KR20240011533A - 광학 필름 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 개시의 다양한 실시예에 따른 백라이트 유닛은, 광원, 상기 광원으로부터 방출된 광의 색을 변환하기 위한 컬러 변환 시트, 및 상기 컬러 변환 시트 위(over)에 배치된 적어도 하나의 광학 필름을 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 광학 필름은, 제1 베이스부, 상기 제1 베이스부의 일면에 복수 개의 피라미드 패턴들을 포함하는 제1 패턴층, 및 상기 제1 베이스부의 타면에 배치되고, 상기 복수 개의 피라미드 패턴들과 다른 패턴을 포함하는 제2 패턴층을 포함하는 제1 시트, 및 제2 베이스부 상기 제2 베이스부의 일면에 복수 개의 피라미드 패턴들을 포함하는 제3 패턴층, 및 상기 제2 베이스부의 타면에 배치되고, 상기 제2 패턴층의 패턴들과 대응되는 패턴을 포함하는 제4 패턴층을 포함하는 제2 시트를 포함할 수 있다. 상기 제2 패턴층의 패턴과 상기 제4 패턴층의 패턴은 불규칙한 복수 개의 돌출 부분들을 포함할 수 있다. 상기 제2 패턴층은 접착성 물질을 포함하며, 상기 제2 패턴층의 상기 복수 개의 돌출 부분이 상기 제3 패턴층의 상기 복수 개의 피라미드 패턴들에 접착함에 따라, 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트가 합지(lamination)될 수 있다.

Description

광학 필름 및 이를 포함하는 백라이트 유닛{OPTICAL FILM AND BACK LIGHT UNIT INCLUDING THE SAME}
본 개시의 다양한 실시예들은 광학 필름 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
일반적으로, LCD(liquid crystal display)는 전자 장치의 화면 전체에 광을 균일하게 조사하는 백라이트 유닛을 포함할 수 있다. 백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 램프가 표시면을 포함하는 기판의 측면에 위치하여 램프의 선광을 면광으로 바꾸어주는 도광판이 필요한 에지형(edge type)과, 램프가 표시면을 포함하는 기판의 아래 위치하여 도광판이 필요없는 직하형(直下形)으로 구분된다. 이 중에서 직하형 백라이트 유닛은 광이용 효율이 높고 구성이 간단하며, 기판의 크기에 제한이 없기 때문에 통상 액정표시장치에 널리 사용되고 있다. 일반적인 직하형 백라이트 유닛은 광원, 확산 시트, 프리즘을 포함하는 광학 필름을 포함할 수 있다. 광원에서 출사된 광은 확산 시트를 통해 확산된 후, 상부에 구비된 광학 필름을 통해 액정 패널로 전달될 수 있다.
광원으로서, 소형화, 경량화, 및/또는 저전력 소비 등의 이점을 가지는 미니 LED(light emitting diode, 발광 다이오드), 및/또는 마이크로 LED를 이용한 액정 디스플레이 장치가 적극 활용되고 있다. 미니 LED 또는 마이크로 LED는 칩 하나 하나가 개별적인 화소나 광원을 구성할 수 있어 디스플레이의 크기 및 형태에 대한 제약이 해소되고, 기존의 광원을 이용하는 경우보다 더 선명한 화질이 구현될 수 있다.
LED 칩 크기의 소형화와 함께 LED 광 특성을 보완하기 위한 백라이트 유닛에 대한 연구도 활발하게 진행되고 있다.
미니 LED 또는 마이크로 LED를 광원으로 사용하는 직하형 백라이트 유닛은 점광원의 빛을 면광원으로 바꿔주기 위한 확산 시트를 사용할 수 있다. 직하형 백라이트 유닛은 평면에 광원을 배치하므로 광원의 형상(예: 미니 LED 또는 마이크로 LED의 형상)이 액정패널에 시인되는 것을 방지하기 위해, 두께가 두꺼운 확산 시트를 구비하거나 복수 개의 확산 시트를 적층한 구조를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 확산 시트에 대하여, 추가적으로 또는 대체적으로, 광원의 형상이 액정패널에 시인되는 현상인 핫 스팟(hot spot)을 차폐하기 위한 차폐 시트를 포함할 수 있다.
상기 차폐 시트(및/또는 확산 시트)는 광원의 형상이 액정패널에 시인되는 것을 방지하는 차폐 성능을 위해서는 시트의 두께를 어느 정도 두껍게 형성해야 하므로 액정표시장치의 박형화에 제약이 될 수 있다. 반면, 상기 차폐 시트는 시트의 두께가 과도히 두꺼울 경우 이로 인해 액정표시장치의 휘도가 크게 저하하는 문제점이 발생할 수 있다. 상술한 바와 같이 상기 차폐 시트를 구비하는 백라이트 유닛에 있어서, 차폐 시트의 두께는 차폐 성능과 휘도 성능과 결부될 수 있고, 여기서 상기 차폐 성능과 상기 휘도 성능은 서로 트레이드 오프(trade-off) 관계에 있을 수 있다.
본 발명은, 다양한 실시예들을 통해, 두꺼운 확산 시트를 사용하지 않으면서도 광원의 형상이 액정패널에 시인되는 것을 방지하는 성능(이하, '차폐 성능'이라 할 수 있음)이 우수하며, 동시에 휘도가 높은(이하, '휘도 성능'이라 할 수 있음) 액정 표시 장치용 광학 필름을 제공하고자 한다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 백라이트 유닛은, 광원, 상기 광원으로부터 방출된 광의 색을 변환하기 위한 컬러 변환 시트, 및 상기 컬러 변환 시트 위(over)에 배치된 적어도 하나의 광학 필름을 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 광학 필름은, 제1 베이스부, 상기 제1 베이스부의 일면에 복수 개의 피라미드 패턴들을 포함하는 제1 패턴층, 및 상기 제1 베이스부의 타면에 배치되고, 상기 복수 개의 피라미드 패턴들과 다른 패턴을 포함하는 제2 패턴층을 포함하는 제1 시트, 및 제2 베이스부 상기 제2 베이스부의 일면에 복수 개의 피라미드 패턴들을 포함하는 제3 패턴층, 및 상기 제2 베이스부의 타면에 배치되고, 상기 제2 패턴층의 패턴들과 대응되는 패턴을 포함하는 제4 패턴층을 포함하는 제2 시트를 포함할 수 있다. 상기 제2 패턴층의 패턴과 상기 제4 패턴층의 패턴은 불규칙한 복수 개의 돌출 부분들을 포함할 수 있다. 상기 제2 패턴층은 접착성 물질을 포함하며, 상기 제2 패턴층의 상기 복수 개의 돌출 부분들이 상기 제3 패턴층의 상기 복수 개의 피라미드 패턴들에 접착함에 따라, 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트가 합지(lamination)될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 광학 필름은, 제1 베이스부, 상기 제1 베이스부의 일면에 복수 개의 피라미드 패턴들을 포함하는 제1 패턴층, 및 상기 제1 베이스부의 타면에 배치되고, 상기 복수 개의 피라미드 패턴들과 다른 패턴을 포함하는 제2 패턴층을 포함하는 제1 시트, 및 제2 베이스부 상기 제2 베이스부의 일면에 복수 개의 피라미드 패턴들을 포함하는 제3 패턴층, 및 상기 제2 베이스부의 타면에 배치되고, 상기 제2 패턴층의 패턴들과 대응되는 패턴을 포함하는 제4 패턴층을 포함하는 제2 시트를 포함할 수 있다. 상기 제2 패턴층의 패턴과 상기 제4 패턴층의 패턴은 불규칙한 복수 개의 돌출 부분들을 포함할 수 있다. 상기 제2 패턴층은 접착성 물질을 포함하며, 상기 제2 패턴층과 상기 제3 패턴층이 서로 접착이 도포됨에 따라, 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트가 합지(lamination)될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면 두께가 두꺼운 확산 시트를 구비하지 않음으로써 백라이트 유닛의 박형화에 기여할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 미니 LED 또는 마이크 LED의 차폐 성능이 우수하고 휘도 성능 또한 우수한 광학 필름 및 이를 포함하는 백라이트 유닛을 제공할 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 확산 시트를 포함하는 액정표시장치를 나타내는 도면이다.
도 2는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 복수 개의 시트가 합지된 광학 필름을 포함하는 백라이트 유닛, 및 상기 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치를 나타내는 도면이다.
도 3은, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 복수 개의 시트들이 합지된 광학 필름을 나타내는 측면도이다.
도 4는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 복수 개의 시트들이 합지된 광학 필름을 나타내는 사시도이다.
도 5a는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 광학 필름에 포함된 복수 개의 시트들을 나타내는 도면이다.
도 5b는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 광학 필름의 피라미트 패턴의 정점각 대비 조도 비율 및 차폐 비율을 나타낸 그래프이다.
도 5c는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 광학 필름의 피라미트 패턴의 정점각 대비 조도 비율 및 차폐 비율을 나타낸 도면이다.
도 6a는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 광학 필름의 매트 패턴의 밀도 대비 조도 비율 및 차폐 비율을 나타낸 그래프이다.
도 6b는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 광학 필름의 매트 패턴의 밀도 대비 조도 비율 및 차폐 비율을 나타낸 도면이다.
도 7a 및 도 7b는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 광학 필름의 매트 패턴의 직경 대비 조도 비율 및 차폐 비율을 나타낸 도면이다.
도 7c는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 광학 필름의 매트 패턴의 직경 대비 조도 비율 및 차폐 비율을 나타낸 그래프이다.
도 8a는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 광학 필름의 매트 패턴의 종횡비 대비 조도 비율 및 차폐 비율을 나타낸 그래프이다.
도 8b는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 광학 필름의 매트 패턴의 종횡비 대비 조도 비율 및 차폐 비율을 나타낸 도면이다.
도 9a는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 헤이즈 관련 광학 필름의 매트 패턴의 개략도이다.
도 9b는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 광학 필름의 매트 패턴의 헤이즈 대비 휘도 및/또는 차폐 연관성을 나타낸 그래프이다.
도 9c는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 광학 필름의 매트 패턴 관련 차폐 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 10a는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 매트 패턴층의 일부분의 패턴을 확대한 도면이다.
도 10b는, 본 개시의 다른 실시예에 따른, 매트 패턴층의 일부분의 패턴을 확대한 도면이다.
도 10c는, 본 개시의 또 다른 실시예에 따른, 매트 패턴층의 일부분의 패턴을 확대한 도면이다.
도 10d는, 본 개시의 또 다른 실시예에 따른, 매트 패턴층의 일부분의 패턴을 확대한 도면이다.
도 10e는, 본 개시의 또 다른 실시예에 따른, 매트 패턴층의 일부분의 패턴을 확대한 도면이다.
도 11a 및 도 11b는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 광학 필름의 광학 특성을 나타낸 도면이다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 필름 또는 시트)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 필름 또는 시트)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다.
실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.
다양한 실시예들에 따르면, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 확산 시트를 포함하는 액정표시장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 액정표시장치(또는 LCD(liquid crystal display) 장치))(1)는 백라이트 유닛(10)과 액정 패널(20)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 백라이트 유닛(10)은 액정 패널(20)에 광을 발산하도록 액정 패널(20)의 후면(-Z 방향을 향하는 면)을 향해 배치될 수 있다. 백라이트 유닛(10)은 광원(11a)을 포함하는 기판(11), 컬러 변환 시트(13), 확산 시트(14, 17) 및 프리즘 시트(15, 16)를 포함할 수 있다. 백라이트 유닛(10)은, 도면에 도시되지 않았으나 반사 편광 시트를 더 포함할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 광원(11a)은 액정패널(20)의 배면에 광을 발산하기 위한 구성으로서, 기판(11)의 일면에 배치될 수 있다. 광원(11a)은 발광다이오드(light emitting diode: LED, 이하 LED라 함)가 해당될 수 있다. 광원(11a)은, 예를 들어, 광을 발산하는 복수의 LED 칩(11a)을 포함할 수 있다. LED는 LED 칩의 크기에 따라 대형(large) LED(칩의 크기: 1,000 ㎛ 이상), 중형(middle) LED(칩의 크기: 300 - 500 ㎛), 소형(small) LED(칩의 크기: 200 - 300 ㎛), 미니(mini) LED(칩의 크기 100 - 200 ㎛), 및 마이크로 (micro) LED(칩의 크기: 100 ㎛ 이하)로 분류될 수 있다. 여기서, LED는 InGaN, GaN 등의 재질을 포함할 수 있다. 광원(11a)에서 방출된 광은 액정 패널(20) 방향(Z 방향)을 향해 발산될 수 있다. 광원(11a)에서 방출된 광은 컬러 변환 시트(13)를 통과하여 확산 시트(14)로 입사될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 기판(11)의 표면에는 반사 시트(12)가 형성될 수 있다. 반사 시트(12)는 BaSo4, TiO2, CaCo3, SiO2, Ca3(So4)2와 같은 물질을 포함하거나, Ag 와 같은 물질을 포함할 수 있으며, 광원(11a)과 광원(11a) 사이의 기판(11) 상에 도포되거나 코팅될 수 있다. 반사 시트(12)는 광원(11a)에서 발산된 광이 컬러 변환 시트(13), 확산 시트(14, 17) 및 프리즘 시트(15, 16)을 투과하면서 계면반사 등에 따라 기판(11) 측으로 반사된 광을 다시 상기 광의 발산 방향으로 반사하는 역할을 할 수 있다. 이를 통해, 광의 손실이 최소화 될 수 있다. 즉, 반사시트(12)는 광 재활용(light recycling)을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 컬러 변환 시트(13)는 광원(11a)에서 발산된 광의 색을 변환할 수 있다. 일 예로, 미니 LED 또는 마이크로 LED의 광은 청색 광(450nm)일 수 있다. 이 경우, 청색 광은 백색 광으로 변환이 필요하다. 컬러 변환 시트(13)는 광원(11a)으로부터 발산된 청색 광을 투과시키면서 동시에 청색 광을 백색 광으로 변환할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 확산 시트(14, 17)는 컬러 변환 시트(13)로부터 입사된 광을 균일하게 분산시킬 수 있다. 확산 시트(14, 17)는 광 확산제 비드(beads)가 첨가되어 있는 경화성 수지(예를 들어, 우레탄아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 에스테르아크릴레이트, 에스테르아크릴레이트 및 라디칼 발생형 모노머 중 적어도 하나 이상을 택하여 단독 또는 혼합된 것임) 용액을 도포하여 광학산제 비드에 의해 광확산을 유발할 수 있다. 또한, 확산 시트(14, 17)는 균일 또는 불균일한 크기의 형상(예를 들어, 구형)의 돌기 패턴(또는 돌출부)이 형성되어 광의 확산을 촉진할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 확산 시트(14, 17)는 하 확산 시트(14) 및 상 확산 시트(17)를 포함할 수 있다. 하 확산 시트(14)는 컬러 변환 시트(13)와 프리즘 시트(15) 사이에 배치될 수 있으며, 상 확산 시트(17)는 프리즘 시트(16)와 액정 패널(20) 사이에 배치될 수 있다. 만약 백 라이트 유닛(10)이 반사 편광 시트를 더 포함한다면, 상 확산 시트(17)는 프리즘 시트(16)와 반사 편광 시트 사이에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프리즘 시트(15, 16)는 표면에 형성된 광학 패턴을 이용해서 입사된 광을 집광한 후, 액정 패널(20)로 출사시킬 수 있다. 프리즘 시트(15, 16)는 투광성 베이스부와 상기 베이스부의 상면(+Z축 방향을 향하는 면)에 형성된 프리즘 패턴층을 포함할 수 있다. 프리즘 패턴층은 면 방향의 휘도 향상을 위하여, 지정된 각도의 경사면(예컨대 45°의 경사면)이 형성된 삼각 어레이(array) 형태의 광학 패턴층으로 형성될 수 있다. 프리즘 패턴층의 프리즘 패턴들은 삼각 기둥 형상일 수 있으며, 삼각 기둥의 일면이 베이스부와 대면하도록 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프리즘 시트(15, 16)는 제1 프리즘 시트(15)와 제2 프리즘 시트(16)를 포함하여 복합 프리즘 시트 구조를 형성할 수 있다. 여기서 제2 프리즘 시트(16)는 제1 프리즘 시트(15)의 상면 위에 중첩(overlap)되어 배치될 수 있다. 제1 프리즘 시트(15)에서, 복수 개의 제1 프리즘 패턴들은 서로 나란하게 배열될 수 있다. 각각의 제1 프리즘 패턴들은 일 방향으로 연장된 구조일 수 있다. 예를 들어, 제1 프리즘 패턴들 각각의 꼭지점 라인(15a)들은 X축 방향을 향하도록 연장 형성될 수 있다. 이와 유사하게 제2 프리즘 시트(16)에서, 복수 개의 제2 프리즘 패턴들 또한 서로 나란하게 배열될 수 있다. 각각의 제2 프리즘 패턴들은 일 방향으로 연장된 구조일 수 있다. 예를 들어, 제2 프리즘 패턴들 각각의 꼭지점 라인(16a)들은 X축 및 Z축과 수직한 방향(이하, 'Y축'이라 함)을 향하도록 연장 형성될 수 있다. 여기서 제1 프리즘 패턴들의 연장 방향과 제2 프리즘 패턴들의 연장 방향은 설명의 편의상 X축과 Y축을 향하는 것으로 도시되어 있다. 단, 도시된 실시예에 한정되지 않으며, X축 또는 Y축 외 다른 방향을 향할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 반사 편광 시트(미도시)는 프리즘 시트(15, 16) 및 상 확산 시트(17) 상부에 구비되어 프리즘 시트(15, 16)로부터 집광되고 상 확산 시트에 의해 확산된 광에 대해 일부 편광은 투과시키고 다른 편광은 하부로 반사시키는 역할을 할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 액정 패널(20)은 광원(11a)에서 발산된 광을 전기 신호에 따라 소정의 패턴으로 굴절시킬 수 있다. 상기 굴절된 광은 액정 패널(20)의 전면에 배치된 컬러 필터와 편광 필터를 통과하여 화면을 구성할 수 있다.
도 2는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 복수 개의 시트가 합지된 광학 필름을 포함하는 백라이트 유닛, 및 상기 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 액정표시장치(또는 LCD(liquid crystal display) 장치))(1)는 백라이트 유닛(10)과 액정 패널(20)을 포함하고, 백라이트 유닛(10)은 광원(11a)을 포함하는 기판(11), 컬러 변환 시트(13), 제1 광학 필름(100), 프리즘 시트(15, 16), 및 확산 시트(17)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 광원(11a)의 일 면에는 반사 시트(12)가 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 백라이트 유닛(10)은 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 확산 시트(17))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소(예: 반사 편광 시트(미도시))가 추가될 수 있다. 이하 도 1과 중복되는 부분에 대한 설명은 생략하도록 한다.
본 개시의 액정표시장치(1)는 합지 구조로 형성된 적어도 하나의 광학 필름을 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다. 여기서 상기 적어도 하나의 광학 필름은 하 확산 시트(14)를 대체하거나, 또는 이에 대하여 추가적으로 구비될 수 있다. 이하, 본 개시의 도면들에 대한 설명은 하 확산 시트(14)를 대체하여 일 측에 적어도 하나의 광학 필름이 구비된 것을 예로 들 수 있다.
본 개시에서 '광학 필름'이란 투광성 베이스부(이하 '베이스부'라 함)의 일면에 제1 패턴을 포함한 확산 시트와 베이스부의 타면에 제2 패턴을 더 포함한 확산 시트가 구비되고, 서로 합지(lamination)된 형태를 의미할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 광학 필름은 두 개의 광학 필름이 서로 적층 배치된 구조를 포함할 수 있다. 단 이에 한정되는 것은 아니며, 경우에 따라 3개 이상의 광학 필름을 포함할 수 있다. 도 2의 도면에서는 설명의 편의를 위해 다소 과장되게 도시 되었으나, 매우 얇은 두께의 두 개의 시트(110, 120)가 합지되어 제1 광학 필름(100)을 형성한 것이 도시된다.
본 개시에서, '합지(lamination)'란 상기 두 개의 시트 중 적어도 하나의 시트에 접착제가 구비되어 접합된 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 시트의 적어도 일부분(예: 패턴층)이 접착성 물질을 포함함에 따라, 패턴층 자체가 접착성을 가질 수 있으며, 이에 따라, 복수 개의 시트가 접착되어 일체화된 것을 의미할 수 있다. 합지된 형태의 광학 필름은, 합지되지 않고 단순히 적층된 경우의 실시예보다 더 얇고, 차폐 성능이 우수한 백라이트 유닛을 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 두 개의 확산 시트(110, 120)가 1 개의 광학 필름을 형성하는 경우로서, 제1 시트(110)와 제2 시트(120)는 각각 베이스부의 두께가 대략 100㎛ 이하이고 서로 합지되어 제1 광학 필름(100)을 구성할 수 있다. 본 개시의 제1 광학 필름(100)은 컬러 변환 시트(13) 위에, 하 확산 시트(14)를 대체하거나 또는 이에 추가적으로 구비될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따른 광학 필름(100)(이하, 줄여서 '합지된 형태의 광학 필름'이라 칭할 수 있음)은, 예컨대, 대략 100㎛ 또는 대략 160㎛ 두께의 두 개 또는 세 개의 시트들이 단순히 적층된 실시예(이하, 줄여서 '합지되지 않은 형태의 광학 필름'이라 함)에 비해 수 ㎛ 이상 얇은 형태를 가지면서도, 강성이 높고 우수한 차폐 성능을 발휘할 수 있다. 예를 들어, 출원인이 실시한 시뮬레이션 결과에 따르면, 기존의 서로 다른 3 개의 확산 시트들이 합지되지 않은 형태의 광학 필름은 대략 330㎛ 내지 490의 두께를 가지는 것과 비교하여, 합지된 형태의 2 개의 광학 필름(예: 4 개의 확산 시트)은 두께가 대략 460㎛ 내지 510㎛로서 하나의 확산 시트의 기준으로 보다 얇은 두께를 가지면서 휘도는 서로 대응되거나 우수한 성능 값을 제공할 수 있다.
도 3은, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 복수 개의 시트들이 합지된 광학 필름을 나타내는 측면도이다.
도 4는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 복수 개의 시트들이 합지된 광학 필름을 나타내는 사시도이다.
본 개시에서 백라이트 유닛(예: 도 1,2 의 백라이트 유닛(10))은 제1 광학 필름(100)을 포함할 수 있다. 제1 광학 필름(100)은 제1 시트(110) 및 제1 시트(110)와 합지된 제2 시트(120)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 광학 필름(100)의 제1 시트(110)는 제1 베이스부(112)를 포함할 수 있다. 제1 시트(110)는 제1 베이스부(112)의 일면에 제1 패턴을 포함하는 제1 패턴층(111), 및 제1 베이스부(112)의 타면에 배치되고, 상기 제1 패턴과 다른 제2 패턴을 포함하는 제2 패턴층(113)을 포함할 수 있다. 제1 광학 필름(100)의 제2 시트(120)는 제2 베이스부(122)를 포함할 수 있다. 제2 시트(120)는 제2 베이스부(122)의 일면에 제3 패턴을 포함하는 제 3 패턴층(121) 및 제2 베이스부(122)의 타면에 배치되고, 상기 제3 패턴과 다른 제4 패턴을 포함하는 제 4 패턴층(123)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 광학 필름(100)의 제1 시트(110)와 제2 시트(120)는 서로 대응되는 구조일 수 있다. 예를 들어, 제1 시트(110)의 제1 패턴층(111)의 패턴 구조와 제2 시트(120)의 제3 패턴층(121)의 패턴 구조는 서로 동일 또는 유사할 수 있다. 또 다른 예로, 제1 시트(110)의 제2 패턴층(113)의 패턴 구조와 제2 시트(120)의 제4 패턴층(123)의 패턴 구조는 서로 동일 또는 유사할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 베이스부(112) 및 제2 베이스부(122)는 서로 대응되는 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 베이스부(112) 및 제2 베이스부(122)는 대략 100㎛ 이하의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 베이스부(112) 및/또는 제2 베이스부(122)는 대략 38㎛, 50㎛, 75㎛ 중 어느 하나일 수 있다. 그러나, 제1 베이스부(112) 및 제2 베이스부(122)의 두께는 상기 예시에 제한되지 않으며, 패턴층들을 지지하기 위해 적합한 두께로 다양하게 설계 변경될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제2 베이스부(122)의 두께를 제1 베이스부(112)의 두께보다 더 두껍게 형성할 수 있다. 예를 들어, 베이스부의 두께가 얇으면 광원(11a)에서 발상되는 열에 의해 손상되어 시트가 울퉁불퉁하게 부풀어 오르는 현상(시트 움 현상)이 발생할 수 있다. 따라서, 광원(11a)에 가까운 제2 베이스부(122)의 두께를 제1 베이스부(112)의 두께보다 더 두껍게 형성하여 시트가 울퉁불퉁하게 부풀어 오르는 현상을 방지하고 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 각 층의 굴절율을 이용하여 제1 광학 필름(100)의 휘도 성능을 개선할 수 있다. 제1 광학 필름(100)에서 제1 패턴층(111)과 제3 패턴층(121)의 패턴 구조가 서로 대응됨에 따라, 굴절률 또한, 서로 대응되는 굴절률을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 패턴층(111)과 제3 패턴층(121)의 굴절률은 각각 대략 1.47 내지 1.70으로 형성될 수 있다. 또 다른 예로, 제1 패턴층(111)과 제3 패턴층(121)의 굴절률은 각각 대략 1.65로 형성될 수 있다. 제1 광학 필름(100)에서 제2 패턴층(121)과 제4 패턴층(123)의 패턴 구조가 서로 대응됨에 따라, 굴절률 또한, 서로 대응되는 굴절률을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제2 패턴층(121)과 제4 패턴층(123)의 굴절률은 각각 대략 1.45 내지 1.55로 형성될 수 있다. 또 다른 예로, 제2 패턴층(121)과 제4 패턴층(123)의 굴절률은 각각 대략 1.49로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 패턴층(121)은 접착 물질이 코팅되는 경우, 굴절률은 대략 1.51 일 수 있다.
도 5a는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 광학 필름에 포함된 복수 개의 시트들을 나타내는 도면이다.
도 5b는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 광학 필름의 피라미트 패턴의 정점각 대비 조도 비율 및 차폐 비율을 나타낸 그래프이다.
도 5c는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 광학 필름의 피라미트 패턴의 정점각 대비 조도 비율 및 차폐 비율을 나타낸 도면이다.
본 개시에서 백라이트 유닛(예: 도 1,2 의 백라이트 유닛(10))은 제1 광학 필름(100)을 포함할 수 있다. 제1 광학 필름(100)은 제1 시트(110) 및 제1 시트(110)와 합지된 제2 시트(120)를 포함할 수 있다. 도 5a, 도 5b, 및 도 5c의 제1 시트(110) 및 제2 시트(120)의 구성은, 도 3 및 도 4의 제1 시트(110) 및 제2 시트(120)의 구성과 일부 또는 전부 동일할 수 있다.
실질적으로 제1 시트(110) 및 제2 시트(120)는 서로 합지되어 하나의 필름으로 구성되어 있으나, 설명의 편의를 위해 도 5a에서, 제1 시트(110) 및 제2 시트(120)를 분리하여 개시하였다.
다양한 실시예들에 따르면, 제1 시트(110)는 제1 베이스부(112), 제1 베이스부(112)의 일면에 배치된 제1 패턴을 포함하는 제1 패턴층(111), 및 제1 베이스부(112)의 타면에 배치된 제2 패턴을 포함하는 제2 패턴층(113)을 포함할 수 있다. 제1 베이스부(112)의 +Z축 방향을 향하는 면에는 제1 패턴층(111)이 배치되고, 제1 베이스부(112)의 -Z축 방향을 향하는 면에는 제2 패턴층(113)이 배치될 수 있다. 제2 시트(120)는 제2 베이스부(122), 제2 베이스부(122)의 일면에 배치된 제3 패턴을 포함하는 제3 패턴층(121), 및 제2 베이스부(122)의 타면에 배치된 제4 패턴을 포함하는 제4 패턴층(123)을 포함할 수 있다. 제2 베이스부(122)의 +Z축 방향을 향하는 면에는 제3 패턴층(121)이 배치되고, 제2 베이스부(122)의 -Z축 방향을 향하는 면에는 제4 패턴층(123)이 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 베이스부(112) 및/또는 제2 베이스부(122)는 패턴층들을 지지하기 위한 구성일 수 있다. 예를 들면, 제1 베이스부(112) 및/또는 제2 베이스부(122)는 광을 투과시킬 수 있는 투명한 재질, 예컨대, 폴리카보네이트(poly carbonate) 계열, 폴리술폰(poly sulfone) 계열, 폴리아크릴레이트(poly acrylate) 계열, 폴리스티렌(poly styrene) 계열, 폴리비닐클로라이드(poly vinyl chloride) 계열, 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol) 계열, 폴리노르보넨(poly norbornene) 계열, 또는 폴리에스테르(poly ester) 계열의 물질 중 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있다. 구체적인 예를 들면, 베이스부(112)는 폴리에틸렌테레프탈레이트(poly ethylene terephtalate) 또는 폴리에틸렌나프탈레이트(poly ethylene naphthalate) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 패턴층(111) 및 제3 패턴층(121)은 서로 대응되는 구조일 수 있다. 제1 패턴층(111) 및/또는 제3 패턴층(121)은 제1 방향(예: A 방향)으로 복수 개의 행을 가지고, 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향(예: A' 방향)으로 복수 개의 열을 가지는 복수 개의 피라미드 패턴들을 포함할 수 있다. 상기 복수 개의 피라미드 패턴들 각각의 단면은 삼각형 또는 사다리꼴 형상일 수 있다. 상기 복수 개의 피라미드 패턴들 각각은, 제1 패턴층(111) 및/또는 제3 패턴층(121) 위에서 바라볼 때(-Z축을 향해 바라볼 때), 음각 패턴들로 설계될 수 있다. 상기 복수 개의 피라미드 패턴들 각각은 -Z축을 향해 점점 증가하는 크기를 가지도록 설계될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 시트(110) 및 제2 시트(120)는 베이스부를 기준으로 일면과 타면, 즉 양면에 패턴층을 각각 구비함으로서, 광 확산 효과와 함께 광 간섭 현상 및 색 불균일 현상을 저감시키는 효과를 증대할 수 있다. 각각의 패턴층들은 베이스부의 일면(또는 타면)에 UV(ultra violet) 경화성 수지 용액을 도포하고, 빛을 조사하여 경화시킴으로써 마이크로 패터닝을 구현할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 광 확산 효과와 관련하여, 제2 시트(120)의 하방(예: 제4 패턴층(123))으로 입사된 광은, 제2 시트(120)의 제3 패턴층(121)에 형성된 복수의 피라미드 패턴들을 통해 확산될 수 있다. 확산된 광이 제1 시트(110)의 하방(예: 제2 패턴층(121))으로 입사되며, 상기 광은, 제1 시트(110)의 제1 패턴층(111)에 형성된 복수의 피라미드 패턴들을 통해 확산될 수 있다. 이 과정에서, 피라미드 패턴의 계면상에서 굴절된 굴절광, 계면 반사 등에 따른 반사광에 의해 광의 손실은 최소화되고, 휘도 감소 또한 최소화될 수 있다. 제1 패턴층(111) 및 제3 패턴층(121)에 형성된 피라미드 패턴들은 복수 개(예: M Х N개)의 피라미드를 포함할 수 있으며, 기판(11)에 형성된 광원(11a)과 적어도 일부 겹치도록 M 개의 행과 N 개의 열을 가지는 피라미드 패턴을 형성할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 시트(110)는 소정의 높이(또는 두께)(a)와 피치(b)의 피라미드 패턴이 형성된 제1 패턴층(111)을 포함할 수 있다. 제2 시트(120)는 소정의 높이(또는 두께)(c)와 피치(d)의 피라미드 패턴이 형성된 제3 패턴층(121)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 패턴층(111)에서, 프리즘 패턴의 높이(a) 및 피치(b)는 제1 정점각(θ1)에 기초하여 정의될 수 있다. 제3 패턴층(121)에서, 프리즘 패턴의 높이(c) 및 피치(d)는 제2 정점각(θ2)에 기초하여 정의될 수 있다. 이하, 제1 정점각(θ1)에 대하여 설명하며, 제2 정점각(θ2)은 이를 준용할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 정점각(θ1) 및/또는 제2 정점각(θ2)은 단면이 사다리꼴인 피라미드 패턴을 형성하는 네 개의 면 중 두 개의 마주보는 면 사이의 각도로 정의될 수 있다. 예를 들어, 제1 정점각(θ1) 및/또는 제2 정점각(θ2)은 70° 내지 150° 내에서 정의될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 정점각(θ1)이 대략 90도(예: 87도 내지 93도), 제2 정점각(θ2)이 대략 90도(예: 87도 내지 93도)에서 휘도(예: 중심 조도 비율)과 차폐(예: 차폐 비율)의 효율이 개선될 수 있다. 도 5b 및 도 5c를 참조하면, 제1 패턴층(111)의 제1 정점각(θ1) 및 제3 패턴층(121)의 제2 정점각(θ2)을 달리 실험하여, 휘도(예: 중심 조도 비율)과 차폐(예: 차폐 비율) 효과를 확인하였다. 실험 #1에서, 제1 정점각(θ1)은 대략 85도로 설정하고, 제2 정점각(θ2)은 대략 85도로 설정하였다. 실험 #2에서, 제1 정점각(θ1)은 대략 85도로 설정하고, 제2 정점각(θ2)은 대략 90도로 설정하였다. 실험 #3에서, 제1 정점각(θ1)은 대략 90도로 설정하고, 제2 정점각(θ2)은 대략 90도로 설정하였다. 실험 #4에서, 제1 정점각(θ1)은 대략 95도로 설정하고, 제2 정점각(θ2)은 대략 90도로 설정하였다. 실험 #5에서, 제1 정점각(θ1)은 대략 95도로 설정하고, 제2 정점각(θ2)은 대략 95도로 설정하였다. 실험 #3의 중심 조도 비율, 및 차폐 비율을 각각 100 % 레퍼런스 값으로 설정한 후, 실험 #1, #2, #4, #5의 중심 조도 비율, 및 차폐 비율 값과 비교하였다.
실험 #1, #2, #3, #4, #5를 참고하면, 실험 #1, #2의 경우, 상기 레퍼런스 값들과 비교하여 휘도(중심 조도 비율) 하락과 대비 차폐 상승 효과가 미흡함을 확인할 수 있다. 또한, 실험 #4, #5의 경우, 상기 레퍼런스 값들과 비교하여 휘도(중심 조도 비율) 상승 대비 차폐 하락 폭이 과도하게 나타남을 확인할 수 있다. 이에 따라, 실험 #3(제1 정점각(θ1)이 대략 90도, 제2 정점각(θ2)이 대략 90도)에서 휘도(중심 조도 비율)와 차폐(차폐 비율) 효율이 상대적으로 최대임을 확인할 수 있다.
도 6a는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 광학 필름의 매트 패턴의 밀도 대비 조도 비율 및 차폐 비율을 나타낸 그래프이다.
도 6b는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 광학 필름의 매트 패턴의 밀도 대비 조도 비율 및 차폐 비율을 나타낸 도면이다.
본 개시에서 백라이트 유닛(예: 도 1,2 의 백라이트 유닛(10))은 제1 광학 필름(예: 도 5a의 광학 필름(100))을 포함할 수 있다. 제1 광학 필름(100)은 제1 시트(예: 도 5a의 제1 시트(110)) 및 제1 시트(110)와 합지된 제2 시트(예: 도 5a의 제2 시트(120))를 포함할 수 있다. 도 6a, 및 도 6b의 제1 시트(110) 및 제2 시트(120)의 구성은, 도 3 내지 도 5c의 제1 시트(110) 및 제2 시트(120)의 구성과 일부 또는 전부 동일할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 제1 시트(110)는 제1 베이스부(112), 제1 베이스부(112)의 일면에 배치된 제1 패턴을 포함하는 제1 패턴층(111), 및 제1 베이스부(112)의 타면에 배치된 제2 패턴을 포함하는 제2 패턴층(113)을 포함할 수 있다. 제2 시트(120)는 제2 베이스부(122), 제2 베이스부(122)의 일면에 배치된 제3 패턴을 포함하는 제3 패턴층(121), 및 제2 베이스부(122)의 타면에 배치된 제4 패턴을 포함하는 제4 패턴층(123)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2 패턴층(113) 및 제4 패턴층(123)은 서로 대응되는 구조일 수 있다. 제2 패턴층(113) 및 제4 패턴층(123)은 매트(matt) 패턴을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제2 패턴층(113) 및/또는 제4 패턴층(123)은 복수 개의 돌출(예: 볼록한) 부분들이 불규칙하게 배열될 수 있다. 복수 개의 돌출 부분들 각각은 서로 랜덤한 형성일 수 있으며, 아래 방향을 향해 돌출될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 패턴층(113) 및/또는 제4 패턴층(123)의 복수 개의 돌출 부분들은 제1 패턴층(111) 및/또는 제3 패턴층(121)과 달리 방향성을 가지지 않을 수 있다. 제2 패턴층(113) 및/또는 제4 패턴층(123)의 복수 개의 돌출 부분들은 적어도 일부가 곡면 형상일 수 있다. 상기 복수 개의 돌출 부분들은 적어도 일부가 -Z축을 향해 점점 감소하는 크기를 가지도록 설계될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 패턴층(113)은 접착성 물질을 포함하며, 제2 패턴층(113)의 복수 개의 돌출 부분들이 제3 패턴층(121)의 복수 개의 피라미드 패턴들에 접착함에 따라, 제2 시트(120)와 제1 시트(110)의 합지 구조를 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 패턴층(113)은 전체적으로 접착성 레진으로 형성되어 별도의 접착층없이 제3 패턴층(121)과 직접적으로 접착할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 매트 패턴층(예: 제2 패턴층(113) 및/또는 제4 패턴층(123))의 밀도가 대략 7%(예: 5% 내지 9%) 에서 휘도(예: 중심 조도 비율)와 차폐(예: 차폐 비율)의 효율이 개선될 수 있다. 상기 밀도는 매트 패턴층의 전체 면적에서 복수 개의 돌출 부분들의 면적으로 정의할 수 있다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 제1 패턴층(111)의 제1 정점각 및 제3 패턴층(121)의 제2 정점각을 대략 90도로 고정하고, 제2 패턴층(113) 및/또는 제4 패턴층(123)의 매트 패턴층의 밀도를 달리 실험하여, 휘도(예: 중심 조도 비율)와 차폐(예: 차폐 비율) 효과를 확인하였다. 실험 #1에서, 매트 패턴층의 밀도를 대략 0%로 설정하였다. 실험 #2에서, 매트 패턴층의 밀도를 대략 7%로 설정하였다. 실험 #1에서, 매트 패턴층의 밀도를 대략 10%로 설정하였다. 실험 #4에서, 매트 패턴층의 밀도를 대략 20%로 설정하였다.
실험 #2의 중심 조도 비율, 및 차폐 비율을 각각 100 % 레퍼런스 값으로 설정한 후, 실험 #1, #3, #4의 중심 조도 비율, 및 차폐 비율 값과 비교하였다. 실험 #1, #2, #3, #4를 참고하면, 실험 #1의 경우, 상기 레퍼런스 값들과 비교하여 휘도(중심 조도 비율) 하락과 함께 차폐 하락이 일어남을 확인할 수 있다. 또한, 실험 #3, #4의 경우, 상기 레퍼런스 값들과 비교하여 휘도(중심 조도 비율) 상승 대비 차폐 하락 폭이 과도하게 나타남을 확인할 수 있다. 이에 따라, 실험 #2(매트 패턴층의 밀도가 대략 7%로)에서 휘도(중심 조도 비율)와 차폐(차폐 비율) 효율이 상대적으로 최대임을 확인할 수 있다.
도 7a 및 도 7b는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 광학 필름의 매트 패턴의 직경 대비 조도 비율 및 차폐 비율을 나타낸 도면이다.
도 7c는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 광학 필름의 매트 패턴의 직경 대비 조도 비율 및 차폐 비율을 나타낸 그래프이다.
본 개시에서 백라이트 유닛(예: 도 1,2 의 백라이트 유닛(10))은 제1 광학 필름(예: 도 5a의 광학 필름(100))을 포함할 수 있다. 제1 광학 필름(100)은 제1 시트(예: 도 5a의 제1 시트(110)) 및 제1 시트(110)와 합지된 제2 시트(예: 도 5a의 제2 시트(120))를 포함할 수 있다. 도 6a, 및 도 6b의 제1 시트(110) 및 제2 시트(120)의 구성은, 도 3 내지 도 6b의 제1 시트(110) 및 제2 시트(120)의 구성과 일부 또는 전부 동일할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 제1 시트(110)는 제1 베이스부(112), 제1 베이스부(112)의 일면에 배치된 제1 패턴을 포함하는 제1 패턴층(111), 및 제1 베이스부(112)의 타면에 배치된 제2 패턴을 포함하는 제2 패턴층(113)을 포함할 수 있다. 제2 시트(120)는 제2 베이스부(122), 제2 베이스부(122)의 일면에 배치된 제3 패턴을 포함하는 제3 패턴층(121), 및 제2 베이스부(122)의 타면에 배치된 제4 패턴을 포함하는 제4 패턴층(123)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2 패턴층(113) 및 제4 패턴층(123)은 서로 대응되는 구조일 수 있다. 제2 패턴층(113) 및 제4 패턴층(123)은 매트(matt) 패턴을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제2 패턴층(113) 및/또는 제4 패턴층(123)은 복수 개의 돌출(예: 볼록한) 부분들이 불규칙하게 배열될 수 있다. 복수 개의 돌출 부분들 각각은 서로 랜덤한 형성일 수 있으며, 아래 방향을 향해 돌출될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 매트 패턴층(예: 제2 패턴층(113) 및/또는 제4 패턴층(123))의 직경은 대략 30㎛ 내지 60㎛에서 휘도(예: 중심 조도 비율)과 차폐(예: 차폐 비율)의 효율이 개선될 수 있다. 예를 들어, 상기 직경은 매트 패턴층의 복수 개의 돌출 부분들 각각의 직경의 평균 값으로 정의일 수 있다. 다른 예로, 상기 직경은 복수 개의 돌출 부분들 각각의 도트 사이즈(dot size)의 평균값으로 정의할 수 있다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c를 참조하면, 제1 패턴층(111)의 제1 정점각 및 제3 패턴층(121)의 제2 정점각을 대략 90도로 고정하고, 제2 패턴층(113) 및/또는 제4 패턴층(123)의 매트 패턴층의 밀도를 대략 7%로 고정하고, 매트 패턴층의 종횡비를 대략 0.33 내지 0.34로 고정한 후, 매트 패턴층의 직경을 달리 실험하여, 휘도(예: 중심 조도 비율)와 차폐(예: 차폐 비율) 효과를 확인하였다. 매트 패턴층의 종횡비는 패턴의 높이/패턴의 직경으로 정의할 수 있다.
실험 #1에서, 매트 패턴층의 복수 개의 돌출 부분의 직경의 평균 값을 0(돌출 부분이 없음)으로 설정하였다. 실험 #2에서, 매트 패턴층의 복수 개의 돌출 부분의 직경의 평균 값을 대략 10㎛으로 설정하였다. 실험 #3에서, 매트 패턴층의 복수 개의 돌출 부분의 직경의 평균 값을 대략 20㎛으로 설정하였다. 실험 #4에서, 매트 패턴층의 복수 개의 돌출 부분의 직경의 평균 값을 대략 30㎛으로 설정하였다. 실험 #5에서, 매트 패턴층의 복수 개의 돌출 부분의 직경의 평균 값을 대략 40㎛으로 설정하였다. 실험 #6에서, 매트 패턴층의 복수 개의 돌출 부분의 직경의 평균 값을 대략 50㎛으로 설정하였다. 실험 #7에서, 매트 패턴층의 복수 개의 돌출 부분의 직경의 평균 값을 대략 60㎛으로 설정하였다. 실험 #8에서, 매트 패턴층의 복수 개의 돌출 부분의 직경의 평균 값을 대략 70㎛으로 설정하였다. 실험 #9에서, 매트 패턴층의 복수 개의 돌출 부분의 직경의 평균 값을 대략 80㎛으로 설정하였다. 실험 #10에서, 매트 패턴층의 복수 개의 돌출 부분의 직경의 평균 값을 대략 90㎛으로 설정하였다. 실험 #11에서, 매트 패턴층의 복수 개의 돌출 부분의 직경의 평균 값을 대략 130㎛으로 설정하였다. 실험 #4의 중심 조도 비율, 및 차폐 비율을 각각 100 % 레퍼런스 값으로 설정한 후, 실험 #1 ~ #3, #5 ~ #11의 중심 조도 비율, 및 차폐 비율 값과 비교하였다.
실험 #1 ~ #11를 참고하면, 실험 #1의 경우, 상기 레퍼런스 값들과 비교하여 휘도(중심 조도 비율) 하락과 함께 차폐 하락이 일어남을 확인할 수 있다. 또한, 실험 #2, #3의 경우, 상기 레퍼런스 값들과 비교하여 휘도(중심 조도 비율) 상승 대비 차폐 하락 폭이 과도하게 나타남을 확인할 수 있다. 또한, 실험 #8의 경우, 상기 레퍼런스 값들과 비교하여 차폐 상승 대비 휘도(중심 조도 비율) 하락 폭이 과도하게 나타남을 확인할 수 있다. 또한, 실험 #9, #10, #11의 경우, 상기 레퍼런스 값들과 비교하여 휘도(중심 조도 비율) 하락 폭이 과도하게 나타남을 확인할 수 있다. 이에 따라, 실험 #4, #5, #6, #7 (매트 패턴층의 직경이 대략 30㎛, 40㎛, 50㎛, 60㎛)에서 휘도(중심 조도 비율)와 차폐(차폐 비율) 효율이 상대적으로 최대임을 확인할 수 있다.
도 7c, 및 하기 [표 1]을 참조하면, 피라미드 패턴(예: 제1 패턴층(111)의 피라미드 패턴 또는 제3 패턴층(121)의 피라미드 패턴)의 피치(pitch) 대비 매트 패턴층(예: 제2 패턴층(121)의 매트 패턴 또는 제4 패턴층(123)의 매트 패턴)의 매트들의 직경이 대략 30% 내지 60% 구간에서, 차폐 및 휘도의 우수한 특성이 나타남을 확인할 수 있다. 예를 들어, 차폐 관점에서, 매트 패턴층의 직경(사이즈)이 증가할수록, 차폐는 증가하지만, 휘도가 감소함을 확인할 수 있으며, 이에 따라, 차폐와 휘도의 상관 관계를 역경향임을 알 수 있다. 특히, 매트 패턴층의 직경(사이즈)이 피라미드 패턴의 대략 60% 이상일 경우, 차폐가 크게 증가하면서 휘도 손실폭이 상승함을 확인할 수 있다. 또한, 매트 패턴층의 직경(사이즈)이 피라미드 패턴의 대략 30% 이하일 경우, 휘도 상승 대비 차폐 하락폭이 증가함을 확인할 수 있다.
도 8a는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 광학 필름의 매트 패턴의 종횡비 대비 조도 비율 및 차폐 비율을 나타낸 그래프이다.
도 8b는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 광학 필름의 매트 패턴의 종횡비 대비 조도 비율 및 차폐 비율을 나타낸 도면이다.
본 개시에서 백라이트 유닛(예: 도 1,2 의 백라이트 유닛(10))은 제1 광학 필름(예: 도 5a의 광학 필름(100))을 포함할 수 있다. 제1 광학 필름(100)은 제1 시트(예: 도 5a의 제1 시트(110)) 및 제1 시트(110)와 합지된 제2 시트(예: 도 5a의 제2 시트(120))를 포함할 수 있다. 도 6a, 및 도 6b의 제1 시트(110) 및 제2 시트(120)의 구성은, 도 3 내지 도 7c의 제1 시트(110) 및 제2 시트(120)의 구성과 일부 또는 전부 동일할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 제1 시트(110)는 제1 베이스부(112), 제1 베이스부(112)의 일면에 배치된 제1 패턴을 포함하는 제1 패턴층(111), 및 제1 베이스부(112)의 타면에 배치된 제2 패턴을 포함하는 제2 패턴층(113)을 포함할 수 있다. 제2 시트(120)는 제2 베이스부(122), 제2 베이스부(122)의 일면에 배치된 제3 패턴을 포함하는 제3 패턴층(121), 및 제2 베이스부(122)의 타면에 배치된 제4 패턴을 포함하는 제4 패턴층(123)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2 패턴층(113) 및 제4 패턴층(123)은 서로 대응되는 구조일 수 있다. 제2 패턴층(113) 및 제4 패턴층(123)은 매트(matt) 패턴을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제2 패턴층(113) 및/또는 제4 패턴층(123)은 복수 개의 돌출(예: 볼록한) 부분들이 불규칙하게 배열될 수 있다. 복수 개의 돌출 부분들 각각은 서로 랜덤한 형성일 수 있으며, 아래 방향을 향해 돌출될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 매트 패턴층(예: 제2 패턴층(113) 및/또는 제4 패턴층(123))의 종횡비는 대략 0.23 내지 0.5 구간에서 휘도(예: 중심 조도 비율)와 차폐(예: 차폐 비율)의 효율이 개선될 수 있다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 제1 패턴층(111)의 제1 정점각 및 제3 패턴층(121)의 제2 정점각을 대략 90도로 고정하고, 제2 패턴층(113) 및/또는 제4 패턴층(123)의 매트 패턴층의 밀도를 대략 7%로 고정하고, 매트 패턴층의 직경(돌출 부분들 각각의 사이즈 평균값)을 대략 30㎛로 고정한 후, 매트 패턴층의 종횡비를 달리 실험하여, 휘도(예: 중심 조도 비율)과 차폐(예: 차폐 비율) 효과를 확인하였다. 매트 패턴층의 종횡비는 패턴의 높이/패턴의 직경으로 정의할 수 있다. 상기 패턴의 높이는 매트 패턴층의 복수 개의 돌출 부분들 각각의 높이의 평균 값으로 정의할 수 있으며, 상기 패턴의 직경은 매트 패턴층의 복수 개의 돌출 부분들 각각의 직경의 평균 값으로 정의할 수 있다. 상기 패턴의 직경이 고정됨에 따라, 상기 패턴의 높이 및 종횡비는 비례하여 증가할 수 있다.
실험 #1에서, 매트 패턴층의 종횡비를 0(예: 패턴의 높이 0)으로 설정하였다. 실험 #2에서, 매트 패턴층의 종횡비를 대략 0.133(예: 패턴의 높이 대략 4㎛)으로 설정하였다. 실험 #3에서, 매트 패턴층의 종횡비를 대략 0.266(예: 패턴의 높이 대략 8㎛)으로 설정하였다. 실험 #4에서, 매트 패턴층의 종횡비를 대략 0.333(예: 패턴의 높이 대략 10㎛)으로 설정하였다. 실험 #5에서, 매트 패턴층의 종횡비를 대략 0.4(예: 패턴의 높이 대략 12㎛)으로 설정하였다. 실험 #6에서, 매트 패턴층의 종횡비를 대략 0.5(예: 패턴의 높이 대략 15㎛)으로 설정하였다. 실험 #4의 중심 조도 비율, 및 차폐 비율을 각각 100 % 레퍼런스 값으로 설정한 후, 실험 #1 ~ #3, #5, #6의 중심 조도 비율, 및 차폐 비율 값과 비교하였다.
실험 #1 ~ #6를 참고하면, 실험 #1의 경우, 상기 레퍼런스 값들과 비교하여 휘도(중심 조도 비율) 하락과 함께 차폐 하락이 일어남을 확인할 수 있다. 또한, 실험 #2의 경우, 상기 레퍼런스 값들과 비교하여 휘도(중심 조도 비율) 상승 대비 차폐 하락 폭이 과도하게 나타남을 확인할 수 있다. 상기 레퍼런스 값들과 비교하여 중심 조도 비율 및 차폐 비율이 90% 이상이 되는 구간은 실험 #3, #4, #5, #6임이 확인되며, 실험 #3, #4, #5, #6에 개시된 종횡비 구간(예: 0.23 내지 0.5 구간)에서 휘도(중심 조도 비율)와 차폐(차폐 비율) 효율이 상대적으로 개선됨을 확인할 수 있다.
하기 [표 2]을 참조하면, 휘도와 차폐 비율이 우수한 상기 종횡비 구간(예: 0.23 내지 0.5 구간)을 고려하여, 매트 패턴층의 직경 대비 패턴 높이을 확인할 수 있다.
예를 들어, 종횡비 0.23에서, 매트 패턴층의 직경이 대략 30㎛ 임을 고려할 때, 패턴 높이는 대략 6.9㎛이고, 매트 패턴층의 직경이 대략 60㎛ 임을 고려할 때, 패턴 높이는 대략 13.8㎛일 수 있다. 또 다른 예로, 종횡비 0.5에서, 매트 패턴층의 직경이 대략 30㎛ 임을 고려할 때, 패턴 높이는 대략 13.8㎛이고, 매트 패턴층의 직경이 대략 60㎛ 임을 고려할 때, 패턴 높이는 대략 30㎛일 수 있다. 따라서, 중심 조도 비율 및 차폐 비율이 90% 이상의 구간은, 매트 패턴층의 종횡비는 대략 0.23 내지 0.5 구간, 패턴 직경은 대략 30㎛ ~ 60㎛, 패턴 높이는 대략 6.9㎛ ~ 30㎛ 으로 설정할 수 있다.
도 9a는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 헤이즈 관련 광학 필름의 매트 패턴의 개략도이다.
도 9b는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 광학 필름의 매트 패턴의 헤이즈 대비 휘도 및/또는 차폐 연관성을 나타낸 그래프이다.
도 9c는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 광학 필름의 매트 패턴 관련 차폐 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 10a는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 매트 패턴층의 일부분의 패턴을 확대한 도면이다.
도 10b는, 본 개시의 다른 실시예에 따른, 매트 패턴층의 일부분의 패턴을 확대한 도면이다.
도 10c는, 본 개시의 또 다른 실시예에 따른, 매트 패턴층의 일부분의 패턴을 확대한 도면이다.
도 10d는, 본 개시의 또 다른 실시예에 따른, 매트 패턴층의 일부분의 패턴을 확대한 도면이다.
도 10e는, 본 개시의 또 다른 실시예에 따른, 매트 패턴층의 일부분의 패턴을 확대한 도면이다.
본 개시에서 백라이트 유닛(예: 도 1,2 의 백라이트 유닛(10))은 제1 광학 필름(예: 도 5a의 광학 필름(100))을 포함할 수 있다. 제1 광학 필름(100)은 제1 시트(예: 도 5a의 제1 시트(110)) 및 제1 시트(110)와 합지된 제2 시트(예: 도 5a의 제2 시트(120))를 포함할 수 있다. 도 6a, 및 도 6b의 제1 시트(110) 및 제2 시트(120)의 구성은, 도 3 내지 도 8b의 제1 시트(110) 및 제2 시트(120)의 구성과 일부 또는 전부 동일할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 제1 시트(110)는 제1 베이스부(112), 제1 베이스부(112)의 일면에 배치된 제1 패턴을 포함하는 제1 패턴층(111), 및 제1 베이스부(112)의 타면에 배치된 제2 패턴을 포함하는 제2 패턴층(113)을 포함할 수 있다. 제2 시트(120)는 제2 베이스부(122), 제2 베이스부(122)의 일면에 배치된 제3 패턴을 포함하는 제3 패턴층(121), 및 제2 베이스부(122)의 타면에 배치된 제4 패턴을 포함하는 제4 패턴층(123)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2 패턴층(113) 및 제4 패턴층(123)은 서로 대응되는 구조일 수 있다. 제2 패턴층(113) 및 제4 패턴층(123)은 매트(matt) 패턴을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제2 패턴층(113) 및/또는 제4 패턴층(123)은 복수 개의 돌출(예: 볼록한) 부분들이 불규칙하게 배열될 수 있다. 복수 개의 돌출 부분들 각각은 서로 랜덤한 형성일 수 있으며, 아래 방향을 향해 돌출될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 매트 패턴층(예: 제2 패턴층(113) 및/또는 제4 패턴층(123))은 헤이즈(Hz)가 다른 다양한 매트를 사용할 수 있다. 예를 들어, 매트 패턴층의 종류는, 제1 매트(예: Matte 1, 도 10a 참조), 제2 매트(예: Matte 2, 도 10b 참조), 제3 매트(예: Matte 3, 도 10c 참조), 제4 매트(예: Matte 4, 도 10d 참조), 또는 제5 매트(예: Matte 5, 도 10e 참조) 중 적어도 하나일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 매트 패턴층은 상기 종류에 따른 헤이즈(Hz)가 낮아질수록 차폐 효율이 개선될 수 있다. 도 9a를 참조하면, 매트 패턴층에서 패턴 밀도가 낮아질수록 복수 개의 돌출 부분들이 제외된 빈 영역이 증가할 수 있다. 이에, 제2 시트(120)의 피라미드 패턴들의 재귀 반사로 인해 전달된 광은 제1 시트(110)의 매트 패턴층의 상기 빈 영역에 의해 전반사되는 양을 증가시킬 수 있다. 구체적으로, 제2 시트(120)의 피라미드 패턴층으로부터 출사된 광은, 제1 시트(110)의 매트 패턴층의 돌출 부분들에 입사되어 투과되고, 매트 패턴층의 돌출 부분들 이외의 영역(예: 빈 영역)에 접촉시 전반사되고 피라미드 패턴층을 향하는 광 경로가 형성됨에 따라, 광 사이클이 일어날 수 있다. 이에 따라, 광학 필름의 휘도 성능 유지 및 차폐 성능이 개선될 수 있다. 예를 들어, 매트 패턴층의 돌출 부분들이 형성됨에 따라 휘도가 떨어지지 않을 수 있다. 또 다른 예로, 매트 패턴층의 헤이즈(Hz)가 낮아짐에 따라, 계면(예: 매트 패턴층의 상기 빈 영역)의 전반사 광량이 증가하고, 직광으로 출사되는 비중이 줄어들어, 전체적인 출사광의 균일도가 향상될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 매트 패턴층(예: 제2 패턴층(113) 및/또는 제4 패턴층(123))은 헤이즈가 대략 13% ~ 85% 구간인 매트를 사용하는 경우, 차폐(예: 차폐 비율)의 효율이 개선될 수 있다. 도 9b, 도 9c 및 하기 [표 3]을 참조하면, 매트 패턴층의 헤이즈(Hz)를 달리 실험하여, 휘도(예: 중심 조도 비율)과 차폐(예: 차폐율) 효과를 확인하였다. 상기 차폐 효과(예: 표 3의 차폐)는, 광원(예: LED), 차폐 시트 1~2매(예: 제1 시트(110), 및/또는 제2 시트(120)), 컬러 변환 시트 및 프리즘 시트의 적층 구조에서, 상기 차폐 시트의 매트 패턴(매트 패턴층(예: 제2 패턴층(113) 및/또는 제4 패턴층(123)))을 다르게 조절하면서 각각의 면조도를 측정하는 방식(측정 장비: Mura (면조도 장비))으로 평가할 수 있다. 예를 들어, 상기 각각의 면조도를 육안으로 관찰하여 차폐 수준을 1(낮음) 부터 5(높음)까지 상대 평가하는 방식이며, 도 9c를 참조할 수 있다.
매트 패턴층을 헤이즈 값이 대략 99%인 제1 매트(예: Matte 1)로 사용할 경우, 차폐율은 대략 1.5임을 확인할 수 있다. 다른 예로, 매트 패턴층을 헤이즈 값이 대략 95%인 제2 매트(예: Matte 2)로 사용할 경우, 차폐율은 대략 3.5임을 확인할 수 있다. 또 다른 예로, 매트 패턴층을 헤이즈 값이 대략 85%인 제3 매트(예: Matte 3)로 사용할 경우, 차폐율은 대략 3.5임을 확인할 수 있다. 또 다른 예로, 매트 패턴층을 헤이즈 값이 대략 69%인 제4 매트(예: Matte 4)로 사용할 경우, 차폐율은 대략 4.0임을 확인할 수 있다. 또 다른 예로, 매트 패턴층을 헤이즈 값이 대략 13%인 제5 매트(예: Matte 5)로 사용할 경우, 차폐율은 대략 4.3임을 확인할 수 있다. 상기 차폐율은 증가할수록 고차폐를 제공하며, 이에 따라 헤이즈 값이 감소할수록 차폐 성능이 개선됨을 확인할 수 있다.
다시 [표 3]을 참조하면, 매트 패턴층의 패턴 종횡비를 달리 실험하여, 차폐(예: 차폐 비율) 효과를 확인하였다. 일 예로, 매트 패턴층을 종횡비 값이 대략 0.5인 제1 매트(예: Matte 1)로 사용할 경우, 차폐율은 대략 1.5임을 확인할 수 있다. 다른 예로, 매트 패턴층을 종횡비 값이 대략 0.35인 제2 매트(예: Matte 2)로 사용할 경우, 차폐율은 대략 3.5임을 확인할 수 있다. 또 다른 예로, 매트 패턴층을 종횡비 값이 대략 0.5인 제3 매트(예: Matte 1)로 사용할 경우, 차폐율은 대략 3.5임을 확인할 수 있다. 또 다른 예로, 매트 패턴층을 종횡비 값이 대략 0.23인 제5 매트(예: Matte 5)로 사용할 경우, 차폐율은 대략 4.3임을 확인할 수 있다. 상기 차폐율은 증가할수록 고차폐를 제공하며, 이에 따라 대체적으로 종횡비 값이 감소할수록 차폐 성능이 개선됨을 확인할 수 있다.
다시 [표 3]을 참조하면, 매트 패턴층의 패턴 밀도를 달리 실험하여, 차폐(예: 차폐 비율) 효과를 확인하였다. 매트 패턴층들 중 일부 매트 패턴층(예: 하기 제1 매트, 제2 매트)의 패턴 밀도 값이 100% 인 것을 기준으로 하고, 패턴 밀도 값이 감소하는 다른 매트 패턴층과 비교하여 차폐 효과를 개시하였다. 일 예로, 매트 패턴층을 패턴 밀도 값이 대략 100% 인 제1 매트(예: Matte 1)로 사용할 경우, 차폐율은 대략 1.5임을 확인할 수 있다. 다른 예로, 매트 패턴층을 패턴 밀도 값이 대략 100% 인 제2 매트(예: Matte 2)로 사용할 경우, 차폐율은 대략 3.5임을 확인할 수 있다. 또 다른 예로, 매트 패턴층을 패턴 밀도 값이 대략 30% 인 제3 매트(예: Matte 3)로 사용할 경우, 차폐율은 대략 3.5임을 확인할 수 있다. 또 다른 예로, 매트 패턴층을 패턴 밀도 값이 대략 6.8% 인 제5 매트(예: Matte 5)로 사용할 경우, 차폐율은 대략 4.3임을 확인할 수 있다. 상기 차폐율은 증가할수록 고차폐를 제공하며, 이에 따라 대체적으로 패턴 밀도 값이 감소할수록 차폐 성능이 개선됨을 확인할 수 있다.
본 개시의 실시예에 따르면, 차폐(예: 차폐 비율) 효과는 매트 패턴층의 헤이즈 값이 작을수록, 종횡비 값이 작을수록, 패턴 밀도 값이 작을수록 증가함을 확인할 수 있다. 차폐 효과는 매트 패턴층의 헤이즈, 종횡비, 및/또는 패턴 밀도 값들에 조합에 따라 다르게 나타날 수 있으며, 헤이즈, 종횡비, 및 패턴 밀도 순으로 차폐 효과에 영향을 미칠 수 있음을 확인하였다.
도 11a, 도 11b는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 광학 필름의 광학 특성을 나타내기 위한 도면이다.
본 개시에서 백라이트 유닛(예: 도 1,2 의 백라이트 유닛(10))은 제1 광학 필름(예: 도 5a의 광학 필름(100))을 포함할 수 있다. 제1 광학 필름(100)은 제1 시트(예: 도 5a의 제1 시트(110)) 및 제1 시트(110)와 합지된 제2 시트(예: 도 5a의 제2 시트(120))를 포함할 수 있다. 도 11a, 및 도 11b의 제1 시트(110) 및 제2 시트(120)를 포함하는 제1 광학 필름(100)의 구성은, 도 3 내지 도 10e의 제1 시트(110) 및 제2 시트(120)를 포함하는 제1 광학 필름(100)의 구성과 일부 또는 전부 동일할 수 있다.
도 11a, 및 도 11b를 참조하면, 종래 제1 구성(a), 종래 제2 구성(b), 및 본 개시의 실시예에 따른 구성(c)를 구분하고, 이에 따른 차폐 성능 우수 효과를 확인할 수 있다. 시야각 분포는 푸른색에서 붉은색으로 갈수록 광의 밝기가 강함으로 정의할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 본 실시예에 따른 구성(c)은, 종래 제1 구성(a) 및 종래 제2 구성(b)과 비교하여, 시야각 분포를 확인하면(측정 위치 ①), 차폐 시트(예: 제1 광학 필름)의 출사광이 중심 출사로 집광됨을 확인할 수 있다. 또한, 차폐 시트와 하확산 시트가 적층된 구조에서, 시야각 분포를 확인하면(측정 위치 ②), 본 실시예에 따른 구성(c)이, 종래 제1 구성(a) 및 종래 제2 구성(b)과 비교하여, 중심으로 광이 집중됨에 따라 직광이 많이짐을 확인할 수 있다. 또한, 차폐 시트, 하확산 시트, 및 프리즘 시트(예: 도 1,2의 프리즘 시트(15, 16))가 적층된 구조에서, 시야각 분포를 확인하면(측정 위치 ③), 본 실시예에 따른 구성(c)이, 종래 제1 구성(a) 및 종래 제2 구성(b)과 비교하여, 차폐 시트를 출사한 광이 광분포가 평준화되고, 중심으로 광이 집중됨을 확인할 수 있다. 이에 따라, 상대적으로 많은 중심 출사광이 프리즘 시트를 통과함을 확인할 수 있으며, 이는 재귀반사 효율을 상승시켜 차폐 성능이 개선됨을 확인할 수 있다. 또한, 차폐 시트, 하확산 시트, 프리즘 시트(예: 도 1,2의 프리즘 시트(15, 16)), 및 상확산 시트가 적층된 구조에서, 시야각 분포를 확인하면(측정 위치 ④), 본 실시예에 따른 구성(c)이, 종래 제1 구성(a) 및 종래 제2 구성(b)과 비교하여, 차폐 시트를 출사한 광이 광분포가 평준화되고, 중심으로 광이 집중됨을 확인할 수 있다.
이상에서 설명한 본 개시의 다양한 실시예의 광학 필름 및 이를 포함하는 백라이트 유닛은 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 개시의 기술적 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
백라이트 유닛: 10
광원: 11a
컬러 변환 시트: 13
광학 필름: 100
제1 시트: 110
제2 시트: 120

Claims (20)

  1. 백라이트 유닛에 있어서,
    광원;
    상기 광원으로부터 방출된 광의 색을 변환하기 위한 컬러 변환 시트; 및
    상기 컬러 변환 시트 위(over)에 배치된 적어도 하나의 광학 필름을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 광학 필름은,
    제1 베이스부; 상기 제1 베이스부의 일면에 복수 개의 피라미드 패턴들을 포함하는 제1 패턴층; 및 상기 제1 베이스부의 타면에 배치되고, 상기 복수 개의 피라미드 패턴들과 다른 패턴을 포함하는 제2 패턴층;을 포함하는 제1 시트; 및
    제2 베이스부; 상기 제2 베이스부의 일면에 복수 개의 피라미드 패턴들을 포함하는 제3 패턴층; 및 상기 제2 베이스부의 타면에 배치되고, 상기 제2 패턴층의 패턴들과 대응되는 패턴을 포함하는 제4 패턴층;을 포함하는 제2 시트;를 포함하고,
    상기 제2 패턴층의 패턴과 상기 제4 패턴층의 패턴은 불규칙한 복수 개의 돌출 부분들을 포함하고,
    상기 제2 패턴층은 접착성 물질을 포함하며, 상기 제2 패턴층의 상기 복수 개의 돌출 부분들이 상기 제3 패턴층의 상기 복수 개의 피라미드 패턴들에 접착함에 따라, 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트가 합지(lamination)되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 패턴층의 상기 복수 개의 피라미드 패턴들, 및 상기 제3 패턴층의 상기 복수 개의 피라미드 패턴들은 제1 방향으로 복수 개의 행을 가지고, 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 복수 개의 열을 가지는 백라이트 유닛.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 패턴층의 상기 복수 개의 피라미드 패턴들은 상기 제1 베이스부의 상기 일면을 식각하여 형성된 음각 피라미드 패턴들이고,
    상기 제3 패턴층의 상기 복수 개의 피라미드 패턴들은 상기 제2 베이스부의 상기 일면을 식각하여 형성된 음각 피라미드 패턴들인 백라이트 유닛.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 패턴층의 굴절률과 상기 제3 패턴층의 굴절률은 서로 동일한 백라이트 유닛.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 패턴층의 굴절률과 상기 제3 패턴층의 굴절률은 1.47 내지 1.70를 갖도록 형성된 백라이트 유닛.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 피라미드 패턴들 각각은, 피라미드 형상의 네 개의 면 중 두 개의 마주보는 면 사이의 각도로 정의되는 정점각을 형성하고,
    상기 제1 패턴층의 제1 정점각은 대략 87°내지 93°이고, 상기 제3 패턴층의 제2 정점각은 대략 87°내지 93°인 백라이트 유닛.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제2 패턴층 및 상기 제4 패턴층의 면적에서, 상기 복수 개의 돌출 부분들이 차지하는 면적을 정의하는, 상기 제2 패턴층 및 상기 제4 패턴층의 밀도는 5% 내지 9% 인 백라이트 유닛.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 패턴층 및 상기 제4 패턴층에서, 상기 복수 개의 돌출 부분들 각각의 직경의 평균 값은 30㎛ 내지 60㎛ 인 백라이트 유닛.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 패턴층 및 상기 제4 패턴층의 종횡비는 0.23 내지 0.5 구간인 백라이트 유닛.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 패턴층 및 상기 제4 패턴층에서, 상기 복수 개의 돌출 부분들 각각의 높이의 평균 값은 6.9㎛ 내지 30㎛ 인 백라이트 유닛.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 패턴층 및 상기 제4 패턴층의 헤이즈는 13% 내지 85%인 백라이트 유닛.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 패턴층 및 상기 제4 패턴층의 상기 불규칙한 복수 개의 돌출 부분들은, 적어도 일부가 곡면 형상을 가지는 백라이트 유닛.
  13. 광학 필름에 있어서,
    제1 베이스부; 상기 제1 베이스부의 일면에 복수 개의 피라미드 패턴들을 포함하는 제1 패턴층; 및 상기 제1 베이스부의 타면에 배치되고, 상기 복수 개의 피라미드 패턴들과 다른 패턴을 포함하는 제2 패턴층;을 포함하는 제1 시트; 및
    제2 베이스부; 상기 제2 베이스부의 일면에 복수 개의 피라미드 패턴들을 포함하는 제3 패턴층; 및 상기 제2 베이스부의 타면에 배치되고, 상기 제2 패턴층의 패턴들과 대응되는 패턴을 포함하는 제4 패턴층;을 포함하는 제2 시트;를 포함하고,
    상기 제2 패턴층의 패턴과 상기 제4 패턴층의 패턴은 불규칙한 복수 개의 돌출 부분들을 포함하고,
    상기 제2 패턴층은 접착성 물질을 포함하며, 상기 제2 패턴층과 상기 제3 패턴층이 서로 접착됨에 따라, 상기 제1 시트 및 상기 제2 시트가 합지(lamination)되는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 패턴층의 굴절률과 상기 제3 패턴층의 굴절률은 서로 동일한 광학 필름.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 복수 개의 피라미드 패턴들 각각은, 피라미드 형상의 네 개의 면 중 두 개의 마주보는 면 사이의 각도로 정의되는 정점각을 형성하고,
    상기 제1 패턴층의 제1 정점각은 대략 87°내지 93°이고, 상기 제3 패턴층의 제2 정점각은 대략 87°내지 93°인 광학 필름.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제2 패턴층 및 상기 제4 패턴층의 면적에서, 상기 복수 개의 돌출 부분들이 차지하는 면적을 정의하는, 상기 제2 패턴층 및 상기 제4 패턴층의 밀도는 5% 내지 9% 인 광학 필름.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제2 패턴층 및 상기 제4 패턴층에서, 상기 복수 개의 돌출 부분들 각각의 직경의 평균 값은 30㎛ 내지 60㎛ 인 광학 필름.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 제2 패턴층 및 상기 제4 패턴층의 종횡비는 0.23 내지 0.5 구간인 광학 필름.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 제2 패턴층 및 상기 제4 패턴층에서, 상기 복수 개의 돌출 부분들 각각의 높이의 평균 값은 6.9㎛ 내지 30㎛ 인 백라이트 유닛.
  20. 제13 항에 있어서,
    상기 제2 패턴층 및 상기 제4 패턴층의 헤이즈는 13% 내지 85%인 백라이트 유닛.
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