KR20230081135A - 고휘도 보안필름 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광투과성이 향상되어 밝기나 선명도가 향상되는 고휘도보안필름에 관한 것으로서, 본 발명의 일 형태에 따르면, 광 투과성 재질로 형성되는 기재층, 상기 기재층으로부터 입사된 광이 투과되는 광 투과성 재질로 형성되며 소정 간격으로 이격 배열되는 투광부, 상기 투광부가 이격된 사이에 형성되고 수지 및 상기 수지내에 분산된 차폐입자를 포함하여 상기 기재층을 통해 입사되는 광을 차단하는 차폐부를 포함하며, 상기 기재층으로부터 입사되는 광의 일부를 투과시켜 시야각도를 제한하는 패턴층을 포함하고, 상기 차폐부는, 상기 차폐부의 광 입사면측 표면에서 반사된 광이 상기 투광부측으로 반사되도록, 상기 차폐부의 광 입사면측 표면의 적어도 일부가 둥글게 형성되는, 보안필름이 제공된다.

Description

고휘도 보안필름{High Brightness Security Film}

본 발명은 고휘도 보안필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 광투과성이 향상되어 밝기나 선명도가 향상되는 보안필름에 관한 것이다.

일반적으로 스마트폰이나 노트북 등의 디스플레이 화면은 넓은 시야각 및 높은 선명도 특징을 가지며 보편화 사용되고 있다.

그러나, 야외 등 공개된 장소에서 사용되는 경우 사용자의 의도와는 상관없이 인접한 타인에게 디스플레이 화면에 표시된 내용이 노출되어 개인 사생활이 침해되거나 중요한 정보가 유출되는 등의 문제가 발생된다.

이러한 스마트폰이나 노트북 등과 같은 개인 휴대 전자장치뿐만 아니라 은행 등에서 사용되는 ATM기기에서도 화면상에 표시된 사용자의 중요한 금융정보가 인접한 타인에게 노출되는 경우가 있어 문제가 되었다.

위에서 언급된 문제점들을 해결하기 위하여 디스플레이 화면에 부착되어 사용되는 보안 필름이 제안되었다.

도 1은 종래 보안 필름의 단면도 이다.

상기 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 보안 필름(10)은 베이스 필름(11)상에 투명한 소재로 되어 광이 투과되는 투과영역(12)과 검정 소재로 되어 광이 차단되는 차폐영역(13)이 반복 배열된 구조를 가진다.

상기 차폐영역(13)은 단면모양이 사다리꼴 형상으로 하면이 평면이고 모서리는 각지게 형성되어 있으며, 투과영역(12)의 폭과 차폐영역(13)의 깊이 관계에 따라 화면상 표출되는 시야각도가 결정되어 그 시야각도만큼 사용자에게 화면내용이 인지된다.

이러한 구조로 인하여 보안필름(10)의 정면 수직방향 0도에서부터 설정된 시야각도 이내에서는 화면 내용이 시인되고, 상기 시야각도 초과부터는 화면이 어둡게 되어 화면 내용이 차폐되는 효과를 구현한다.

한편, 이러한 종래의 보안필름(10)은, 상기 보안필름(10)으로 입사되는 광 중 일부가 상기 차폐영역(13)에 의해 차폐 되므로, 화면의 휘도가 어두워지는 문제가 있다.

특히 종래 보안필름(10)은 차폐영역(13)의 광입사면 및 투과영역(12)의 광 출사면이 평면인 관계로 인해 이 평면에 부딪치는 광들이 유의미한 광으로 활용되지 못하고 소실되는 문제점이 있었다.

즉, 디스플레이 화면에서 보안필름(10)에 유입되는 광들 중에 상기 차폐영역(13) 광입사측 단부로 입사되는 광들은 차폐영역(13) 입사면측 표면이 평면 구조인 특성으로 인해 상기 투과영역(12)으로 반사되지 못하고, 흡수 소실 또는 반사 소실되며, 상기 투과영역(12)의 광 출사면측 표면 또한 평면으로 형성되어, 전반사 등에 의해 광 출사면을 투과하여 출사되지 못하는 광이 존재하여 광 투과율이 낮아지는 문제점이 있었다.

이러한 보안필름(10)의 광 손실 및 광 투과율 저하로 인하여 사용자가 바라보는 디스플레이 화면의 밝기 및 선명도가 낮아지는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 광 투과율이 향상되어 휘도가 밝아진 고휘도 보안필름을 제공하는 것이 과제이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 광 투과성 재질로 형성되는 기재층, 상기 기재층으로부터 입사된 광이 투과되는 광 투과성 재질로 형성되며 소정 간격으로 이격 배열되는 투광부, 상기 투광부가 이격된 사이에 형성되고 수지 및 상기 수지내에 분산된 차폐입자를 포함하여 상기 기재층을 통해 입사되는 광을 차단하는 차폐부를 포함하며, 상기 기재층으로부터 입사되는 광의 일부를 투과시켜 시야각도를 제한하는 패턴층을 포함하고, 상기 차폐부는, 상기 차폐부의 광 입사면측 표면에서 반사된 광이 상기 투광부측으로 반사되도록, 상기 차폐부의 광 입사면측 표면의 적어도 일부가 둥글게 형성되는, 보안필름이 제공된다.

상기 차폐부는, 상기 투광부와 접하며, 상기 패턴층의 두께방향으로 연장되는 제1측면부; 상기 차폐부의 광 입사면측 끝단을 형성하는 내측단부; 상기 내측단부와 상기 제1측면부가 연접되는 부분에 형성되며, 둥글게 곡률을 이루는 제1곡률부;를 포함하여, 상기 제1곡률부에서 반사되는 광이 상기 투광부측으로 안내되도록 할 수 있다.

상기 제1곡률부는 0㎛ 초과 100㎛ 이하의 곡률반경으로 형성될 수 있다.

상기 내측단부는 평면으로 형성될 수 있다.

상기 내측단부는 둥글게 곡률을 가지도록 형성될 수 있다.

상기 제1곡률부의 곡률반경은 상기 내측단부의 곡률반경과 다르게 형성될 수 있다.

상기 투광부는, 상기 투광부의 광 출사면의 내측면에서 반사된 광이 상기 투광부의 광 출사면 외측으로 투과되도록, 상기 투광부의 광 출사면의 적어도 일부가 둥글게 형성될 수 있다.

상기 투광부의 광 출사면은 상기 차폐부보다 더 외측으로 돌출되도록 형성될 수 있다.

상기 투광부의 광 출사면이 상기 차폐부보다 돌출되는 높이는 0㎛ 이상 5㎛ 이하일 수 있다.

상기 투광부는, 상기 차폐부와 접하며 상기 패턴층의 두께방향으로 연장되는 제2측면부; 상기 투광부의 광 출사면 끝단을 형성하는 외측단부; 상기 제2측면부와 상기 외측단부가 연접되는 부분에 형성되며, 둥글게 곡률을 이루는 제2곡률부;를 포함할 수 있다.

상기 제2곡률부는 0㎛ 초과 100㎛ 이하의 곡률반경으로 형성될 수 있다.

상기 외측단부는 평면으로 형성될 수 있다.

상기 외측단부는 둥글게 곡률을 가지도록 형성될 수 있다.

상기 제2곡률부의 곡률반경은 상기 외측단부의 곡률반경과 다르게 형성될 수 있다.

상기 제2곡률부의 곡률반경은 상기 외측단부의 곡률반경보다 작게 형성될 수 있다.

상기 차폐부의 수지는 상기 투광부의 굴절율보다 낮은 굴절율로 형성될 수 있다.

상기 수지와 차폐입자가 혼합 포함된 차폐부의 굴절율은 상기 투광부의 굴절율 보다 높게 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 광 투과성 재질로 형성되는 기재층;

상기 기재층으로부터 입사된 광이 투과되는 광 투과성 재질로 형성되며 소정 간격으로 이격 배열되는 투광부, 상기 투광부가 이격된 사이에 형성되고 수지 및 상기 수지내에 분산된 차폐입자를 포함하여 상기 기재층을 통해 입사되는 광을 차단하는 차폐부를 포함하며, 상기 기재층으로부터 입사되는 광의 일부를 투과시켜 시야각도를 제한하는 패턴층; 을 포함하고, 광 투과율이 향상되도록 상기 패턴층에서 광이 입사되는 방향의 상기 차폐부의 광 입사면측 표면 또는 광이 출사되는 방향의 상기 투광부의 광 출사면측 표면은 적어도 일부가 둥글게 형성되는, 보안필름이 제공된다.

상기 차폐부는, 상기 투광부와 접하며, 상기 패턴층의 두께방향으로 연장되는 제1측면부; 상기 차폐부의 광 입사면측 끝단을 형성하는 내측단부; 상기 내측단부와 상기 제1측면부가 연접되는 부분에 형성되며, 둥글게 곡률을 이루는 제1곡률부;를 포함하고, 상기 투광부의 광 출사면은 상기 차폐부보다 더 외측으로 돌출되도록 형성될 수 있다.

상기 투광부는 상기 투광부의 광 출사면 외측에 접한 물질의 굴절율 보다 높은 굴절율로 형성될 수 있다.

상기 기재층과 상기 패턴층 사이에 배치되며, 광 투과성 재질로 형성되는 기저부를 더 포함할 수 있다.

상기 기저부는 상기 투광부와 동일재질 및 동일 굴절율로 형성될 수 있다.

본 발명의 고휘도 보안필름에 따르면 보안필름에 유입되는 광들 중에 차폐부의 광입사면측 표면으로 입사되는 광 중 일부가 투광부 측으로 반사됨으로써 광이 소실되지 않아 광투과율이 향상될 수 있다.

또한, 투광부의 광 출사면측에서 전반사 등으로 광 출사면을 투과하지 못하는 광이 최소화 됨으로써 광투과율이 향상될 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 바람직한 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 종래의 보안필름을 도시한 단면도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보안필름의 단면을 도시한 단면도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보안필름에서 기저부가 생략된 형태의 단면을 도시한 단면도;
도 4는 도 2의 차폐부의 광 입사면 측의 일 형태를 도시한 도면;
도 5는 도 2의 차폐부의 광 입사면 측의 다른 형태를 도시한 도면;
도 6은 서로 다른 굴절율의 매질이 접촉한 경계면에서 광의 입사각에 따른 투과와 굴절 및 반사 형태를 도시한 도면;
도 7은 종래의 보안필름의 차폐영역의 광 입사면측 표면에서 광이 반사 및 굴절되는 양태를 도시한 도면;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 보안필름의 차폐부의 광 입사면 측에서 광이 반사 및 굴절되는 양태를 도시한 도면;
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보안필름의 단면을 도시한 단면도;
도 10은 도 9의 투광부의 광 출사면 의 일 형태를 도시한 도면;
도 11은 도 9의 투광부의 광 출사면의 다른 형태를 도시한 도면;
도 12는 종래의 보안필름의 투과영역의 광 출사면에서 광이 반사 및 굴절되는 양태를 도시한 도면;
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보안필름의 투광부의 광 출사면에서 광이 반사 및 굴절되는 양태를 도시한 도면 이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 보안필름에 대해서 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

본 실시예에 따른 보안필름(100)은, 기재층(110)과 패턴층(120)을 포함할 수 있다.

상기 기재층(110)은 광 투과성의 폴리머등의 필름 재질로 형성될 수 있다. 상기와 같은 기재층(110)은 광이 입사되는 광입사측에 구비되며 디스플레이등의 표면에 접촉 내지는 부착될 수 있다.

상기 패턴층(120)은 상기 기재층(110) 상에 형성되어 상기 기재층(110)을 투과하는 광이 입사되는 기저부(130), 상기 기저부(130)에서 입사된 광이 투과되는 투광부(140)와, 상기 투광부(140)와 교번적으로 배치되며 광이 차폐되는 차폐부(150)가 구비되어 상기 기재층(110)으로부터 입사되는 광의 일부를 차폐하고 일부를 투과시켜 시야각도를 제한하도록 구비될 수 있다.

상기 기저부(130)는, 상기 기재층(110)과 접하도록 배치되며 광투과성 재질로 형성될 수 있다.

또한, 상기 투광부(140)는 상기 기저부(130)와 같은 광투과성 재질로 형성되며 소정 간격으로 이격 배열된다. 상기 차폐부(150)는 상기 투광부(140)가 이격된 사이에 형성되고 상기 투광부(140)와 상호 교번되어 반복적으로 배치될 수 있다. 따라서, 상기 차폐부(150)는 측면과 광 입사면측이 상기 투광부(140)와 기저부(130)에 의해 둘러쌓인 형태로 배열된다. 또한, 상기 차폐부(150)는 보안필름(100) 내 광 진행 방향을 기준으로 광 입사측 폭보다 광 출사측 폭이 넓은 사다리꼴 형태의 단면 또는 광 입사측의 폭이 광 출사측의 폭과 같은 직사각형 형태의 단면으로 형성될 수 있다. 그리고 상기 투광부(140)와 차폐부(150)는 평면에서 볼 때 평면 표면을 따라 소정 방향으로 길게 연장될 수 있다.

상기 기저부(130)와 투광부(140)는 동일한 광경화성의 투명한 수지재료로 형성될 수 있으며, 상기 차폐부(150)는 검은색 안료나 염료 또는 카본, 금속 등의 차폐입자가 포함될 수 있다. 예를 들어 상기 차폐부(150)는 수지 및 수지내에 분산된 카본입자가 혼합되어 형성될 수도 있다.

상기 기저부(130)와 투광부(140)는 동일 재질이므로 굴절율 또한 같으며, 상기 차폐부(150)의 굴절율은 상기 기저부(130) 및 투광부(140)와 상이하다. 이 때, 상기 투광부(140) 및 기저부(130)의 굴절율이 상기 차폐부(150)를 이루는 수지의 굴절율보다 더 큰 굴절율을 가질 수 있다.

상기 투광부(140)와 기저부(130)가 상기 차폐부(150)의 수지보다 큰 굴절율을 가지므로, 보안필름의 광투과율이 상승되며, 투과되어 표출되는 이미지의 왜곡도 방지될 수 있다.

한편, 상기 기재층(110)의 광 입사면 또는 상기 패턴층(120)의 광 출사면에는 접착층, 지문방지층, 스크래치 방지층 등의 기능성이 부여된 기능성 부여층이 더 구비될 수 있다.

또한, 상기 기저부(130)는 필요에 따라 형성되지 않을 수도 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기저부(130)가 형성되지 아니할 경우, 상기 차폐부(150)가 상기 기재층(110)에 직접 접촉되어 형성될 수 있다.

한편, 상기 차폐부(150)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 광이 입사되는 광 입사면측 표면에서 반사된 광이 상기 투광부(140)측으로 반사되도록, 차폐부(150)의 광입사면측 표면이 적어도 일부가 둥글게 형성될 수 있다.

상기 차폐부(150)는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1측면부(151)와 내측단부(154) 및 제1곡률부(156)를 포함할 수 있다.

상기 제1측면부(151)는 상기 차폐부(150)의 측면을 이루며 상기 투광부(140)와 접하고, 상기 패턴층(120)의 두께방향으로 연장될 수 있다.

상기 내측단부(154)는 상기 차폐부(150)의 광 입사면측 끝단을 형성할 수 있다. 그리고, 상기 제1곡률부(156)는 상기 내측단부(154)와 상기 측면부가 연접되는 부분에 형성되며, 둥글게 곡률을 이룰 수 있다.

이에 따라 차폐부(150)의 광 입사면측에는 상기 내측단부(154) 및 상기 제1곡률부(156)가 위치된다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1곡률부(156)는 차폐부를 감싸는 형태의 내측방향으로 둥글게 곡면화 형성되며, 이를 통해 상기 제1곡률부(156)에서는 입사되는 광의 적어도 일부가 상기 투광부(140) 측으로 안내될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 내측단부(154)는 광반사 유도를 위해 제1곡률부(156)와 동일한 곡률반경으로 둥글게 형성될 수 도 있고 또는 제1곡률부(156)와 다른 곡률반경으로 둥글게 형성될 수도 있다. 이럴 경우 상기 내측단부(154)는 차폐부(150)를 감싸는 형태의 내측방향으로 둥글게 곡면화되어 형성될 수 있다. 또는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 내측단부(154)는 평면으로도 형성될 수 있다.

그리고 상기 제1곡률부(156)의 곡률반경은 요구되는 특성에 따라 내측단부(154)의 곡률반경과 다르게 형성될 수 있다. 즉 상기 제1곡률부(156)의 곡률반경은 내측단부(154)의 곡률반경 보다 크게 형성될 수도 있고, 또는 내측단부(154)의 곡률반경 보다 작게 형성될 수도 있다.

이 때, 상기 제1곡률부(156)의 곡률반경은 0㎛ 초과 100㎛ 이하일 수 있다.

일반적으로 상기 차폐부(150)의 광 입사면측 폭이 5㎛~15㎛ 정도이므로, 상기 제1곡률부(156)의 곡률반경이 100㎛를 초과하면 상기 차폐부(150)의 폭 대비 너무 큰 곡률반경이 되어 평면과 유사해지므로 투과율 상승이 미미해질 수 있다. 따라서, 효과적인 광투과률 상승을 위해, 상기 제1곡률부(156)의 곡률반경은 0㎛초과 ~ 20㎛이하 일 수 있다.

그리고 차폐부(150)의 단면을 기준으로 볼 때, 제1곡률부(156)의 표면 곡선의 길이는 요구되는 특성에 따라 내측단부(154)의 표면 길이보다 크거나 작게 형성될 수 있다.

또는 차폐부(150)의 단면을 기준으로 볼 때, 내측단부(154)의 양쪽에 각각 연접된 제1곡률부(156)의 표면 곡선의 길이 합은 요구되는 특성에 따라 내측단부(154)의 표면 길이보다 크게 형성될 수도 있고 또는 내측단부(154)의 표면 길이보다 작게 형성될 수도 있다. 예를 들어, 내측단부(154)의 양쪽에 연접된 제1곡률부(156)의 곡선의 길이가 내측단부(154)의 길이보다 크게 형성될 경우에는 상기 제1곡률부(156)로 입사되는 광을 투광부 방향으로 더 많이 광반사 유도해 낼 수 있다.

상기 제1곡률부(156)의 곡률에 의해 투과되는 광의 양이 증가하는 이유에 대해서 설명하기로 한다.

도 6는 서로 다른 굴절율을 가진 A매질과 B매질이 접촉한 경계면(S)에서 광의 입사각에 따른 투과와 굴절 및 반사 형태를 도시한 도면이다.

상기 A 매질의 굴절율은 n1 이라 하고, 상기 B 매질의 굴절율은 n2라 표기한다. 이 때, 상기 A 매질의 굴절율 n1은 상기 B 매질의 굴절율 n2 보다 크다.

광이 A 매질에서 B 매질로 진행될 때, A 매질과 B 매질의 경계면(S)에서는 굴절 또는 반사가 일어날 수 있다.

즉, 도 6의 a에 도시된 바와 같이, 광의 입사각의 크기가 임계각보다 작은 경우, A 매질에서 입사된 광은 상기 경계면(S)에서 굴절되면서 투과하여 B 매질로 진행될 수 있다.

또는, 도 6의 b에 도시된 바와 같이, 광의 입사각의 크기가 임계각과 동일한 경우, A 매질에서 입사된 광은 상기 경계면(S)을 투과하지 못하고 그 경계면(S)을 따라 진행된다.

또는, 도 6의 c에 도시된 바와 같이, 광의 입사각의 크기가 임계각보다 큰 경우, A 매질에서 입사된 광은 경계면(S)을 투과하지 못하고 전반사된다.

도 7은 종래의 보안필름(100)의 차폐영역(13)의 광 입사면측 표면에서 광이 반사 및 굴절되는 양태를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 상기 보안필름(100)의 차폐영역(13)의 광 입사면 측 표면으로 입사되는 광 중, a와 같이 입사각이 임계각보다 작은 경우, 광은 차폐영역(13)의 경계면(S)을 투과하여 차폐영역(13)으로 진행되며 상기 차폐영역(13)내에서 흡수되어 소실된다.

또한 b와 같이 입사각이 임계각과 동일한 경우, 차폐영역(13)의 경계면(S)을 따라 진행되어 b'방향으로 반사된다.

또한, c와 같이 입사각이 임계각보다 큰 경우, 전반사되어 c'방향으로 상기 기저부(130) 측으로 진행된다.

이와 같이, 보안필름(100)의 차폐영역(13)의 광 입사면측 표면으로 향하는 광은 모두 흡수 소실되거나 반사소실됨을 알 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 보안필름(100)의 차폐부(150)의 광 입사면 측 에서 광이 반사 및 굴절되는 양태를 도시한 도면이다.

이해를 돕기 위해 곡면 형태의 차폐부(150)의 특정지점을 선정하여 설명하기로 한다.

상기 특정 지점에서의 곡면의 접선방향이 매질 경계방향이 되고 이의 수직인 방향이 입사각 0도인 방향이 되며, 이에 맞추어 도면에 십자 점선으로 표시 되었다.

도 8을 참조하면 상기 보안필름(100)의 차폐부(150)의 광 입사면의 제1곡률부(156) 측으로 입사되는 광 중, a와 같이 입사각이 임계각보다 작은 경우, 광은 차폐영역(13)의 경계면(S)을 투과하여 차폐영역(13)으로 진행되며 상기 차폐영역(13)내에서 흡수되어 소실된다.

또는, b와 같이, 입사각이 임계각과 동일한 경우, 경계면(S)을 따라 진행되어 b' 방향으로 반사되는데 이 때, 상기 매질의 경계방향이 투광부(140)의 광 출사면 측을 향하므로, 반사된 광은 투광부(140)를 향하여 진행될 수 있다.

또는, c와 같이, 입사각이 임계각보다 큰 경우, 상기 경계면(S)에서 전반사되어 c' 방향으로 상기 투광부(140)의 광 출사면 측을 향하므로, 반사된 광을 투광부(140)를 향하여 진행될 수 있다.

이와 같이, 상기 보안필름(100)은 차폐부(150)의 곡면형태인 광 입사면 측으로 입사되는 광 중, 입사각이 임계각보다 작은 경우 광은 소실되지만, 입사각이 임계각과 같은 경우 또는 임계각보다 큰 경우의 광은 상기 투광부(140)를 향하여 반사되어 상기 투광부(140)로 입사되는 광의 양을 증대시킬 수 있다.

이를 보다 더 자세하게 설명하자면, 상기 차폐부(150)는 수지에 광 차폐입자의 역할을 하는 카본이 혼합되어 이루어지는데, 이 때, 수지와 카본의 혼합비율은 중량기준으로 수지가 90~99%이고, 카본은 1~10%의 비율일 수 있다. 이 때, 상기 수지에 혼합된 카본은 수지 내에 균일하게 분포될 수 있다.

상기 차폐부(150)의 수지내 카본의 혼합비율이 1~10% 정도에 불과하나, 상기 차폐부(150)이 수직방향으로 길게 형성되어 있으므로, 상기 차폐부(150)에 입사된 광은 상기 차폐부(150)내에서 진행되면서 분산된 카본입자를 지속적으로 접촉하게 되어 흡수되거나 산란되어 차폐될 수 있다.

그런데, 상기 수지와 카본이 혼합된 상태의 굴절율은 상기 투광부(140)의 굴절율보다 더 클 수 있다. 즉, 차폐부(150)의 주된 재질인 수지의 굴절율은 상기 투광부(140)의 굴절율보다 작으나, 이러한 수지에 카본이 혼합된 상태의 상기 차폐부(150)의 굴절율은 상기 투광부(140)의 굴절율보다 클 수 있다.

그러나, 차폐부의 입사면으로 입사되는 광은 그 입사면에서 90% 이상의 대부분을 차지하는 차폐부(150)의 수지와 접촉할 것이므로, 이러한 입사면 에서의 광 투과, 굴절 및 반사의 작용은 상기 차폐부(150)의 수지보다 굴절율이 큰 상기 투광부(140) 또는 기저부(130)로부터 굴절율이 낮은 차폐부(150)의 수지로 광이 입사되는 경우로 볼 수 있다.

한편, 상기 카본비율이 1% 미만이 되면, 상기 차폐부(150)에 함유된 카본입자가 충분하지 않아 광 차폐효과가 감소되어 설정된 시야각 밖의 차폐 각도에서 광이 보이는 등의 문제가 발생할 수 있다.

또한, 상기 카본비율이 10% 이상이 되면, 상기 카본 특성상 수지내 카본 분산성이 좋지 않아 상기 차폐부(150)내에 카본의 균일한 분산이 불리하며, 또한 카본량이 늘어나면 반대로 수지량은 줄어들게 되므로 차폐부(150)의 경계면에서도 카본량이 늘어나게 되며 이는 전술한 광반사 유도 작용이 급격히 줄어들수 있어, 보안필름의 광투과량이 약화될 수 있다.

이하, 본 실시예에 따른 보안필름과 종래의 보안필름의 투과율을 비교실험한 결과를 설명한다.

본 실시예에 따른 보안필름(100)은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1곡률부의 곡률반경이 2㎛~4㎛로 형성되고, 내측단부는 평면으로 형성된 경우를 실험하였다.

종래기술의 보안필름(10)은 본 발명 실시예에 따른 보안필름과 동일한 구조이며, 다만, 도 1에 도시된 바와 같이, 차폐영역(13)의 광입사면 측 단부가 평면으로 형성되었다.

이 때, 본 실시예에 따른 보안필름(100)과 종래의 보안필름(10)에 조사되는 광량은 동일하였다.

구분	시야각도	필름 상면에서 전체 면적 대비 투광부 면적 비율	실측 광 투과율	광 투과율 차이
종래	±35.5°	72.42%	64.3%	-
본발명 실시예	±36°	72.14%	65.9%	1.6%

표1. 본 발명의 실시예에 따른 보안필름과 종래 보안필름의 투과율 비교

표 1에 도시된 바와 같이, 종래기술의 보안필름(10)과 본 발명 실시예에 따른 보안필름의 투과율(100)은, 본 발명 실시예의 보안필름(100)의 투광부 면적비율이 작음에도 불구하고 광 투과율은 1.6% 향상됨을 알 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 보안필름(200)에 대해서 설명하기로 한다.

본 실시예에 따른 보안필름(200)은 도 9에 도시된 바와 같이, 보안필름(200)은, 기재층(210)과 패턴층(220)을 포함할 수 있다.

상기 기재층(210)은 전술한 실시예의 기재층(110)과 실질적으로 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 패턴층(220)은 기저부(230), 투광부(240) 및 차폐부(250)를 포함할 수 있다.

상기 기저부(230)는 전술한 실시예의 기저부(130)와 실질적으로 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 차폐부(250) 또한 전술한 실시예의 차폐부(150)와 동일할 수 있다. 다만 전술한 실시예의 차폐부(150)의 하부 광 입사면 측 표면은 적어도 일부가 둥글게 형성되었으나, 본 실시예의 차폐부(250)의 하단 광 입사면 측 표면은 필요에 따라 평면으로 형성될 수 있다. 물론, 이에 한정되는 것은 아니며, 전술한 실시예의 차폐부(150)와 동일하게 광 입사면 측 표면의 적어도 일부가 둥글게 형성될 수도 있다.

본 실시예에 따른 투광부(240)는, 도 9의 B에 도시된 바와 같이, 상기 투광부(240)의 광 출사면(248)의 내측면에서 반사된 광이 상기 투광부(240)의 광 출사면(248) 외측으로 투과되도록, 상기 투광부(240)의 광 출사면(248) 의 적어도 일부가 둥글게 형성될 수 있다.

상기 투광부(240)는, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 제2측면부(242)와 외측단부(244) 및 제2곡률부(246)를 포함할 수 있다.

상기 제2측면부(242)는, 상기 투광부(240)의 측면을 이루며 상기 차폐부(250)와 접하고, 상기 패턴층(220)의 두께 방향으로 연장될 수 있다.

상기 외측단부(244)는 상기 투광부(240)의 광 출사면(248) 끝단을 형성할 수 있다. 그리고 상기 제2곡률부(246)는 상기 제2측면부(242)와 상기 외측단부(244)가 연접되는 부분에 형성되며 둥글게 곡률을 이룰 수 있다.

상기 투광부(240)의 광 출사면(248) 외측은 외부 공기 또는 다른 기능성 부여층에 접하여 광학적인 경계면(S)을 이룰 수 있다. 이 때, 상기 투광부(240)의 굴절율은 상기 광 출사면(248) 외측에 접한 물질의 굴절률 즉 공기 또는 기능성 부여층의 굴절율보다 더 크게 형성될 수 있다.

상기 투광부(240) 광 출사면(248)의 곡면 형성 및 광학적 투광성 효과 상승을 위하여 투광부(240)의 광 출사면(248)은 차폐부(250) 보다 더 돌출되며, 이 돌출되는 높이는 0㎛ ~ 5㎛ 이하일 수 있다.

따라서, 상기 제2곡률부(246)에 입사되는 광 중 상당량이 광 출사면(248)을 투과 할 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같이, 상기 외측단부(244)는 평면으로 형성될 수도 있고, 또는 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 외측단부(244)는 상기 제2곡률부(246)와 다른 곡률반경 또는 동일한 곡률반경으로 둥글게 형성될 수 도 있다.

상기 제2곡률부(246)가 상기 외측단부(244)의 곡률반경 보다 다른 곡률반경으로 형성될 경우, 상기 제2곡률부(246)의 곡률반경은 상기 외측단부(244)의 곡률반경 보다 더 작게 형성될 수 있고, 이럴 경우 제2측면부(242)에서 반사되어 제2곡률부(246) 쪽으로 향하는 많은 광들에 대해 광투과 효과를 증대시킬 수 있다.

이 때, 상기 제2곡률부(246)의 곡률반경은 0㎛ 초과 100㎛ 이하일 수 있다.

일반적으로 상기 투광부(240)의 광 출사면(248)측 폭이 30㎛~40㎛ 정도이므로, 상기 제2곡률부(246)의 곡률반경이 100㎛를 초과하면 상기 투광부(240)의 폭 대비 너무 큰 곡률반경이 되어 평면과 유사해지므로 투과율 상승이 미미해질 수 있다. 따라서, 효과적인 광투과률 상승을 위해, 상기 제2곡률부(246)의 곡률반경은 0㎛초과 ~ 20㎛이하 일 수 있다.

상기 제2곡률부(246)의 곡률에 의해 상기 광 투과면을 투과하는 광의 양이 증가하는 이유에 대해서 설명하기로 한다.

도 12는 종래의 보안필름(10)의 투과영역의 광 출사면(14)에서 광이 반사 및 굴절되는 양태를 도시한 도면이다.

도 12를 참조하면, 상기 보안필름(10)의 투과영역의 광 출사면(14)에 입사되는 광 중, a와 같이 입사각이 임계각보다 작은 경우, 광은 굴절되면서 광 출사면(14)을 투과하여 a' 방향으로 진행된다.

또는 b와 같이 입사각과 임계각이 동일한 경우, 광 출사면(14)의 경계면(S)을 따라 진행되어 b' 방향으로 반사된다.

또는 c와 같이 입사각이 임계각보다 큰 경우에는 c'방향으로 전반사되어 상기 투과영역 내측으로 반사된다.

따라서, b 나 c 처럼 입사각이 임계각과 동일하거나 큰 경우에는 광 출사면(14)을 투과하지 못하여 유의미한 광으로 이용되지 못함을 알 수 있다.

도 13은 본 실시예에 따른 보안필름(200)의 투광부(240)의 광 출사면(248)에서 광이 반사 및 굴절되는 양태를 도시한 도면이다.

상기 제2곡률부(246)의 곡면의 접선방향이 매질 경계방향이 되고 이의 수직인 방향이 입사각 0도인 방향이 되며, 이에 맞추어 도면에 십자 점선으로 표시 되었다.

도 13을 참조하면, 상기 보안필름(200)의 차폐부(250)의 광 출사면(248)의 제2곡률부(246)측으로 입사되는 광 중, a와 같이 입사각이 임계각보다 작은 경우, 광은 투과영역의 경계면(S)을 투과하여 굴절되면서 광 출사면(248)을 투과하여 a'방향으로 진행될 수 있다.

또는, b와 같이 입사각이 임계각과 동일한 경우, 경계면(S)을 따라 진행되어 b' 방향으로 반사되는데 이 때, 상기 매질의 경계방향이 광 출사면(248) 외측을 향하므로, 반사된 광은 광 출사면(248)을 투과하여 b' 방향으로 진행될 수 잇다.

또는, c와 같이, 입사각이 임계각보다 큰 경우, 상기 경계면(S)에서 전반사되어 c' 방향으로 상기 투광부(240)의 내측을 향하여 전반사 될 수 있다.

이와 같이, 상기 보안필름(200)의 투광부(240)의 광 출사면(248)의 제2곡률부(246) 측으로 입사되는 광 중, 입사각이 임계각보다 큰 경우에는 광 출사면(248)을 투과하지는 못하지만, 입사각이 임계각보다 작은 경우와 동일한 경우에는 상기 광 출사면(248)을 투과할 수 있어 상기 광 출사면(248)을 투과하는 광의 양을 증대시킬 수 있다.

즉, 종래의 구조에서는 입사각이 임계각과 동일한 경우 광 출사면(248)을 투과하지 못하였으나, 본 실시예에 따르면 입사각이 임계각과 동일한 경우에도 광 출사면(248)을 투과할 수 있어 광 투과율을 증대시킬 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

100 보안필름 110 기재층
120 패턴층 130 기저부
140 투광부 150 차폐부
151 제1측면부 154 내측단부
156 제1곡률부
200 보안필름 210 기재층
220 패턴층 230 기저부
240 투광부 250 차폐부
242 제2측면부 244 외측단부
246 제2곡률부 248 광 출사면
S 경계면

Claims (22)

1. 광 투과성 재질로 형성되는 기재층;
   상기 기재층으로부터 입사된 광이 투과되는 광 투과성 재질로 형성되며 소정 간격으로 이격 배열되는 투광부, 상기 투광부가 이격된 사이에 형성되고 수지 및 상기 수지내에 분산된 차폐입자를 포함하여 상기 기재층을 통해 입사되는 광을 차단하는 차폐부를 포함하며, 상기 기재층으로부터 입사되는 광의 일부를 투과시켜 시야각도를 제한하는 패턴층;
   을 포함하고,
   상기 차폐부는,
   상기 차폐부의 광 입사면측 표면에서 반사된 광이 상기 투광부측으로 반사되도록, 상기 차폐부의 광 입사면측 표면의 적어도 일부가 둥글게 형성되는, 보안필름.
2. 제1항에 있어서,
   상기 차폐부는,
   상기 투광부와 접하며, 상기 패턴층의 두께방향으로 연장되는 제1측면부;
   상기 차폐부의 광 입사면측 끝단을 형성하는 내측단부;
   상기 내측단부와 상기 제1측면부가 연접되는 부분에 형성되며, 둥글게 곡률을 이루는 제1곡률부;
   를 포함하여,
   상기 제1곡률부에서 반사되는 광이 상기 투광부측으로 안내되도록 하는, 보안필름.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1곡률부는 0㎛ 초과 100㎛ 이하의 곡률반경으로 형성되는, 보안필름.
4. 제2항에 있어서,
   상기 내측단부는 평면으로 형성되는, 보안필름.
5. 제2항에 있어서,
   상기 내측단부는 둥글게 곡률을 가지도록 형성되는, 보안필름.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1곡률부의 곡률반경은 상기 내측단부의 곡률반경과 다르게 형성되는, 보안필름.
7. 제1항에 있어서,
   상기 투광부는,
   상기 투광부의 광 출사면의 내측면에서 반사된 광이 상기 투광부의 광 출사면 외측으로 투과되도록,
   상기 투광부의 광 출사면의 적어도 일부가 둥글게 형성되는, 보안필름.
8. 제7항에 있어서,
   상기 투광부의 광 출사면은 상기 차폐부보다 더 외측으로 돌출되도록 형성되는, 보안필름
9. 제8항에 있어서,
   상기 투광부의 광 출사면이 상기 차폐부보다 돌출되는 높이는 0㎛ 이상 5㎛ 이하인, 보안필름.
10. 제7항에 있어서,
    상기 투광부는,
    상기 차폐부와 접하며 상기 패턴층의 두께방향으로 연장되는 제2측면부;
    상기 투광부의 광 출사면 끝단을 형성하는 외측단부;
    상기 제2측면부와 상기 외측단부가 연접되는 부분에 형성되며, 둥글게 곡률을 이루는 제2곡률부;
    를 포함하는, 보안필름.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제2곡률부는 0㎛ 초과 100㎛ 이하의 곡률반경으로 형성되는, 보안필름.
12. 제10항에 있어서,
    상기 외측단부는 평면으로 형성되는, 보안필름.
13. 제10항에 있어서,
    상기 외측단부는 둥글게 곡률을 가지도록 형성되는, 보안필름.
14. 제13항에 있어서,
    상기 제2곡률부의 곡률반경은 상기 외측단부의 곡률반경과 다르게 형성되는, 보안필름.
15. 제14항에 있어서,
    상기 제2곡률부의 곡률반경은 상기 외측단부의 곡률반경보다 작게 형성되는, 보안필름.
16. 제1항에 있어서,
    상기 차폐부의 수지는 상기 투광부의 굴절율보다 낮은 굴절율로 형성되는, 보안필름.
17. 제1항에 있어서,
    상기 수지와 차폐입자가 혼합 포함된 차폐부의 굴절율은 상기 투광부의 굴절율 보다 높게 형성되는, 보안필름.
18. 광 투과성 재질로 형성되는 기재층;
    상기 기재층으로부터 입사된 광이 투과되는 광 투과성 재질로 형성되며 소정 간격으로 이격 배열되는 투광부, 상기 투광부가 이격된 사이에 형성되고 수지 및 상기 수지내에 분산된 차폐입자를 포함하여 상기 기재층을 통해 입사되는 광을 차단하는 차폐부를 포함하며, 상기 기재층으로부터 입사되는 광의 일부를 투과시켜 시야각도를 제한하는 패턴층;
    을 포함하고,
    광 투과율이 향상되도록 상기 패턴층에서 광이 입사되는 방향의 상기 차폐부의 광 입사면측 표면 또는 광이 출사되는 방향의 상기 투광부의 광 출사면측 표면은 적어도 일부가 둥글게 형성되는, 보안필름.
19. 제18항에 있어서,
    상기 차폐부는,
    상기 투광부와 접하며, 상기 패턴층의 두께방향으로 연장되는 제1측면부;
    상기 차폐부의 광 입사면측 끝단을 형성하는 내측단부;
    상기 내측단부와 상기 제1측면부가 연접되는 부분에 형성되며, 둥글게 곡률을 이루는 제1곡률부;
    를 포함하고,
    상기 투광부의 광 출사면은 상기 차폐부보다 더 외측으로 돌출되도록 형성되는, 보안필름.
20. 제18항에 있어서,
    상기 투광부는 상기 투광부의 광 출사면 외측에 접한 물질의 굴절율 보다 높은 굴절율로 형성되는, 보안필름.
21. 제1항 또는 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기재층과 상기 패턴층 사이에 배치되며, 광 투과성 재질로 형성되는 기저부를 더 포함하는, 보안필름.
22. 제21항에 있어서,
    상기 기저부는 상기 투광부와 동일재질 및 동일 굴절율로 형성되는, 보안필름.

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