KR20200127110A - 광학 필름 및 이를 포함하는 표시 패널 - Google Patents

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Abstract

광학 필름이 제공된다. 광학 필름은 베이스 층, 베이스 층 상에 배치되고, 골과 마루가 반복적으로 형성된 패턴층, 골의 상면에 배치되는 복수의 제1 막대형 산란체, 패턴층 및 복수의 제1 막대형 산란체 상에 상보적으로 결합된 커버층을 포함한다.

Description

광학 필름 및 이를 포함하는 표시 패널 {OPTICAL FILM AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 광학 필름 및 이를 포함하는 표시 패널에 관한 것이다.
표시 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치(1)(Liquid Crystal Display, LCD), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display, OLED) 등과 같은 여러 종류의 표시 장치가 사용되고 있다.
표시 장치 중 액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어지며, 전기장 생성전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
그러나, 액정표시장치의 화면 중 측면은 정면 대비 시인성이 떨어질 수 있다. 측면에서의 시인성을 높이기 위해 기재층 상에 고굴절률 패턴층과 저굴절률 패턴층을 포함하는 시인성 개선용 광학 필름을 이용할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 막대형 산란체를 이용하여 회절 무늬 발생이 감소된 시인성 개선용 광학 필름을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 막대형 산란체를 이용하여 측면 시야각 및 시인성을 향상시킬 수 있는 시인성 개선용 광학 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 광학 필름은 베이스 층, 상기 베이스 층 상에 배치되고, 골과 마루가 반복적으로 형성된 패턴층, 상기 골의 상면에 배치되는 복수의 제1 막대형 산란체, 상기 패턴층 및 상기 복수의 제1 막대형 산란체 상에 상보적으로 결합된 커버층을 포함한다.
상기 마루의 폭은 상기 골의 최대 폭보다 크고, 상기 패턴층의 굴절률은 상기 커버층의 굴절률보다 클 수 있다.
상기 제1 막대형 산란체는 장축의 길이와 단축의 길이가 상이할 수 있다.
상기 제1 막대형 산란체는 상기 장축의 양 끝단에서 중앙으로 갈수록 반경이 증가하되, 반경의 증가율은 감소할 수 있다.
상기 제1 막대형 산란체의 단축의 길이는 상기 골의 최대 폭보다 작을 수 있다.
상기 제1 막대형 산란체의 장축은 상기 골의 연장 방향과 나란할 수 있다.
상기 제1 막대형 산란체의 장축 방향의 굴절률은 상기 패턴층 및/또는 커버층과 상이할 수 있다.
상기 제1 막대형 산란체의 굴절율은 상기 패턴층의 굴절률보다 작을 수 있다.
상기 커버층은 제2 막대형 산란체를 더 포함하되, 상기 제2 막대형 산란체는 상기 마루의 상면으로부터 상기 커버층의 상면까지의 영역에 배치될 수 있다.
상기 제2 막대형 산란체는 장축의 길이와 단축의 길이가 상이할 수 있다.
상기 제2 막대형 산란체의 장축은 상기 골의 연장 방향과 나란하게 배치될 수 있다.
상기 제2 막대형 산란체의 장축 방향의 굴절률은 상기 커버층과 상이할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 표지 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널 상면에 배치된 상부 편광판, 상기 표시 패널 하면에 배치된 하부 편광판, 상기 하부 편광판 하면에 배치된 백라이트 유닛, 및 상기 상부 편광판 상에 배치된 광학 필름을 포함한다. 상기 광학 필름은, 상기 상부 편광판 상에 배치되고, 골과 마루가 반복적으로 형성된 패턴층, 상기 골의 상면에 배치되는 복수의 제1 막대형 산란체, 상기 패턴층 및 상기 복수의 제1 막대형 산란체 상에 상보적으로 결합된 커버층을 포함한다.
상기 상부 편광판은 제1 방향으로의 광투과축을 구비하고, 상기 하부 편광판은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로의 광투과축을 구비할 수 있다.
상기 제1 막대형 산란체는 장축의 길이와 단축의 길이가 상이할 수 있다.
상기 제1 막대형 산란체의 장축은 상기 편광판의 제1 방향으로의 광투과축과 나란하게 배치될 수 있다.
상기 제1 막대형 산란체의 장축은 상기 골의 연장 방향과 나란하게 배치될 수 있다.
상기 제1 막대형 산란체의 장축 방향의 굴절률은 상기 패턴층 및/또는 커버층과 상이할 수 있다.
상기 커버층 상에 제2 막대형 산란체 및 기재층을 포함하는 산란층을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 막대형 산란체는 장축의 길이와 단축의 길이가 상이하되, 상기 제2 막대형 산란체의 장축 방향의 굴절률은 상기 기재층의 굴절률과 상이할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 시인성 개선용 광학 필름에 의하면, 막대형 산란체를 이용하여 회절 무늬 발생을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 시인성 개선용 광학 필름에 의하면, 막대형 산란체를 이용하여 측면 시야각 및 시인성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 액정 표시 장치의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 2는 광학 필름의 적층 구조를 나타낸 투시 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 광학 필름을 절단선 I-I'를 따라 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 막대형 산란체의 단면도이다.
도 5는 도 2의 A 영역을 확대한 도면이다.
도 6A 내지 도 6C는 막대형 산란체의 다양한 형상을 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 1에 도시된 표시 장치의 광투과축 및 출사광의 경로를 표시한 도면이다.
도 8은 막대형 산란체 및 막대형 산란체를 둘러싼 주변 물질의 굴절률을 나타낸 도면이다.
도 9는 도 2에 도시된 막대형 산란체를 통과하는 빛의 경로 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 막대형 산란체를 포함하지 않은 광학 필름의 회절 무늬 현상 발생 원인을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 시야각에 따른 휘도 특성을 나타낸 그래프이다.
도 12는 다른 실시예에 따른 광학 필름의 단면도이다.
도 13 및 도 14는 다른 실시예에 따른 광학 필름의 단면도이다.
도 15는 다른 실시예에 따른 광학 필름의 단면도이다.
도 16은 도 15에 도시된 산란층의 평면도이다.
도 17 및 도 18은 다른 실시예 따른 광학 필름의 단면도이다.
도 19 내지 도 21은 다른 실시예에 따른 광학 필름의 단면도이다.
도 22는 다른 실시예에 따른 막대형 산란체를 포함하는 광학 필름을 도시한 투시 사시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않는 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", 하부(lower)", "위(above)", "위(on)", "상(on)", "상부(upper)"등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소 들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위"에 놓여 질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이 경우 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
명세서 전체를 통하여 동일하거나 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 액정 표시 장치의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도이다. 도 2는 광학 필름의 적층 구조를 나타낸 투시 사시도이다. 도 3은 도 2에 도시된 광학 필름을 절단선 I-I'를 따라 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 액정 표시 장치(1)는 표시 패널(100), 표시 패널(100)의 상·하면에 배치되는 편광판(Pol), 표시 패널(100)의 상면에 배치되는 광학 필름(200) 및 표시 패널(100)의 하면에 배치되는 백라이트 유닛(300)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 패널(100)은 서로 대향하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 어레이 기판(110), 컬러필터 기판(120) 및 어레이 기판(110)과 컬러필터 기판(120) 사이의 셀 갭에 형성된 액정층(130)을 포함할 수 있다.
어레이 기판(110)과 컬러필터 기판(120)이 합착된 표시 패널(100)에는 공통전극과 화소전극이 형성되어 액정층(130)에 전계를 인가한다. 그리고, 공통전극에 전압이 인가된 상태에서 화소전극에 인가되는 데이터신호의 전압을 제어하면, 액정층(130)의 액정은 공통전극과 화소전극 사이의 전계에 따라 유전 이방성에 의해 회전함으로써 화소별로 빛을 투과시키거나 차단시켜 문자나 화상을 표시한다.
이때, 화소전극에 인가되는 데이터신호의 전압을 화소별로 제어하기 위해서 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)와 같은 스위칭소자가 화소들에 개별적으로 구비된다.
표시 패널(100)의 상·하면에는 편광판(Pol)이 부착되어 있으며, 하부 편광판(Pol2)은 백라이트 유닛을 경유한 빛을 편광 시키며, 상부 편광판(Pol1)은 표시 패널(100)을 경유한 빛을 편광 시킨다.
하부 편광판(Pol2)은 360도 전 방향의 진동면을 가지고 있는 자연광을 일정 방향의 진동면을 가진 광만을 투과시키고 나머지 광은 흡수하여 편광된 빛을 얻는 일반적인 편광소자이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 하부 편광판(Pol2)이 좌우방향으로의 광투과축을 가지는 경우를 예로 도시하고 있다. 이 경우 상부 편광판(Pol1)은 상하방향으로의 광투과축을 가질 수 있다.
편광판(Pol)은 광흡수 특성을 갖는 편광자를 이용하여 입사면에 수직한 편광성분과 평행한 편광성분으로 나누는 소자를 사용하는 것이 일반적이며, 편광자에 의해 직선편광이 얻어질 수 있다. 이를 위해 적정한 소재를 선택하고 용도에 맞게 필름 형태로 가공하여 균일한 편광성과 고도의 편광효율을 갖도록 할 수 있다.
예를 들어, 요오드(iodine)로 처리한 폴리비닐알코올(Polyvinyl Alcohol; PVA) 필름을 편광자로 사용할 수 있다. 그리고, 치수나 변형에 대한 안정성과 내마모성은 물론 우수한 투명성과, 자외선 흡수성 및 내구성을 갖는 트리아세테이트 셀룰로오스(Triacetate Cellulose; TAC) 필름이나 아크릴, 일 예로 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate; PMMA) 필름을 PVA 필름을 보호하는 내부기재인 보호층으로 사용할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
표시 패널(100)에 빛을 제공하는 백라이트 유닛(300)은 광원(340)을 배치하는 방식에 따라 에지방식과 직하방식으로 구분될 수 있다.
에지방식은 표시 패널(100)의 일측에 광원으로서 광원(340)을 배치하여 광을 공급하는 형태이다. 에지방식의 백라이트 유닛(300)을 구체적으로 설명하면, 도광판(light guide plate)(310)의 일측에 다수개의 광원(340)이 설치되어 있으며, 도광판(310)의 배면에는 반사판(330)이 배치될 수 있다.
광원(340)에서 발광된 빛은 투명한 재질의 도광판(310) 측면으로 입사되고, 도광판(310)의 배면에 배치된 반사판(330)은 도광판(310)의 배면으로 투과되는 빛을 도광판(310) 상면의 광학 시트(320)들 쪽으로 반사시켜 빛의 손실을 줄이고 균일도를 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 광학시트(320)는 확산시트, 프리즘시트 및 보호시트를 포함할 수 있다.
이하, 측면 시야각 향상을 위한 광학 필름(200)에 대해 상세히 설명한다.
광학 필름(200)은 상부 편광판(Pol1) 상에 배치될 수 있다. 광학 필름(200)은 골(V)과 마루(P)로 구성된 패턴층(210), 패턴층(210)과 상보적으로 결합된 커버층(220), 패턴층(210)의 골(V)에 배치되는 막대형 산란체(230)들 및 베이스층(240)을 포함할 수 있다.
패턴층(210)은 베이스층(240) 상에 형성될 수 있다. 패턴층(210)은 패턴층(210)과 커버층(220)의 경계면에 도달한 빛을 확산시킴으로써 빛의 확산 효과를 크게 할 수 있다.
패턴층(210)은 커버층(220)보다 굴절률이 클 수 있다. 예를 들어, 패턴층(210)과 커버층(220)의 굴절률 차이는 0.20 이하, 구체적으로 0.10 내지 0.20이 될 수 있다. 상기 범위에서, 빛의 확산 및 시인성 향상 효과가 클 수 있으며, 편광의 확산 효과가 우수할 수 있다. 패턴층(210)은 굴절률이 1.50 이상, 구체적으로 1.50 내지 1.70이 될 수 있다. 바람직하게는 패턴층(210)의 굴절률은 1.61일 수 있다. 상기 범위에서, 빛 확산 효과가 우수할 수 있다. 패턴층(210)은 (메트)아크릴계, 폴리카보네이트계, 실리콘계, 에폭시계 수지 중 하나 이상을 포함하는 자외선 경화형 조성물로 형성될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
도 2에 도시된 바와 같이 패턴층(210)의 골(V)과 마루(P)가 이루는 단면의 형상은 역사다리꼴 형상으로 형성될 수 있다. 다만, 골(V)과 마루(P)가 이루는 단면 형상은 이에 한정되지 않고, 구면, 포물면, 타원면, 쌍곡면 또는 무정형 등을 포함하는 곡면 및 3각형 내지 10각형인 프리즘 패턴 형상을 포함할 수 있다. 골(V)과 마루(P)가 이루는 단면의 형상이 렌즈 역할을 하여 패턴층(210)과 커버층(220)의 경계면으로 입사된 빛을 도달 위치에 따라 다양한 방향으로 굴절시킴으로써 확산시킬 수 있다. 또한, 도 2는 골(V)과 마루(P)가 이루는 단면이 매끄러운 광학 필름(200)을 도시한 것이나, 단면에 요철이 더 형성되어 확산 효과를 더 높일 수도 있다.
골(V)은 종횡비(aspect ratio)가 1.0 이하, 구체적으로 0.7 내지 1.0이 될 수 있다. 여기서, 종횡비는 광학 구조물의 최대 폭에 대한 최대 높이의 비(최대 높이/최대 폭)를 의미한다. 상기 범위에서, 측면에서의 명암비와 측면에서의 시야각을 개선할 수 있다. 골(V)의 최대 폭(W1)은 15㎛ 이하, 구체적으로 5㎛ 내지 10㎛가 될 수 있다. 골(V)의 최대 높이(H1)는 15㎛ 이하, 구체적으로 5㎛ 내지 10㎛가 될 수 있다. 상기 폭과 높이 범위에서, 확산 효과가 있을 수 있다. 골(V)의 최대 폭 전체의 합은 패턴층(210)의 전체 폭에 대해 40% 내지 60%, 구체적으로 45% 내지 55%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 측면에서의 명암비와 휘도 균일도를 높이고, 측면에서의 시야각을 개선할 수 있다. 골(V)은 소정의 주기(C)로 배치됨으로써, 빛을 확산시키는 효과가 클 수 있다. 구체적으로, 골(V)의 주기(C)는 20㎛ 이하, 구체적으로 10㎛ 내지 20㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 집광 및 확산 효과가 클 수 있다. 도 2는 종횡비, 최대 폭, 및 최대 높이가 각각 동일한 골(V)이 형성된 광학 필름을 도시한 것이나, 서로 다른 종횡비, 최대 폭 또는 최대 높이를 갖는 패턴이 광학 필름에 형성될 수도 있다.
골(V)과 골(V) 사이에는 마루(P)가 형성될 수 있다. 마루(P)에 도달한 빛이 골(V)에서 전반사되어 출사됨으로써 빛을 확산시킬 수 있다. 마루(P)의 폭(W2)은 골(V)의 최대 폭 (W1) 대비 같거나 클 수 있다(W2≥W1). 마루(P)의 폭(W2)에 대한 골(V)의 최대 폭(W1)의 비율(W1/W2)은 1.0 이하, 구체적으로 0.5 내지 1.0이 될 수 있다. 마루(P)의 폭(W2)은 10㎛ 이하, 구체적으로 5㎛ 내지 10㎛가 될 수 있다. 상기 비율 및 폭 범위에서, 빛 및 확산 효과가 있을 수 있다. 도 2는 마루(P)의 폭(W2)이 동일한 광학 필름을 도시한 것이나, 마루(P)의 폭이 서로 다른 광학 필름도 본 발명에 포함될 수 있다.
막대형 산란체(230)는 패턴층(210)의 골(V)에 랜덤(Random)하게 적층될 수 있다. 도 2에서는 설명의 편의를 위해, 막대형 산란체(230)가 골(V)에 하나의 층에 한 줄로 배열된 것으로 도시하였으나, 도 3에 도시된 바와 같이, 막대형 산란체(230)는 복수의 층에 여러 줄 배열될 수 있다. 막대형 산란체(230)는 패턴층(210) 및/또는 커버층(220)을 경유하여 입사된 빛을 굴절시켜 출광시킬 수 있다.
막대형 산란체(230)는 폴리이미드(polyimide; PI)를 비롯하여 폴리에테르이미드(polyetherimide; PEI), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyelene terephthalate; PE), 폴리카보네이트(PC), 폴리메탈메틸크릴레이트(PMMA), 폴리스타이렌(PS), 스타이렌아크릴나이트릴코폴리머(SAN), 실리콘-아크릴 수지 등 일 수 있다.
막대형 산란체(230)의 굴절률은 패턴층(210)의 굴절률 및 커버층(220)의 굴절률과 각각 상이할 수 있다. 예를 들어, 막대형 산란체(230)의 굴절률은 패턴층(210)의 굴절률보다 작고, 커버층(220)의 굴절률보다 클 수 있다. 이 경우, 막대형 산란체(230)의 굴절률은 1.0 내지 1.6일 수 있다. 바람직하게는 막대형 산란체(230)의 굴절률은 1.49일 수 있다. 다만, 막대형 산란체(230)의 굴절률은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 막대형 산란체(230)의 굴절률은 패턴층(210) 및 커버층(220)의 굴절률보다 클 수 있다. 이 경우, 패턴층(210)의 굴절률은 1.3 내지 1.6일 수 있고, 패턴층(210)과 커버층(220)의 굴절률 차이는 0.20 이하, 구체적으로 0.10 내지 0.20이 될 수 있다. 산란체(230)의 굴절률은 1.5 내지 1.7일 수 있다. 막대형 산란체(230)의 굴절률이 패턴층(210)의 굴절률 및 커버층(220)의 굴절률과 각각 상이함에 따른 액정 표시 장치(1)의 시야각 변화에 대해서는 도 7을 통해 상세히 후술한다.
도 4는 도 2에 도시된 막대형 산란체의 단면도이다. 도 5는 도 2의 A 영역을 확대한 도면이다. 도 6A 내지 도 6C는 막대형 산란체의 다양한 형상을 나타낸 사시도이다.
도 3 내지 도 5 및 도 6A 내지 도 6C를 참조하면, 막대형 산란체(230)는 장축(L)의 길이(H1)와 단축(S)의 길이(H2)가 상이한 봉상 부재일 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 막대형 산란체(230)는 바늘 형상일 수 있다. 구체적으로, 막대형 산란체(230)의 단면의 형상은 양쪽 끝단(E1, E2)에서 중앙(C)으로 갈수록 반경(r)이 증가하는 타원 형상일 수 있다. 이 때, 반경(r)의 증가율은 양 단(E1, E2)에서 중앙(C)으로 갈수록 감소할 수 있다.
다만, 막대형 산란체(230)의 형상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 6A 내지 도 6C에 도시된 바와 같이, 막대형 산란체(231)는 단면의 형상이 원형인 원기둥 형상일 수 있다. 막대형 산란체(232)는 단면의 형상이 사각형인 사각기둥 형상일 수 있다. 또한, 막대형 산란체(233)는 단면의 형상이 팔각형인 팔각기둥 형상일 수 있다.
막대형 산란체(230)의 장축(L)의 길이(H1)는 단축(S)의 길이(H2)보다 클 수 있다. 일 실시예에 따르면, 막대형 산란체(230)의 장축(L)의 길이(H1)는 패턴층(210)의 골(V)의 최대 폭 (W1)보다 클 수 있다. 막대형 산란체(230)의 단축(S)의 길이(H2)는 패턴층(210)의 골(V)의 최대 폭(W1)보다 클 수 있다. 또한, 막대형 산란체(230)의 장축(L)의 길이(H1)는 골(V)의 상면으로부터 마루(P)의 상면까지의 길이(H)보다 작을 수 있다. 막대형 산란체(230)의 장축(L)의 길이(H1)는 마루(P)와 마루(P) 사이의 피치(pc)보다 작을 수 있다. 이로 인해, 막대형 산란체(230)는 패턴층(210)의 골(V)의 연장 방향을 따라 용이하게 적층될 수 있다.
막대형 산란체(230)는 대체로 골(V)의 연장 방향과 나란하게 배치될 수 있다. 다만, 막대형 산란체(230)의 장축(L)은 골(V)의 연장 방향과 비스듬히 배치될 수 있다. 막대형 산란체(230)의 장축(L)과 골(V)의 연장 방향이 이루는 각도는(θ)는 0° 내지 45°일 수 있다. 상기 범위에서 막대형 산란체(230)는 패턴층(210) 및/또는 커버층(220)을 경유하여 입사된 빛을 장축(L)을 기준으로 좌·우로 굴절시킴으로써 빛의 확산 효과를 더욱 크게 할 수 있다. 이로 인해, 표시 장치(1)의 휘도 손실을 최소화하고 좌우 시야각을 넓혀 시인성을 개선할 수 있다.
다시, 도 2를 참조하면, 커버층(220)은 패턴층(210)에 직접적으로 접하여 상보적으로 결합될 수 있다. 본 명세서에서 "직접적으로 접하여 결합"은 패턴층(210)과 커버층(220) 사이에 어떠한 접착층 및/또는 점착층이 개재되지 않음을 의미한다.
커버층(220)은 패턴층(210)의 골(V)에 막대형 산란체(230)를 적층한 후 패턴층(210) 및 산란체(230)를 덮도록 형성될 수 있다. 커버층(220)은 패턴층(210)과 마주보는 면을 포함하고, 골(V)의 적어도 일부를 충진할 수 있다. 상기 "적어도 일부를 충진"은 골(V)을 완전히 충진하거나 부분적으로 충진하는 경우를 모두 포함한다. 충진 패턴이 골(V)을 부분적으로 충진하는 경우, 잔여 부분은 공기로 채워질 수 있다.
커버층(220)은 굴절률이 1.50 미만, 구체적으로 1.35 이상 1.50 미만이 될 수 있다. 상기 범위에서, 빛 확산 효과가 크고, 제조가 용이할 수 있으며, 시인성이 향상될 수 있다. 커버층(220)은 패턴층(210)의 수지보다 굴절률이 낮은 자외선 경화성의 투명 수지로 형성될 수 있다. 구체적으로, 수지는 (메트)아크릴계, 폴리카보네이트계, 실리콘계, 에폭시계 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
베이스층(240)은 패턴층(210)을 지지할 수 있다. 베이스층(240)은 빛 투과층으로서, 백라이트 유닛(300)으로부터 방출된 빛을 패턴층(210) 및 커버층(220)으로 빛을 투과시킬 수 있다.
베이스층(240)과 패턴층(210)은 직접적으로 접하여 형성될 수 있으며, 베이스층(240)과 패턴층(210)은 일체화될 수 있다.
베이스층(240)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트 등을 포함하는 폴리에스테르, 아크릴, 시클릭올레핀폴리머(COP), 트리아세틸셀룰로스(TAC) 등을 포함하는 셀룰로스 에스테르, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리노르보르넨, 폴리카보네이트(PC), 폴리아미드, 폴리아세탈, 폴리페닐렌에테르, 폴리페닐렌술피드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리아릴레이트, 폴리이미드 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 7은 도 1에 도시된 표시 장치의 광투과축 및 출사광의 경로를 표시한 도면이다.
도 1, 도 2 및 도 7을 참조하면, 표시 패널(100)의 상면에는 상부 편광판(Pol1)이 배치되고, 하면에는 하부 편광판(Pol2)이 배치된다. 하부 편광판(Pol2)은 백라이트 유닛(300)에서 방출된 빛을 편광시키고, 상부 편광판(Pol1)은 표시 패널(100)을 경유한 빛을 편광시킨다. 상부 편광판(Pol1) 상에는 시야각 향상을 위한 광학 필름(200)이 배치될 수 있다.
이하, 상하방향은 도 2에 도시된 광학 필름(200)의 장변과 장변 사이로 정의하고, 좌우방향은 광학 필름(200)의 단변과 단변 사이로 정의한다. 다시 말해, 상하방향은 골(V) 및 마루(P)의 연장방향을 의미하고, 좌우방향은 골(V) 및 마루(P)의 연장방향에 수직한 방향을 의미한다.
하부 편광판(Pol2)은 좌우방향으로의 광투과축을 가질 수 있다. 하부 편광판(Pol2)은 360° 전 방향의 진동면을 가지고 있는 자연광을 일정 방향의 진동면을 가진 광만을 투과시키고 나머지 광은 흡수하여 편광된 빛을 표시 패널(100) 쪽으로 출사시킬 수 있다.
상부 편광판(Pol1)은 상하방향으로의 광투과축을 가질 수 있다. 표시 패널(100)의 액정층(130)을 경유한 빛은 상부 편광판(Pol1)의 광투과축과 평행한 진동면을 가진 광은 흡수될 수 있고, 상부 편광판(Pol1)의 광투과축과 수직한 진동면을 가진 광은 투과될 수 있다.
상술한 바와 같이, 광학 필름(200)은 골(V)과 마루(P)가 반복 배치된 패턴층(210) 및 패턴층(210)과 상보적으로 결합된 커버층(220)을 포함할 수 있다. 막대형 산란체(230)는 골(V)에 랜덤하게 적층될 수 있다. 막대형 산란체(230)의 장축(L)의 방향은 상부 편광판(Pol1)의 광투과축과 평행하게 배치될 수 있다. 즉, 패턴층(210)의 골(V)과 마루(P)의 연장 방향 또한 상부 편광판(Pol1)의 광투과축과 평행하게 배치될 수 있다.
도 8은 막대형 산란체 및 막대형 산란체를 둘러싼 주변 물질의 굴절률을 나타낸 도면이다.
도 2, 도 5 및 도 8을 참조하면, 광학 필름(200)은 패턴층(210), 커버층(220) 및 막대형 산란체(230)를 포함할 수 있다. 여기서, 패턴층(210) 및 커버층(220)은 막대형 산란체(230)의 주변 물질로 정의될 수 있다.
광학필름(200)은 n1의 굴절률을 갖는 주변 물질 내에 n1과 다른 n2의 굴절률을 갖는 막대형 산란체(230)가 일정한 방향으로 정렬되어 구성되는 것을 특징으로 한다. 이때, n2는 막대형 산란체(230)의 평균 굴절률을 의미하며, 장축(L)방향의 굴절률을 n3라하고 단축(S)방향의 굴절률을 n4라 할 때 (n3+n4)/2로 나타낼 수 있다.
이때, 전술한 바와 같이 막대형 산란체(230)는 막대 형상뿐만 아니라 원통형 등의 일 방향으로의 방향성을 가질 수 있기만 하면 어떤 형상이라도 가능하다. 막대형 산란체(230)는 상하 시야각을 차단하고 좌우 시야각을 강화하기 위해 n3는 n1과 다르고, n4는 n1과 같거나 다를 수 있다. 즉, n3가 n1과 다르게 설정하는 것을 특징으로 한다.
상하 시야각을 차단하고 좌우 시야각을 강화하기 위해 막대형 산란체(230)의 평균 굴절률 n2는 n1과 달라야하며, 그 차이가 클수록 상하 시야각 차단 효과가 증가할 수 있다.
상술한 바와 같이, n1의 굴절률을 갖는 주변물질 내에 n2의 굴절률을 갖는 막대형 산란체(230)의 장축(L) 방향을 상부 편광판(Pol1)의 광투과축과 평행하게 정렬시키면, 상부 편광판(Pol1)을 경유한 빛은 막대형 산란체(230)와 주변 물질의 굴절률 차이로 인해 확산될 수 있다. 이때, 상부 편광판(Pol1)을 경유한 빛은 막대형 산란체(230)의 막대 형상에 의해 배열 방향을 기준으로 좌우 확산이 증가하고 상하 확산은 감소할 수 있다. 이로 인해, 액정 표시 장치(1)의 측면 시인성은 향상되고, 상하 방향으로의 불필요한 휘도의 손실(loss)을 줄일 수 있다.
이하, 도 9 내지 도 11을 통해 막대형 산란체로 인한 효과를 설명한다.
도 9는 도 2에 도시된 막대형 산란체를 통과하는 빛의 경로 변화를 설명하기 위한 도면이다. 도 10은 막대형 산란체를 포함하지 않은 광학 필름의 회절 무늬 현상 발생 원인을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 패턴층(210)에 입사된 빛(Lin)은 패턴층(210)의 골(V)의 상면을 지날 수 있다. 상술한 바와 같이, 막대형 산란체(230)는 골(V)에 랜덤하게 적층될 수 있다. 예를 들어, 막대형 산란체(230)는 골(V)에 여러 줄로 복수의 층으로 적층될 수 있다.
패턴층(210)에 입사된 빛(Lin)은 막대형 산란체(230)를 통과하여 진행할 수 있다. 막대형 산란체(230)를 통과한 빛(L3)은 진행 경로에 막대형 산란체(230)가 없는 경우에 비해, 진행 경로에 놓인 복수의 막대형 산란체(230)를 지나가는 동안 상호간에 보강 및 상쇄 간섭이 상대적으로 더 많이 발생할 수 있다. 이로 인해, 회절 무늬 현상의 발생 확률이 줄어드는 효과를 기대할 수 있다.
도 10을 참조하여 광학 필름(200)이 막대형 산란체(230)를 포함하지 않는 경우 발생할 수 있는 회절 무늬 현상을 설명한다. 액정 표시 장치(1)의 외부에서 입사되는 외부광(LO)은 상부 편광판(Pol1) 및 표시 패널(100) 등에 의해 반사되어 광학 필름(200) 방향으로 되돌아 나올 수 있다. 이 때, 광학 필름(200)은 골(V)과 마루(V)가 규칙적으로 형성된 패턴층(210)을 포함할 수 있다. 규칙적으로 형성된 패턴을 통과하는 빛은 회절 현상에 의해 회절 무늬(무지개 얼룩)를 형성할 수 있다. 즉, 규칙적으로 형성된 패턴을 통과하는 빛은 파장별로 휘어져서 진행하게 되고, 동일한 파장들이 보강 간섭을 일으키는 경우 그 파장에 해당하는 색이 보여 질 수 있고, 상쇄 간섭을 일으키는 경우 그 파장에 해당하는 색이 보이지 않을 수 있다.
다시 도 9를 참조하면, 패턴층(210)에 입사된 빛(Lin)은 패턴층(210)과 커버층(220)의 경계면을 지날 수 있다. 패턴층(210)과 커버층(220)의 경계면에 입사된 빛(Lin)은 패턴층(210)과 커버층(220)의 굴절률의 차이로 인하여 일 방향으로 굴절되어 진행될 수 있다. 이 때, 패턴층(210)과 커버층(220)의 경계면을 경유한 빛(L1)은 막대형 산란체(230)가 없는 경우의 진행 경로를 나타낸 것이고, 패턴층(210)과 커버층(220)의 경계면을 경유한 빛(L2)은 막대형 산란체(230)가 있는 경우의 진행 경로를 나타낸 것이다. 즉, 패턴층(210)과 커버층(220)의 경계면을 경유한 빛(L1)도 좌우 방향으로 굴절이 발생하나, 패턴층(210)과 커버층(220)의 경계면을 경유한 빛(L2)은 막대형 산란체(230)로 인해 좌우 방향으로 굴절이 크게 발생함을 알 수 있다. 이로 인해, 액정 표시 장치(1)의 측면 시야각이 향상되는 효과를 기대할 수 있다.
도 11은 시야각에 따른 휘도 특성을 나타낸 그래프이다. 도 11을 참조하면, 가로축은 시야각을 나타내며, 수평 방향을 기준으로 액정표시장치의 정면을 0°, 좌측을 -방향, 우측을 +방향, 좌측 끝 지점을 -90°, 우측 끝 지점을 +90°라고 정의할 수 있다. 세로축은 -90° 내지 +90°에서 휘도를 측정 시, 측정된 휘도를 정규화(normalization)시킨 상대 휘도이다. 이 때, 정면에서 측정된 휘도의 1/2이 되는 지점의 각도를 출사각으로 정의할 수 있다.
점선으로 나타낸 제1 그래프(G1)는 막대형 산란체(230)가 미 포함된 광학 필름(200)의 시야각에 따른 휘도 특성을 나타내고, 실선으로 나타낸 제2 그래프(G2)는 막대형 산란체(230)가 포함된 광학 필름(200)의 시야각에 따른 휘도 특성을 나타낸다.
일 실시예에 따르면, 제1 그래프(G1)의 출사각은 약 1-38° 내지 +38°범위를 가질 수 있고, 제2 그래프(G2)의 출사각은 약 -58° 내지 +58°범위를 가질수 있다. 즉, 광학 필름(200)에 막대형 산란체(230)가 포함되는 경우, 출사각은 약 20°정도 향상될 수 있다.
이하, 다른 실시예에 대해서 설명한다. 이하의 실시예에서 이미 설명한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조 부호로서 지칭하고, 그 설명을 생략하거나 간략화한다.
도 12는 다른 실시예에 따른 광학 필름의 단면도이다.
도 3 및 도 12를 참조하면, 광학 필름(200_1)은 상부 편광판(Pol1) 상에 패턴층(210)이 직접 형성된다는 점에서 도 3에 도시된 광학 필름(200)과 차이점이 있다.
더욱 구체적으로 설명하면, 도 12에 도시된 광학 필름(200_1)은 상부 편광판(Pol1), 패턴층(210), 커버층(220) 및 막대형 산란체(230)를 포함할 수 있다.
광학 필름(200_1)은 상부 편광판(Pol1) 상에 패턴층(210)을 직접 형성할 수 있다. 이로 인해, 광학 필름(200_1)의 두께를 줄일 수 있고, 액정 표시 장치(1)의 박형화에 유리할 수 있다.
도 13 및 도 14는 다른 실시예에 따른 광학 필름의 단면도이다.
도 3 및 도 13을 참조하면, 광학 필름(201)은 골(V)에 적층되는 제1 막대형 산란체(230_11)뿐만 아니라 마루(P)의 상면으로부터 커버층(220_1)의 상면에 이르는 영역에서도 제2 막대형 산란체(230_12)를 포함한다는 점에서 도 3에 도시된 광학 필름(200)과 차이점이 있다.
더욱 구체적으로 설명하면, 도 13에 도시된 광학 필름(201)은 베이스층(240_1), 패턴층(210_1), 커버층(220_1) 및 제1 막대형 산란체(230_11) 및 제2 막대형 산란체(230_12)를 포함할 수 있다.
제1 막대형 산란체(230_11) 및 제2 막대형 산란체(230_12)는 경화되지 않은 커버층(220_1)과 혼합될 수 있다. 제1 막대형 산란체(230_11) 및 제2 막대형 산란체(230_12)가 혼합된 커버층(220_1)은 패턴층(210_1)을 덮도록 도포될 수 있다. 이어서 골(V) 및 마루(P)의 연장 방향의 양 끝 단에 전계를 걸어주어 골(V) 및 마루(P)의 연장 방향과 나란하게 배열시킬 수 있다. 여기서, 제1 막대형 산란체(230_11) 및 제2 막대형 산란체(230_12)는 배치 위치에 따른 구분으로서, 구조 및 구성 물질은 동일할 수 있다.
커버층(220_1)은 패턴층(210_1)의 수지보다 굴절률이 낮은 자외선 경화성의 투명 수지로 형성될 수 있다. 구체적으로, 수지는 (메트)아크릴계, 폴리카보네이트계, 실리콘계, 에폭시계 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
광학 필름(201)은 골(V)에 적층되는 제1 막대형 산란체(230_11)뿐만 아니라 마루(P)의 상면으로부터 커버층(220_1)의 상면에 이르는 영역에서도 제2 막대형 산란체(230_12)를 포함함으로써 도 9 내지 도 11을 통해 설명한 막대형 산란체로 인한 효과가 더욱 증가할 수 있다.
도 3, 도 13 및 도 14를 참조하면, 광학 필름(201_1)은 상부 편광판(Pol1) 상에 패턴층(210_1)이 직접 형성된다는 점에서 도 13에 도시된 광학 필름(200)과 차이점이 있다.
더욱 구체적으로 설명하면, 도 14에 도시된 광학 필름(201_1)은 상부 편광판(Pol1), 패턴층(210_1), 커버층(220_1), 제1 막대형 산란체(230_11) 및 제2 막대형 산란체(230_12)를 포함할 수 있다.
광학 필름(201_1)은 상부 편광판(Pol1) 상에 패턴층(210_1)을 직접 형성할 수 있다. 이로 인해, 광학 필름(201_1)의 두께를 줄일 수 있고, 액정 표시 장치(1)의 박형화에 유리할 수 있다.
광학 필름(201_1)은 골(V)에 적층되는 제1 막대형 산란체(230_11)뿐만 아니라 마루(P)의 상면으로부터 커버층(220_1)의 상면에 이르는 영역에서도 제2 막대형 산란체(230_12)를 포함함으로써 도 9 내지 도 11을 통해 설명한 막대형 산란체로 인한 효과가 더욱 증가할 수 있다.
도 15는 다른 실시예에 따른 광학 필름의 단면도이다. 도 16은 도 15에 도시된 산란층의 평면도이다.
도 3, 도, 8, 도 15 및 도 16을 참조하면, 산란층(240)을 더 포함한다는 점에서 도 3에 도시된 광학 필름(200)과 차이점이 있다.
더욱 구체적으로 설명하면, 도 15에 도시된 광학 필름(202)은 베이스층(240_1), 패턴층(210_1), 커버층(220_1), 제1 막대형 산란체(230_11) 및 산란층(240)을 포함할 수 있다. 산란층(240)은 기재층(241) 및 제3 막대형 산란체(242)를 포함할 수 있다.
산란층(240)은 n1의 굴절률을 갖는 기재층(241) 내에 n1과 다른 n2의 굴절률을 갖는 제3 막대형 산란체(242)가 일정한 방향으로 정렬되어 구성되는 것을 특징으로 한다. 이때, n2는 막대형 산란체(242)의 평균 굴절률을 의미하며, 장축(L)방향의 굴절률을 n3라하고 단축(S)방향의 굴절률을 n4라 할 때 (n3+n4)/2로 나타낼 수 있다.
이때, 제3 막대형 산란체(242)는 막대 형상뿐만 아니라 원통형 등의 일 방향으로의 방향성을 가질 수 있기만 하면 어떤 형상이라도 가능하다. 막대형 산란체(242)는 상하 시야각을 차단하고 좌우 시야각을 강화하기 위해 n3는 n1과 다르고, n4는 n1과 같거나 다를 수 있다. 즉, n3가 n1과 다르게 설정하는 것을 특징으로 한다.
상하 시야각을 차단하고 좌우 시야각을 강화하기 위해 제3 막대형 산란체(242)의 평균 굴절률 n2는 n1과 달라야하며, 그 차이가 클수록 상하 시야각 차단 효과가 증가할 수 있다.
상술한 바와 같이, n1의 굴절률을 갖는 기재층(241) 내에 n2의 굴절률을 갖는 제3 막대형 산란체(242)의 장축(L) 방향을 상부 편광판(Pol1)의 광투과축과 평행하게 정렬시키면, 커버층(220_1)을 경유한 빛은 제3 막대형 산란체(242)와 기재층(241)의 굴절률 차이로 인해 좌우로 확산될 수 있다.
제3 막대형 산란체(242)는 경화되지 않은 기재층(241)과 혼합될 수 있다. 제3 막대형 산란체(242)가 혼합된 기재층(241)은 커버층(220_1)을 덮도록 도포될 수 있다. 이어서 골(V) 및 마루(P)의 연장 방향의 양 끝 단에 전계를 걸어주어 골(V) 및 마루(P)의 연장 방향과 나란하게 배열시킬 수 있다. 여기서, 제1 막대형 산란체(230_11) 및 제3 막대형 산란체(242)는 배치 위치에 따른 구분으로서, 구조 및 구성 물질은 동일할 수 있다.
기재층(240)은 패턴층(210_1)의 수지보다 굴절률이 낮은 자외선 경화성의 투명 수지로 형성될 수 있다. 구체적으로, 수지는 (메트)아크릴계, 폴리카보네이트계, 실리콘계, 에폭시계 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
도 17 및 도 18은 다른 실시예 따른 광학 필름의 단면도이다.
도 3, 도 15 및 도 17을 참조하면, 광학 필름(202_1)은 골(V)에 적층되는 제1 막대형 산란체(230_21)뿐만 아니라 마루(P)의 상면으로부터 커버층(220_1)의 상면에 이르는 영역에서도 제2 막대형 산란체(230_2)를 포함한다는 점에서 도 15에 도시된 광학 필름(202)과 차이점이 있다.
더욱 구체적으로 설명하면, 도 17에 도시된 광학 필름(202_1)은 베이스층(240_2), 패턴층(210_2), 커버층(220_2) 및 제1 막대형 산란체(230_21), 제2 막대형 산란체(230_22) 및 산란층(240)을 포함할 수 있다. 산란층(240)은 기재층(241) 및 제3 막대형 산란체(242)를 포함할 수 있다.
도 3, 도 17 및 도 18을 참조하면, 광학 필름(202_2)은 상부 편광판(Pol1) 상에 패턴층(210_2)이 직접 형성된다는 점에서 도 17에 도시된 광학 필름(202_1)과 차이점이 있다.
더욱 구체적으로 설명하면, 도 18에 도시된 광학 필름(202_2)은 상부 편광판(Pol1), 패턴층(210_2), 커버층(220_2) 및 제1 막대형 산란체(230_21), 제2 막대형 산란체(230_22) 및 산란층(240)을 포함할 수 있다. 산란층(240)은 기재층(241) 및 제3 막대형 산란체(242)를 포함할 수 있다.
도 19 내지 도 21은 다른 실시예에 따른 광학 필름의 단면도이다.
도 3 및 도 19를 참조하면, 광학 필름(203)은 제2 패턴층(210_32), 제2 커버층(220_32) 및 제3 막대형 산란체(230_32)를 더 포함한다는 점에서 도 3에 도시된 광학 필름(200)과 차이점이 있다.
더욱 구체적으로 설명하면, 베이스 층(240_3) 상에 제1 패턴층(210_31)을 형성할 수 있다. 이후, 제1 패턴층(210_31)의 골(V)에 막대형 제1 산란체(230_31)를 적층한 후 제1 커버층(220_31)을 제1 패턴층(210_31) 및 산란체(230_31)를 덮도록 도포할 수 있다. 이어서, 제2 패턴층(210_32)의 골(V)에 막대형 제3 산란체(230_32)를 적층한 후 제2 커버층(220_32)을 제2 패턴층(210_32) 및 제2 산란체(230_32)를 덮도록 도포할 수 있다.
도 3, 도 19 및 도 20을 참조하면, 광학 필름(203_1)은 제1 패턴층(210_31)의 골(V)에 적층되는 제1 막대형 산란체(230_31)뿐만 아니라 제2 패턴층(210_32)의 마루(P)의 상면으로부터 제1 커버층(220_31)의 상면에 이르는 영역에서도 제2 막대형 산란체(230_33)를 포함하고, 제2 패턴층(210_32)의 골(V)에 적층되는 제3 막대형 산란체(230_32)뿐만 아니라 제2 패턴층(210_32)의 마루(P)의 상면으로부터 제2 커버층(220_32)의 상면에 이르는 영역에서도 제4 막대형 산란체(230_34)를 포함한다는 점에서 도 19에 도시된 광학 필름(200)과 차이점이 있다.
도 3, 도 20 및 도 21을 참조하면, 광학 필름(203_2)은 상부 편광판(Pol1) 상에 제1 패턴층(210_31)이 직접 형성된다는 점에서 도 21에 도시된 광학 필름(203_1)과 차이점이 있다.
더욱 구체적으로 설명하면, 광학 필름(203_2)은 제1 편광판(Pol1), 제1 패턴층(210_31), 제1 막대형 산란체(230_31), 제2 막대형 산란체(230_33), 제1 커버층(220_31), 제2 패턴층(210_32), 제3 막대형 산란체(230_32), 제4 막대형 산란체(230_34) 및 제2 커버층(220_32)을 포함할 수 있다.
도 22는 다른 실시예에 따른 막대형 산란체를 포함하는 광학 필름을 도시한 투시 사시도이다.
도1, 도 2, 도 7 및 도 22를 참조하면, 막대형 산란체(230_4)의 장축의 길이(H4)는 광학 필름(204)의 단변의 길이(LS)와 실질적으로 동일하다는 점에서 도 2에 도시된 광학 필름(200)과 차이점이 있다.
더욱 구체적으로 설명하면, 광학 필름(204)은 베이스층(240_4), 패턴층(210_4), 커버층(220_4) 및 막대형 산란체(230_4)를 포함할 수 있다.
광학 필름(204)은 골(V)과 마루(P)가 반복 배치된 패턴층(210_4) 및 패턴층(210_4)과 상보적으로 결합된 커버층(220_4)을 포함할 수 있다. 막대형 산란체(230_4)는 골(V)에 균일하게 적층될 수 있다. 막대형 산란체(230_4)의 장축(L)의 방향은 상부 편광판(Pol1)의 광투과축과 평행하게 배치될 수 있다. 즉, 패턴층(210_4)의 골(V)과 마루(P)의 연장 방향 또한 상부 편광판(Pol1)의 광투과축과 평행하게 배치될 수 있다.
도 22에 도시된 광학 필름은 내지 도 12 내지 도 21에 도시된 광학 필름에 적용될 수 있음은 물론이다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 표시 패널 110: 어레이 기판
120: 컬러필터 기판 130: 액정층
200: 광학 필름 210: 패턴층
220: 커버층 230: 막대형 산란체
240: 산란층 300: 백라이트 유닛
310: 도광판 320: 광학 시트
330: 반사판 340: 광원
Pol1, Pol2: 제1 편광판, 제2 편광판
P: 마루 V: 골

Claims (20)

  1. 베이스 층;
    상기 베이스 층 상에 배치되고, 골과 마루가 반복적으로 형성된 패턴층;
    상기 골의 상면에 배치되는 복수의 제1 막대형 산란체;
    상기 패턴층 및 상기 복수의 제1 막대형 산란체 상에 상보적으로 결합된 커버층을 포함하는 광학 필름.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 마루의 폭은 상기 골의 최대 폭보다 크고, 상기 패턴층의 굴절률은 상기 커버층의 굴절률보다 큰 광학 필름.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 막대형 산란체는 장축의 길이와 단축의 길이가 상이한 광학 필름.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 막대형 산란체는 상기 장축의 양 끝단에서 중앙으로 갈수록 반경이 증가하되, 반경의 증가율은 감소하는 광학 필름.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 막대형 산란체의 단축의 길이는 상기 골의 최대 폭보다 작은 광학 필름.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 막대형 산란체의 장축은 상기 골의 연장 방향과 나란하게 배치된 광학 필름.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 막대형 산란체의 장축 방향의 굴절률은 상기 패턴층 및/또는 커버층과 상이한 광학 필름.
  8. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 막대형 산란체의 굴절율은 상기 패턴층의 굴절률보다 작은 광학 필름.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 커버층은 제2 막대형 산란체를 더 포함하되, 상기 제2 막대형 산란체는 상기 마루의 상면으로부터 상기 커버층의 상면까지의 영역에 배치되는 광학 필름.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 막대형 산란체는 장축의 길이와 단축의 길이가 상이한 광학 필름.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제2 막대형 산란체의 장축은 상기 골의 연장 방향과 나란하게 배치된 광학 필름.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 제2 막대형 산란체의 장축 방향의 굴절률은 상기 커버층과 상이한 광학 필름.
  13. 표시 패널;
    상기 표시 패널 상면에 배치된 상부 편광판;
    상기 표시 패널 하면에 배치된 하부 편광판;
    상기 하부 편광판 하면에 배치된 백라이트 유닛; 및
    상기 상부 편광판 상에 배치된 광학 필름을 포함하되,
    상기 광학 필름은,
    상기 상부 편광판 상에 배치되고, 골과 마루가 반복적으로 형성된 패턴층;
    상기 골의 상면에 배치되는 복수의 제1 막대형 산란체;
    상기 패턴층 및 상기 복수의 제1 막대형 산란체 상에 상보적으로 결합된 커버층을 포함하는 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 상부 편광판은 제1 방향으로의 광투과축을 구비하고, 상기 하부 편광판은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로의 광투과축을 구비한 표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 막대형 산란체는 장축의 길이와 단축의 길이가 상이한 표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 막대형 산란체의 장축은 상기 편광판의 제1 방향으로의 광투과축과 나란한 표시 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 막대형 산란체의 장축은 상기 골의 연장 방향과 나란하게 배치되는 표시 장치.
  18. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 막대형 산란체의 장축 방향의 굴절률은 상기 패턴층 및/또는 커버층과 상이한 표시 장치.
  19. 제13 항에 있어서,
    상기 커버층 상에 제2 막대형 산란체 및 기재층을 포함하는 산란층을 더 포함하는 표시 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 제2 막대형 산란체는 장축의 길이와 단축의 길이가 상이하되, 상기 제2 막대형 산란체의 장축 방향의 굴절률은 상기 기재층의 굴절률과 상이한 표시 장치.
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