KR20170139623A - 광학 필름 - Google Patents

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KR20170139623A
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게리 티 보이드
로버트 엠 에먼스
케네스 에이 엡스타인
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
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Abstract

광학 필름이 기술된다. 특히, 상부 및 하부 구조화된 표면들을 포함하는 광학 필름이 기술된다. 터닝 필름 또는 재순환 필름으로서 백라이트에 사용하기에 적합할 수 있는 필름이 또한 기술된다. 기술된 광학 필름은 반사 편광기 및 광학 복굴절성 기재를 포함할 수 있다.

Description

광학 필름
광학 필름은 조명 또는 디스플레이 응용에서 사용하기에 적합한 필름이다. 일부 경우에, 광학 필름은 (예를 들어, 후방 반사기와 함께) 필름 상에 입사되는 광을 방향전환 또는 재순환시킬 수 있다. 광학 필름은, 예를 들어, 이득을 증가시키거나, 축방향 휘도를 개선하거나, 광을 퍼지게 하거나, 광을 확산 또는 산란시키기 위해, 또는 그 위에 입사되는 광을 형상화 또는 변형시키기 위해, 하나 이상의 광학 기능들을 가질 수 있다.
일 태양에서, 본 발명은 광학 필름에 관한 것이다. 광학 필름은, 제1 방향을 따라 연장되는 복수의 실질적으로 선형인 병렬 상부 구조물들을 갖는 구조화된 상부 표면 - 각각의 상부 구조물은 곡률 반경(R) 및 높이(h)를 갖는 원통형 표면을 갖고, h/R이 약 0.4 이하임 -; 및 제1 방향과는 상이한 제2 방향을 따라 연장되는 복수의 실질적으로 선형인 병렬 이격된 하부 구조물들을 갖는 구조화된 하부 표면을 포함하고, 각각의 하부 구조물은 서로 반대편에 있는 제1 및 제2 면들을 포함하고, 제1 면은 실질적으로 평탄하고, 제2 면은 만곡되어 있고, 인접한 하부 구조물들 사이의 간격은 약 0.5 마이크로미터 내지 약 3 마이크로미터의 범위이다.
다른 태양에서, 본 발명은, 제1 방향을 따라 연장되는 복수의 실질적으로 선형인 병렬 상부 구조물들을 갖는 구조화된 상부 표면을 포함하는 광학 필름에 관한 것이고, 여기서 각각의 상부 구조물은, 구조물의 피크에서 만나며 피크각을 형성하는 서로 반대편에 있는 제1 및 제2 실질적으로 평탄한 면들을 포함하고, 피크각은 약 90도 내지 약 110도의 범위이다. 광학 필름은, 제1 방향과는 상이한 제2 방향을 따라 연장되는 복수의 실질적으로 선형인 병렬 하부 구조물들을 갖는 구조화된 하부 표면을 추가로 포함하고, 각각의 하부 구조물은, 구조물의 베이스의 서로 반대편에 있는 제1 및 제2 단부들로부터 각각 연장되며 구조물의 피크에서 만나는 서로 반대편에 있는 제1 및 제2 면들을, 제2 방향에 수직인 방향에서의 구조화된 하부 표면의 단면도에서, 제1 면이 베이스와 약 50도 내지 약 70도 범위의 제1 각도를 이루는 실질적으로 직선이고 제2 면이 약 40 마이크로미터 내지 약 100 마이크로미터 범위의 곡률 반경을 갖는 원호이고 베이스의 제2 단부를 구조물의 피크에 연결하는 직선이 베이스와 약 60도 내지 약 80도 범위의 제2 각도를 이루도록, 갖는다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 백라이트에 관한 것이다. 백라이트는 광원, 광원에 근접한 입력 표면 및 출력 표면을 갖는 도광체, 및 출력 표면 상에 배치된 광학 필름을 포함한다. 광학 필름은, 제1 방향을 따라 연장되며 도광체의 출력 표면에 대면하는 복수의 실질적으로 선형인 병렬 이격된 하부 구조물들을 갖는 하부 층 - 인접한 하부 구조물들 사이의 간격이 약 0.5 마이크로미터 내지 약 3 마이크로미터의 범위임 -; 제1 방향과는 상이한 제2 방향을 따라 연장되며 도광체의 출력 표면으로부터 멀어지게 향하는 복수의 실질적으로 선형인 병렬 이격된 상부 구조물들을 갖는 상부 층 - 인접한 상부 구조물들 사이의 간격이 약 0.5 마이크로미터 내지 약 5 마이크로미터의 범위임 -; 및 상부 층과 하부 층 사이에 배치되고 상부 및 하부 층들에 접착된 반사 편광기를 포함하고, 반사 편광기는 제3 방향을 따른 편광 상태를 갖는 광을 실질적으로 반사시키고 제3 방향과는 상이한 제4 방향을 따른 편광 상태를 갖는 광을 실질적으로 투과시킨다.
다른 태양에서, 본 발명은 광학 필름에 관한 것이다. 광학 필름은, 제1 방향을 따라 선형으로 연장되며 제1 피치로 배열되는 복수의 실질적으로 병렬 상부 구조물들을 포함하는 구조화된 상부 표면; 및 제1 방향과는 상이한 제2 방향을 따라 선형으로 연장되며 제2 피치로 배열되는 복수의 실질적으로 병렬 하부 구조물들을 갖는 구조화된 하부 표면을 포함하고, 인접한 하부 구조물들 사이의 간격이 약 0.5 마이크로미터 내지 약 3 마이크로미터의 범위이다. 각각의 상부 및 하부 구조물은, 구조물의 베이스의 서로 반대편에 있는 제1 및 제2 단부들로부터 각각 연장되며 구조물의 피크에서 만나는 서로 반대편에 있는 제1 및 제2 면들을, 구조물의 선형 길이(linear extent)에 수직인 방향에서의 구조물의 단면도에서, 제1 및 제2 면들이 곡률 반경을 갖는 원호들이고 곡률 반경 대 구조물의 피치의 비가 각각의 상부 구조물에 대해 약 0.8 내지 약 10, 및 각각의 하부 구조물에 대해 약 1.5 내지 약 20의 범위이도록, 갖는다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 백라이트에 관한 것이다. 백라이트는 광원, 광원에 근접한 입력 표면 및 출력 표면을 갖는 도광체, 및 출력 표면 상에 배치된 광학 필름을 포함한다. 광학 필름은, 제1 방향을 따라 연장되며 도광체의 출력 표면에 대면하는 복수의 실질적으로 선형인 병렬 제1 구조물들을 갖는 제1 구조화된 표면; 제1 방향과는 상이한 제2 방향을 따라 연장되며 도광체의 출력 표면으로부터 멀어지게 향하는 복수의 실질적으로 선형인 병렬 제2 구조물들을 포함하는 제2 구조화된 표면을 포함하고, 여기서 각각의 제1 및 제2 구조물은, 구조물의 베이스의 서로 반대편에 있는 제1 및 제2 단부들로부터 각각 연장되며 구조물의 피크에서 만나는 서로 반대편에 있는 만곡된 제1 및 제2 면들을 갖고, 만곡된 제1 및 제2 면들은 상이한 곡률 축들을 갖는다. 광학 필름은 또한, 제3 방향을 따른 편광 상태를 갖는 광을 실질적으로 반사시키고 제3 방향과는 상이한 제4 방향을 따른 편광 상태를 갖는 광을 실질적으로 투과시켜서, 광원에 의해 방출되며 백라이트에서 나오는 광의 적어도 10%가 백라이트에서 나오기 전에 제2 구조화된 표면에 의해 재순환되도록 하는 반사 편광기를 포함한다.
다른 태양에서, 본 발명은 다층 광학 필름에 관한 것이다. 다층 광학 필름은, 광학 복굴절성 기재; 광학 복굴절성 기재 상에 배치되며 제1 방향을 따라 선형으로 연장되는 복수의 실질적으로 병렬 상부 구조물들; 상부 구조물들의 반대편인 광학 복굴절성 기재 상에 배치되며 제1 방향과는 상이한 제2 방향을 따라 선형으로 연장되는 복수의 실질적으로 병렬 하부 구조물들; 상부 구조물들과 복굴절성 기재 사이에 배치된 반사 편광기 - 반사 편광기는 제3 방향을 따른 편광 상태를 갖는 광을 실질적으로 반사시키고 제3 방향과는 상이한 제4 방향을 따른 편광 상태를 갖는 광을 실질적으로 투과시킴 -; 및 상부 구조물들과 반사 편광기 사이에 배치된 1/4 파장 층을 포함한다. 각각의 상부 및 하부 구조물은, 구조물의 베이스의 서로 반대편에 있는 제1 및 제2 단부들로부터 각각 연장되며 구조물의 피크에서 만나는 서로 반대편에 있는 만곡된 제1 및 제2 면들을 포함하고, 만곡된 제1 및 제2 면들은 상이한 곡률 축들을 갖는다.
도 1은 예시적인 광학 필름의 분할된 전방 단면도이다.
도 2는 다른 광학 필름의 분할된 전방 단면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2의 광학 필름들의 하부 미세구조물에 대한 예시적인 구성의 단면도이다.
도 4는 하부 미세구조물에 대한 다른 구성의 단면도이다.
도 5는 다른 예시적인 광학 필름의 분할된 전방 단면도이다.
도 6은 광학 필름을 포함하는 백라이트의 분할된 전방 단면도이다.
도 7은 다른 광학 필름의 분할된 전방 단면도이다.
도 8은 시뮬레이팅된 도광체에 대한 입력 휘도 대 극각(polar angle)을 나타내는 플롯이다.
도 9는 실시예 1(비교용)의 수평 및 수직 스캔들을 나타내는 플롯이다.
도 10은 실시예 2의 수평 및 수직 스캔들을 나타내는 플롯이다.
도 11은 실시예 3의 수평 및 수직 스캔들을 나타내는 플롯이다.
도 12는 실시예 4의 수평 및 수직 스캔들을 나타내는 플롯이다.
도 13은 실시예 5의 수평 및 수직 스캔들을 나타내는 플롯이다.
도 14는 실시예 6의 수평 및 수직 스캔들을 나타내는 플롯이다.
도 15는 실시예 7의 수평 및 수직 스캔들을 나타내는 플롯이다.
도 1은 예시적인 광학 필름의 분할된 전방 단면도이다. 광학 필름(100)은, 미세구조물(112)을 갖는 상부 구조화된 표면(110), 및 제1 면(122) 및 제2 면(124)을 갖는 미세구조물들을 갖는 하부 구조화된 표면(120)을 포함한다.
도 1에서, 구조화된 표면들(상부 구조화된 표면(110) 및 하부 구조화된 표면(120))은 미세구조물들의 길이 방향이 대체로 평행하지 않도록 배치된다. 일부 실시 형태에서, 미세구조물들의 길이 방향은 서로 직교로 배향된다. 그러나, 상부 및 하부 구조화된 표면들 둘 모두의 동시 단면도를 보다 용이하게 도시하기 위해, 도 1은 (그와 같이 주석이 달린 본 출원에서의 다른 도면들과 함께) 분할된 전방 단면도들이고; 즉, 각각의 구조화된 표면의 좌측에 있는 기준 좌표 시스템들이 시사하는 바와 같이, 도면들은 실제로는 함께 겹쳐 이어지는 2개의 사시도들이다. 이러한 구조화된 표면들과 관련하여 다른 구성요소들의 배향은 필요하다면 기술된다.
상부 구조화된 표면(110)은 미세구조물(112)을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 구조화된 상부 표면은 복수의 병렬 미세구조물들을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 병렬 미세구조물들은 선형 미세구조물들일 수 있다. 선형이라 함은, 미세구조물들 중 하나의 미세구조물의 피크가 (예를 들어, 평면도로부터 볼 때) 상부 구조화된 표면을 가로지르는 선임을 의미한다. 일부 실시 형태에서, 그리고 제조 공정들의 제한들을 포함하는 실제적인 이유로, 선형 미세구조물들은 정밀하게 선형인 것으로부터 작은 편차들을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 미세구조물들은 피치의 주기적 또는 비주기적 변화를 제외하고는 선형일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 미세구조물들은 선형일 수 있지만, 주기적으로 또는 비주기적으로 높이가 변할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 인접한 미세구조물들 사이에 공간 또는 "랜드(land)"가 있을 수 있다. 일부 실시 형태에서, 상부 구조화된 표면(110)은 약 0.5 μm 내지 약 5 μm 범위의 인접한 미세구조물들 사이의 간격을 포함한다. 간격은 일정하거나 다양할 수 있다.
미세구조물(112)은 실질적으로 만곡되어 있을 수 있다. 일부 실시 형태에서, 미세구조물(112)은 실질적으로 원통형 또는 반원통형 형상을 갖는다. 일부 실시 형태에서, 미세구조물(112)은 미세구조물의 길이에 직교하는 단면을 따라 반원 또는 반타원이다. 일부 실시 형태에서, 미세구조물(112)은, 미세구조물(112)의 베이스에 직교하는 선을 따라, 미세구조물(112)의 피크로부터 미세구조물(112)의 베이스까지 측정된, 높이(h)에 의해 특징지어진다. 상부 구조화된 표면(110) 상의 최저 지점들은 미세구조물(112)의 베이스를 결정하는 데 사용될 수 있다. 미세구조물(112)은 또한 곡률 반경(R)에 의해 특징지어질 수 있고, h/R의 비는 임의의 적합한 값일 수 있다. 일부 실시 형태에서, h/R은 0.4 이하이다.
상부 구조화된 표면(110)은 임의의 적합한 방법 및 임의의 적합한 재료로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 상부 구조화된 표면(110)은 선택적으로 에칭 또는 연삭될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 상부 구조화된 표면(110)은 2-광자 마스터링 공정을 통해 적어도 부분적으로 형성될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 상부 구조화된 표면(110)은 반대로 형상화된 공구를 이용하는 캐스팅 및 경화(cast-and-cure) 공정을 사용한다. 일부 경우에, 상부 구조화된 표면은 UV-가교결합성 또는 UV-경화성 수지로부터 형성되어, 적절한 광 노출이 수지를 경질화되게 하고, 금형 또는 공구로부터 분리되게 하고, 그의 형상을 영구적으로 유지하게 하도록 할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 상부 구조화된 표면(110)은 3D-인쇄와 같은 부가 공정을 통해 형성될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 상부 구조화된 표면(110)은 사출 성형될 수 있다. 상부 구조화된 표면(110)은 재료의 모놀리식(monolithic) 피스에 형성될 수 있거나 또는 그것은 기재 또는 치수적으로 안정한 또는 휨 내성(warp resistant) 층 상에 배치된 재료의 상부 층에 형성될 수 있다. 재료 또는 재료들은 그들의 재료 특성, 물리적 특성 또는 광학 특성, 예컨대 투명도, 긁힘 또는 내마멸성, 휨 내성, 복굴절 또는 이의 결여, 내부가 미세복제되는 능력, 탁도, Tg (유리 전이 온도), 다른 표면들에 접합될 가능성, 또는 임의의 다른 적합한 특성에 대해 선택될 수 있다.
하부 구조화된 표면(120)은 미세구조물들을 포함하는데, 각각은 제1 면(122) 및 제2 면(124)을 갖는다. 상부 구조화된 표면(110)에 대해서와 같이, 미세구조물들은 선형 미세구조물들일 수 있지만; 미세구조물들은, 사시도가 도 1에서 분할되어 있는 것을 상기하면, 이 도면에 도시된 예시적인 구성에서, 상부 및 하부 구조물들의 미세구조물들은 대체로 서로 직교하게 이어지도록 되어 있다. 하부 구조화된 표면(120)은 이격된 인접한 구조물들을 포함할 수 있는데, 이때 간격은 - 일부 실시 형태에서 - 0.5 μm 내지 3 μm이다.
제1 면(122)은, 미세구조물의 길이에 직교하는 단면으로부터, 그것이 직선으로 나타난다는 점에서, 실질적으로 평탄하다. 제2 면(124)은, 미세구조물의 길이에 직교하는 단면으로부터, 그것이 원호 또는 곡선으로 나타난다는 점에서, 만곡되어 있다. 일부 실시 형태에서, 미세구조물들은, 예를 들어 2개 초과의 면들, 또는 2개의 면들과 피크 또는 접합 부분을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제2 면(124)은 일정한 곡률을 가질 수 있거나, 또는 구분적(piecewise) 곡률을 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제2 면(124)은 연속적으로 변하는 곡률을 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 각각의 제1 면은 동일하거나 또는 실질적으로 동일한 형상 및 크기일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 각각의 제2 면은 동일하거나 또는 실질적으로 동일한 형상 및 크기일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제1 및 제2 면들 중 하나 이상은 주기적으로, 비주기적으로, 또는 구배 형상으로, 형상 또는 크기 중 하나 이상이 다를 수 있다.
광학 필름(100)은 전체적으로, 임의의 적합한 재료 또는 재료들의 조합으로부터 형성될 수 있고, 임의의 적합한 치수들을 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 광학 필름(100)은 특정 디스플레이 또는 조명 응용을 위해 크기가 정해지거나 또는 형상화될 수 있다. 광학 필름(100)의 구조화된 표면들 상의 구조물들은 기술된 바와 같이 직교로 이어질 수 있거나, 또는 그들은 단순히 제1 방향 및 제2 방향으로 연장되거나 또는 이어질 수 있는데, 여기서 제1 방향 및 제2 방향은 서로 상이하다. 예를 들어, 제1 방향과 제2 방향 사이의 각도는 78 내지 90도일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 상부 구조화된 표면 및 하부 구조화된 표면은 동일한 영역을 커버한다. 일부 실시 형태에서, 상부 구조화된 표면(110) 및 하부 구조화된 표면(120)은 동일한 모놀리식 필름의 2개의 측부들이다. 일부 실시 형태에서, 2개의 구조화된 표면들 또는 그들 각각의 기재들은 서로 라미네이팅되거나 또는 부착된다.
도 2는 다른 광학 필름의 분할된 전방 단면도이다. 광학 필름(200)은, 미세구조물(212)을 갖는 상부 구조화된 표면(210), 및 선(225)에 의해 부분적으로 특징지어지며 제1 면(222) 및 제2 면(224)을 갖는 미세구조물들을 갖는 하부 구조화된 표면(222)을 포함한다. 중간 층들(230, 232)은 포함되거나 포함되지 않을 수 있다.
도 1에서 광학 필름(100)에 관하여 기술된 바와 같이, 광학 필름(200)은 상부 구조화된 표면(210) 및 하부 구조화된 표면(220)을 포함한다. 상부 및 하부 구조화된 표면의 미세구조물들은 도 1과 함께 기술된 특성들 중 일부 또는 전부를 가질 수 있다. 상부 및 하부 표면의 구조물들은, 이러한 분할된 도면의 그들 각각의 배향된 좌표 시스템들과 함께 도시되어 있는 바와 같이, 서로 직교로 연장된다.
상부 구조화된 표면(210)과 하부 구조화된 표면(220) 사이에 중간 층들(230, 232)이 배치된다. 일부 실시 형태에서, 중간 층들(230, 232)은 단일 층일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 중간 층들(230, 232) 중 하나 또는 둘 모두가 존재하지 않을 수 있다.
일부 실시 형태에서, 중간 층(230)은 반사 편광기이다. 반사 편광기는 상부 구조화된 표면 층 및 하부 구조화된 표면 층에 접착될 수 있다. 반사 편광기들은, 제1 편광의 적어도 부분적인 - 또는 많은 경우에 상당한 - 반사와 동시에 제2 직교 편광을 대체로 투과시키는 것을 특징으로 한다. 일부 실시 형태에서, 제1 편광은 제3 방향을 따른 선형 편광일 수 있고, 제2 편광은 제4 방향을 따른 선형 편광일 수 있다. 제3 방향은 제1 방향 또는 제2 방향과 동일할 수 있고, 제4 방향은 제1 방향 또는 제2 방향 중 다른 하나의 방향과 동일할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 그리고 일부 응용의 경우, 제3 방향 또는 제4 방향 및 제1 방향 또는 제2 방향이 0 내지 12도의 각도를 이루는 것이 허용가능할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 중간 층(230)은 반사 편광기일 수 있고, 중간 층(232)은 1/4 파장판, 1/4 파장 층, 또는 1/4 파장 지연기일 수 있다. 1/4 파장 층 및 반사 편광기는 어느 순서든 적층 또는 부착될 수 있고, 함께 편광 관리 광학 적층물로 지칭될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 접착제, 보호 층, 또는 확산 층과 같은 추가 층이 존재할 수 있다. 효과적으로, 중간 층들(230, 232)의 조합은, 그 조합이 제1 편광 방향성(handedness)을 갖는 광을 적어도 부분적으로 반사시키면서 다른 편광 방향성을 대체로 투과시킨다는 점에서 원형 반사 편광기로서 기능할 수 있다. 1/4 파장판은, 일부 실시 형태에서 액정 중합체일 수 있거나 그를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 반사 편광기는 존재하지 않을 수 있고, 중간 층들은 1/4 파장 층만을 포함할 수 있다.
반사 편광기는 다층 반사 편광기일 수 있다. 다층 반사 편광기는, 적절히 배향될 때, 보강 간섭을 통해 소정의 편광들의 광을 반사시키기 위해 적절한 두께를 갖는 내부 굴절률 계면들을 갖는 교호하는 고 굴절률 층과 저 굴절률 층의 공압출된 패킷들로부터 형성된다. 반사 편광기의 예는 (미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니(3M Company)로부터 입수가능한) DBEF 및 APF를 포함한다.
일부 실시 형태에서, 중간 층들(230, 232) 중 하나 또는 둘 모두가 복굴절성일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 중간 층들(230, 232) 중 하나 또는 둘 모두가 비드, 입자, 버블, 또는 보이드(void)와 같은 벌크 산란 또는 탁한(hazy) 요소를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 중간 층들(230, 232) 중 하나 또는 둘 모두가 확산 반사 편광기일 수 있다. 확산 반사 편광기는 2개의 중합체들의 배향된 비혼화성 블렌드로부터 형성될 수 있는데, 여기서 중합체들 중 적어도 하나는 연신될 때 복굴절을 발현할 수 있다. 중간 층들(230, 232) 중 하나 또는 둘 모두가 서로 라미네이팅 또는 부착될 수 있다. 중간 층들(230, 232)은 상부 구조화된 표면(210) 및 하부 구조화된 표면(220)을 포함하는 층들 중 하나 또는 둘 모두에 부착, 라미네이팅, 또는 접착될 수 있다.
하부 구조화된 표면(220)의 미세구조물들의 면들은 각도에 의해 특징지어질 수 있다. 각도는, 베이스(예컨대, 두께 방향에 수직이고 하부 구조화된 표면(220)의 가장 낮은(또는 관점에 따라, 가장 높은 - 어떤 경우에 베이스는 피크로부터 구조화된 표면의 반대편 측 상에 있음) 지점들과 같은 높이인 선 또는 평면)와, 미세구조물의 피크와 면에 가장 가까운 베이스 상의 지점을 연결하는 선(225) 사이에서 측정된다. 일부 실시 형태에서, 이러한 각도는 만곡된 제2 면(224)에 대해 60도 내지 80도 및 평탄한 제1 면(222)에 대해 50도 내지 약 70도이다. 평탄한 면들에 대해, 선(225)은 피크의 기하형상에 따라, 면과 대체로 또는 완전히 일치할 수 있다. 대안적으로, 제2 면(224)과 같은 만곡된 면들은 하나 이상의 곡률 반경들에 의해 특징지어질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 만곡된 면은 그의 곡률 반경에 대하여 단일 값을 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 만곡된 면은 2개 이상의 섹션들을 가질 수 있는데, 각각은 그의 곡률 반경에 대하여 상이한 값을 갖는다. 일부 실시 형태에서, 만곡된 면은 연속적으로 변하는 곡률 반경을 가질 수 있다. 곡률 반경들에 대한 값 또는 값들은 약 40 μm 내지 약 100 μm, 또는 약 60 μm 내지 약 100 μm의 범위 내에 있을 수 있다.
도 3은 도 1 및 도 2의 광학 필름들의 하부 미세구조물에 대한 예시적인 구성의 단면도이다. 하부 미세구조물은 제1 면(302), 제2 면(304), 및 베이스(306)를 갖는다. 제2 면(304)은 구분적으로 만곡되어 있고, 제1 곡률 중심(312)을 갖는 제1 원(310)에 의한 제1 부분 및 제2 곡률 중심(322)을 갖는 제2 원(320)에 의한 제2 부분으로 특징지어진다. 선(330)은 제2 면(304)과 베이스(306)의 교차점을 미세구조물의 피크와 연결한다. 이등분선(340)은 선(330)을 직각으로 이등분한다.
2개의 곡률 중심들, 즉, 제1 곡률 중심(312) 및 제2 곡률 중심(322)은, 선(330)을 수직으로 이등분하는 이등분선(340)으로부터 오프셋되어 있다. 일부 실시 형태에서, 하나의 곡률 중심이 있고, 그것은 이등분선(340)으로부터 오프셋되어 있다. 일부 실시 형태에서, 2개 이상의 곡률 중심들이 있고, 적어도 하나의 곡률 중심이 이등분선(340)으로부터 오프셋되어 있다. 일부 실시 형태에서, 많은 곡률 중심들이 있고, 적어도 일부가 이등분선(340)으로부터 오프셋되어 있다. 일부 실시 형태에서, 모든 곡률 중심들이 이등분선(340)으로부터 오프셋되어 있다.
일부 실시 형태에서, 광학 필름의 구조화된 표면 상의 각각의 미세구조물은, 본 명세서에 개략적으로 설명된 기준들 중 소정의 기준을 충족하는 곡률 중심들을 갖는 면들을 갖는다. 일부 실시 형태에서, 광학 필름의 구조화된 표면 상의 복수의 미세구조물들은, 그 기준들 중 소정의 기준을 충족하는 곡률 중심들을 갖는 면들을 갖는다.
도 4는 하부 미세구조물에 대한 다른 구성의 단면도이다. 하부 미세구조물은 제1 면(402), 제2 면(404), 베이스(406), 및 피크(408)를 갖는다. 도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 것들과는 대조적으로, 미세구조물 설계가 반드시 뾰족한 피크를 갖지는 않을 수 있음을 예시한다. 피크(408)는 둥글거나, 만곡되거나, 또는 평탄할 수 있고, 그의 폭 및 곡률 반경을 포함하는 그의 기하형상에 의해 특징지어질 수 있다. 피크(408)는, 만곡될 때, 단순히 만곡될 수 있거나, 또는 구분적으로 또는 연속적으로 만곡될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 피크는 0.1 μm 내지 5 μm 범위의 곡률 반경을 갖는 원호이다.
도 5는 다른 예시적인 광학 필름의 분할된 전방 단면도이다. 광학 필름(500)은 제1 면(512) 및 제2 면(514)을 갖는 미세구조물들을 갖는 상부 구조화된 표면(510)을 포함한다. 하부 구조화된 표면(520)은, 제1 면(522) 및 제2 면(524)을 갖는 미세구조물들을 갖는다. 도 5는, 상부 구조화된 표면(510)이 제1 면(512) 및 제2 면(514)을 포함하는 미세구조물들을 갖는 것 이외에는 도 1과 유사하다. 상부 면들은 (예컨대, 평탄도에 대한 제조 허용오차들 내에서) 평탄하거나 또는 실질적으로 평탄하다. 상부 면들, 즉, 제1 면(512) 및 제2 면(514)은 미세구조물의 피크에서 만나서 그들 사이에 피크각을 형성한다. 일부 실시 형태에서, 피크각은 90도의 5도 이내에 있다. 일부 실시 형태에서, 피크각은 90도 내지 110도의 범위이다. 상부 구조화된 표면(510)의 미세구조물들은 둥글거나, 소면화되거나(faceted), 또는 형상화된 피크를 가질 수 있다.
도 6은 광학 필름을 포함하는 백라이트의 분할된 전방 단면도이다. 백라이트(600)는, 미세구조물(612)을 갖는 상부 구조화된 표면(610), 제1 면(622) 및 제2 면(624)을 포함하는 하부 구조화된 표면(620), 및 선택적인 중간 층(630)을 갖는 광학 필름(602)을 포함한다. 백라이트(600)는 버퍼 층(640), 도광체(650), 반사기(660), 및 광원(670)을 추가로 포함한다.
광학 필름(602)은 미세구조물(612)을 갖는 상부 구조화된 표면(610), 및 도광체의 출력 표면에 대면하며 제1 면(622) 및 제2 면(624)을 갖는 미세구조물들을 포함하는 하부 구조화된 표면(620)을 포함하여, 도 1 및 도 2에 도시된 것들과 유사하다. 광학 필름(602)은 또한 중간 층(630)을 포함하는데, 중간 층은, 도 2에 도시되며 그와 함께 기술된 바와 같은 중간 층들(230, 232)과 대응한다. 이러한 의미에서, 도 6에서의 중간 층(630)은 단순화되어 있고, 그 자체로, 1/4 파장판 및 선형 반사 편광기 둘 모두를 나타낼 수 있지만, 이들이 도 2에서는 별도의 층들로서 취급되어 있다. 광학 필름(602)은 모놀리식 층일 수 있거나, 또는 그것은 여러 라미네이팅된 부분들 또는 층들로부터 형성될 수 있다. 본 명세서에 기술된 임의의 다른 광학 필름들이 광학 필름(602) 또는 그에 포함된 그의 특징부들을 대신할 수 있다.
백라이트(600)의 나머지는 광학 필름(602)과 도광체(650) 사이에 배치된 버퍼 층(640), 도광체(650) 자체, 반사기(660), 및 광원(670)을 포함한다.
버퍼 층(640)은 광학적으로 투과성인 중합체 재료들로부터 형성될 수 있고 임의의 적합한 치수들을 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 버퍼 층(640)은 도광체(650) 또는 광학 필름(602)의 영역의 실질적으로 전부를 커버할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 버퍼 층(640)은 도광체(650) 또는 하부 구조화된 표면(620)의 피크들에 대한 물리적 손상을 방지하도록 설계될 수 있다. 손상은, 예를 들어 충돌 또는 부딪침과 같은 충격을 경험한 후의, 구조화된 표면의 부분들의 긁힘 또는 심지어 휨 또는 파손을 포함할 수 있다. 소정의 응용에서, 버퍼 층(640)은, 충격 흡수에 유리하게 하는 물리적 특성들, 예컨대 적절히 완충하게 하는 특성들을 가질 수 있다.
일부 실시 형태에서, 버퍼 층(640)은 구조화된 표면을 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 버퍼 층(640)은 2개의 구조화된 표면들을 가질 수 있다. 버퍼 층(640)은, 10% 미만, 5% 미만, 또는 심지어 1% 미만과 같은 매우 낮은 탁도를 부여하는 하부 구조화된 표면을 포함할 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같은 탁도는, 헤이즈-가드 플러스(HAZE-GARD PLUS) 탁도 측정기(미국 메릴랜드주 콜럼비아 소재의 비와이케이-가드너 유에스에이(BYK-Gardner USA)로부터 입수가능함)의 적절한 작동을 통해 보고된 값이다. 일부 실시 형태에서, 이러한 저-탁도의 구조화된 표면은 도광체에 대해 버퍼 층에 유리한 웨트아웃 방지(anti-wetout) 특성들을 제공할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 버퍼 층(640)은, 광을 확산시키거나 일부 탁도를 부여하는 구조화된 표면을 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 탁한 구조화된 표면은 상부 표면의 일부분을 커버할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 탁한 구조화된 표면은 광원에 가장 가까운 에지에 가장 가까운 상부 표면의 작은 부분(일부 실시 형태에서, 10% 이하)만을 커버할 수 있다. 작은 에지 부분의 탁도는 30%, 50%, 또는 70% 초과일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 구조화된 표면은 표면의 작은 부분을 커버하는 탁한 부분, 및 그 표면의 나머지의 일부 또는 전부를 커버하는 더 낮은 탁도를 갖는 다른 부분을 갖는다.
구조화된 표면은, 공구에 대한 캐스팅 및 경화 방법을 포함하는, 임의의 적합한 공정으로부터 형성될 수 있다. 공구는, 예를 들어 마스킹 및 에칭, 반응성 이온 에칭, 다이아몬드 선삭(diamond turning), 전해도금, 비드를 이용한 공구의 코팅, 또는 1-광자 및 2-광자 공정들을 포함하는 포토리소그래피를 포함하는 임의의 공정 또는 공정들의 조합으로부터 형성될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 버퍼 층(640)은 도광체(650) 및 광학 필름(602) 중 하나 이상에 라미네이팅 또는 부착될 수 있다. 버퍼 층(640)은, 예를 들어, 감압 또는 광학적으로 투명한 접착제의 층으로, 또는 에지 또는 림(rim) 테이프의 하나 이상의 피스들을 통하여 도광체(650)에 부착될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 버퍼 층(640)은 저 굴절률 접착제 층으로 도광체(650)에 접합될 수 있다. 그러한 저 굴절률 접착제 층은 복수의 보이드들을 포함할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 버퍼 층(640)은 하나 또는 양 측부들 상에 (모스 아이(moth's eye) 구조물과 같은) 반사방지 코팅 또는 표면 구조물을 포함할 수 있다. 특히 버퍼 층(640)과 인접한 층 또는 층들 사이에 공기 갭이 있는 구성들에서, 그러한 반사방지 처리는 프레넬(Fresnel) 반사를 감소시킬 수 있고 백라이트(600)의 전체 휘도를 증가시킬 수 있다.
버퍼 층(640)은 많은 구성들에서 선택적이고, 그것의 제거는 자연스럽게 더 얇은 백라이트 설계들을 가능하게 한다. 버퍼 층이 없는 경우, 광은 도광체(650)의 출력 표면으로부터 광학 필름(602)의 하부 구조화된 표면으로 경면 투과될 수 있다.
도광체(650)는 임의의 적합한 크기 또는 형상일 수 있고, 임의의 적합한 재료로부터 형성될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 도광체(650)는, 예를 들어 아크릴의 사출 성형된 모놀리식 피스로부터 형성될 수 있거나, 또는 그것은 임의의 다른 적합한 재료로부터 형성될 수 있다. 도광체(650)는 그의 재료가, 유리한 광학 특성들, 예컨대, 높은 투과율, 낮은 흡수율, 또는 낮은 산란, 또는 물리적 특성들, 예컨대 강성, 가요성, 또는 온도 및 휨 내성을 위해 선택될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 도광체(650)는 쐐기형 도광체일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 도광체(650)는 추출 특징부들, 예컨대 인쇄된 도트들, 네거티브 미세특징부들(즉, 공기/도광체 계면이 임계치 이하의 각도로 광을 산란 또는 반사시킴으로써 - 광은 이어서 도광체의 다른 표면을 통과함 - 내부 전반사를 방지하는 경향이 있는 만입부(indentation)들), 또는 포지티브 미세특징부들을 포함하거나 내포할 수 있다. 추출 특징부들은, 광이 도광체의 영역(및 궁극적으로 백라이트(600) 전체)에 걸쳐 균일하게 추출되도록 구배 패턴으로 배열될 수 있다. 다시 말하면, 추출 특징부들은, 더 많은 전체 광을 갖는 도광체의 부분들, 예컨대 광원에 근접한 영역에서 덜 조밀하게 패킹될 수 있다. 대안적으로, 일부 응용의 경우, 추출 특징부들은 더 큰 광 출력이 요구되는 영역들, 예컨대 전화기 키패드 상의 숫자들 또는 버튼들 아래 등에서 더 조밀하게 패킹될 수 있다. 추출 특징부들은 주기적으로, 구배 형상으로, 또는 비주기적으로, 크기, 형상, 및 개수가 다를 수 있다.
반사기(660)는 광의 광대역 반사기인 임의의 적합한 층이다. 일부 실시 형태에서, 반사기(660)는 금속 반사기, 예컨대 알루미늄 또는 은, 또는 금속 반사 표면이 상부에 침착된 기재이다. 일부 실시 형태에서, 반사기(660)는 다층 광학 필름이다.
본 명세서에 기술된 다층 광학 필름 반사 편광기와 유사하게, 다층 광학 필름 반사기는, 배향될 때 복굴절을 발현할 수 있으며 신중하게 선택된 중합체 재료들의 교호하는 고 굴절률 층 및 저 굴절률 층을 포함한다. 층들은, 보강 간섭을 통하여 층들 사이의 계면들에 의해 광의 광범위 스펙트럼이 반사되도록 공압출되고 배향된다. 각각의 층 쌍의 광학 두께는, 상이한 층 쌍들이 광의 상이한 파장들의 반사에 기여하도록 설계된다. 예시적인 다층 광학 필름 반사기는 향상된 경면 반사기(Enhanced Specular Reflector), 또는 ESR(미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니로부터 입수가능함)이다. 적합한 반사기는 광의 적어도 90%, 광의 95%, 98%, 또는 심지어 99%를 반사시킬 수 있다. 반사기는 확산(또는 심지어 램버트(Lambertian)), 경면, 또는 반경면으로서 특징지어지는 반사 패턴을 제공할 수 있다.
광원(670)은 임의의 적합한 광원 또는 광원들의 조합일 수 있다. 발광 다이오드(LED), 냉음극 형광 램프(cold cathode fluorescent lamp, CCFL), 및 심지어 백열 전구와 같은 종래의 광원이 사용될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 광원(670)이 도 6에 단일 물체로 도시되어 있긴 하지만, LED들의 조합이 충분히 백색인 입력 광을 제공하는 데 사용될 수 있고, 그러나, 응용에 따라, 임의의 적합한 스펙트럼들 또는 스펙트럼들의 조합이 이용될 수 있다. 일부 실시 형태에서, LED는 인광체 또는 다른 하향변환 요소를 사용할 수 있다. 광원(670)은, 광을 도광체(650)에 결합시키는 것을 돕거나 또는 도광체에 대한 광 입력을 형상화하는 것을 돕기 위해 적합한 주입 또는 시준 광학계를 포함할 수 있다. 광원(670)은 도광체(650)의 양측 상에 배치될 수 있는데: 예를 들어, 그것은 도광체에서 나오는 광원(670)으로부터의 광이 평탄한 제1 면들 상에 먼저 입사되거나, 또는 대안적으로, 도광체에서 나오는 광원(670)으로부터의 광이 만곡된 제2 면들 상에 먼저 입사되도록 배치될 수 있다. 백라이트(600)의 나머지 구성요소들은 그에 따라서 조정될 수 있다.
응용에 따라, 백라이트(600)의 전체 설계의 소정 특성들은 그의 성능에 상당한 영향을 줄 수 있다. 특히, 광학 필름(602)의 하부 구조화된 표면(620)의 설계 및 도광체(650)의 출력 분포. 도광체(650)의 설계는, 광학 필름(602)이 소정의 다른 입력 각도들보다 더 바람직한 출력을 제공하는 소정의 입력 각도들을 가질 수 있다는 것을 고려할 수 있고; 다시 말하면, 도광체 및 백라이트 전체는 광학 필름(602)에 이러한 입력 각도들을 제공하도록 설계될 수 있다. 그 반대도 또한 가능한데: 광학 필름(602)은 도광체의 출력 각도가 바람직한 출력을 제공하는 입력 각도가 되도록 설계될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 어느 정도의 확산 또는 탁도는, 제조, 조립으로부터의, 또는 사용 및 환경 노출을 통한 또는 모아레(
Figure pct00001
) 패턴과 같은 시각적 간섭에 대한 시각적 결함을 은폐하는 데 바람직하다. 광학 필름(602)은 하부 구조화된 표면 상에 또는 상부 구조화된 표면 상에 표면 확산 구조물을 포함할 수 있다. 그러한 표면 확산 구조물은 구조화된 표면들의 전부에 또는 일부에만 있을 수 있고; 예를 들어, 표면 확산 구조물은 구조물들의 일 측부에만 있을 수 있다. 일부 실시 형태에서, 표면 확산 구조물은 구조화된 표면과 그 아래에 놓인 기재 사이에 있을 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 구조화된 표면들의 구조물들 중 임의의 것, 그들의 기재들 또는 임의의 중간 층들은 벌크 확산 또는 산란 요소를 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 광학 필름(602)은 매설된 무광택 층; 즉, 구조화된 표면과 그 아래에 놓인 기재 사이에 존재하며, 구조화된 표면 층 및 그 아래에 놓인 기재 중 적어도 하나와는 상이한 굴절률을 갖는 확산 층을 포함할 수 있다.
표면 확산 구조물을 특성화하기 위한 양은 표면의 기울기 분포들이다. 기울기 분포는, 비교적 얕은 기울기(예를 들어, 대부분의 기울기들이 40도 미만)를 갖는 것이 바람직한 실시 형태에서 표면 확산 구조물의 특히 유용한 특성화를 제공한다. 일부 실시 형태에서, 표면 확산 구조물의 약 20% 이하, 또는 약 10% 이하, 또는 약 7% 이하, 또는 약 5% 이하, 또는 약 3% 이하는 기울기 크기가 약 20도 초과, 약 15도 초과, 약 10도 초과, 또는 약 7도 초과, 또는 약 5도 초과, 또는 약 3.5도 초과이다. 일부 실시 형태에서, 표면 확산 구조물은 더 가파른 기울기를 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서, 표면 확산 구조물의 약 20% 이하, 약 10% 이하, 약 7% 이하는 기울기 크기가 약 20도 초과, 또는 약 30도 초과, 또는 약 35도 초과 또는 약 40도 초과이다. 일부 실시 형태에서, 표면 확산 구조물의 상당한 분율은 1도 초과의 기울기 크기를 갖고, 제2 주 표면의 상당한 분율은 10도 미만 또는 15도 미만의 기울기 크기를 갖는다. 일부 실시 형태에서, 표면 확산 구조물의 적어도 약 50%, 또는 적어도 약 70%, 또는 적어도 약 80%, 또는 적어도 약 85%, 또는 적어도 약 90%는 기울기 크기가 1도 초과이다. 일부 실시 형태에서, 표면 확산 구조물의 약 85% 이하, 또는 약 80% 이하는 기울기 크기가 약 15도 초과 또는 약 10도 초과이다.
일부 실시 형태에서, 기울기 분포는 2개의 직교 방향을 따라 별개로 측정될 수 있다. 이러한 기울기는 일 방향을 따라 매우 작은 크기를 가질 수 있고, 제2 직교 방향을 따라 더 큰 크기를 가질 수 있다. 다시 말하면, 기울기 분포는 비대칭일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 일 방향을 따른 기울기는 전술된 바와 같은 크기 분포를 가질 수 있다(여기서 단일 방향을 따라, 전체 표면에 적용되는 동안은 제외). 일부 실시 형태에서, 약 0 또는 몇몇 다른 상수의 매우 좁은 기울기 분포이거나, 또는 일 방향을 따라 기울기가 없을 (예를 들어, 평탄하거나 일정한 기울기일) 수 있다. 일부 실시 형태에서, 일 방향을 따른 기울기 크기의 적어도 50%, 적어도 70%, 적어도 80%, 적어도 85%, 또는 적어도 90%는 0.5도 미만 또는 0.1도 미만이다. 일부 실시 형태에서, 일 방향을 따른 기울기 크기의 적어도 50%, 적어도 70%, 적어도 80%, 적어도 85%, 또는 적어도 90%는 동일한 0이 아닌 기울기로부터 0.5도 미만 또는 0.1도 미만이다. 일부 실시 형태에서, 비대칭적으로 더 큰 기울기 분포 방향은 상부 구조물들 또는 하부 구조물들의 선형으로 연장된 방향의 방향(즉, x-축 또는 y-축을 따른 방향)에 직교할 수 있거나, 또는 더 큰 기울기 분포 방향은 상부 구조물들 또는 하부 구조물들의 선형으로 연장된 방향의 방향에 평행할 수 있다.
구조화된 표면의 기울기는, 예를 들어 원자간력 현미경법(atomic force microscopy, AFM) 또는 공초점 주사 레이저 현미경법(confocal scanning laser microscopy, CSLM)을 사용하여 표면 프로파일 H(x,y)(즉, 직교 평면내 좌표 x 및 y의 함수로서의 기준 평면 위로의 표면의 높이 H)를 결정하여 특성화될 수 있다. 이어서, 각각의 x-방향 및 y-방향을 따른 기울기 Sx 및 Sy가 하기 2개의 수학식으로부터 계산될 수 있다:
Figure pct00002
Figure pct00003
.
기울기 크기 Sm은 하기 수학식으로부터 계산될 수 있다:
Figure pct00004
.
표면 확산 구조물을 제조하기 위해 미세복제될 수 있는 공구를 절삭하는 데 사용되는 절삭 공구 시스템은 스레드 컷(thread cut) 선삭 공정을 채용할 수 있고, 구동기에 의해 중심 축을 중심으로 회전하고/하거나 이를 따라 이동할 수 있는 롤, 및 롤 재료를 절삭하기 위한 커터를 포함한다. 커터는 서보 상에 장착되고, 구동기에 의해 롤 내로 이동되고/되거나 x-방향을 따라 롤을 따라 이동될 수 있다. 일반적으로, 커터는 롤 및 중심 축에 수직으로 장착되고, 롤이 중심 축을 중심으로 회전하는 동안 롤의 인그레이빙 가능한 재료 내로 구동된다. 이어서, 커터는 중심 축에 평행하게 구동되어 스레드 컷을 생성한다. 커터는 미세복제될 때 표면 확산 구조물들을 형성하는 특징부들을 롤 내에 생성하도록 높은 빈도 및 낮은 변위로 동시에 작동될 수 있다. 커터는 임의의 유형의 커터일 수 있고, 응용에 바람직할 수 있는 임의의 형상을 가질 수 있다. 적합한 커터는 미국 특허 제8,657,472호(Aronson 등) 또는 미국 특허 제8,888,333호(Yapel 등)에 기술되어 있다.
광학 필름(602)은, 결국에는 백라이트(600)에서 나오는 광원(670)에 의해 방출된 광의 적어도 일부가 상부 구조화된 표면(610)에 의해 재순환되도록 구성될 수 있다. 재순환된다는 것은, 광이 다시 도광체(650)를 향해 반사되거나 또는 달리 방향전환됨을 의미한다. 그러한 광은 반사기(660)에 의해 반사되고 다시 광학 필름(602)을 향해 지향될 수 있다. 상부 구조화된 표면(610)에 의해 방향전환된 광의 적어도 일부가 바람직한 시야각으로 존재하지 않거나 또는 달리 사용가능한 또는 바람직한 각도로 존재하지 않을 수 있기 때문에, 방향전환은 광이 백라이트를 통해 다시 순환되므로 재순환하는 것으로 지칭될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 광원(670)에 의해 방출된 광의 적어도 10%는 상부 구조화된 표면(610)에 의해 재순환된다. 일부 실시 형태에서, 광원(670)에 의해 방출된 광의 적어도 20%는 상부 구조화된 표면(610)에 의해 재순환된다.
도 7은 다른 광학 필름의 분할된 전방 단면도이다. 광학 필름(700)은, 제1 상부 선(714) 및 제2 상부 선(716)에 의해 특성화되는 미세구조물(712)을 갖는 상부 구조화된 표면(710), 제1 하부 선(726) 및 제2 하부 선(728)에 의해 특성화되며 제1 면(722) 및 제2 면(724)을 갖는 미세구조물들을 갖는 하부 구조화된 표면(720)을 포함한다. 광학 필름(700)은 또한 중간 층(730)을 포함할 수 있다.
도 7의 광학 필름(700)은, 미세구조물(712)이 제1 상부 선(714) 및 제2 상부 선(716)에 의해 특성화되고, 하부 구조화된 표면(720)의 미세구조물들이, 원호들이거나 또는 달리 만곡되며 제1 하부 선(726) 및 제2 하부 선(728)에 의해 특성화되는 2개의 면들을 갖는다는 것 이외에는 도 2의 광학 필름(200) 또는 도 6의 광학 필름(602)과 유사하다. 일부 실시 형태에서, 상부 구조화된 표면(710)의 미세구조물들은, 하부 구조화된 표면(720)의 미세구조물들에 대해 도시되고 기술된 바와 같이, 원호들이거나 또는 달리 만곡된 2개의 면들을 가질 수 있다. (상부 구조물 또는 하부 구조물의) 만곡된 면들은 동일한 곡률 반경을 가질 수 있거나, 또는 이들은 상이한 곡률 반경들을 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 상부 구조물 또는 하부 구조물의 만곡된 면들은 동일한 곡률 중심을 가질 수 있지만, 일부 실시 형태에서는 상이한 곡률 중심들을 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 이들은 구분적인 곡률 또는 다양한 곡률을 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 상부 구조화된 표면(710)의 각각의 미세구조물(712)의 각각의 면은 20 μm 내지 40 μm의 곡률 반경을 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 하부 구조화된 표면(720)의 각각의 미세구조물의 각각의 면은 40 μm 내지 80 μm 또는 60 μm 내지 80 μm의 곡률 반경을 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 구조물들이 연장되는 방향을 가로질러 취해진 구조물의 면의 모든 단면들에 대한 곡률 중심들은 함께 고려되어 곡률 "축"으로 지칭될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 구분적인 곡률을 갖는 면은 각각의 면에 대하여 다수의 곡률 축들을 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 만곡된 면들의 곡률 축들은 상이하다. 일부 실시 형태에서, 각각의 만곡된 면들의 곡률 축들 각각은 상이하다.
제1 상부 선(714) 및 제2 상부 선(716)은, 미세구조물(712)의 베이스의 제1 단부와 제2 단부의 교차점을 미세구조물의 피크와 연결하는 선들이다. 일부 실시 형태에서, 제1 상부 선(714) 및 제2 상부 선(716)은 그들 자신과 일정 각도를 형성할 수 있는데, 그 각도는 약 60도 내지 120도의 범위이다. 제1 상부 선 및 제2 상부 선은 그들 자신과 미세구조물의 베이스 사이에 일정 각도를 형성할 수 있고, 그 각도는 5 내지 60도 또는 35 내지 45도일 수 있다. 선들과 베이스 사이의 각도들은 2개의 상부 선들에 대해 동일하거나 상이할 수 있다.
제1 하부 선(726) 및 제2 하부 선(728)은 유사하게, 하부 미세구조물의 제1 및 제2 단부들의 교차점(즉, 제1 면(722) 및 제2 면(724)이 미세구조물의 베이스와 교차하는 곳)을 미세구조물의 피크에 연결하는 선들이다. 제1 하부 선(726) 및 제2 하부 선(728)은 그들 자신 사이에 60도 내지 130도 범위의 각도를 형성할 수 있다. 제1 하부 선 및 제2 하부 선은 그들 자신과 미세구조물의 베이스 사이에 일정 각도를 형성할 수 있고, 그 각도는 25 내지 88도 또는 55 내지 65도일 수 있다. 선들과 베이스 사이 또는 선들 자체 사이의 각도들은 2개의 하부 선들에 대해 동일하거나 상이할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 피크가 둥글거나 만곡되어 있는 경우, 예를 들어 제1 하부 선(726)과 제2 하부 선(728) 사이에 형성된 각도를 특성화하는 것이 바람직할 수 있으며, 단, 제1 및 제2 하부 선들이 각각 제1 및 제2 단부들과 연결되고, 대신에 만곡된 피크의 그들 각각의 측부들에 접하여 이어지는 것은 예외로 한다. 그들이 결국 교차하는 지점에서 형성된 각도는 50도 내지 70도의 범위일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 상부 및 하부 미세구조물들의 피크의 임의의 곡률 반경은 그러한 특정 미세구조물의 면들 또는 측부들(피크를 포함하지 않음) 중 어느 하나에 대한 곡률 반경보다 작다.
응용에 따라, 소정 기하학적 특성들 및 특히 구조화된 표면들의 기하학적 특성들이 본 명세서에 기술된 광학 필름들에 특히 적합할 수 있다. 예를 들어, 도 7에서, 광학 필름의 상부 및 하부의 구조물들 각각은 제1 및 제2 면들을 가질 수 있는데, 제1 및 제2 면들은 구조물들의 선형 길이에 수직인 단면도에서, 동일한 곡률 중심을 갖지 않는 원호들이다. 일부 실시 형태에서, 구조물들은, 예를 들어 피크로부터 피크까지 측정된 소정 피치로 이격되어 있다. 일부 실시 형태에서, 상부 구조화된 표면의 제1 피치 및 하부 구조화된 표면의 제2 피치는 10 내지 100 μm, 또는 10 내지 50 μm이다. 일부 실시 형태에서, 상부 구조화된 표면 또는 하부 구조화된 표면 중 어느 하나는 가변 피치를 갖는다. 일부 실시 형태에서, 피치들은 대응하는 구조화된 표면 상의 구조물들의 면들 각각의 곡률 반경들과 관련하여 표현될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 구조화된 표면의 구조물들의 제1 및 제2 면들의 곡률 반경 대 구조화된 표면의 피치의 비는 0.8 내지 10, 1.5 내지 20, 1 내지 3, 또는 2 내지 5이다. 일부 실시 형태에서, 그 비는 상부 구조화된 표면에 대해 0.8 내지 10일 수 있고, 하부 구조화된 표면에 대해 1.5 내지 20일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 그 비는 상부 구조화된 표면에 대해 1 내지 3일 수 있고, 하부 구조화된 표면에 대해 2 내지 5일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 구조물들 중 적어도 하나 구조물의 높이는 구조물의 선형 길이를 따라 변한다.
실시예
실시예 1. (비교용)
광을 터닝(turning)하도록 설계된 필름들의 입력 광 분포에 대한 응답을 평가하기 위한 컴퓨터 모델이 개발되었다. 사용된 소프트웨어는 (Lambda Research Corporation으로부터의) Trace Pro 또는 (Synopsis로부터의) LightTools로부터 이용가능한 것과 유사한 비순차 광선 추적 패키지였다. 첫 번째로 고려된 필름은 종래의 터닝 필름으로서, 그의 하부 측 상에는 선형 소면(facet)들을 가진 반전된 프리즘들을 가졌으며, 이때 이들의 피치는 24 마이크로미터이고 꼭지각은 64도이고 굴절률은 1.5였다. 프리즘들의 반대편인 필름의 상부 측 상에는 무광택 표면이 있었다. 모든 시뮬레이션 예에서는 광원 아래에 경면 반사기가 포함되어 있다.
컴퓨터 모델은, 출력 광의 수직 스캔이 도 8에서의 선(810)으로서 도시되고 필름을 지나오는 출력 광의 산출된 수평 및 수직 스캔들이 도 9에 도시되어 있는 광 입력 각도 분포를 사용하였다.
결과들은 수평 및 수직 방향들에 대한 시야각의 범위에서의 상당한 차이를 증명한다. 이것은 세로(portrait) 및 가로(landscape) 배향들이 시야각에서 가능한 한 동등한 것이 바람직한 모바일 디스플레이들에서의 종래의 터닝 필름의 사용에 대한 심각한 제한이 될 수 있다.
추가의 컴퓨터 모델을 실행하여, 도광체 상부 표면 상의 결함을 시뮬레이팅하였다. 결함 이미지를 확산시키는 필름의 능력을 식별하기 위해, 필름을 통해 보이는 결함의 이미지들을 생성하였다. 이 예에서는, 결함이 명확히 보였다.
실시예 2.
컴퓨터 모델은 실시예 1에서와 동일하게 실행되었는데, 단, 종래의 터닝 필름을, 상부 구조물이 40도의 코드 베이스 각도(chord base angle)(필름의 평면으로부터 소면 곡선의 종점들을 연결시키는 선의 각도), 30 마이크로미터의 소면들의 곡률 반경, 24 마이크로미터의 피치 및 1.565의 굴절률을 갖는 대칭 만곡된 프리즘들을 갖는 필름으로 대체하여 실행되었다.
하부 필름은, 코드 베이스 각도가 61도이고, 소면 곡률 반경이 75 마이크로미터이고, 프리즘들 사이의 갭이 2 마이크로미터이고, 굴절률이 1.5인, 만곡된 소면들을 갖는 대칭 반전된 프리즘들을 가졌다. 하부 필름의 프리즘들은 상부 필름의 구조물들과 수직을 이루었다.
실시예 1에서와 동일한 입력 각도 분포를 사용하여, 모델에 의해 결정된 수평 및 수직 광 출력 스캔들이 산출되었고, 도 10에 도시되어 있다.
이 결과는 종래의 터닝 필름에 비해 디스플레이 보기의 대칭성의 상당한 개선을 나타낸다.
추가의 컴퓨터 모델을 실행하여, 도광체 상부 표면 상의 결함을 시뮬레이팅하였다. 결함 이미지를 확산시키는 필름의 능력을 식별하기 위해, 필름을 통해 보이는 결함의 이미지들을 생성하였다. 이 예에서는, 결함이 실시예 1에서보다 상당히 덜 보였다.
실시예 3.
컴퓨터 모델은, 상부 필름의 구조물들이, 0.4의 높이 대 곡률 반경의 비 및 24 마이크로미터의 피치를 갖는 원호에 의해 경계지어지는 만곡된 단면을 갖는 것 이외에는 실시예 2에서와 동일하게 실행되었다.
수평 및 수직 광 출력 스캔들이 앞에서와 같이 산출되었고 도 11에 도시되어 있다.
이 결과는 종래의 터닝 필름에 비해 디스플레이 보기의 대칭성의 상당한 개선을 나타낸다.
추가의 컴퓨터 모델을 실행하여, 도광체 상부 표면 상의 결함을 시뮬레이팅하였다. 결함 이미지를 확산시키는 필름의 능력을 식별하기 위해, 필름을 통해 보이는 결함의 이미지들을 생성하였다. 이 예에서는, 결함이 실시예 1에서보다 상당히 덜 보였다.
실시예 4.
컴퓨터 모델은, 상부 필름의 구조물들이, 선형 소면들, 100도의 꼭지각(즉, 끼인각(included angle)), 및 24 마이크로미터의 피치를 갖는 프리즘들인 것 이외에는 실시예 2에서와 동일하게 실행되었다.
수평 및 수직 광 출력 스캔들이 앞에서와 같이 산출되었고 도 12에 도시되어 있다.
이 결과는 종래의 터닝 필름에 비해 디스플레이 보기의 대칭성의 상당한 개선을 나타낸다.
추가의 컴퓨터 모델을 실행하여, 도광체 상부 표면 상의 결함을 시뮬레이팅하였다. 결함 이미지를 확산시키는 필름의 능력을 식별하기 위해, 필름을 통해 보이는 결함의 이미지들을 생성하였다. 이 예에서는, 결함이 실시예 1에서보다 상당히 덜 보였지만, 실시예 2 및 실시예 3에서보다는 더 뚜렷하게 보였다.
실시예 5.
컴퓨터 모델은, 하부 상의 구조물들이, 70도의 코드 베이스 각도를 갖는 하나의 평탄한 소면 및 60.5도의 코드 베이스 각도 및 70 마이크로미터의 소면 곡률 반경을 갖는 제2 만곡된 소면을 갖는 반전된 비대칭 프리즘들인 것 이외에는 실시예 2에서와 동일하게 실행되었다. 하부 상의 구조물들은, 평탄한 소면들이 도광체로부터의 유입되는 광을 향해 대면해 있도록 배향되었다.
수평 및 수직 광 출력 스캔들이 앞에서와 같이 산출되었고 도 13에 도시되어 있다.
이 결과는 종래의 터닝 필름에 비해 디스플레이 보기의 대칭성의 상당한 개선을 나타낸다.
실시예 6.
컴퓨터 모델은 앞에서와 같이 실행되었지만, 실시예 3의 상부 구조물들 및 실시예 5의 하부 구조물들을 갖는다.
수평 및 수직 광 출력 스캔들이 앞에서와 같이 산출되었고 도 14에 도시되어 있다.
이 결과는 종래의 터닝 필름에 비해 디스플레이 보기의 대칭성의 상당한 개선을 나타낸다.
실시예 7.
컴퓨터 모델은 앞에서와 같이 실행되었지만, 실시예 4의 상부 구조물들 및 실시예 5의 하부 구조물들을 갖는다.
수평 및 수직 광 출력 스캔들이 앞에서와 같이 산출되었고 도 15에 도시되어 있다.
이 결과는 종래의 터닝 필름에 비해 디스플레이 보기의 대칭성의 상당한 개선을 나타낸다.
하기는 본 발명에 따른 예시적인 실시 형태들이다.
항목 1. 광학 필름으로서,
제1 방향을 따라 연장되는 복수의 실질적으로 선형인 병렬 상부 구조물들을 포함하는 구조화된 상부 표면 - 각각의 상부 구조물은 곡률 반경(R) 및 높이(h)를 갖는 원통형 표면을 갖고, h/R이 약 0.4 이하임 -; 및
제1 방향과는 상이한 제2 방향을 따라 연장되는 복수의 실질적으로 선형인 병렬 이격된 하부 구조물들을 포함하는 구조화된 하부 표면을 포함하고, 각각의 하부 구조물은 서로 반대편에 있는 제1 및 제2 면들을 포함하고, 제1 면은 실질적으로 평탄하고, 제2 면은 만곡되어 있고, 인접한 하부 구조물들 사이의 간격은 약 0.5 마이크로미터 내지 약 3 마이크로미터의 범위인 광학 필름.
항목 2. 구조화된 상부 표면과 구조화된 하부 표면 사이에 배치된 반사 편광기를 추가로 포함하고, 반사 편광기는 제3 방향을 따른 편광 상태를 갖는 광을 실질적으로 반사시키고 제3 방향과는 상이한 제4 방향을 따른 편광 상태를 갖는 광을 실질적으로 투과시키는, 항목 1의 광학 필름.
항목 3. 제3 방향은 제1 및 제2 방향들 중 하나의 방향을 따르고, 제4 방향은 제1 및 제2 방향들 중 다른 하나의 방향을 따르는, 항목 1의 광학 필름.
항목 4. 광학 필름으로서, 제1 방향을 따라 연장되는 복수의 실질적으로 선형인 병렬 구조물들을 포함하는 구조화된 표면을 포함하고, 각각의 구조물은, 구조물의 베이스의 서로 반대편에 있는 제1 및 제2 단부들로부터 각각 연장되며 구조물의 피크에서 만나는 서로 반대편에 있는 제1 및 제2 면들을, 제1 방향에 수직인 방향에서의 광학 필름의 단면도에서, 제1 면이 복수의 곡률 중심들 - 여기서 적어도 하나는 베이스의 제1 단부를 구조물의 피크에 연결하는 선의 수직 이등분선으로부터 오프셋되어 있음 - 을 갖는 구분적으로 만곡된 원호(piecewise curved arc)이도록, 포함하는 광학 필름.
항목 5. 백라이트로서,
광원;
광원에 근접한 입력 표면 및 출력 표면을 갖는 도광체; 및
외부 표면 상에 배치된 항목 4의 광학 필름을 포함하고, 구조화된 표면은 출력 표면에 대면하는 백라이트.
항목 6. 광학 필름으로서,
제1 방향을 따라 연장되는 복수의 실질적으로 선형인 병렬 상부 구조물들을 포함하는 구조화된 상부 표면 - 각각의 상부 구조물은, 구조물의 피크에서 만나며 피크각을 형성하는 서로 반대편에 있는 제1 및 제2 실질적으로 평탄한 면들을 포함하고, 피크각은 약 90도 내지 약 110도의 범위임 -; 및
제1 방향과는 상이한 제2 방향을 따라 연장되는 복수의 실질적으로 선형인 병렬 하부 구조물들을 포함하는 구조화된 하부 표면을 포함하고, 각각의 하부 구조물은, 구조물의 베이스의 서로 반대편에 있는 제1 및 제2 단부들로부터 각각 연장되며 구조물의 피크에서 만나는 서로 반대편에 있는 제1 및 제2 면들을, 제2 방향에 수직인 방향에서의 구조화된 하부 표면의 단면도에서, 제1 면이 베이스와 약 50도 내지 약 70도 범위의 제1 각도를 이루는 실질적으로 직선이고 제2 면이 약 40 마이크로미터 내지 약 100 마이크로미터 범위의 곡률 반경을 갖는 원호이고 베이스의 제2 단부를 구조물의 피크에 연결하는 직선이 베이스와 약 60도 내지 약 80도 범위의 제2 각도를 이루도록, 포함하는 광학 필름.
항목 7. 백라이트로서,
광원;
광원에 근접한 입력 표면 및 출력 표면을 갖는 도광체; 및
출력 표면 상에 배치된 광학 필름을 포함하고, 광학 필름은,
제1 방향을 따라 연장되며 도광체의 출력 표면에 대면하는 복수의 실질적으로 선형인 병렬 이격된 하부 구조물들을 포함하는 하부 층 - 인접한 하부 구조물들 사이의 간격이 약 0.5 마이크로미터 내지 약 3 마이크로미터의 범위임 -;
제1 방향과는 상이한 제2 방향을 따라 연장되며 도광체의 출력 표면으로부터 멀어지게 향하는 복수의 실질적으로 선형인 병렬 이격된 상부 구조물들을 포함하는 상부 층 - 인접한 상부 구조물들 사이의 간격이 약 0.5 마이크로미터 내지 약 5 마이크로미터의 범위임 -; 및
상부 층과 하부 층 사이에 배치되고 상부 및 하부 층들에 접착된 반사 편광기를 포함하고, 반사 편광기는 제3 방향을 따른 편광 상태를 갖는 광을 실질적으로 반사시키고 제3 방향과는 상이한 제4 방향을 따른 편광 상태를 갖는 광을 실질적으로 투과시키는 백라이트.
항목 8. 제3 방향은 제1 및 제2 방향들 중 하나의 방향을 따르고, 제4 방향은 제1 및 제2 방향들 중 다른 하나의 방향을 따르는, 항목 7의 백라이트.
항목 9. 제3 방향은 제4 방향에 실질적으로 수직인, 항목 7의 백라이트.
항목 10. 제1 방향은 제2 방향에 실질적으로 수직인, 항목 7의 백라이트.
항목 11. 도광체로부터 광학 필름의 반대편 측 상에 배치된 광원에 의해 방출되는 광을 확산시키기 위한 광학 확산기를 추가로 포함하는, 항목 7의 백라이트.
항목 12. 광학 필름과 도광체 사이에 배치된 버퍼 층을 추가로 포함하는, 항목 7의 백라이트.
항목 13. 버퍼 층은 상부 구조화된 표면을 포함하는, 항목 12의 백라이트.
항목 14. 버퍼 층의 구조화된 표면은 표면 확산 구조물인, 항목 13의 백라이트.
항목 15. 버퍼 층의 구조화된 표면은 더 높은 탁도 부분 및 더 낮은 탁도 부분을 갖고, 높은 탁도 부분은 광원에 근접한 버퍼 층의 에지에 가장 가깝게 배치되는, 항목 14의 백라이트.
항목 16. 높은 탁도 부분은 버퍼 층의 상부 표면의 10% 이하를 커버하는, 항목 15의 백라이트.
항목 17. 광학 필름으로서,
제1 방향을 따라 선형으로 연장되며 제1 피치로 배열되는 복수의 실질적으로 병렬 상부 구조물들을 포함하는 구조화된 상부 표면; 및
제1 방향과는 상이한 제2 방향을 따라 선형으로 연장되며 제2 피치로 배열되는 복수의 실질적으로 병렬 하부 구조물들을 포함하는 구조화된 하부 표면을 포함하고, 인접한 하부 구조물들 사이의 간격이 약 0.5 마이크로미터 내지 약 3 마이크로미터의 범위이고, 각각의 상부 및 하부 구조물은, 구조물의 베이스의 서로 반대편에 있는 제1 및 제2 단부들로부터 각각 연장되며 구조물의 피크에서 만나는 서로 반대편에 있는 제1 및 제2 면들을, 구조물의 선형 길이에 수직인 방향에서의 구조물의 단면도에서, 제1 및 제2 면들이 곡률 반경을 갖는 원호들이고 곡률 반경 대 구조물의 피치의 비가 각각의 상부 구조물에 대해 약 0.8 내지 약 10, 및 각각의 하부 구조물에 대해 약 1.5 내지 약 20의 범위이도록, 포함하는 광학 필름.
항목 18. 구조화된 상부 표면은 표면 확산 구조물을 포함하는, 항목 17의 광학 필름.
항목 19. 표면 확산 구조물은 제1 방향을 따라 측정된 제1 기울기 분포 및 제2 방향을 따라 측정된 제2 기울기 분포를 갖고, 제1 기울기 분포의 크기의 적어도 50%가 1도 초과인, 항목 18의 광학 필름.
항목 20. 제2 기울기 분포의 크기의 적어도 50%가 0.1도 미만인, 항목 19의 광학 필름.
항목 21. 구조물의 선형 길이에 수직인 방향에서의 구조물의 단면도에서, 각각의 구조물의 베이스의 제1 및 제2 단부들을 구조물의 피크에 연결하는 직선들은, 그들 사이에, 각각의 상부 및 하부 구조물에 대해 약 60도 내지 약 130도 범위의 각도를 형성하는, 항목 17의 광학 필름.
항목 22. 제1 방향과 제2 방향 사이의 각도가 약 78도 내지 약 90도인, 항목 17의 광학 필름.
항목 23. 구조화된 상부 표면과 구조화된 하부 표면 사이에 배치된 반사 편광기를 추가로 포함하고, 반사 편광기는 제3 방향을 따른 편광 상태를 갖는 광을 실질적으로 반사시키고 제3 방향과는 상이한 제4 방향을 따른 편광 상태를 갖는 광을 실질적으로 투과시키는, 항목 17의 광학 필름.
항목 24. 제1 방향은 제2 방향에 실질적으로 수직이고, 제3 방향은 제4 방향에 실질적으로 수직이고, 제1 및 제2 방향들 중 하나의 방향은 제3 및 제4 방향들 중 하나의 방향과 약 0 내지 12도의 각도를 이루는, 항목 23의 광학 필름.
항목 25. 구조물의 선형 길이에 수직인 방향에서의 각각의 하부 구조물의 단면도에서, 구조물의 피크는 약 0.1 마이크로미터 내지 약 5 마이크로미터 범위의 곡률 반경을 갖는 원호인, 항목 17의 광학 필름.
항목 26. 구조물의 선형 길이에 수직인 방향에서의 각각의 하부 구조물의 단면도에서, 구조물의 베이스의 제1 및 제2 단부들을 각각 지나가고 구조물의 만곡된 피크의 측부들에 각각 접하는 제1 및 제2 직선들이, 그들 사이에, 약 50도 내지 약 70도의 범위인 각도를 형성하는, 항목 25의 광학 필름.
항목 27. 구조물의 선형 길이에 수직인 방향에서의 각각의 구조물의 단면도에서, 구조물의 베이스의 각각의 단부를 구조물의 피크에 연결하는 직선이, 구조물의 베이스와, 각각의 상부 구조물에 대해 약 5 내지 60도, 및 각각의 하부 구조물에 대해 약 25 내지 88도의 각도를 형성하는, 항목 17의 광학 필름.
항목 28. 구조물의 선형 길이에 수직인 방향에서의 각각의 구조물의 단면도에서, 구조물의 베이스의 각각의 단부를 구조물의 피크에 연결하는 직선이, 구조물의 베이스와, 각각의 상부 구조물에 대해 약 30 내지 50도, 및 각각의 하부 구조물에 대해 약 50 내지 70도의 각도를 형성하는, 항목 17의 광학 필름.
항목 29. 구조물의 선형 길이에 수직인 방향에서의 각각의 상부 및 하부 구조물의 단면도에서, 구조물의 베이스의 제1 및 제2 단부들을 구조물의 피크에 연결하는 직선들이, 구조물의 베이스와 동일한 각도를 이루는, 항목 17의 광학 필름.
항목 30. 구조물의 선형 길이에 수직인 방향에서의 각각의 구조물의 각각의 단면도에서, 구조물의 베이스의 각각의 단부를 구조물의 피크에 연결하는 직선이, 구조물의 베이스와, 각각의 상부 구조물에 대해 약 35 내지 45도, 및 각각의 하부 구조물에 대해 약 55 내지 65도의 각도를 이루는, 항목 17의 광학 필름.
항목 31. 구조물의 선형 길이에 수직인 방향에서의 각각의 상부 및 하부 구조물의 단면도에서, 구조물의 피크에서의 임의의 곡률 반경은 구조물의 제1 및 제2 면들의 곡률 반경보다 더 작은, 항목 17의 광학 필름.
항목 32. 구조물의 선형 길이에 수직인 방향에서의 각각의 상부 및 하부 구조물의 각각의 단면도에서, 구조물의 제1 및 제2 면들은 동일한 곡률 중심을 갖지 않는 원호들인, 항목 17의 광학 필름.
항목 33. 제1 및 제2 피치들 각각은 약 10 내지 100 마이크로미터인, 항목 17의 광학 필름.
항목 34. 제1 및 제2 피치들 각각은 약 10 내지 50 마이크로미터인, 항목 17의 광학 필름.
항목 35. 구조물의 선형 길이에 수직인 방향에서의 각각의 구조물의 단면도에서, 구조물의 제1 및 제2 면들은 동일한 곡률 반경을 갖는, 항목 17의 광학 필름.
항목 36. 구조물의 선형 길이에 수직인 방향에서의 각각의 구조물의 단면도에서, 곡률 반경은 각각의 상부 구조물에 대해 약 20 내지 40 마이크로미터, 및 각각의 하부 구조물에 대해 약 60 내지 80 마이크로미터인, 항목 17의 광학 필름.
항목 37. 구조물의 선형 길이에 수직인 방향에서의 각각의 구조물의 단면도에서, 구조물의 제1 및 제2 면들의 곡률 반경 대 구조물의 피치의 비는 각각의 상부 구조물에 대해 약 1 내지 약 3, 및 각각의 하부 구조물에 대해 약 2 내지 약 5인, 항목 17의 광학 필름.
항목 38. 복수의 상부 및 하부 구조물들 중 적어도 하나의 구조물의 높이가 구조물의 선형 길이를 따라 변하는, 항목 17의 광학 필름.
항목 39. 복수의 실질적으로 병렬 상부 구조물들은 가변 제1 피치로 배열되는, 항목 17의 광학 필름.
항목 40. 복수의 실질적으로 병렬 하부 구조물들은 가변 제2 피치로 배열되는, 항목 17의 광학 필름.
항목 41. 광을 확산시키기 위한 광학 확산기를 추가로 포함하는, 항목 17의 광학 필름.
항목 42. 1/4 파장 층을 추가로 포함하는, 항목 17의 광학 필름.
항목 43. 1/4 파장 층은 구조화된 상부 표면과 구조화된 하부 표면 사이에 배치되는, 항목 42의 광학 필름.
항목 44. 1/4 파장 층은 구조화된 하부 표면의 반대편인 구조화된 상부 표면 상에 배치되는, 항목 42의 광학 필름.
항목 45. 편광 관리 광학 적층물을 추가로 포함하고, 편광 관리 광학 적층물은,
제3 방향을 따른 편광 상태를 갖는 광을 실질적으로 반사시키고 제3 방향과는 상이한 제4 방향을 따른 편광 상태를 갖는 광을 실질적으로 투과시키는 반사 편광기; 및
1/4 파장 층을 포함하는, 항목 17의 광학 필름.
항목 46. 반사 편광기는 1/4 파장 층에 접착되는, 항목 45의 광학 필름.
항목 47. 편광 관리 광학 적층물은 구조화된 하부 표면의 반대편인 구조화된 상부 표면 상에 배치되고, 1/4 파장 층은 반사 편광기와 구조화된 상부 표면 사이에 배치되는, 항목 45의 광학 필름.
항목 48. 편광 관리 광학 적층물은 구조화된 상부 표면과 구조화된 하부 표면 사이에 배치되고, 1/4 파장 층은 반사 편광기와 구조화된 상부 표면 사이에 배치되는, 항목 45의 광학 필름.
항목 49. 편광 관리 광학 적층물은 구조화된 상부 표면과 구조화된 하부 표면 사이에 배치되고, 1/4 파장 층은 반사 편광기와 구조화된 하부 표면 사이에 배치되는, 항목 45의 광학 필름.
항목 50. 구조화된 상부 표면과 구조화된 하부 표면 사이에 배치된 광학 복굴절성 기재를 추가로 포함하는, 항목 45의 광학 필름.
항목 51. 백라이트로서,
광원;
광원에 근접한 입력 표면 및 출력 표면을 갖는 도광체; 및
외부 표면 상에 배치된 항목 17의 광학 필름을 포함하고, 구조화된 하부 표면이 출력 표면에 대면하는 백라이트.
항목 52. 백라이트로서,
광원;
광원에 근접한 입력 표면 및 출력 표면을 갖는 도광체; 및
출력 표면 상에 배치된 광학 필름을 포함하고, 광학 필름은,
제1 방향을 따라 연장되며 도광체의 출력 표면에 대면하는 복수의 실질적으로 선형인 병렬 제1 구조물들을 포함하는 제1 구조화된 표면;
제1 방향과는 상이한 제2 방향을 따라 연장되며 도광체의 출력 표면으로부터 멀어지게 향하는 복수의 실질적으로 선형인 병렬 제2 구조물들을 포함하는 제2 구조화된 표면 - 각각의 제1 및 제2 구조물은, 구조물의 베이스의 서로 반대편에 있는 제1 및 제2 단부들로부터 각각 연장되며 구조물의 피크에서 만나는 서로 반대편에 있는 만곡된 제1 및 제2 면들을 포함하고, 만곡된 제1 및 제2 면들은 상이한 곡률 축들을 가짐 -; 및
제3 방향을 따른 편광 상태를 갖는 광을 실질적으로 반사시키고 제3 방향과는 상이한 제4 방향을 따른 편광 상태를 갖는 광을 실질적으로 투과시켜서, 광원에 의해 방출되며 백라이트에서 나오는 광의 적어도 10%가 백라이트에서 나오기 전에 제2 구조화된 표면에 의해 재순환되도록 하는 반사 편광기를 포함하는 백라이트.
항목 53. 도광체는 출력 표면의 반대편인 후방 표면을 포함하고, 백라이트는 도광체의 후방 표면에 인접하게 배치된 반사 층을 추가로 포함하는, 항목 52의 백라이트.
항목 54. 다층 광학 필름으로서,
광학 복굴절성 기재;
광학 복굴절성 기재 상에 배치되며 제1 방향을 따라 선형으로 연장되는 복수의 실질적으로 병렬 상부 구조물들;
상부 구조물들의 반대편인 광학 복굴절성 기재 상에 배치되며 제1 방향과는 상이한 제2 방향을 따라 선형으로 연장되는 복수의 실질적으로 병렬 하부 구조물들;
상부 구조물들과 복굴절성 기재 사이에 배치된 반사 편광기 - 반사 편광기는 제3 방향을 따른 편광 상태를 갖는 광을 실질적으로 반사시키고 제3 방향과는 상이한 제4 방향을 따른 편광 상태를 갖는 광을 실질적으로 투과시킴 -; 및
상부 구조물들과 반사 편광기 사이에 배치된 1/4 파장 층을 포함하고,
각각의 상부 및 하부 구조물은, 구조물의 베이스의 서로 반대편에 있는 제1 및 제2 단부들로부터 각각 연장되며 구조물의 피크에서 만나는 서로 반대편에 있는 만곡된 제1 및 제2 면들을 포함하고, 만곡된 제1 및 제2 면들은 상이한 곡률 축들을 갖는 다층 광학 필름.
도면 내의 요소에 대한 설명은 달리 지시되지 않는 한 다른 도면 내의 대응하는 요소에 동등하게 적용되는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명은 전술된 특정 실시예 및 실시 형태에 제한되는 것으로 간주되어서는 안 되는데, 그 이유는, 본 발명의 다양한 태양들의 설명을 용이하게 하기 위하여 그러한 실시 형태가 상세히 기술되어 있기 때문이다. 오히려, 본 발명은, 첨부된 청구범위 및 그것들의 동등물에 의해 정해지는 바와 같은 본 발명의 범위 내에 드는 다양한 변경, 동등한 공정, 및 대안적 장치를 비롯한, 본 발명의 모든 태양을 망라하는 것으로 이해하여야 한다.

Claims (54)

  1. 광학 필름으로서,
    제1 방향을 따라 연장되는 복수의 실질적으로 선형인 병렬 상부 구조물들을 포함하는 구조화된 상부 표면 - 각각의 상부 구조물은 곡률 반경(R) 및 높이(h)를 갖는 원통형 표면을 갖고, h/R이 약 0.4 이하임 -; 및
    제1 방향과는 상이한 제2 방향을 따라 연장되는 복수의 실질적으로 선형인 병렬 이격된 하부 구조물들을 포함하는 구조화된 하부 표면을 포함하고, 각각의 하부 구조물은 서로 반대편에 있는 제1 및 제2 면들을 포함하고, 제1 면은 실질적으로 평탄하고, 제2 면은 만곡되어 있고, 인접한 하부 구조물들 사이의 간격은 약 0.5 마이크로미터 내지 약 3 마이크로미터의 범위인 광학 필름.
  2. 제1항에 있어서, 구조화된 상부 표면과 구조화된 하부 표면 사이에 배치된 반사 편광기를 추가로 포함하고, 반사 편광기는 제3 방향을 따른 편광 상태를 갖는 광을 실질적으로 반사시키고 제3 방향과는 상이한 제4 방향을 따른 편광 상태를 갖는 광을 실질적으로 투과시키는 광학 필름.
  3. 제1항에 있어서, 제3 방향은 제1 및 제2 방향들 중 하나의 방향을 따르고, 제4 방향은 제1 및 제2 방향들 중 다른 하나의 방향을 따르는 광학 필름.
  4. 광학 필름으로서,
    제1 방향을 따라 연장되는 복수의 실질적으로 선형인 병렬 구조물들을 포함하는 구조화된 표면을 포함하고, 각각의 구조물은, 구조물의 베이스의 서로 반대편에 있는 제1 및 제2 단부들로부터 각각 연장되며 구조물의 피크에서 만나는 서로 반대편에 있는 제1 및 제2 면들을, 제1 방향에 수직인 방향에서의 광학 필름의 단면도에서, 제1 면이 복수의 곡률 중심들 - 여기서 적어도 하나는 베이스의 제1 단부를 구조물의 피크에 연결하는 선의 수직 이등분선으로부터 오프셋되어 있음 - 을 갖는 구분적으로 만곡된 원호(piecewise curved arc)이도록, 포함하는 광학 필름.
  5. 백라이트로서,
    광원;
    광원에 근접한 입력 표면 및 출력 표면을 갖는 도광체; 및
    외부 표면 상에 배치된 제4항의 광학 필름을 포함하고, 구조화된 표면은 출력 표면에 대면하는 백라이트.
  6. 광학 필름으로서,
    제1 방향을 따라 연장되는 복수의 실질적으로 선형인 병렬 상부 구조물들을 포함하는 구조화된 상부 표면 - 각각의 상부 구조물은, 구조물의 피크에서 만나며 피크각을 형성하는 서로 반대편에 있는 제1 및 제2 실질적으로 평탄한 면들을 포함하고, 피크각은 약 90도 내지 약 110도의 범위임 -; 및
    제1 방향과는 상이한 제2 방향을 따라 연장되는 복수의 실질적으로 선형인 병렬 하부 구조물들을 포함하는 구조화된 하부 표면을 포함하고, 각각의 하부 구조물은, 구조물의 베이스의 서로 반대편에 있는 제1 및 제2 단부들로부터 각각 연장되며 구조물의 피크에서 만나는 서로 반대편에 있는 제1 및 제2 면들을, 제2 방향에 수직인 방향에서의 구조화된 하부 표면의 단면도에서, 제1 면이 베이스와 약 50도 내지 약 70도 범위의 제1 각도를 이루는 실질적으로 직선이고 제2 면이 약 40 마이크로미터 내지 약 100 마이크로미터 범위의 곡률 반경을 갖는 원호이고 베이스의 제2 단부를 구조물의 피크에 연결하는 직선이 베이스와 약 60도 내지 약 80도 범위의 제2 각도를 이루도록, 포함하는 광학 필름.
  7. 백라이트로서,
    광원;
    광원에 근접한 입력 표면 및 출력 표면을 갖는 도광체; 및
    출력 표면 상에 배치된 광학 필름을 포함하고, 광학 필름은,
    제1 방향을 따라 연장되며 도광체의 출력 표면에 대면하는 복수의 실질적으로 선형인 병렬 이격된 하부 구조물들을 포함하는 하부 층 - 인접한 하부 구조물들 사이의 간격이 약 0.5 마이크로미터 내지 약 3 마이크로미터의 범위임 -;
    제1 방향과는 상이한 제2 방향을 따라 연장되며 도광체의 출력 표면으로부터 멀어지게 향하는 복수의 실질적으로 선형인 병렬 이격된 상부 구조물들을 포함하는 상부 층 - 인접한 상부 구조물들 사이의 간격이 약 0.5 마이크로미터 내지 약 5 마이크로미터의 범위임 -; 및
    상부 층과 하부 층 사이에 배치되고 상부 및 하부 층들에 접착된 반사 편광기를 포함하고, 반사 편광기는 제3 방향을 따른 편광 상태를 갖는 광을 실질적으로 반사시키고 제3 방향과는 상이한 제4 방향을 따른 편광 상태를 갖는 광을 실질적으로 투과시키는 백라이트.
  8. 제7항에 있어서, 제3 방향은 제1 및 제2 방향들 중 하나의 방향을 따르고, 제4 방향은 제1 및 제2 방향들 중 다른 하나의 방향을 따르는 백라이트.
  9. 제7항에 있어서, 제3 방향은 제4 방향에 실질적으로 수직인 백라이트.
  10. 제7항에 있어서, 제1 방향은 제2 방향에 실질적으로 수직인 백라이트.
  11. 제7항에 있어서, 도광체로부터 광학 필름의 반대편 측 상에 배치된 광원에 의해 방출되는 광을 확산시키기 위한 광학 확산기를 추가로 포함하는 백라이트.
  12. 제7항에 있어서, 광학 필름과 도광체 사이에 배치된 버퍼 층을 추가로 포함하는 백라이트.
  13. 제12항에 있어서, 버퍼 층은 상부 구조화된 표면을 포함하는 백라이트.
  14. 제13항에 있어서, 버퍼 층의 구조화된 표면은 표면 확산 구조물인 백라이트.
  15. 제14항에 있어서, 버퍼 층의 구조화된 표면은 더 높은 탁도 부분 및 더 낮은 탁도 부분을 갖고, 높은 탁도 부분은 광원에 근접한 버퍼 층의 에지에 가장 가깝게 배치되는 백라이트.
  16. 제15항에 있어서, 높은 탁도 부분은 버퍼 층의 상부 표면의 10% 이하를 커버하는 백라이트.
  17. 광학 필름으로서,
    제1 방향을 따라 선형으로 연장되며 제1 피치로 배열되는 복수의 실질적으로 병렬 상부 구조물들을 포함하는 구조화된 상부 표면; 및
    제1 방향과는 상이한 제2 방향을 따라 선형으로 연장되며 제2 피치로 배열되는 복수의 실질적으로 병렬 하부 구조물들을 포함하는 구조화된 하부 표면을 포함하고, 인접한 하부 구조물들 사이의 간격이 약 0.5 마이크로미터 내지 약 3 마이크로미터의 범위이고, 각각의 상부 및 하부 구조물은, 구조물의 베이스의 서로 반대편에 있는 제1 및 제2 단부들로부터 각각 연장되며 구조물의 피크에서 만나는 서로 반대편에 있는 제1 및 제2 면들을, 구조물의 선형 길이(linear extent)에 수직인 방향에서의 구조물의 단면도에서, 제1 및 제2 면들이 곡률 반경을 갖는 원호들이고 곡률 반경 대 구조물의 피치의 비가 각각의 상부 구조물에 대해 약 0.8 내지 약 10, 및 각각의 하부 구조물에 대해 약 1.5 내지 약 20의 범위이도록, 포함하는 광학 필름.
  18. 제17항에 있어서, 구조화된 상부 표면은 표면 확산 구조물을 포함하는 광학 필름.
  19. 제18항에 있어서, 표면 확산 구조물은 제1 방향을 따라 측정된 제1 기울기 분포 및 제2 방향을 따라 측정된 제2 기울기 분포를 갖고, 제1 기울기 분포의 크기의 적어도 50%가 1도 초과인 광학 필름.
  20. 제19항에 있어서, 제2 기울기 분포의 크기의 적어도 50%가 0.1도 미만인 광학 필름.
  21. 제17항에 있어서, 구조물의 선형 길이에 수직인 방향에서의 구조물의 단면도에서, 각각의 구조물의 베이스의 제1 및 제2 단부들을 구조물의 피크에 연결하는 직선들은, 그들 사이에, 각각의 상부 및 하부 구조물에 대해 약 60도 내지 약 130도 범위의 각도를 형성하는 광학 필름.
  22. 제17항에 있어서, 제1 방향과 제2 방향 사이의 각도가 약 78도 내지 약 90도인 광학 필름.
  23. 제17항에 있어서, 구조화된 상부 표면과 구조화된 하부 표면 사이에 배치된 반사 편광기를 추가로 포함하고, 반사 편광기는 제3 방향을 따른 편광 상태를 갖는 광을 실질적으로 반사시키고 제3 방향과는 상이한 제4 방향을 따른 편광 상태를 갖는 광을 실질적으로 투과시키는 광학 필름.
  24. 제23항에 있어서, 제1 방향은 제2 방향에 실질적으로 수직이고, 제3 방향은 제4 방향에 실질적으로 수직이고, 제1 및 제2 방향들 중 하나의 방향은 제3 및 제4 방향들 중 하나의 방향과 약 0 내지 12도의 각도를 이루는 광학 필름.
  25. 제17항에 있어서, 구조물의 선형 길이에 수직인 방향에서의 각각의 하부 구조물의 단면도에서, 구조물의 피크는 약 0.1 마이크로미터 내지 약 5 마이크로미터 범위의 곡률 반경을 갖는 원호인 광학 필름.
  26. 제25항에 있어서, 구조물의 선형 길이에 수직인 방향에서의 각각의 하부 구조물의 단면도에서, 구조물의 베이스의 제1 및 제2 단부들을 각각 지나가고 구조물의 만곡된 피크의 측부들에 각각 접하는 제1 및 제2 직선들이, 그들 사이에, 약 50도 내지 약 70도의 범위인 각도를 형성하는 광학 필름.
  27. 제17항에 있어서, 구조물의 선형 길이에 수직인 방향에서의 각각의 구조물의 단면도에서, 구조물의 베이스의 각각의 단부를 구조물의 피크에 연결하는 직선이, 구조물의 베이스와, 각각의 상부 구조물에 대해 약 5 내지 60도, 및 각각의 하부 구조물에 대해 약 25 내지 88도의 각도를 형성하는 광학 필름.
  28. 제17항에 있어서, 구조물의 선형 길이에 수직인 방향에서의 각각의 구조물의 단면도에서, 구조물의 베이스의 각각의 단부를 구조물의 피크에 연결하는 직선이, 구조물의 베이스와, 각각의 상부 구조물에 대해 약 30 내지 50도, 및 각각의 하부 구조물에 대해 약 50 내지 70도의 각도를 형성하는 광학 필름.
  29. 제17항에 있어서, 구조물의 선형 길이에 수직인 방향에서의 각각의 상부 및 하부 구조물의 단면도에서, 구조물의 베이스의 제1 및 제2 단부들을 구조물의 피크에 연결하는 직선들이, 구조물의 베이스와 동일한 각도를 이루는 광학 필름.
  30. 제17항에 있어서, 구조물의 선형 길이에 수직인 방향에서의 각각의 구조물의 각각의 단면도에서, 구조물의 베이스의 각각의 단부를 구조물의 피크에 연결하는 직선이, 구조물의 베이스와, 각각의 상부 구조물에 대해 약 35 내지 45도, 및 각각의 하부 구조물에 대해 약 55 내지 65도의 각도를 이루는 광학 필름.
  31. 제17항에 있어서, 구조물의 선형 길이에 수직인 방향에서의 각각의 상부 및 하부 구조물의 단면도에서, 구조물의 피크에서의 임의의 곡률 반경은 구조물의 제1 및 제2 면들의 곡률 반경보다 더 작은 광학 필름.
  32. 제17항에 있어서, 구조물의 선형 길이에 수직인 방향에서의 각각의 상부 및 하부 구조물의 각각의 단면도에서, 구조물의 제1 및 제2 면들은 동일한 곡률 중심을 갖지 않는 원호들인 광학 필름.
  33. 제17항에 있어서, 제1 및 제2 피치들 각각은 약 10 내지 100 마이크로미터인 광학 필름.
  34. 제17항에 있어서, 제1 및 제2 피치들 각각은 약 10 내지 50 마이크로미터인 광학 필름.
  35. 제17항에 있어서, 구조물의 선형 길이에 수직인 방향에서의 각각의 구조물의 단면도에서, 구조물의 제1 및 제2 면들은 동일한 곡률 반경을 갖는 광학 필름.
  36. 제17항에 있어서, 구조물의 선형 길이에 수직인 방향에서의 각각의 구조물의 단면도에서, 곡률 반경은 각각의 상부 구조물에 대해 약 20 내지 40 마이크로미터, 및 각각의 하부 구조물에 대해 약 60 내지 80 마이크로미터인 광학 필름.
  37. 제17항에 있어서, 구조물의 선형 길이에 수직인 방향에서의 각각의 구조물의 단면도에서, 구조물의 제1 및 제2 면들의 곡률 반경 대 구조물의 피치의 비는 각각의 상부 구조물에 대해 약 1 내지 약 3, 및 각각의 하부 구조물에 대해 약 2 내지 약 5인 광학 필름.
  38. 제17항에 있어서, 복수의 상부 및 하부 구조물들 중 적어도 하나의 구조물의 높이가 구조물의 선형 길이를 따라 변하는 광학 필름.
  39. 제17항에 있어서, 복수의 실질적으로 병렬 상부 구조물들은 가변 제1 피치로 배열되는 광학 필름.
  40. 제17항에 있어서, 복수의 실질적으로 병렬 하부 구조물들은 가변 제2 피치로 배열되는 광학 필름.
  41. 제17항에 있어서, 광을 확산시키기 위한 광학 확산기를 추가로 포함하는 광학 필름.
  42. 제17항에 있어서, 1/4 파장 층을 추가로 포함하는 광학 필름.
  43. 제42항에 있어서, 1/4 파장 층은 구조화된 상부 표면과 구조화된 하부 표면 사이에 배치되는 광학 필름.
  44. 제42항에 있어서, 1/4 파장 층은 구조화된 하부 표면의 반대편인 구조화된 상부 표면 상에 배치되는 광학 필름.
  45. 제17항에 있어서, 편광 관리 광학 적층물을 추가로 포함하고, 편광 관리 광학 적층물은,
    제3 방향을 따른 편광 상태를 갖는 광을 실질적으로 반사시키고 제3 방향과는 상이한 제4 방향을 따른 편광 상태를 갖는 광을 실질적으로 투과시키는 반사 편광기; 및
    1/4 파장 층을 포함하는 광학 필름.
  46. 제45항에 있어서, 반사 편광기는 1/4 파장 층에 접착되는 광학 필름.
  47. 제45항에 있어서, 편광 관리 광학 적층물은 구조화된 하부 표면의 반대편인 구조화된 상부 표면 상에 배치되고, 1/4 파장 층은 반사 편광기와 구조화된 상부 표면 사이에 배치되는 광학 필름.
  48. 제45항에 있어서, 편광 관리 광학 적층물은 구조화된 상부 표면과 구조화된 하부 표면 사이에 배치되고, 1/4 파장 층은 반사 편광기와 구조화된 상부 표면 사이에 배치되는 광학 필름.
  49. 제45항에 있어서, 편광 관리 광학 적층물은 구조화된 상부 표면과 구조화된 하부 표면 사이에 배치되고, 1/4 파장 층은 반사 편광기와 구조화된 하부 표면 사이에 배치되는 광학 필름.
  50. 제45항에 있어서, 구조화된 상부 표면과 구조화된 하부 표면 사이에 배치된 광학 복굴절성 기재를 추가로 포함하는 광학 필름.
  51. 백라이트로서,
    광원;
    광원에 근접한 입력 표면 및 출력 표면을 갖는 도광체; 및
    외부 표면 상에 배치된 제17항의 광학 필름을 포함하고, 구조화된 하부 표면이 출력 표면에 대면하는 백라이트.
  52. 백라이트로서,
    광원;
    광원에 근접한 입력 표면 및 출력 표면을 갖는 도광체; 및
    출력 표면 상에 배치된 광학 필름을 포함하고, 광학 필름은,
    제1 방향을 따라 연장되며 도광체의 출력 표면에 대면하는 복수의 실질적으로 선형인 병렬 제1 구조물들을 포함하는 제1 구조화된 표면;
    제1 방향과는 상이한 제2 방향을 따라 연장되며 도광체의 출력 표면으로부터 멀어지게 향하는 복수의 실질적으로 선형인 병렬 제2 구조물들을 포함하는 제2 구조화된 표면 - 각각의 제1 및 제2 구조물은, 구조물의 베이스의 서로 반대편에 있는 제1 및 제2 단부들로부터 각각 연장되며 구조물의 피크에서 만나는 서로 반대편에 있는 만곡된 제1 및 제2 면들을 포함하고, 만곡된 제1 및 제2 면들은 상이한 곡률 축들을 가짐 -; 및
    제3 방향을 따른 편광 상태를 갖는 광을 실질적으로 반사시키고 제3 방향과는 상이한 제4 방향을 따른 편광 상태를 갖는 광을 실질적으로 투과시켜서, 광원에 의해 방출되며 백라이트에서 나오는 광의 적어도 10%가 백라이트에서 나오기 전에 제2 구조화된 표면에 의해 재순환되도록 하는 반사 편광기를 포함하는 백라이트.
  53. 제52항에 있어서, 도광체는 출력 표면의 반대편인 후방 표면을 포함하고, 백라이트는 도광체의 후방 표면에 인접하게 배치된 반사 층을 추가로 포함하는 백라이트.
  54. 다층 광학 필름으로서,
    광학 복굴절성 기재;
    광학 복굴절성 기재 상에 배치되며 제1 방향을 따라 선형으로 연장되는 복수의 실질적으로 병렬 상부 구조물들;
    상부 구조물들의 반대편인 광학 복굴절성 기재 상에 배치되며 제1 방향과는 상이한 제2 방향을 따라 선형으로 연장되는 복수의 실질적으로 병렬 하부 구조물들;
    상부 구조물들과 복굴절성 기재 사이에 배치된 반사 편광기 - 반사 편광기는 제3 방향을 따른 편광 상태를 갖는 광을 실질적으로 반사시키고 제3 방향과는 상이한 제4 방향을 따른 편광 상태를 갖는 광을 실질적으로 투과시킴 -; 및
    상부 구조물들과 반사 편광기 사이에 배치된 1/4 파장 층을 포함하고, 각각의 상부 및 하부 구조물은, 구조물의 베이스의 서로 반대편에 있는 제1 및 제2 단부들로부터 각각 연장되며 구조물의 피크에서 만나는 서로 반대편에 있는 만곡된 제1 및 제2 면들을 포함하고, 만곡된 제1 및 제2 면들은 상이한 곡률 축들을 갖는 다층 광학 필름.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107533189B (zh) 2015-04-24 2019-12-10 3M创新有限公司 渐变漫射体
JP2019501416A (ja) 2015-12-09 2019-01-17 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 光学積層体
WO2018226711A1 (en) * 2017-06-06 2018-12-13 3M Innovative Properties Company Backlight including wide-web turning film and reflective polarizer with quarter-wave retarder
US10012356B1 (en) 2017-11-22 2018-07-03 LightLouver LLC Light-redirecting optical daylighting system
KR102503362B1 (ko) * 2017-12-14 2023-02-24 비아비 솔루션즈 아이엔씨. 광학 시스템
US11175533B2 (en) * 2018-05-03 2021-11-16 3M Innovative Properties Company Light redirecting film, backlight, and display system
JP2022538175A (ja) * 2019-06-28 2022-08-31 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 構造化表面及びそれを含む光フェルール
US20230194926A1 (en) * 2021-12-16 2023-06-22 3M Innovative Properties Company Integral multilayer optical film

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE37377E1 (en) * 1992-10-09 2001-09-18 Asahi Glass Company, Ltd. LCD device including an illumination device having a polarized light separating sheet between a light guide and the display
JP3188430B2 (ja) * 1999-06-03 2001-07-16 恵和株式会社 レンズシート及びこれを用いたバックライトユニット
JP2002323607A (ja) * 2001-04-24 2002-11-08 Enplas Corp 光制御シート、面光源装置及び画像表示装置
JP4889130B2 (ja) * 2002-03-15 2012-03-07 三菱レイヨン株式会社 光偏向素子及び面光源装置
JP2004233938A (ja) * 2002-08-02 2004-08-19 Mitsubishi Rayon Co Ltd 光偏向素子及び光源装置
JP2004253335A (ja) * 2003-02-21 2004-09-09 Kawaguchiko Seimitsu Co Ltd バックライト装置
KR100962650B1 (ko) * 2003-03-05 2010-06-11 삼성전자주식회사 광학시트 및 이를 사용하는 액정표시장치
US7777832B2 (en) 2005-11-18 2010-08-17 3M Innovative Properties Company Multi-function enhancement film
TWI315432B (en) * 2005-11-21 2009-10-01 Optoma Corp Brightness enhancement film and backlight module
CN1982971A (zh) * 2005-12-12 2007-06-20 群康科技(深圳)有限公司 反射式偏光片、背光模组及液晶显示装置
CN101008683A (zh) * 2006-01-25 2007-08-01 扬明光学股份有限公司 增光片与背光模组
US7452120B2 (en) * 2006-03-24 2008-11-18 Rohm And Haas Denmark Finance A/S Illumination apparatus and film
JP4320672B2 (ja) * 2006-12-06 2009-08-26 ソニー株式会社 光学シートおよび表示装置
WO2008100057A1 (en) * 2007-02-13 2008-08-21 Kolon Industries, Inc. Cover sheet for prism and backlight unit assembly
JP4910842B2 (ja) * 2007-04-02 2012-04-04 ソニー株式会社 光学シートおよび表示装置
KR101462161B1 (ko) * 2008-04-11 2014-11-14 삼성디스플레이 주식회사 복합 편광 시트와 이를 포함하는 액정 표시 장치
JP2010250037A (ja) * 2009-04-15 2010-11-04 Toppan Printing Co Ltd 光学部品、バックライトユニット及びディスプレイ装置
WO2010141261A2 (en) 2009-06-02 2010-12-09 3M Innovative Properties Company Light redirecting film and display system incorporating same
KR20120061911A (ko) 2009-08-25 2012-06-13 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 광 방향 전환 필름 및 이를 포함하는 디스플레이 시스템
TW201131209A (en) 2010-03-10 2011-09-16 Core Flex Optical Suzhou Co Ltd Beam splitting film, backlight module, and stereo display apparatus
US9180609B2 (en) 2010-03-26 2015-11-10 Ubright Optronics Corporation Optical substrates having light collimating and diffusion structures
TWI625555B (zh) 2010-03-26 2018-06-01 友輝光電股份有限公司 具有光準直及擴散結構的光學基板
SG184855A1 (en) * 2010-04-12 2012-11-29 3M Innovative Properties Co Light directing film
JP2012032536A (ja) * 2010-07-29 2012-02-16 Sumitomo Chemical Co Ltd 光偏向板、面光源装置及び透過型画像表示装置
JP2012190582A (ja) * 2011-03-09 2012-10-04 Toppan Printing Co Ltd 照明ユニットおよび照明装置ならびに表示装置
TWI459044B (zh) * 2011-06-03 2014-11-01 Innocom Tech Shenzhen Co Ltd 光學膜片及其製造方法及使用該光學膜片之液晶顯示裝置
JP5812444B2 (ja) * 2012-04-13 2015-11-11 日東電工株式会社 光学部材、偏光板のセットおよび液晶表示装置
EP2888625A2 (en) 2012-08-22 2015-07-01 3M Innovative Properties Company Polarizing beam splitter and methods of making same
JP6071737B2 (ja) * 2013-05-08 2017-02-01 富士フイルム株式会社 液晶表示装置

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Publication number Publication date
WO2016172428A1 (en) 2016-10-27
JP6839095B2 (ja) 2021-03-03
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