and luminance enhancement.

구체적으로, 도 6a의 광학필름은 본 발명에 따라 하나 이상의 광학기판을 갖는데, 이런 광학기판은 빛을 확산시킴은 물론, 필름에서 나온 빛이 필름 표면에 수직으로 나가도록 빛을 재분산시킨다. 도시된 실시예에는 구조적으로 비슷한 2개의 광학기판(126,128)이 프리즘 구조가 직교하도록 배열된다. 이런 광학기판(126,128)은 빛을 확산시키면서 휘도를 보강하여, 디스플레이로 빛을 보낸다. 이런 광학필름을 통해 LC 모듈(112)로 들어가는 빛은 LC 모듈(112)의 표면 전체에 걸쳐 균일하고, 비교적 강한 강도를 갖는다. 광학기판(126,128)이 있으면 LC 모듈(112)과 상부 광학기판(126) 사이에 별도의 확산판을 배치할 필요가 없다. 또, 광학기판(126,128)이 있으면 기판 사이와 상부기판과 LC모듈(112) 사이에 간섭무늬가 생기는 것이 줄어든다. 한편, 광학기판(126,128) 중의 하나만, 예컨대 하부 광학기판(128)만 있어도 간섭무늬와 광확산 효과가 받아들일 수 있을 정도로 될 수 있다.Specifically, the optical film of FIG. 6A has one or more optical substrates according to the present invention, which not only diffuses the light, but also redistributes the light so that the light from the film exits perpendicular to the film surface. In the illustrated embodiment, two structurally similar optical substrates 126 and 128 are arranged such that the prism structures are orthogonal. These optical substrates 126 and 128 reinforce luminance while spreading light, and send light to the display. Light entering the LC module 112 through this optical film is uniform across the surface of the LC module 112 and has a relatively strong intensity. If there are optical substrates 126 and 128, there is no need to arrange a separate diffuser plate between the LC module 112 and the upper optical substrate 126. In addition, the presence of the optical substrates 126 and 128 reduces the occurrence of interference fringes between the substrates and between the upper substrate and the LC module 112. On the other hand, even if only one of the optical substrates 126 and 128, for example, only the lower optical substrate 128, the interference fringes and the light diffusion effect can be acceptable.

본 발명의 광학기판들은 텔레비젼, 노트북 컴퓨터, 모니터, 휴대폰과 같은 휴대기기, 디지털 카메라, PDA 등의 LCD에 사용될 수 있다.The optical substrates of the present invention can be used in LCDs such as televisions, notebook computers, monitors, portable devices such as mobile phones, digital cameras, PDAs, and the like.

백라이트 모듈(114)의 도광판(118) 가장자리에 광원(116)이 배치된 것으로 설명했지만, 도광판 가장자리나 표면에 LCD 어레이를 배치하는 등의 다른 방식의 광원도 본 발명의 범위에 속한다. Although the light source 116 has been described as being disposed at the edge of the light guide plate 118 of the backlight module 114, other types of light sources, such as arranging an LCD array at the edge or surface of the light guide plate, are also within the scope of the present invention.

도 6a의 광학기판(50)을 도 10의 광학기판(126,128)에 사용할 수도 있다. 이 광학기판(50)은 광입력면(52)과 광출력면(54)을 갖고, 광출력면은 구불구불한 기다란 프리즘(58)이 나란한 배열(56)로 배치된 프리즘 구조를 갖는다. 프리즘(58)은 완만한 곡선을 그린다. 한편, 프리즘의 특정 곡선구간에 여러개의 소형 프리즘 구간들이 서로 연결된 구조를 취해, 전체적으로 구불구불한 모양을 취할 수도 있다. 도시된 실시예에서, 광입력면(52)은 요철형이 아니라 매끄럽고 평면이며 윤이난다. 광입력면(52)은 2010년 7월7일자 미국특허출원 12/832,021에 소개된 것처럼 표면에 입자가 분산되거나 젖빛을 띠거나 매트처럼 생길 수도 있다. 도시된 광출력면과 광입력면은 전체적으로는 서로 평행하다.The optical substrate 50 of FIG. 6A may be used for the optical substrates 126 and 128 of FIG. The optical substrate 50 has a light input surface 52 and a light output surface 54, the light output surface having a prism structure in which an elongated elongated prism 58 is arranged in a side by side arrangement 56. Prism 58 draws a gentle curve. On the other hand, a plurality of small prism sections are connected to each other in a specific curved section of the prism, it may take a whole winding shape. In the illustrated embodiment, the light input surface 52 is smooth, planar and polished rather than irregular. The light input surface 52 may be dispersed, frosted or mat-like on the surface as introduced in US Patent Application 12 / 832,021, filed Jul. 7, 2010. The illustrated light output surface and the light input surface are generally parallel to each other.

도 6a의 실시예에서 프리즘(58) 배열(56)은 산(60)과 골(62)이 서로 나란하게 배치된다. 인접한 산(60)과 골(62) 사이에 물결면이 형성된다. 이런 물결면들은 파장과 진폭이 일정하여 사인파 형태를 따르지만, 파장이나 진폭이 불규칙적일 수도 있다(도 9 참조). 산의 꼭지각이 직각이고, 산이나 골은 기판 평면에 대해 높이나 깊이가 일정하거나 비슷할 수 있다. x-z 평면에서의 프리즘(58)의 단면 형태는 일정하다. 한편, 수평 파형이 불규칙하면서 파장이나 진폭이 가변적일 수도 있다. In the embodiment of FIG. 6A, the prism 58 array 56 is arranged with the peaks 60 and valleys 62 next to each other. A wavy surface is formed between adjacent hills 60 and valleys 62. These wavefronts follow a sinusoidal shape with constant wavelength and amplitude, but may be irregular in wavelength or amplitude (see FIG. 9). The vertex of the mountain is at right angles, and the mountain or valley can be constant or similar in height or depth to the substrate plane. The cross-sectional shape of the prism 58 in the x-z plane is constant. On the other hand, the horizontal waveform may be irregular and the wavelength or amplitude may be variable.

인접 산/골 사이의 간격인 피치는 x-z 평면에서 일정하다. 이 경우, 광출력면과 광입력면은 광학기판 전체적으로는 서로 평행하다.The pitch, the spacing between adjacent hills / vales, is constant in the x-z plane. In this case, the light output surface and the light input surface are parallel to each other as a whole of the optical substrate.

이하, x, y, z 직교좌표계를 참조하여 설명한다. 도 6a에서 x축은 산과 골을 가로지르는 방향으로 횡방향이고, y축은 프리즘(58)의 길이방향으로 x축에 직각 방향이다. 프리즘의 길이방향이란 프리즘(58)의 끝에서 끝까지 산(60)이 나아가는 방향이고, 프리즘은 y축에 대해 구불구불하다. 광입력면(52)은 x-y 평면에 있다. 구조적으로 보면, x, y 축들은 기판의 직교 가장자리를 따라간다. z축은 x축 및 y축과 직교한다. 나란히 배열된 프리즘(58)의 배열들(56)의 단부를 보여주는 가장자리는 도 6a에서 x-z 평면에 있다. 프리즘(58)의 단면은 y축을 따라 여러 곳에서 x-z 평면으로 취한 것이다. 수평방향은 x-y 평면이고, 수직방향은 z방향이다. Hereinafter, a description will be given with reference to the x, y, z rectangular coordinate system. In FIG. 6A, the x axis is transverse in the direction crossing the hill and the valley, and the y axis is perpendicular to the x axis in the longitudinal direction of the prism 58. The longitudinal direction of the prism is the direction in which the mountain 60 extends from the end of the prism 58 to the end, and the prism is serpentine about the y axis. The light input surface 52 is in the x-y plane. Structurally, the x and y axes follow the orthogonal edge of the substrate. The z axis is orthogonal to the x axis and the y axis. The edge showing the ends of the arrays 56 of prisms 58 arranged side by side is in the x-z plane in FIG. 6A. The cross section of the prism 58 is taken in the x-z plane at several places along the y axis. The horizontal direction is the x-y plane and the vertical direction is the z direction.

기판(50)은 2층 구조인데, 상부 표면층(68)은 광출력면(54)을 이루고, 하부 기저층(66)은 평평한 광입력면(52)을 이룬다. 2개층을 서로 접착하면 기판(50)이 된다. 주지하는 바와 같이, 기판을 2층 구조가 아닌 단층 구조로 할 수도 있는데, 이것도 본 발명의 범위에 속한다. 광학기판(50)은 표면을 이루는 프리즘 구조에 기저부가 일체인 단일 구조를 가질 수 있다. The substrate 50 has a two-layer structure, wherein the upper surface layer 68 forms a light output surface 54, and the lower base layer 66 forms a flat light input surface 52. The two layers are bonded to each other to form a substrate 50. As is well known, the substrate may be a single layer structure instead of a two layer structure, which is also within the scope of the present invention. The optical substrate 50 may have a single structure in which the base is integral with the prism structure forming the surface.

표면층(68)과 기저층(66)이 서로 다른 재료로 이루어질 수 있다. 표면층(68)은 투명물질, 바람직하게는 자외선이나 가시광에 경화되는 수지인 중합성 수지로 이루어질 수 있다. 일반적으로, 표면층(68)은 중합성이고 가교결합성 수지를 포함한 조성물을 마스터 몰드나 마스터 드럼에 코팅한 다음 경화처리하여 이루어진다. 기저층(66)은 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)로 이루어지는 것이 보통이지만, 표면층(68)과 같은 투명물질로 이루어질 수도 있다. 기저층(66)은 최종 휘도보강막으로서의 구조적 안정성을 부여하는데 필요한 두께를 갖는다. The surface layer 68 and the base layer 66 may be made of different materials. The surface layer 68 may be made of a transparent material, preferably a polymerizable resin which is a resin that is cured by ultraviolet rays or visible light. Generally, the surface layer 68 is formed by coating a composition comprising a polymerizable, crosslinkable resin on a master mold or master drum and then curing. The base layer 66 is usually made of polyethylene terephthalate (PET), but may also be made of a transparent material such as the surface layer 68. The base layer 66 has a thickness necessary to impart structural stability as a final luminance reinforcing film.

치수는 다음과 같다:The dimensions are as follows:

기저층의 두께 = 수십 ㎛ 내지 수 mmThickness of the base layer = several tens of micrometers to several mm

기저층 윗면에서 측정한 산의 높이 = 수십 내지 수백 ㎛Height of acid measured from top of base layer = tens to hundreds of μm

기저층 윗면부터 골의 깊이 = 0.5㎛ 내지 수백 ㎛Depth of valley from top of base layer = 0.5 μm to several hundred μm

산의 꼭지각 = 70도 내지 110도Peak angle of the mountain = 70 degrees to 110 degrees

산 사이의 피치 = 수십 내지 수백 ㎛Pitch between acids = tens to hundreds of micrometers

수평 파형 프리즘의 파장 W = 수십 ㎛ 내지 수 mmWavelength W of the horizontal corrugated prism W = several tens of micrometers to several mm

수평변형율 D(프리즘의 진폭의 2배) = 수십 내지 수백 ㎛Horizontal strain D (twice the amplitude of prism) = tens to hundreds of μm

광학기판의 광출력면에서 각각의 프리즘에서도 산 높이가 다양할 수 있다(도 13, 7a 참조). 산높이가 규칙적으로나 임의적으로 변할 수 있다. 도 7a의 산높이 변화는 규칙적인 것으로, 사인파 형태이다. 산높이 변화가 불규칙적일 수도 있다. 이런 불규칙 부분들은 프리즘 구조에 있는 비평탄부와 같이 제조과정중에서 생기는 구조적 결함의 일종일 수 있다(도 8a 참조). 이런 구조적 불규칙 부분들은 광출력면에 규칙적으로나 불규칙적으로 분포된다. 광출력면에 생긴 불규칙 부분들은 제조과정에서 어쩌다 생길 수 있는 구조적 결함에 의한 사용자가 인식할 수 있는 결함을 가릴 수 있다. 구조적 불규칙 부분들의 결함차폐효과에 대해서는 2007년 7월2일자 미국특허출원 11/825,139를 참조하면 된다.The peak height may vary for each prism at the light output surface of the optical substrate (see FIGS. 13 and 7A). The height of the mountain can change regularly or arbitrarily. The change in the height of the mountain in FIG. 7A is regular and is in the form of a sine wave. Mountain height changes may be irregular. These irregularities can be a kind of structural defect that occurs during manufacturing, such as the non-flat portion of the prism structure (see Figure 8a). These structural irregularities are regularly or irregularly distributed on the light output surface. Irregular portions on the light output surface may mask defects that can be recognized by a user due to structural defects that may occur during manufacturing. See US patent application Ser. No. 11 / 825,139, filed Jul. 2, 2007, for defect shielding effects of structural irregularities.

광확산효과의Of light diffusion effect 컴퓨터 시뮬레이션 Computer simulation

2개의 휘도보강 광학기판을 직교배치한 상태에서 광확산효과의 추세분석을 위해 컴퓨터 시뮬레이션 모델을 취했다. 일반적으로, 뒤에 자세히 설명하겠지만, 추세분석을 위해서는 한쪽 기판만 파형 프리즘 구조를 갖고, 프리즘의 산높이가 편하고 평면 불규칙 부분들이 있다. 하나의 광학기판만으로도 요철면의 효과를 쉽게 판단할 수 있다. 상부기판은 한쪽면에 직선형 삼각형 프리즘이 있고, 반대쪽 표면은 매끈하거나 반들반들하다. 하부기판은 한쪽면에만 파형 프리즘이 있되, 산높이가 변하고 평탄한 불규칙 부분들이 있다. 하부 기판의 요철 표면은 상부 기판의 평탄면에 인접하고, 하부기판의 반대면은 매끈한 표면이다. 하부 기판의 매끈한 광입력면으로 빛이 들어간다. 시뮬레이션 모델을 이용해 상부 기판의 광출력면의 광확산 효과를 구한다. 반사기나 도광판이나 다른 요소들은 고려하지 않았다. A computer simulation model was taken for the trend analysis of the light diffusion effect with two luminance enhanced optical substrates orthogonally arranged. In general, as will be described in detail later, for trend analysis, only one substrate has a corrugated prism structure, and the prism height is comfortable and there are flat irregular portions. Only one optical substrate can easily determine the effect of the uneven surface. The upper substrate has a straight triangular prism on one side and the opposite surface is smooth or smooth. The lower substrate has corrugated prisms on only one side, but with varying mountain heights and flat irregular areas. The uneven surface of the lower substrate is adjacent to the flat surface of the upper substrate, and the opposite surface of the lower substrate is a smooth surface. Light enters the smooth light input surface of the lower substrate. The light diffusion effect of the light output surface of the upper substrate is obtained by using a simulation model. Reflectors, light guide plates, or other elements were not considered.

파장 W=100㎛로 일정하고 수평변형율 D가 달라 파형이 다른 광학기판(50)의 x-z 평면과 y-z 평면을 따른 광확산효과를 컴퓨터 시뮬레이션으로 조사했다. 직선의 균일한 프리즘(71) 배열을 갖는 상부 광학기판(70)과 하부 광학기판(50)의 조합에 대해 시뮬레이션을 했는데(도 12 참조), 상부 기판(70)과 하부 기판(50)을 z축에 대해 90도 회전시켜 상부 기판(70)의 x축은 하부 기판(50)의 y축에 일치시켰다. 상부 기판(70)의 밑면은 하부 기판(50)의 요철면을 마주보고 매끄럽다. 상부기판(70)의 산은 피치 50㎛, 꼭지각 90도이고, 하부기판의 산의 피치와 꼭지각도 비슷하다. 하부 기판 바닥의 광입력면으로 람베르시안 빛(Lambertian light)이 들어간다. 파형 프리즘 구조를 갖거나 다른 시뮬레이션에서 산높이와 평탄 불규칙부가 변하는 2개의 광학기판 중의 하나만으로도 광확산효과를 쉽게 얻을 수 있다.The light diffusion effect along the x-z and y-z planes of the optical substrate 50 having a constant wavelength W = 100 μm and a different horizontal strain D with different waveforms was investigated by computer simulation. The combination of the upper optical substrate 70 and the lower optical substrate 50 having a straight uniform prism 71 array was simulated (see FIG. 12). The upper substrate 70 and the lower substrate 50 were z The x axis of the upper substrate 70 coincided with the y axis of the lower substrate 50 by rotating 90 degrees about the axis. The bottom surface of the upper substrate 70 is smooth to face the uneven surface of the lower substrate 50. The peak of the upper substrate 70 has a pitch of 50 µm and a vertex angle of 90 degrees, and the peak of the peak of the upper substrate 70 is also similar to the peak angle. Lambertian light enters the light input surface of the bottom substrate. The light diffusing effect can be easily achieved with only one of the two optical substrates having a wave shaped prism structure or changing the height and flat irregularities in other simulations.

도 6b~f는 파장 W=100㎛, 변형율 D=0, 10, 20, 30, 40㎛의 파형 프리즘을 갖는 하부 광학기판(50)에 대한 시뮬레이션의 결과를 보여준다. 좌측 도면은 도 6a의 프리즘 구조를 갖는 하부 기판(50)의 x-z 평면에서의 광확산효과를, 우측 도면은 이 기판의 y-z 평면에서의 광확산효과를 각각 보여준다. 시뮬레이션 결과로부터 선명한 광확산효과 추세를 볼 수 있는데, 상부 기판(70)의 확산광 분포의 균일도는 변형율 D가 클수록 개선된다. 시뮬레이션 결과에서, 광출력면의 확산광이 변형율 D가 클수록 x와 y 방향으로 급격히 증가함을 알 수 있다. 출력광은 종방향(y-z 평면)보다 횡방향(x-z 평면)으로 더 확산된다. W=0일 경우(도 6b), 출력광은 더욱 집중되어 확산되지 않는다.6b to f show the results of the simulation for the lower optical substrate 50 having a wave shaped prism having a wavelength W of 100 μm and a strain D of 0, 10, 20, 30, and 40 μm. The left figure shows the light diffusion effect in the x-z plane of the lower substrate 50 having the prism structure of Fig. 6A, and the right figure shows the light diffusion effect in the y-z plane of this substrate. From the simulation results, a clear light diffusion effect trend can be seen, and the uniformity of the distribution of the diffused light of the upper substrate 70 is improved as the strain D increases. From the simulation results, it can be seen that the diffused light on the light output surface increases rapidly in the x and y directions as the strain D increases. The output light is diffused more in the transverse direction (x-z plane) than in the longitudinal direction (y-z plane). When W = 0 (FIG. 6B), the output light is more concentrated and does not diffuse.

산높이에 따른 시뮬레이션 추세분석을 위해, 도 7a의 광학기판(72)에서는 각각의 프리즘의 산높이만 변하는 것이다. 이 프리즘의 산높이 변화율은 V이다. For the simulation trend analysis according to the mountain height, in the optical substrate 72 of FIG. 7A, only the mountain height of each prism is changed. The rate of change of the height of this prism is V.

산높이 변화율이 V인 광학기판(72)의 x-z 평면과 y-z 평면에서 광확산효과 분석을 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 했다. 마찬가지로, 프리즘(71)이 직선이고 규칙적으로 배열된 상부 광학기판(70)과 하부 광학기판(72)의 조합에 대해 시뮬레이션을 했는데, 상부 기판(70)과 하부 기판(72)을 z축에 대해 90도 회전했더니, 상부 기판(70)의 x축이 하부 기판(72)의 y축과 일치했다. 시뮬레이션 조건은 도 6b~f의 시뮬레이션과 비슷하다. 하부 기판(72)의 요철면과 마주보는 상부기판(70)의 밑면은 매끈하다. 상부기판은 산의 피치 50㎛이고 꼭지각은 90도이며, 하부기판의 치수도 비슷하다. 하부 기판의 바닥의 광입력면으로 람베르시안 빛이 들어간다.Computer simulations were performed to analyze the light diffusion effect in the x-z and y-z planes of the optical substrate 72 having a V height change rate. Similarly, the combination of the upper optical substrate 70 and the lower optical substrate 72 in which the prism 71 is arranged in a straight line and is regularly arranged, the upper substrate 70 and the lower substrate 72 with respect to the z axis When rotated 90 degrees, the x axis of the upper substrate 70 coincided with the y axis of the lower substrate 72. Simulation conditions are similar to the simulations of FIGS. 6B-F. The bottom surface of the upper substrate 70 facing the uneven surface of the lower substrate 72 is smooth. The upper substrate has a pitch of 50 µm, the vertex angle is 90 degrees, and the dimensions of the lower substrate are similar. Lambertian light enters the light input surface of the bottom of the lower substrate.

도 7b~f는 산높이 변형율 V=0, 10, 20, 30, 40㎛의 하부 광학기판(72)에 대한 시뮬레이션의 결과를 보여준다. 좌측 도면은 도 7a의 프리즘 구조를 갖는 하부 기판(72)의 x-z 평면에서의 광확산효과를, 우측 도면은 이 기판의 y-z 평면에서의 광확산효과를 각각 보여준다. 시뮬레이션 결과로부터, 산높이 변형율 V이 증가해도 광확산효과는 크게 변하지 않음을 알 수 있는데, 상부 기판(70)의 확산광 분포의 균일도는 변형율 V가 커도 약간만 증가할 뿐이다. 시뮬레이션 결과에서, 광출력면의 확산광이 변형율 V가 커져도 x와 y 방향으로 크게 변하지 않음을 알 수 있다. 출력광은 산높이 변형율 V가 변해도 집중되고 별로 확산되지 않는다.7B-F show the results of the simulation of the lower optical substrate 72 having the acid height strain V = 0, 10, 20, 30, 40 μm. The left figure shows the light diffusion effect in the x-z plane of the lower substrate 72 having the prism structure of FIG. 7A, and the right figure shows the light diffusion effect in the y-z plane of this substrate. From the simulation results, it can be seen that the light diffusion effect does not change significantly even if the acid height strain V increases. The uniformity of the distribution of the diffused light of the upper substrate 70 only increases slightly even if the strain V is large. From the simulation results, it can be seen that the diffused light on the light output surface does not change greatly in the x and y directions even when the strain V is large. The output light is concentrated even if the acid height strain V changes, and does not diffuse much.

도 8a는 시뮬레이션 추세분석을 위해 프리즘에 불규칙부(78)만 있는 광학기판(76)을 예로 들어 보여준다. 시뮬레이션 모델을 단순화하기 위해, 프리즘(84) 사이에 평탄한 갭(82)이 있는 규칙적이고 직선형인 프리즘을 갖는 것으로 간주했다. 도 8b에서 b/a=R을 이용해 전체 면적에 대한 평탄 불규칙부의 면적비를 조절한다. 도 8c~g는 R=0, 2.5, 5, 10, 20%인 구조의 광확산효과의 추세를 각각 보여준다. 8A shows an example of an optical substrate 76 having only irregularities 78 in a prism for simulation trend analysis. To simplify the simulation model, it was considered to have a regular, straight prism with a flat gap 82 between the prisms 84. In FIG. 8B, the area ratio of the flat irregular portion to the total area is adjusted using b / a = R. 8c to g show trends of light diffusion effects of structures with R = 0, 2.5, 5, 10, and 20%, respectively.

R이 각각 다른 광학기판(80)의 x-z 평면과 y-z 평면에서 광확산효과 분석을 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 했다. 마찬가지로, 프리즘(71)이 직선이고 규칙적으로 배열된 상부 광학기판(70)과 하부 광학기판(80)의 조합에 대해 시뮬레이션을 했는데, 상부 기판(70)과 하부 기판(80)을 z축에 대해 90도 회전했더니, 상부 기판(70)의 x축이 하부 기판(80)의 y축과 일치했다. 시뮬레이션 조건은 도 6b~f의 시뮬레이션과 비슷하다. 하부 기판(80)의 요철면과 마주보는 상부기판(70)의 밑면은 매끈하다. 상부기판은 산의 피치 50㎛이고 꼭지각은 90도이며, 하부기판의 치수도 비슷하다. 하부 기판의 바닥의 광입력면으로 람베르시안 빛이 들어간다.Computer simulations were performed to analyze light diffusion effects in the x-z and y-z planes of the optical substrates 80 having different Rs. Similarly, the combination of the upper optical substrate 70 and the lower optical substrate 80 in which the prism 71 is straight and regularly arranged is simulated. The upper substrate 70 and the lower substrate 80 with respect to the z axis are simulated. When rotated 90 degrees, the x axis of the upper substrate 70 coincided with the y axis of the lower substrate 80. Simulation conditions are similar to the simulations of FIGS. 6B-F. The bottom surface of the upper substrate 70 facing the uneven surface of the lower substrate 80 is smooth. The upper substrate has a pitch of 50 µm, the vertex angle is 90 degrees, and the dimensions of the lower substrate are similar. Lambertian light enters the light input surface of the bottom of the lower substrate.

도 8c~g는 R=0, 2.5, 5, 10, 20%의 하부 광학기판(80)에 대한 시뮬레이션의 결과를 보여준다. 좌측 도면은 도 8b의 프리즘 구조를 갖는 하부 기판(80)의 x-z 평면에서의 광확산효과를, 우측 도면은 이 기판의 y-z 평면에서의 광확산효과를 각각 보여준다. 시뮬레이션 결과로부터, 산높이 R이 증가해도 광확산효과는 크게 변하지 않음을 알 수 있는데, 상부 기판(70)의 확산광 분포의 R이 커도 거의 변하지 않는다. 시뮬레이션 결과에서, 광출력면의 확산광이 R이 커도 x와 y 방향으로 거의 변하지 않음을 알 수 있다. 출력광은 R이 변해도 집중되고 별로 확산되지 않는다.8C-G show the results of the simulation for the lower optical substrate 80 at R = 0, 2.5, 5, 10, 20%. The left figure shows the light diffusion effect in the x-z plane of the lower substrate 80 having the prism structure of FIG. 8B, and the right figure shows the light diffusion effect in the y-z plane of this substrate. From the simulation results, it can be seen that the light diffusion effect does not change significantly even if the acid height R increases. However, even if the R of the diffused light distribution of the upper substrate 70 is large, it hardly changes. From the simulation results, it can be seen that the diffused light of the light output surface hardly changes in the x and y directions even if R is large. The output light is concentrated even if R changes, and does not diffuse very much.

이상 파형 프리즘, 산높이 변화 및 평탄 불규칙부에 따른 다양한 방식의 추세분석을 근거로, 다음의 광확산효과가 관찰되었다. 상부 광학기판의 출력면에서의 전체 확산광은 파형 프리즘의 수평변형율 D가 클수록 급격히 증가한다. 상부 광학기판의 전체 확산광은 산높이 변화율 V가 증가해도 약간만 증가한다. 따라서, 파형 프리즘의 수평변형율 D가 광확산에 큰 영향을 미친다. 평탄 불규칙부의 비율 R은 수평변형율이나 산높이 변화율에 비해 거의 영향을 미치지 않는다. 이상의 분석으로부터, 여러 방식을 조합하면 확산을 해치지 않고도 간섭무늬를 줄일 수 있음을 알 수 있다.On the basis of various types of trend analysis according to the abnormal waveform prism, the change in the height of the mountain, and the flat irregularity, the following light diffusion effects were observed. The total diffused light at the output surface of the upper optical substrate increases rapidly as the horizontal strain D of the corrugated prism increases. The total diffused light of the upper optical substrate is only slightly increased even if the acid height change rate V increases. Therefore, the horizontal strain D of the waveform prism greatly influences the light diffusion. The ratio R of the flat irregular portion has little effect on the rate of change of the horizontal strain or the height of the mountain. From the above analysis, it can be seen that by combining various methods, interference fringes can be reduced without harming diffusion.

이상의 시뮬레이션은 수평변형율 D, 산높이 변화율 V 및 평탄 불규칙부의 비율 R을 규칙적으로나 불규칙적으로 조합한 효과에 대해서는 고려하지 않았다. 모든 시뮬레이션 구조에서 프리즘은 평행했다. 수평변형율 D, 산높이 변화율 V 및 평탄 불규칙부의 비율 R을 적절히 적용하면 확산효과가 개선됨을 예상할 수 있다.The above simulation does not consider the effects of regularly or irregularly combining the horizontal strain D, the change in the height of the mountain V, and the ratio R of the flat irregular portion. Prisms were parallel in all simulation structures. Proper application of the horizontal strain D, the change in the height of the mountain V, and the ratio R of the flat irregular portion can be expected to improve the diffusion effect.

실험결과Experiment result

본 발명에 따른 프로토타입 광학기판을 수평변형율, 산높이 변화율 및 평탄 불규칙부의 비율을 절절하게 계산하여 분포시켜 제작했다. 도 9a는 파형 프리즘과 평탄 불규칙부가 여러 크기를 갖는 SEM 사진이다. 도 9b는 도 9a의 확대사진이다. 도 13의 광학기판(77)에서 파형프리즘은 도 6a와 같이 나란하고, 산높이 변화는 도 7a와 같으며 평탄 불규칙부(78)는 도 8a와 같다. The prototype optical substrate according to the present invention was produced by calculating and distributing the horizontal strain, the height change rate, and the ratio of the flat irregular portion. 9A is a SEM photograph of the waveform prism and the flat irregular portion having various sizes. 9B is an enlarged photograph of FIG. 9A. In the optical substrate 77 of FIG. 13, the waveform prism is parallel as shown in FIG. 6A, and the change in the height of the mountain is shown in FIG. 7A, and the flat irregular portion 78 is shown in FIG. 8A.

간섭무늬를 관찰하는 동안, 프리즘이 직선형이어서 한쪽면에는 파형프리즘 변형율과 산높이 변화와 평탄 불규칙부가 없고 반대쪽 면은 평탄한 상부 광학기판을 적용한다. 이 상부기판을 본 발명의 프로토타입 광학기판 위에 놓는다. 본 발명에 따른 프로토타입 하부기판을 컴퓨터 시뮬레이션 배열대로 상부 직선프리즘 광학기판에 교차해 적층한다. 이렇게 적층된 기판에 도 10의 백라이트를 조명한다. 상부 직선프리즘 광학기판의 윗쪽 광출력면에서 흑백이 반복되는 무늬인 간섭무늬가 관찰된다.While observing the interference fringe, the prism is straight, so that one side has a waveform prism strain, a change in the height of the mountain, and no flat irregularities, and the other side is a flat top optical substrate. This upper substrate is placed on the prototype optical substrate of the present invention. The prototype lower substrate according to the present invention is laminated on the upper straight prism optical substrate in a computer simulation arrangement. The backlight of FIG. 10 is illuminated on the stacked substrate. On the upper light output surface of the upper linear prism optical substrate, an interference fringe, a pattern in which black and white is repeated, is observed.

표 1은 하부 프로토타입 광학기판의 9가지 실시예의 성능을 보여준다. 2개의 직선프리즘 필름들을 교차해 적층한 기준 케이스에서 나타난 레벨 5의 간섭무늬(0~5 스케일)를 기준으로 한다. 이득은 도광판의 휘도에 대한 각 실시예의 휘도의 비이다. Table 1 shows the performance of the nine examples of lower prototype optical substrates. Based on the level 5 interference fringes (0-5 scale) shown in the reference case in which two straight prism films were stacked crossing each other. The gain is the ratio of the luminance of each embodiment to the luminance of the light guide plate.


실시예

Example
파형프리즘
수평변형율
Wave Prism
Horizontal strain
산높이
변화율(㎛)
Mountain height
Rate of change (㎛)
평탄
불규칙부
(㎛)
flatness
Irregular part
(Μm)
간섭무늬
레벨
Interference
level

이득

benefit
평균(㎛)Average (μm) 최대(㎛)(Μm) 1One 2525 5555 <10<10 2.12.1 00 1.551.55 22 2424 4848 <10<10 4.34.3 00 1.511.51 33 2626 3939 <10<10 8.38.3 00 1.461.46 44 1212 2121 <10<10 10.410.4 1One 1.461.46 55 2929 5454 <10<10 1.11.1 00 1.541.54 66 2828 5353 <10<10 2.52.5 00 1.541.54 77 3030 5555 <10<10 0.10.1 00 1.541.54 88 2525 3838 <10<10 00 1.51.5 1.551.55 99 2828 4545 <5<5 00 00 1.541.54

실시예 4와 8에서는 레벨이 5에서 1과 1.5로 감소되었다. 다른 모든 실시예에서는 간섭무늬가 없었다. 실시예 4는 12㎛의 변형율과 10.4%의 평탄 불규칙부 비율을 혼합해, 불규칙부가 없이 변형율이 25㎛인 실시예 8에 비해 간섭무늬에서 상당한 개선과 더 좋은 성능을 보일 수 있다. 즉, 불규칙부는 무늬를 없애기 위한 광확산에 유용함을 알 수 있다. 그러나, 실시예 1~4에서 보듯이, 평탄 불규칙부의 면적이 클수록 이득은 낮아진다. 손실 없이 이득을 유지하려면, 평탄 불규칙부를 특정하게 배열하고, 평탄 불규칙부의 범위를 경우에 따라 다르게 조절해야 한다. 일반적으로, 평탄 불규칙부가 간섭무늬에 미치는 영향은 평탄 불규칙부의 총면적, 갯수, 형상, 크기 및 위치에 의해 좌우된다.In Examples 4 and 8 the levels were reduced from 5 to 1 and 1.5. In all other examples there was no interference fringe. Example 4 mixes a strain of 12 μm with a flat irregularity ratio of 10.4%, showing significant improvement and better performance in interference fringes compared to Example 8, which has a strain of 25 μm with no irregularities. In other words, it can be seen that the irregular portion is useful for light diffusion to remove the pattern. However, as shown in Examples 1 to 4, the larger the area of the flat irregular portion, the lower the gain. To maintain the gain without loss, the flat irregularities must be specifically arranged, and the range of the flat irregularities must be adjusted in some cases. In general, the effect of the flat irregular portion on the interference fringe depends on the total area, number, shape, size and position of the flat irregular portion.

간섭무늬를 적절히 줄이는데 수평변형율, 산높이 변화율 및 불규칙부의 비율을 조합하는 것이 필수적은 아니다. 예를 들어, 광학기판이 산높이 변화율과 불규칙부 없이 수평변형율만 가질 수 있다. 실시예 9에서 보듯이, 수평변형율이 28㎛이고 산높이 변화율이 작으면 아무런 불규칙부가 없어도 간섭무늬를 없앨 수 있다. 또, 산높이 변화율이 0로 되면, 평탄 불규칙부가 약간만 있어도 간섭무늬를 없애는 효과를 볼 수 있다. It is not essential to combine the rate of horizontal strain, peak height change, and the ratio of irregularities to reduce interference fringes properly. For example, an optical substrate may have only a horizontal strain rate without a change in acid height and irregularities. As shown in Example 9, if the horizontal strain is 28 µm and the height change rate is small, the interference fringes can be eliminated without any irregularities. In addition, when the change in the height of the mountain becomes zero, the effect of removing the interference fringe can be seen even if only a flat irregular portion is a little.

본 발명에 따른 요철면은 여러가지 기술로 만들 수 있는데, 예를 들면 단단한 공구를 이용해 몰드를 정밀가공해 불규칙 프리즘 형상을 만들 수 있다. 단단한 공구는 CNC(컴퓨터 수치제어) 머신에 설치된 아주 작은 다이아몬드 공구를 예로 들 수 있다. 이런 머신에 약간의 변형을 가하거나 천공기구를 설치하여 불규칙도가 다른 프리즘들을 만들 수 있다. 기존의 STS(Slow Tool Servo), FTS(Fast Tool Servo), 초음파 진동장치 등이 그 일례이다. 미국특허 6,581,286은 FTS를 이용한 나사가공법으로 광학필름에 홈을 만드는 예를 소개하고 있다. 이 공구를 선반에 설치하여, 프리즘의 y방향을 따라 x-z 평면에 대해 산 꼭지각을 일정하게 만들 수 있다. 이 장치를 이용해 자유도를 높이면서 몰드에 표면을 형성하면, 지금까지 설명한 광학기판의 요철면을 만들 수 있다.Uneven surface according to the present invention can be made by a variety of techniques, for example, by using a rigid tool to precisely mold the irregular prism shape can be made. A hard tool is an example of a very small diamond tool installed in a CNC (computer numerical control) machine. You can make a few variations on these machines or install drilling tools to create prisms with different irregularities. For example, conventional STS (Slow Tool Servo), FTS (Fast Tool Servo), ultrasonic vibration device and the like. U.S. Patent No. 6,581,286 introduces an example of making a groove in an optical film by a screw processing method using FTS. The tool can be mounted on a lathe to make the peak of the peak constant with respect to the x-z plane along the y direction of the prism. By using this device to form a surface in the mold while increasing the degree of freedom, the uneven surface of the optical substrate described above can be made.

원판을 사용해 광학기판을 직접 성형하거나, 전기주주로 우ㅏㄴ판을 복제하여 광학기판을 성형한다. 몰드의 형상은 벨트, 드럼, 판, 공동 형태이다. 몰드는 핫엠보싱(hot embossing), 자외선경화나 열경화 공정으로 기판에 프리즘 구조를 형성하는데 사용된다. 몰드는 사출성형으로 광학기판을 성형하는데에도 사용된다. 기판이나 코팅 재료는 유기, 무기 또는 하이브리드 광투과 재료이고, 확산, 복굴절, 굴절 개질 입자들을 함유할 수 있다. The optical board is formed directly using the original plate, or the optical board is formed by duplicating the right plate with an electric shareholder. The shape of the mold is in the form of a belt, drum, plate, cavity. Molds are used to form prismatic structures on substrates by hot embossing, ultraviolet or thermoset processes. Molds are also used to mold optical substrates by injection molding. The substrate or coating material is an organic, inorganic or hybrid light transmitting material and may contain diffused, birefringent, refractive modified particles.

요철면을 갖는 기판의 성형법에 대한 더 자세한 설명은 미국특허 7,618,164에 소개되었다.A more detailed description of the method of forming a substrate having an uneven surface is described in US Pat. No. 7,618,164.

본 발명의 광학기판(50,72,80,77)은 요철형 프리즘 광출력면을 갖고, 구불구불한 기다란 프리즘과 고의로 만든 불규칙부와 프리즘 산 변화율을 조합하여, 예ㅋ너대 LCD에 사용했을 때 간섭무늬를 줄이고 사용자가 볼 수 있는 결함을 가린다. 본 발명의 광학기판을 설치한 LCD를 전자장치에 사용할 수 있다. 도 11과 같이, PDA, 휴대폰, 텔레비젼, 모니터, 휴대용 컴퓨터, 냉장고 등의 전자제품(110)에 본 발명에 따른 LCD(100)를 설치하고, 지금까지 설명한 광학기판을 LCD(100)에 설치한다. 전자장치(110)는 하우징, 키나 버튼과 같은 유저인터페이스(116), LCD(100)로 가는 영상데이터를 관리하는 컨트롤러(112), 프로세서, A/D 컨버터, 메모리, 저장장치 등을 갖춘 제어반(118), 배터리나 외부연결잭과 같은 전원(114)을 구비한다.
The optical substrates 50, 72, 80, and 77 of the present invention have an uneven prism light output surface, and combine an elongated prism with a deliberately made irregular portion and a prism acid change rate, for example, when used in an LCD. Reduce interference fringes and mask user visible defects. The LCD provided with the optical substrate of the present invention can be used for an electronic device. As shown in FIG. 11, the LCD 100 according to the present invention is installed in an electronic product 110 such as a PDA, a mobile phone, a TV, a monitor, a portable computer, a refrigerator, and the optical substrate described above is installed in the LCD 100. . The electronic device 110 includes a control panel including a housing, a user interface 116 such as a key or a button, a controller 112 for managing image data directed to the LCD 100, a processor, an A / D converter, a memory, a storage device, and the like. 118, a power source 114 such as a battery or an external connection jack.

Claims (23)

기판;
기판 한쪽의 광입력면;
기판 반대쪽의 요철형 광출력면; 및
광출력면에 나란히 배치된 기다란 프리즘 배열;을 포함하고,
상기 프리즘이 수평으로 변형된 구간을 갖는 것을 특징으로 하는 광학기판.
Board;
An optical input surface on one side of the substrate;
Uneven light output surface opposite the substrate; And
An elongated prism array disposed side by side on the light output surface;
And the prism has a horizontally deformed section.
제1항에 있어서, 상기 프리즘이 위에서 보아 구불구불한 것을 특징으로 하는 광학기판.The optical substrate of claim 1, wherein the prism is twisted when viewed from above. 제2항에 있어서, 상기 프리즘이 나란히 배치되고, 인접한 프리즘의 산들이 평행한 것을 특징으로 하는 광학기판.The optical substrate of claim 2, wherein the prisms are disposed side by side and the mountains of adjacent prisms are parallel to each other. 제2항에 있어서, 인접한 산들 사이의 간격이 x-z 평면에서 동일한 것을 특징으로 하는 광학기판.The optical substrate of claim 2, wherein the spacing between adjacent mountains is the same in the x-z plane. 제2항에 있어서, 각각의 프리즘이 사인파 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 광학기판.3. An optical substrate according to claim 2, wherein each prism has a sinusoidal shape. 제2항에 있어서, 상기 프리즘의 일정한 파장으로 구불구불한 것을 특징으로 하는 광학기판.The optical substrate of claim 2, wherein the optical substrate is twisted at a predetermined wavelength of the prism. 제2항에 있어서, 각각의 프리즘이 임의의 형태로 구불구불한 것을 특징으로 하는 광학기판.3. An optical substrate according to claim 2, wherein each prism is serpentine in any form. 제2항에 있어서, 산 높이가 프리즘을 따라 일정한 것을 특징으로 하는 광학기판.3. An optical substrate according to claim 2, wherein the peak height is constant along the prism. 제2항에 있어서, 산 높이가 프리즘을 따라 변하는 것을 특징으로 하는 광학기판.3. An optical substrate according to claim 2, wherein the height of the mountain varies along the prism. 제9항에 있어서, 산 높이가 규칙적으로나 불규칙적으로 변하는 것을 특징으로 하는 광학기판.10. The optical substrate of claim 9, wherein the peak height changes regularly or irregularly. 제9항에 있어서, 상기 광출력면에 구조적 불규칙부가 분포되어 있는 것을 특징으로 하는 광학기판.The optical substrate according to claim 9, wherein structural irregularities are distributed on the light output surface. 제11항에 있어서, 광출력면에 평탄면으로 이루어진 프리즘이 있고, 상기 불규칙부는 비평탄 구간에 대응하는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 광학기판.12. The optical substrate according to claim 11, wherein there is a prism made of a flat surface on the light output surface, and the irregular portion has a structure corresponding to a non-flat section. 제11항에 있어서, 상기 불규칙부들이 광출력면의 제작과정에서 예상되는 구조적 결함과 같은 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 광학기판.12. The optical substrate of claim 11, wherein the irregularities have a structure such as a structural defect expected in manufacturing a light output surface. 제11항에 있어서, 상기 불규칙부들이 규칙적으로나 불규칙적으로 광출력면에 분포되는 것을 특징으로 하는 광학기판.The optical substrate of claim 11, wherein the irregular portions are regularly or irregularly distributed on the light output surface. 제11항에 있어서, 상기 프리즘이 산과 골을 갖고, 상기 불규칙부들이 평탄한 골이나 산에 해당하는 것을 특징으로 하는 광학기판.12. The optical substrate of claim 11, wherein the prism has peaks and valleys, and the irregular portions correspond to flat valleys or peaks. 제2항에 있어서, 광입력면에 구조적 불규칙부들이 분포된 것을 특징으로 하는 광학기판.The optical substrate of claim 2, wherein structural irregularities are distributed on the light input surface. 제2항에 있어서, 상기 기판이 기저층과 요철층을 갖고, 상기 기저층은 광입력면을 이루는 평탄한 밑면과 요철층을 지지하는 윗면을 가지며, 상기 요철층은 요철형 광출력면을 이루는 윗면을 갖는 것을 특징으로 하는 광학기판.3. The substrate of claim 2, wherein the substrate has a base layer and an uneven layer, the base layer has a flat bottom surface forming an optical input surface and an upper surface supporting an uneven layer, and the uneven layer has an upper surface forming an uneven light output surface. An optical substrate, characterized in that. 영상데이터에 맞게 영상을 보여주는 디스플레이 모듈;
디스플레이 모듈에 조명을 하는 백라이트 모듈; 및
상기 디스플레이 모듈과 백라이트 모듈 사이에 위치하면서, 디스플레이 모듈에 대한 조명 휘도를 보강하며, 제1항의 광학기판을 제1 광학기판으로 갖는 조명보강 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이.
A display module showing an image according to the image data;
A backlight module illuminating the display module; And
And an illumination reinforcement module positioned between the display module and the backlight module to enhance illumination brightness of the display module and having the optical substrate of claim 1 as the first optical substrate.
제18항에 있어서, 상기 조명보강 모듈이 요철형 광출력면과 광입력면을 갖는 제2 광학기판을 더 구비하고, 제1 광학기판의 요철형 광출력면은 제2 광학기판의 광입력면에 인접하며, 이들 2개의 광학기판들의 프리즘들이 서로 직교하도록 z축을 중심으로 교차 배열되는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이.19. The optical reinforcing module of claim 18, wherein the illumination reinforcing module further comprises a second optical substrate having an uneven light output surface and an optical input surface, wherein the uneven light output surface of the first optical substrate is an optical input surface of the second optical substrate. Adjacent to and intersecting the prisms of these two optical substrates about the z-axis so that they are orthogonal to each other. 제19항에 있어서, 상기 제2 광학기판의 요철형 광출력면이 제1 광학기판의 요철형 광출력면과 비슷한 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이.20. The flat panel display of claim 19, wherein the concave-convex light output surface of the second optical substrate is similar to the concave-convex light output surface of the first optical substrate. 제20항에 있어서, 상기 제2 광학기판의 광입력면과 백라이트 모듈 사이에 별도의 확산층이 없는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이.21. The flat panel display of claim 20, wherein there is no separate diffusion layer between the light input surface of the second optical substrate and the backlight module. 제18항에 있어서, 상기 제1 광학기판의 요철형 광출력면과 디스플레이 모듈 사이에 별도의 확산층이 없는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이.19. The flat panel display of claim 18, wherein there is no separate diffusion layer between the uneven light output surface of the first optical substrate and the display module. 제18항의 평판 디스플레이; 및
영상데이터에 맞는 영상을 보여주기 위해, 상기 평판 디스플레이에 영상데이터를 보내주는 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
A flat panel display of claim 18; And
And a control device which sends the image data to the flat panel display in order to show the image suitable for the image data.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI499810B (en) * 2011-10-04 2015-09-11 Au Optronics Corp Optical film and backlight module using the same
KR102664468B1 (en) * 2017-01-13 2024-05-08 삼성디스플레이 주식회사 Liquid crystal display device
CN109471327A (en) * 2018-10-22 2019-03-15 江阴通利光电科技有限公司 A kind of anti-light curtain of S-shaped and preparation method thereof
CN111176013A (en) * 2019-12-19 2020-05-19 京东方科技集团股份有限公司 Brightness enhancement film, backlight module and display device

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6752505B2 (en) * 1999-02-23 2004-06-22 Solid State Opto Limited Light redirecting films and film systems
US7859759B2 (en) * 2002-05-20 2010-12-28 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Film, backlight displays, and methods for making the same
US7125131B2 (en) * 2002-12-06 2006-10-24 General Electric Company Brightness enhancement film with improved view angle
US7278771B2 (en) * 2004-11-22 2007-10-09 3M Innovative Properties Company Optical film
US7618164B2 (en) * 2005-06-09 2009-11-17 Ubright Optronics Corporation Moire reducing optical substrates with irregular prism structures
TWI330738B (en) * 2005-10-19 2010-09-21 Ind Tech Res Inst Sine-wave-like diffusion panel of a backlight module of direct type liquid crystal display
TW200921155A (en) * 2007-11-12 2009-05-16 Gamma Optical Co Ltd Light source functional micro structure for optical film
KR100957496B1 (en) * 2007-11-26 2010-05-14 엘지전자 주식회사 Reflective Polarized Light Film, Back Light Unit And Liquid Crystal display Device Comprising the same
TWI352827B (en) * 2008-01-11 2011-11-21 Eternal Chemical Co Ltd Integrated optical film

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