KR100970935B1

KR100970935B1 - 광학필름 및 그 제조방법과 이를 이용한 액정표시장치용 백라이트 유니트

Info

Publication number: KR100970935B1
Application number: KR1020090044695A
Authority: KR
Inventors: 백승준; 김태완; 최세진; 김연상
Original assignee: 주식회사 미뉴타텍; 미래나노텍(주)
Priority date: 2009-05-21
Filing date: 2009-05-21
Publication date: 2010-07-20
Also published as: KR20090060251A

Abstract

본 발명은 광학 필름 및 그 제조 방법과 이를 이용한 액정표시장치용 백라이트 유니트를 개시한다. 이에 의하면, 광학필름의 일면 또는 양면에 사각뿔 형상의 프리즘 돌출부가 경면층을 개재하며 복수층으로 적층되므로 1장의 광학필름을 사용하면서도 균일하고 높은 휘도를 얻을 수가 있고, 백라이트 유니트의 두께도 얇게 만들 수가 있으며, 광학필름의 원가절감을 이룰 수가 있다.

액정표시장치, 백라이트 유니트, 광학필름, 프리즘 돌출부, 복수층

Description

광학필름 및 그 제조방법과 이를 이용한 액정표시장치용 백라이트 유니트{optical film, its manufacturing method and back-light unit for liquid crystal display using the same}

본 발명은, 액정표시장치용 백라이트 유니트(back-light unit)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프리즘 돌출부를 복수층으로 적층함으로써 휘도 특성을 향상시키도록 한 광학필름 및 그 제조방법과 이를 이용한 백라이트 유니트에 관한 것이다.

최근에 들어, 평판 표시장치가 표시장치에서 차지하는 비중이 점차 높아지고 있다. 평판 표시장치의 하나인 액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 휴대용 비디오카메라, 텔레비전, 자동차의 항법장치 또는 개인용 컴퓨터 등의 모니터에 널리 사용되고 있다.

액정표시장치는, 반사형 액정표시장치와 투과형 액정표시장치로 구분될 수 있다. 투과형 액정표시장치는 자체적으로 발광하지 못하고 단지 투과율만을 조절하기 때문에 별도의 광원으로서 백라이트 유니트(back-light unit)를 사용한다. 투과 형 액정표시장치에서 백라이트 유니트의 역할과 기능은 시간이 지나갈수록 중요한 과제로 대두되고 있는데, 이는 백라이트 유니트의 구조 변경에 따라서 액정표시장치의 크기 및 광 효율 등이 크게 달라져서 전체적인 액정표시장치의 기계적 특성 및 광학적 특성에 많은 영향을 주기 때문이다.

이러한 액정표시장치는 광원배치방식에 따라 직하방식과 에지(Edge)방식으로 구분된다. 직하방식은 화상을 디스플레이하는 패널의 후면측에 광원을 배치하여 패널의 전면을 향해 직접 조광시키는 방식이다. 에지방식은 도광판의 측면에 광원을 배치하여 도광판을 경유하는 광을 반사시킴으로써 패널의 전면을 향해 조광시키는 방식이다.

현재, 에지방식의 백라이트 유니트가 주로 사용되고 있다. 에지방식의 백라이트 유니트에 대한 구조는 미국특허공보 제5,567,042호, 미국특허공보 제5,592,193호, 미국특허공보 제5,608,553호, 미국특허공보 제5,640,483호 등에 상세하게 개시되어 있다. 이러한 백라이트 유니트에서는 도광판과 패널 사이에 여러 장의 시트들이 배치된다. 이 시트들은 예를 들어 확산시트, 프리즘시트, 보호시트로 이루어진다.

종래의 액정표시장치용 백라이트 유니트는 도 1에 도시된 바와 같이 구성된다. 즉, 도 1에서, 램프부(10)가 도광판(20)의 좌측면에 배치되고, 반사판(30)이 도광판(20)의 후면에 배치된다. 또한, 도광판(20)의 전면에, 아래에서 위로 올라가는 순서에 따라 확산시트(40), 프리즘시트(50), 보호시트(60)가 배치된다. 또한, 보호시트(60) 상에, 액정 셀(cell)(도시 안됨)이 형성된 패널(70)이 배치된다. 이 러한 부품들의 각각은 프레임(80)의 수납공간에 안정적으로 수납된다.

여기서, 램프부(10)는, 선 광원인 형광 램프(11)와, 형광 램프(11)를 둘러싸며 형광 램프(11)로부터의 광을 도광판(20)으로 반사시키는 램프 반사판(13)을 포함한다. 도광판(20)은, 램프부(10)로부터의 선 광원을 면 광원으로 변경시켜서 도광판(20)의 전면을 향해 출사시키도록 안내하는 역할을 담당한다. 반사판(30)은, 램프부(10)로부터의 광 중에서 도광판(20)의 후면을 통과한 광을 다시 도광판(20)의 전면을 향해 반사시켜준다. 확산시트(40)는 도광판(20)의 전면에서 출사한 광을 균일하게 확산시켜준다. 프리즘시트(50)는, 확산시트(40)를 통과한 광을 도광판(20)의 전면, 즉 출사면에 대해 수직방향으로 집광시켜서 패널(70)을 향해 출사시킨다. 따라서 패널(70)에 임의의 화상정보가 디스플레이될 수가 있다.

그런데 종래의 프리즘시트(50)는, 2장의 프리즘시트, 즉 제1 프리즘시트(51)와 제2 프리즘시트(53)로 구성되며, 제1 프리즘시트(51)와 제2 프리즘시트(53)가 상하로 적층된 구조를 가진다. 또한, 제1 프리즘시트(51)의 전면에는, 도광판(20)에서 출사한 광을 도광판(20)의 출사면에 대해 수직방향으로 집광시켜주기 위해, 임의의 패턴, 예를 들어 단면적으로 삼각형상을 이루는 제1 프리즘 돌출부(52)가 동일한 하나의 방향으로 직선 연장하며 배열된다. 마찬가지로, 제2 프리즘시트(53)의 전면에도 단면적으로 삼각형상을 이루는 제2 프리즘 돌출부(54)가 동일한 하나의 방향으로 직선 연장하며 배열된다. 제1,2 프리즘시트(51),(53)는 제1,2 프리즘 돌출부(52),(54)의 연장 방향이 서로 직각으로 교차하도록 배치된다.

그러나 종래에는 프리즘시트(50)가 제1,2 프리즘시트(51),(53)로 구성되기 때문에 확산시트(40)를 통과한 광이 각각의 제1,2 프리즘시트(51),(53)를 통과할 때마다 휘도 저하를 겪을 수밖에 없다. 그 결과, 종래의 백라이트 유니트를 통과한 후의 광 휘도가 비교적 낮은 수준에 머물고 있다. 이로써, 종래의 백라이트 유니트를 이용한 액정표시장치로서는 고휘도화를 달성하기가 어렵다.

더욱이, 제1,2 프리즘시트(51),(53)는, 고가임에도 불구하고 특정 회사로부터 구입하지 않으면 안 되는 백라이트 유니트의 필수 부품이다. 이는 백라이트 유니트의 원가절감을 어렵게 만드는 하나의 요인으로 작용한다.

이러한 문제들을 해결하기 위해 종래의 프리즘시트에 대한 개선방안들을 연구하여 왔으나 아직까지 실용화 가능한 방안을 구체적으로 제시하지 못하고 있기 때문에 종래의 백라이트 유니트에 고가의 프리즘시트를 2장씩이나 계속 사용할 수밖에 없는 실정에 있다.

따라서 본 발명의 목적은 액정표시장치용 백라이트 유니트에 사용하는 프리즘시트인 광학필름의 수량을 줄이면서도 광학필름의 고휘도화를 이루도록 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 광학필름의 원가절감을 이루고 나아가 백라이트 유니트의 원가절감을 이루도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 광학필름을 용이하게 제조함으로써 광학필름의 가격을 낮추도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 다음의 상세한 설명 및 첨부된 도면으로부터 더욱 명확해질 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 광학필름은, 투명한 기판; 및 상기 기판의 일면 상에 돌출하며, 상기 기판으로부터 입사하는 광을 집광시켜 출사시키는 프리즘 돌출부를 포함하며, 상기 프리즘 돌출부는 상기 기판의 일면 상에 복수층으로 적층되고, 상기 복수층으로 적층된 프리즘 돌출부 사이에는 경면층이 개재되고, 상기 기판, 복수층의 프리즘 돌출부, 및 경면층은 일체로 연결되어 1장의 필름을 형성한 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 프리즘 돌출부는 상기 경면층의 굴절률보다 높은 물질로 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 프리즘 돌출부는 이격 간격이 제로(0)인 것이 가능하다.

바람직하게는, 상기 프리즘 돌출부는 이격 간격을 두고 배치될 수 있고, 더욱 바람직하게는 상기 프리즘 돌출부의 피치의 0.1~1배의 이격 간격을 두고 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 프리즘 돌출부의 피치는 10~200μm의 범위에 있는 것이 가능하다.

바람직하게는, 상기 프리즘 돌출부는 상기 프리즘 돌출부의 정점을 향해 20°∼90°의 각도로 돌출할 수 있다.
바람직하게는, 상기 기판의 일면에 대향하는 타면 상에 프리즘 돌출부가 추가로 형성될 수 있다.

또한, 이와 같은 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 광학필름은, 투명한 기판; 및 상기 기판의 일면 상에 돌출하며, 상기 기판으로부터 입사하는 광을 집광시켜 출사시키는 프리즘 돌출부를 포함하며, 상기 프리즘 돌출부는 상기 기판의 일면 상에 복수층으로 적층되고, 상기 복수층으로 적층된 프리즘 돌출부 사이에는 경면층이 개재되고, 상기 복수층으로 적층된 프리즘 돌출부의 상하방향으로 대응하는 정점은 서로 다른 수직선 상에 위치하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 기판의 일면에 대향하는 타면 상에 프리즘 돌출부가 추가로 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 기판의 타면 상에 추가로 형성되어 있는 프리즘 돌출부는 1층과 복수층 중 어느 하나의 층으로 적층될 수 있다.

바람직하게는, 상기 기판의 일면 상에 적층된 프리즘 돌출부와, 상기 기판의 타면 상에 형성되어 있는 프리즘 돌출부는 크기가 서로 다른 것이 가능하다.

또한, 이와 같은 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 광학필름은, 투명한 기판; 및 상기 기판의 일면 상에 돌출하며, 상기 기판으로부터 입사하는 광을 집광시켜 출사시키는 프리즘 돌출부를 포함하며, 상기 프리즘 돌출부는 상기 기판의 일면 상에 복수층으로 적층되고, 상기 복수층으로 적층된 프리즘 돌출부 사이에는 경면층이 개재되고, 상기 기판의 일면에 대향하는 타면 상에 프리즘 돌출부가 추가로 형성되고, 상기 기판의 일면 상에 적층된 프리즘 돌출부와, 상기 기판의 타면 상에 형성되어 있는 프리즘 돌출부는 간격이 서로 다른 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 프리즘 돌출부는 상기 경면층의 굴절률보다 높은 물질로 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 프리즘 돌출부는 이격 간격이 제로(0)인 것이 가능하다.
바람직하게는, 상기 프리즘 돌출부는 이격 간격을 두고 배치될 수 있고, 더욱 바람직하게는 상기 프리즘 돌출부의 피치의 0.1~1배의 이격 간격을 두고 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 프리즘 돌출부의 피치는 10~200μm의 범위에 있는 것이 가능하다.
바람직하게는, 상기 프리즘 돌출부는 상기 프리즘 돌출부의 정점을 향해 20°∼90°의 각도로 돌출할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 광학필름의 제조방법은, 투명한 기판의 일면에 수지용액의 박막을 코팅시키는 단계; 상기 기판 상의 박막을 연성 성형에 의해 프리즘 돌출부로 성형하면서 가경화시키는 단계; 상기 프리즘 돌출부 상에 경면층을 적층하고, 상기 경면층 상에 수지용액의 박막을 코팅시키고, 상기 경면층 상의 박막을 연성 성형에 의해 프리즘 돌출부로 성형하면서 가경화시키는 단계; 및 상기 프리즘 돌출부를 완전 경화시키는 단계를 포함함으로써 상기 기판의 일면 상에 상기 프리즘 돌출부를 복수층으로 적층하고, 상기 기판, 복수층의 프리즘 돌출부, 및 경면층은 일체로 연결되어 1장의 필름을 형성하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 프리즘 돌출부를 열 경화와 광 경화 중 어느 하나에 의해 가경화시키는 것이 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 광학필름의 제조방법은, 투명한 기판의 양면에 수지용액의 박막을 코팅시키는 단계; 상기 기판의 양면 상의 박막을 연성 성형에 의해 프리즘 돌출부로 성형하면서 가경화시키는 단계; 상기 기판의 양면 상의 프리즘 돌출부 상에 경면층을 적층하고, 상기 경면층 상에 수지용액의 박막을 코팅시키고, 상기 경면층 상의 박막을 연성 성형에 의해 프리즘 돌출부로 성형하면서 가경화시키는 단계; 및 상기 프리즘 돌출부를 완전 경화시키는 단계를 포함함으로써 상기 기판의 양면에 상기 프리즘 돌출부를 복수층으로 적층하고, 상기 기판, 복수층의 프리즘 돌출부, 및 경면층은 일체로 연결되어 1장의 필름을 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 액정표시장치용 백라이트 유니트는, 선 광원인 형광 램프와, 상기 램프를 둘러싸며 상기 램프로부터의 광을 반사시키는 램프 반사판을 포함하는 램프부; 상기 램프부를 일측면에 배치시키며, 상기 램프부로부터의 선 광원을 면광원으로 변경시켜서 출사면으로 출사시키도록 안내하는 도광판; 및 상기 도광판의 상부에 배치되어 상기 도광판을 경유하는 광을 상기 도광판의 출사면에 대해 수직 방향으로 집광시켜서 패널을 향해 출사시키는, 상기한 광학 필름을 포함하 는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 도광판과 상기 광학필름 사이에 배치되어, 상기 도광판으로부터 출사되는 광을 상기 광학필름을 향해 균일하게 확산시키는 확산시트를 더 포함하는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 광학필름을 2장에서 1장으로 줄이면서도 균일하고 높은 휘도 특성을 얻을 수가 있고, 광학필름의 총 두께를 줄여 백라이트 유니트를 얇게 만들 수가 있다. 또한 광학필름의 원가절감을 이루고 나아가 백라이트의 원가절감을 이룰 수가 있다. 더욱이 연성 성형을 이용하여 광학필름을 용이하게 제조할 수 있으므로 광학필름의 가격을 낮출 수가 있다. 따라서 백라이트 유니트의 고휘도화를 이룰 수가 있을 뿐만 아니라 백라이트 유니트와 액정표시장치의 가격 경쟁력을 강화시킬 수가 있다.

이하, 본 발명에 따른 광학필름 및 그 제조방법과 이를 이용한 액정표시장치용 백라이트 유니트를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 종래의 부분과 동일 구성 및 동일 작용의 부분에는 동일 부호를 부여한다.

도 2는 본 발명에 따른 광학필름을 나타낸 평면도로서, 광학필름의 일면 상에 사각뿔 형상의 프리즘 돌출부가 2층으로 적층되고, 각 층의 프리즘 돌출부가 이 격 간격 없이 배치된 예를 나타낸 평면도이다. 도 3은 도 2의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절단한 광학필름의 종단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 광학필름(150)에서는, 기판(151)의 일면, 예를 들어 전면에 프리즘 패턴인 동일한 형상의 제1 프리즘 돌출부(153)가 상측으로 돌출하며 배열되고, 제1 프리즘 돌출부(153) 상에 투명한 경면층(155)이 적층되고, 경면층(155) 상에 프리즘 패턴인 동일한 형상의 제2 프리즘 돌출부(157)가 상측으로 돌출하며 배열된다.

여기서, 제1 프리즘 돌출부(153)는, 기판(151)의 전면 상에 이격 간격을 두지 않고 인접하여 배치되며, 서로 직교하는 X, Y축 방향으로 배열된다. 마찬가지로 제2 프리즘 돌출부(157)도, 경면층(155) 상에 이격 간격을 두지 않고 인접하여 배치되며, 서로 직교하는 X, Y축 방향으로 배열된다. 제1,2 프리즘 돌출부(153),(157)는 동일한 형상을 이루며 배치된다. 제1,2 프리즘 돌출부(153),(157)는 경면층(155)의 굴절률보다 높은 물질로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한 제1,2 프리즘 돌출부(153),(157)는 피라미드 형상과 같은 사각뿔 형상을 이룬다. 즉, 제1,2 프리즘 돌출부(153),(157)의 저면이 사각 형상, 바람직하게는 정사각 형상을 이루고, 제1,2 프리즘 돌출부(153),(157)의 각 측면이 위로 올라갈수록 좁아져서 하나의 정점(C)을 이루는 삼각 형상을 이룬다. P는, 서로 이웃한 제1 프리즘 돌출부(153)의 정점(C) 간의 거리, 또는 서로 이웃한 제2 프리즘 돌출부(157)의 정점(C) 간의 거리에 해당하는 피치(pitch)를 나타내며, 바람직하게는 10~200μm의 범위에 있다. H는 제1,2 프리즘 돌출부(153),(157)의 높이를 나타낸 다. θ는, 제1,2 프리즘 돌출부(153),(157)가 정점(C)을 향해 돌출한 각도를 나타내며, 바람직하게는 20°∼90°의 범위에 있다. 제1,2 프리즘 돌출부(153),(157)의 정점(C)은 서로 다른 수직선 상에 위치한다.

또한, 제2 프리즘 돌출부(157)의 제1,2 측면(1571),(1572)은, 기판(151)의 후면으로부터 입사되는 X축 방향의 입사광을 X축 및 Y축에 수직인 Z축 방향으로 집광하여 출사시킨다. 제2 프리즘 돌출부(157)의 제3,4 측면(1573),(1574)은, 기판(151)의 후면으로부터 입사되는 Y축 방향의 입사광을 X축 및 Y축에 수직인 Z축 방향으로 집광하여 출광시킨다. 물론, 도면에 도시하지 않았지만, 제1 프리즘 돌출부(153)의 제1,2 측면은, 기판(151)의 후면으로부터 입사되는 X축 방향의 입사광을 X축 및 Y축에 수직인 Z축 방향으로 집광하여 출사시킨다. 제1 프리즘 돌출부(153)의 제3,4 측면은, 기판(151)의 후면으로부터 입사되는 Y축 방향의 입사광을 X축 및 Y축에 수직인 Z축 방향으로 집광하여 출광시킨다.

또한, 기판(151)은, 투명한 재질, 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 같은 재질의 판재로 구성된다. 제1,2 프리즘 돌출부(153),(157)는 임의의 굴절률과 투명율을 갖는 수지 재질로 형성된다. 상기 수지는 열 경화제 또는 광 경화제를 포함하는 것도 가능하다.

한편, 제1,2 프리즘 돌출부(153),(157)는, 도시된 바와 같이 사각뿔 형상을 이룰 수 있을 뿐 아니라, 도면에 도시하지 않았지만 원뿔이나 삼각뿔, 오각뿔, 육각뿔 및 육각보다 더 많은 각을 가진 다각뿔 형상을 이루는 것도 가능하다. 또한 제1,2 프리즘 돌출부(153),(157)는, 도시된 바와 같이 2층으로 적층될 수 있을 뿐 아니라, 도면에 도시하지 않았지만 3층, 4층 등 복수층으로 적층되는 것도 가능하다. 설명의 편의상 설명의 중복을 피하기 위해 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 4는, 본 발명에 따른 광학필름을 나타낸 평면도로서, 광학필름의의 일면 상에 사각뿔 형상의 프리즘 돌출부가 2층으로 적층되며, 각 층의 프리즘 돌출부가 임의의 이격 간격을 두고 배치된 예를 나타낸 평면도이다. 도 5는 도 4의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 절단한 광학필름의 종단면도이다. 도 2 및 도 3의 부분과 동일 구성 및 동일 작용을 갖는 부분에는 동일 부호를 부여한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 광학필름(250)은, 제1 프리즘 돌출부(153)가 임의의 이격 간격(W)을 두고 인접하여 배치되고, 제2 프리즘 돌출부(157)가 임의의 이격 간격(W)을 두고 인접하여 배치된 점을 제외하면, 도 2 및 도 3의 광학필름(150)과 동일하게 구성된다. 여기서, 이격 간격(W)은 바람직하게는 피치(P)의 0.1~1배의 범위에 있다. 설명의 편의상 설명의 중복을 피하기 위하여 광학필름(250)에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 6은 본 발명에 따른 광학필름을 나타낸 종단면도로서, 광학필름의 양면 상에 사각뿔 형상의 프리즘 돌출부가 2층으로 적층되며, 각 층의 프리즘 돌출부가 이격 간격 없이 배치된 예를 나타낸 종단면도이다. 도 3의 부분과 동일 구성 및 동일 작용을 갖는 부분에는 동일 부호를 부여한다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 광학필름(350)은, 기판(151)의 전면뿐만 아니라 후면에도 제1 프리즘 돌출부(153)와 제2 프리즘 돌출부(157)가 이격 간격 없이 적 층된 점을 제외하면, 도 3의 광학필름(150)과 동일하게 구성된다. 물론, 도면에 도시하지 않았지만, 기판(151)의 후면에 프리즘 돌출부가 1층으로 적층되거나, 3층, 4층 등의 복수층으로 적층될 수 있다. 설명의 편의상 설명의 중복을 피하기 위하여 광학필름(350)에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 7은 본 발명에 따른 광학필름을 나타낸 종단면도로서, 광학필름의 양면 상에 사각뿔 형상의 프리즘 돌출부가 2층으로 적층되며, 각 층의 프리즘 돌출부가 임의의 이격 간격을 두고 배치된 예를 나타낸 종단면도이다. 도 6의 부분과 동일 구성 및 동일 작용을 갖는 부분에는 동일 부호를 부여한다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 광학필름(450)은, 기판(151)의 전면뿐만 아니라 후면에도 제1 프리즘 돌출부(153)와 제2 프리즘 돌출부(157)가 임의의 이격 간격(W)을 두고 적층된 점을 제외하면, 도 5의 광학필름(250)과 동일하게 구성된다. 설명의 편의상 설명의 중복을 피하기 위하여 광학필름(450)에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

따라서 도 2 내지 도 7에 관한 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은, 제1,2 프리즘 돌출부가 일면 또는 양면에 형성된 1장의 광학필름을 사용한다. 그러므로 본 발명은, 제1,2 프리즘시트로 이루어진 2장의 광학필름을 사용하는 종래 기술에 비하여 광학필름의 수량을 줄여 광학필름의 원가절감을 이루고 나아가 백라이트 유니트의 원가절감을 이룰 수가 있다. 또한 광학필름의 총 두께를 줄여 백라이트 유니트의 두께를 줄이고 나아가 액정표시장치의 소형화를 구현시킬 수가 있다. 또한 광학필름의 균일하고 높은 휘도를 얻을 수가 있다. 광학필름에 대한 휘도 및 시야각과 같은 광학 특성의 향상은, 후술하는 백라이트 유니트에 관한 설명으로부터 명확하게 알 수가 있다.

도 8은 본 발명에 따른 광학필름의 제조방법을 나타낸 공정순서도로서, 기판의 일면에 프리즘 돌출부를 복수층으로 적층하는 공정순서도이다. 설명의 편의상 도 8, 도 2 및 도 3을 연합하여 설명하기로 한다.

먼저, 단계(S10)에서 기판, 예를 들어 투명한 기판(151)을 준비한다. 이와 별도로 임의의 굴절률과 투명율을 갖는, 제1 프리즘 돌출부(153)를 위한 수지용액(도시 안됨)을 준비한다. 상기 수지용액으로는 광 경화 또는 열 경화가 가능한 물질을 사용할 수 있다.

단계(S20)에서는 이어서, 기판(151)의 일면, 예를 들어 광학필름의 출사면에 해당하는 기판(151)의 전면에, 상기 수지용액을 균일한 두께로 코팅하여 상기 수지용액의 박막을 형성한다. 이때, 상기 수지용액의 박막을, 예를 들어 롤러프린팅(roller printing)법이나 스핀코팅(spin coating)법 등에 의해 코팅할 수가 있다. 특히, 양산성을 고려할 때 롤러프린팅법이 바람직하다.

단계(S30)에서는 그런 다음, 기판(151)을 연성 금형(soft mold)(도시 안됨)의 기판 지지대에 올려놓고 상기 연성 금형의 상부 금형을 수직 하향 이동시킴으로써 기판(151)의 박막을 임의의 압력으로 가압시킨다. 이때, 상기 상부 금형의 표면, 즉 상기 수지용액의 박막에 접촉하는 표면에는 예를 들어 프리즘 패턴인 사각뿔 형상의 제1 프리즘 돌출부(153)를 위한 패턴이 이격 간격을 두지 않고 서로 직교하는 X, Y축 방향으로 배열되며 음각으로 형성되어 있으면, 기판(151)의 전면 상 에 제1 프리즘 돌출부(153)를 이격 간격을 두지 않고 서로 직교하는 X, Y축 방향으로 배열하며 상측으로 돌출하도록 성형할 수 있다.

이때, 상기 상부 금형이 투명한 재질로 이루어진 경우, 제1 프리즘 돌출부(153)를 성형하면서 자외선(ultra violet: UV)과 같은 광을 상기 상부 금형을 거쳐 상기 수지용액의 박막에 임의의 시간동안 조사시키는 것도 가능하다. 따라서 제1 프리즘 돌출부(153)를 성형함과 아울러 가경화할 수가 있다. 물론, 자외선 경화 대신에 열 경화도 사용 가능하다.

따라서 상기 연성 금형은, 종래의 사출 성형이 공정 단순화와 공정 상용화의 장점을 가지고 있으나 금형제작비용이 비싸고 광학필름의 가공이 부적합하며 이형 물질의 사용이 불가하고 전사능력이 제한적이라는 많은 단점을 가지는데 비하여, 공정 단순화, 금형제작비용의 최소화, 다층화 가능성, 높은 전사성, 높은 에너지효율, 다양한 재료의 사용 가능성 등 많은 장점을 갖고 있지만 단지 상용화가 아직 미흡한 단점이 있을 뿐이다.

한편, 상기 연성 금형의 표면에 음각으로 형성된, 제1 프리즘 돌출부(153)를 위한 패턴이 이격 간격(W)을 두고 배치된 경우, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 프리즘 돌출부(153)를, 임의의 이격 간격(W)을 두고 서로 직교하는 X, Y축 방향으로 배열하며 상측으로 돌출하도록 성형할 수가 있다. 또한, 상기 연성 금형의 표면에 음각으로 형성된, 제1 프리즘 돌출부(153)를 위한 패턴이 사각뿔 대신에 원뿔이나 삼각뿔, 오각뿔, 육각뿔, 및 육각보다 더 많은 각을 가진 다각뿔 패턴으로 형성된 경우, 제1 프리즘 돌출부(153)를, 원뿔이나 삼각뿔, 오각뿔, 육각뿔, 및 육 각보다 더 많은 각을 가진 다각뿔 형상으로 형성하는 것도 가능하다.

단계(S40)에서는 이후, 제1 프리즘 돌출부(153)가 형성된 기판(151)의 표면 상에, 제1 프리즘 돌출부(153)의 높이(H)보다 두껍게 경면층(155)을 적층시킨다.

단계(S50)에서는, 그 다음에, 경면층(155) 상에 제2 프리즘 돌출부(157)를 위한 수지용액을 균일한 두께로 코팅하여 상기 수지용액의 박막을 형성한다. 이때, 상기 수지용액의 박막을, 예를 들어 롤러프린팅(roller printing)법이나 스핀코팅(spin coating)법 등에 의해 코팅할 수가 있다. 특히, 양산성을 고려할 때 롤러프린팅법이 바람직하다.

단계(S60)에서는, 이후, 기판(151)을 연성 금형(soft mold)(도시 안됨)의 기판 지지대에 올려놓고 상기 연성 금형의 상부 금형을 수직 하향 이동시킴으로써 기판(151)의 박막을 임의의 압력으로 가압시킨다. 이때, 상기 상부 금형의 표면, 즉 상기 박막에 접촉하는 표면에는 예를 들어 프리즘 패턴인 사각뿔 형상의 제2 프리즘 돌출부(157)를 위한 패턴이 이격 간격을 두지 않고 서로 직교하는 X, Y축 방향으로 배열되며 음각으로 형성되어 있으면, 경면층(155) 상에 제2 프리즘 돌출부(157)를 이격 간격을 두지 않고 서로 직교하는 X, Y축 방향으로 배열하며 상측으로 돌출하도록 성형할 수 있다. 여기서, 제2 프리즘 돌출부(157)를, 제1 프리즘 돌출부(153)와 동일한 형상으로 형성하며, 제1 프리즘 돌출부(153)와 상하 중첩하여 배치하는 것이 바람직하다. 제1,2 돌출부(153),(157)는, 경면층(155)의 굴절률보다 높은 물질로 이루어지는 것이 바람직하다.

이때, 상기 상부 금형이 투명한 재질로 이루어진 경우, 제2 프리즘 돌출 부(157)를 성형하면서 자외선(UV)과 같은 광을 상기 상부 금형을 거쳐 상기 수지용액의 박막에 임의의 시간동안 조사시키는 것도 가능하다. 따라서 제2 프리즘 돌출부(157)를 성형함과 아울러 가경화할 수가 있다. 물론, 자외선 경화 대신에 열 경화도 사용 가능하다.

한편, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 프리즘 돌출부(153)를, 임의의 이격 간격(W)을 두고 서로 직교하는 X, Y축 방향으로 배열하며 상측으로 돌출하도록 성형하였다면, 동일한 방법을 이용하여 제2 프리즘 돌출부(157)를, 임의의 이격 간격(W)을 두고 서로 직교하는 X, Y축 방향으로 배열하며 상측으로 돌출하도록 성형하는 것이 가능하다.

한편, 본 발명은, 프리즘 돌출부를 2층으로 적층하는 방법을 기준으로 설명하였지만, 일련의 단계(S40),(S50),(S60)를 반복 실시함에 따라 프리즘 돌출부를 3층 이상으로 적층할 수가 있다.

단계(S70)에서는, 이어서 상기 상부 금형을 수직 상향 이동시켜 기판(151)으로부터 분리시키고, 기판(151)을 상기 기판 지지대로부터 인출한 후 제1,2 프리즘 돌출부(153),(157)를 추가로 완전 경화하여 도 3의 광학필름(150)이나 도 5의 광학필름(250)을 완성함으로써 본 발명의 광학필름의 제조방법을 종료한다.

도 9는, 본 발명에 따른 광학필름의 제조방법을 나타낸 공정순서도로서, 기판의 양면에 프리즘 돌출부를 복수층으로 적층하는 공정순서도이다. 설명의 편의상 도 9 및 도 6을 연합하여 설명하기로 한다.

먼저, 단계(S110)에서 기판, 예를 들어 투명한 기판(151)을 준비한다. 이와 별도로 임의의 굴절률과 투명율을 갖는, 제1 프리즘 돌출부(153)를 위한 수지용액(도시 안됨)을 준비한다. 상기 수지용액으로는 광 경화 또는 열 경화가 가능한 물질을 사용할 수 있다.

단계(S120)에서는 이어서, 기판(151)의 양면, 즉 광학필름의 출사면에 해당하는 기판(151)의 전면 및 광학필름의 입사면에 해당하는 기판(151)의 후면에, 상기 수지용액을 균일한 두께로 코팅하여 상기 수지용액의 박막을 형성한다. 이때, 상기 수지용액의 박막을, 예를 들어 롤러프린팅(roller printing)법이나 스핀코팅(spin coating)법 등에 의해 코팅할 수가 있다. 특히, 양산성을 고려할 때 롤러프린팅법이 바람직하다.

단계(S130)에서는 그런 다음, 기판(151)을 연성 금형(soft mold)(도시 안됨)의 하부 금형에 올려놓고 상기 연성 금형의 상부 금형을 수직 하향 이동시킴으로써 기판(151)의 양면 상의 박막을 임의의 압력으로 가압시킨다. 이때, 기판(151)의 양면 상의 박막에 각각 접촉하는, 상부 금형과 하부 금형의 표면에는 예를 들어 프리즘 패턴인 사각뿔 형상의 제1 프리즘 돌출부(153)를 위한 패턴이 이격 간격을 두지 않고 서로 직교하는 X, Y축 방향으로 배열되며 음각으로 형성되어 있으면, 기판(151)의 양면 상에 제1 프리즘 돌출부(153)를 이격 간격을 두지 않고 서로 직교하는 X, Y축 방향으로 배열하며 상측으로 돌출하도록 성형할 수 있다.

이때, 상기 상부 금형이 투명한 재질로 이루어진 경우, 제1 프리즘 돌출부(153)를 성형시키면서 자외선(UV)과 같은 광을 상기 상부 금형 및 하부 금형을 거쳐 기판(151)의 양면 상의 박막에 임의의 시간동안 조사시키는 것도 가능하다. 따라서 제1 프리즘 돌출부(153)를 성형함과 아울러 가경화할 수가 있다. 물론, 자외선 경화 대신에 열 경화도 사용 가능하다.

따라서 상기 연성 금형은, 종래의 사출 성형이 공정 단순화와 공정 상용화의 장점을 가지나 금형제작비용이 비싸고 광학필름의 가공이 부적합하며 이형 물질의 사용이 불가하고 전사능력이 제한적이라는 많은 단점을 가지는데 비하여, 공정 단순화, 금형제작비용의 최소화, 다층화 가능성, 높은 전사성, 높은 에너지효율, 다양한 재료의 사용 가능성 등 많은 장점을 갖고 있지만 단지 상용화가 아직 미흡한 단점이 있을 뿐이다.

한편, 상기 연성 금형의 표면에 음각으로 형성된, 제1 프리즘 돌출부(153)를 위한 패턴이 이격 간격(W)을 두고 배치된 경우, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 프리즘 돌출부(153)를, 임의의 이격 간격(W)을 두고 서로 직교하는 X, Y축 방향으로 배열하며 상측으로 돌출하도록 성형할 수가 있다. 또한, 상기 연성 금형의 표면에 음각으로 형성된, 제1 프리즘 돌출부(153)를 위한 패턴이 사각뿔 대신에 원뿔이나 삼각뿔, 오각뿔, 육각뿔, 및 육각보다 더 많은 각을 가진 다각뿔 패턴으로 형성된 경우, 제1 프리즘 돌출부(153)를, 원뿔이나 삼각뿔, 오각뿔, 육각뿔, 및 육각보다 더 많은 각을 가진 다각뿔 형상으로 형성하는 것도 가능하다.

단계(S140)에서는 이후, 제1 프리즘 돌출부(153)가 형성된 기판(151)의 양면 상에, 제1 프리즘 돌출부(153)의 높이(H)보다 두껍게 경면층(155)을 적층시킨다.

단계(S150)에서는, 그 다음에, 기판(151) 양면의 경면층(155) 상에 제2 프리즘 돌출부(157)를 위한 수지용액을 균일한 두께로 코팅하여 상기 수지용액의 박막 을 형성한다. 이때, 상기 수지용액의 박막을, 예를 들어 롤러프린팅(roller printing)법이나 스핀코팅(spin coating)법 등에 의해 코팅할 수가 있다. 특히, 양산성을 고려할 때 롤러프린팅법이 바람직하다.

단계(S160)에서는, 이후, 기판(151)을 연성 금형(soft mold)(도시 안됨)의 하부 금형에 올려놓고 상기 연성 금형의 상부 금형을 수직 하향 이동시킴으로써 각각의 경면층(155) 상의 박막을 임의의 압력으로 가압시킨다. 이때, 각각의 경면층(155) 상의 박막에 접촉하는, 상부 금형과 하부 금형의 표면에는 예를 들어 프리즘 패턴인 사각뿔 형상의 제2 프리즘 돌출부(157)를 위한 패턴이 이격 간격을 두지 않고 서로 직교하는 X, Y축 방향으로 배열되며 음각으로 형성되어 있으면, 각각의 경면층(155) 상에 제2 프리즘 돌출부(157)를 이격 간격을 두지 않고 서로 직교하는 X, Y축 방향으로 배열하며 상측으로 돌출하도록 성형할 수가 있다. 여기서, 제2 프리즘 돌출부(157)를, 제1 프리즘 돌출부(153)와 동일한 형상으로 형성하며, 제1 프리즘 돌출부(153)와 상하 중첩하여 배치하는 것이 바람직하다. 제1,2 돌출부(153),(157)는, 경면층(155)의 굴절률보다 높은 물질로 이루어지는 것이 바람직하다.

이때, 상기 상부 금형이 투명한 재질로 이루어진 경우, 제2 프리즘 돌출부(157)를 성형하면서 자외선(UV)과 같은 광을 상기 상부 금형 및 하부 금형을 거쳐 각각의 경면층(155) 상의 박막에 임의의 시간동안 조사시키는 것도 가능하다. 따라서 제2 프리즘 돌출부(157)를 성형함과 아울러 가경화할 수가 있다. 물론, 자외선 경화 대신에 열 경화도 사용 가능하다.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1프리즘 돌출부(153)를, 임의의 이격 간격(W)을 두고 서로 직교하는 X, Y축 방향으로 배열하며 상측으로 돌출하도록 성형하였다면, 동일한 방법을 이용하여 제2 프리즘 돌출부(157)를, 임의의 이격 간격(W)을 두고 서로 직교하는 X, Y축 방향으로 배열하며 상측으로 돌출하도록 성형하는 것이 가능하다.

단계(S170)에서는, 이어서 상기 상부 금형을 수직 상향 이동시켜 기판(151)으로부터 분리시키고, 기판(151)을 상기 하부 금형으로부터 인출한 후 제1,2 프리즘 돌출부(153),(157)를 추가로 완전 경화하여 도 6의 광학필름(350)이나 도 7의 광학필름(450)을 완성함으로써 본 발명의 광학필름의 제조방법을 종료한다.

실시예 1

굴절률이 1.47인 폴리 이소시아네이트(Poly isocyanate)와 굴절률이 1.63인 폴리 디올(Poly thiol) 및 열 경화제를 각각 49 중량%와 50 중량% 및 1 중량%로 충분히 혼합시켜서 제1 프리즘 돌출부를 위한 수지 용액을 만들고, 상기 수지용액을 예를 들어 상온의 진공 오븐(oven)에서 진공상태로 임의의 시간동안 놓아둠으로써 상기 수지용액에 내포된 기포를 제거시킨다. 상기 수지 용액의 박막을 75μm 두께의 투명한 재질, 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)의 기판의 일면에 50μm 두께로 코팅시킨다. 상기 박막을 연성 금형에 의해 제1 프리즘 돌출부를 성형하 면서 예를 들어 60℃의 정온 상태에서 2시간 동안 열 경화시킴으로써 가경화시킨다. 이때, 제1 프리즘 돌출부의 저면이 예를 들어 정사각형인 사각뿔 형상이고, 정사각형의 각 변이 25μm이다. 대향하는 측면 사이의 각도가 90°이다. 상기 기판의 일면 상에, 제1 프리즘 돌출부 사이의 오목부를 완전히 채울 정도의 두꺼운 두께로 아크릴레이트 수지의 경면층을 적층한다. 경면층 상에 제1 프리즘 돌출부를 위한 수지용액과 동일한 수지용액을 50μm 두께로 코팅시킨다. 상기 박막을 연성 금형에 의해 제2 프리즘 돌출부를 성형하면서 예를 들어 60℃의 정온 상태에서 2시간 동안 열 경화시킴으로써 가경화시킨다. 상기 기판을 연성 금형으로부터 분리한 후 제1,2 프리즘 돌출부를 90℃의 온도에서 1시간 동안 완전 경화시킨다. 여기서, 상기 제1, 2 프리즘 돌출부는 상기 경면층의 굴절률보다 높은 물질로 이루어질 수 있다.

실시예 2

굴절률이 1.47인 폴리 이소시아네이트(Poly isocyanate)와 굴절률이 1.63인 폴리 디올(Poly thiol) 및 광 경화제를 각각 49 중량%와 50 중량% 및 1 중량%로 충분히 혼합시켜서 제1 프리즘 돌출부를 위한 수지용액을 만들고, 상기 수지용액을 상온의 진공 오븐(oven)에서 진공상태로 임의의 시간동안 놓아둠으로써 상기 수지용액에 내포된 기포를 제거시킨다. 상기 수지용액의 박막을 75μm 두께의 투명한 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)의 기판의 일면 상에 50μm 두께로 코팅시킨다. 상기 박막을 투명한 연성 금형에 의해 사각뿔 형상의 제1 프리즘 돌출부를 성형하면서 자외선 램프, 예를 들어 300W의 제논(Ze) 램프로부터의 자외선으로 상기 연성 금형을 거쳐 30초 동안 조사시켜 광 경화시킴으로써 가경화시킨다. 상기 기판의 일 면 상에, 제1 프리즘 돌출부 사이의 오목부를 완전히 채울 정도의 두꺼운 두께로 아크릴레이트 수지의 경면층을 적층한다. 경면층 상에 제1 프리즘 돌출부를 위한 수지용액과 동일한 수지용액을 50μm 두께로 코팅시킨 후 상기 박막을 연성 금형에 의해 제2 프리즘 돌출부를 성형하면서 자외선 램프, 예를 들어 300W의 제논(Ze) 램프로부터의 자외선으로 상기 연성 금형을 거쳐 30초 동안 조사시켜 광 경화시킴으로써 가경화시킨다. 상기 기판을 연성 금형으로부터 분리한 후 상기 제1,2 프리즘 돌출부를 자외선으로 1분간 조사하여 완전 경화시킨다. 여기서, 상기 제1, 2 프리즘 돌출부는 상기 경면층의 굴절률보다 높은 물질로 이루어질 수 있다.

실시예 3

50μm, 75μm 또는 100μm 두께의 투명한 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)의 기판의 일면에 자외선 경화 가능한, 제1 프리즘 돌출부를 위한 일액형 수지, 예를 들어 아크릴레이트 수지의 박막을 50μm 두께로 코팅시킨다. 상기 수지의 박막을 투명한 연성 금형에 의해 사각뿔 형상의 제1 프리즘 돌출부를 성형하면서 예를 들어 365nm의 중심 파장을 갖는 5W의 형광 램프를 2개 이상 복수개 이용하여 5분 동안 자외선을 조사시켜 광 경화시킴으로써 가경화시킨다. 상기 기판의 일면 상에, 제1 프리즘 돌출부 사이의 오목부를 완전히 채울 정도의 두꺼운 두께로 아크릴레이트 수지의 경면층을 적층한다. 경면층 상에 제1 프리즘 돌출부를 위한 수지와 동일한 수지의 박막을 50μm 두께로 코팅시킨 후 상기 박막을 연성 금형에 의해 제2 프리즘 돌출부를 성형하면서 예를 들어 365nm의 중심 파장을 갖는 5W의 형광 램프를 2개 이상 복수개 이용하여 5분 동안 자외선을 조사시켜 광 경화시킴으로써 가경화 시킨다. 상기 기판을 연성 금형으로부터 분리한 후 상기 제1,2 프리즘 돌출부를 자외선으로 1분간 조사하여 완전 경화시킨다. 여기서, 상기 제1, 2 프리즘 돌출부는 상기 경면층의 굴절률보다 높은 물질로 이루어질 수 있다.

실시예 4

100μm 두께의 투명한 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)의 기판의 양면에 실시예 1의 방법에 의해 제1, 2 프리즘 돌출부를 형성시킨다. 한편, 간섭무늬가 발생하는 모아레(Moire) 현상을 방지하기 위해, 기판의 전면과 후면의 제1,2 프리즘 돌출부를, 크기와 간격을 서로 다르게 하여 형성한다.

따라서 본 발명의 광학필름의 제조방법에 따르면, 수지용액의 박막을 연성 금형을 이용하여 연성 성형시키므로 사각뿔 형상의 제1,2 프리즘 돌출부와 같은 프리즘 패턴이 배열된 광학필름을 더욱 정밀하고 빠르게 제조할 수가 있다. 더욱이, 투명한 연성 금형을 이용함으로써 성형이 진행되는 동안 열 경화 또는 광 경화가 가능하므로 기존의 사출 성형에 비하여 제조 시간이 단축 가능하고 제조 생산성 향상이 가능하다. 그 결과, 광학필름의 원가절감이 가능하다. 이는 백라이트 유니트의 가격 경쟁력을 강화시키고 나아가 액정표시장치의 가격 경쟁력을 강화시킬 수가 있다.

도 10은 본 발명에 따른 광학필름을 이용한 액정표시장치용 백라이트 유니트를 나타낸 분해사시도이다. 종래의 부분과 동일 구성 및 동일 작용의 부분에는 동일 부호를 부여한다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 백라이트 유니트에서는 램프부(10)가 도광 판(20)의 좌측면에 배치되고, 반사판(30)이 도광판(20)의 후면에 배치된다. 또한, 도광판(20)의 출사면인 전면에, 아래에서 위로 올라가는 순서에 따라 확산시트(40), 도 2 및 도 3에 도시된 광학필름(150), 광학필름(150)의 손상을 보호하기 위한 보호시트(60)가 배치된다. 또한, 보호시트(60) 상에 액정 셀들(도시 안됨)이 형성된 패널(70)이 배치된다. 이러한 부품들의 각각은 프레임(80)의 수납공간에 안정적으로 수납된다.

여기서, 램프부(10)는, 선 광원인 형광 램프(11)와, 램프(11)를 둘러싸며 램프(11)로부터의 광을 도광판(20)으로 반사시키는 램프 반사판(13)을 포함한다.

또한, 도광판(20)은 램프부(10)로부터의 선 광원을 면 광원으로 변경시켜서 도광판(20)의 출사면으로 출사시키도록 안내하는 역할을 담당한다. 도광판(20)의 두께는 램프부(10)로부터 멀어질수록 얇아지도록 도광판(20)의 후면이 경사면을 이룬다. 도광판(20)의 후면에는 램프부(10)로부터의 광을 반사시켜주기 위해 복수개의 반사 도트(dot)(도시 안됨)가 형성될 수 있다. 상기 반사 도트는, 램프부(10)와 인접한 영역에서는 광 반사량을 줄이기 위해 작은 크기로 형성되고, 램프부(10)로부터 일정 거리 이상 이격된 영역에서는 광 반사량을 증대시키기 위해 상대적으로 큰 크기로 형성될 수 있다. 따라서 도광판(20)은 출사면 전체에 걸쳐 균일하게 광을 출사시킬 수가 있고, 나아가 도광판(20)을 거쳐 패널(70)을 향해 출사되는 광의 균일한 휘도를 얻을 수가 있다.

또한, 반사판(30)은, 도광판(20)의 후면에서 일정 거리를 두고 이격하여 배치되어, 상기 반사 도트가 도광판(20)의 후면에 형성되어 있음에도 불구하고 도광 판(20)의 후면을 통과한 광을 다시 도광판(20)의 출사면으로 반사시켜준다.

또한, 확산시트(40)는 도광판(20)을 출사한 광을, 광학필름(150)을 향해 균일하게 확산시켜준다. 한편, 확산시트(40)는 도면에 도시된 바와 같이, 도광판(20)과 광학필름(150) 사이에 배치되는 것이 바람직하나, 반드시 배치되지 않아도 좋으므로 필요에 따라 확산시트(40)의 배치를 생략하는 것도 가능하다.

또한, 광학필름(150)은 확산시트(40)를 통과한 광을 도광판(20)의 출사면에 대해 수직 방향으로 집광시켜서 패널(70)을 향해 출사시킨다. 이때, 광학필름(150)의 제1, 2 돌출부(153),(157)는, 기판(151) 상에 경면층(155)을 개재하며 적층되고, 사각뿔 형상을 이루며 이격 간격 없이 배치될 수 있다. 한편, 상기 제1, 2 돌출부(153),(157)는, 도면에 도시하지 않았지만, 원뿔이나 삼각뿔, 오각뿔, 육각뿔 및 육각보다 더 많은 각을 가진 다각뿔 형상을 이루는 것도 가능하다. 물론, 광학필름(150) 대신에, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1, 2 돌출부(153),(157)가 임의의 이격 간격(W)을 두고 배치된 광학필름(250)을 사용할 수 있다. 또한, 광학필름(150) 대신에, 도 6 또는 도 7에 도시된 바와 같이, 기판(151)의 양면에 제1, 2 돌출부(153),(157)가 적층된 광학필름(350) 또는 광학필름(450)을 사용할 수도 있다.

이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 광학 필름(150)의 제2 프리즘 돌출부(157)의 제1,2 면(1571),(1572)이 X축 방향의 입사광을 X축 및 Y축에 수직인 Z축 방향으로 집광하여 패널(70)을 향해 출사시키고, 제2 프리즘 돌출부(157)의 제3,4 면(1573),(1574)이 Y축 방향의 입사광을 X축 및 Y축에 수직인 Z축 방향으로 집광하 여 패널(70)을 향해 출사시킨다.

마찬가지로, 광학 필름(150)의 제1 프리즘 돌출부(153)의 제1,2 면이 X축 방향의 입사광을 X축 및 Y축에 수직인 Z축 방향으로 집광하여 패널(70)을 향해 출사시키고, 아울러 제1 프리즘 돌출부(153)의 제3,4 면이 Y축 방향의 입사광을 X축 및 Y축에 수직인 Z축 방향으로 집광하여 패널(70)을 향해 출사시킨다.

이때, 휘도의 측정 결과는 도 11에 도시된 바와 같다. 즉, 본 발명의 백라이트 유니트의 시야각이 일본 특허출원번호 제1992-246225호에 개시된 종래의 백라이트 유니트보다 좌, 우 10° 확장된 것을 알 수 있다.

따라서 본 발명은, 백라이트 유니트에 사용되는 광학필름을 2장에서 1장으로 줄임으로써 균일하며 휘도가 높은 광학적 특성을 얻을 수가 있다. 또한, 광학필름의 두께도 줄일 수가 있으므로 백라이트 유니트의 두께도 얇아지고 액정표시장치의 소형화가 가능하다.

더욱이, 본 발명의 광학필름이 종래의 광학필름에 비하여 훨씬 저렴해질 수 있으므로 백라이트 유니트의 원가절감이 가능할 뿐 아니라 백라이트 유니트의 가격 경쟁력을 강화시키고 나아가 액정표시장치의 가격 경쟁력도 강화시킬 수가 있다.

한편, 본 발명은, 하나의 특정한 실시예를 도시하여 설명하였지만, 본 발명의 요지로부터 벗어남 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

도 1은, 종래 기술에 따른 액정표시장치용 백라이트 유니트를 나타낸 분해사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 광학필름을 나타낸 평면도로서, 광학필름의 일면 상에 사각뿔 형상의 프리즘 돌출부가 2층으로 적층되고, 각 층의 프리즘 돌출부가 이격 간격 없이 배치된 예를 나타낸 평면도이다.

도 3은 도 2의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절단한 광학필름의 종단면도이다.

도 4는, 본 발명에 따른 광학필름을 나타낸 평면도로서, 광학필름의의 일면 상에 사각뿔 형상의 프리즘 돌출부가 2층으로 적층되며, 각 층의 프리즘 돌출부가 임의의 이격 간격을 두고 배치된 예를 나타낸 평면도이다.

도 5는, 도 4의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 절단한 광학필름의 종단면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 광학필름을 나타낸 종단면도로서, 광학필름의 양면 상에 사각뿔 형상의 프리즘 돌출부가 2층으로 적층되며, 각 층의 프리즘 돌출부가 이격 간격 없이 배치된 예를 나타낸 종단면도이다.

도 7은 본 발명에 따른 광학필름을 나타낸 종단면도로서, 광학필름의 양면 상에 사각뿔 형상의 프리즘 돌출부가 2층으로 적층되며, 각 층의 프리즘 돌출부가 임의의 이격 간격을 두고 배치된 예를 나타낸 종단면도이다.

도 8은 본 발명에 따른 광학필름의 제조방법을 나타낸 공정순서도로서, 기판의 일면에 프리즘 돌출부를 복수층으로 적층하는 공정순서도이다.

도 9는, 본 발명에 따른 광학필름의 제조방법을 나타낸 공정순서도로서, 기 판의 양면에 프리즘 돌출부를 복수층으로 적층하는 공정순서도이다.

도 10은 본 발명에 따른 광학필름을 이용한 액정표시장치용 백라이트 유니트를 나타낸 분해사시도이다.

도 11은, 도 10의 백라이트 유니트의 휘도와 시야각 관계를 나타낸 그래프이다.

Claims

투명한 기판; 및

상기 기판의 일면 상에 돌출하며, 상기 기판으로부터 입사하는 광을 집광시켜 출사시키는 프리즘 돌출부를 포함하며,

상기 프리즘 돌출부는 상기 기판의 일면 상에 복수층으로 적층되고,

상기 복수층으로 적층된 프리즘 돌출부 사이에는 경면층이 개재되고,

상기 기판, 복수층의 프리즘 돌출부, 및 경면층은 일체로 연결되어 1장의 필름을 형성한 것을 특징으로 하는 광학필름.
제1항에 있어서, 상기 프리즘 돌출부는 상기 경면층의 굴절률보다 높은 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 광학필름.
제1항에 있어서, 상기 프리즘 돌출부는 이격 간격이 제로(0)인 것을 특징으로 하는 광학필름.
제1항에 있어서, 상기 프리즘 돌출부는 이격 간격을 두고 배치된 것을 특징으로 하는 광학필름.
제4항에 있어서, 상기 프리즘 돌출부의 이격 간격은, 상기 프리즘 돌출부의 피치의 0.1~1배인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제1항에 있어서, 상기 프리즘 돌출부의 피치는 10~200μm의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 광학필름.
제1항에 있어서, 상기 프리즘 돌출부는 상기 프리즘 돌출부의 정점을 향해 20°∼90°의 각도로 돌출한 것을 특징으로 하는 광학필름.
투명한 기판; 및

상기 기판의 일면 상에 돌출하며, 상기 기판으로부터 입사하는 광을 집광시켜 출사시키는 프리즘 돌출부를 포함하며,

상기 프리즘 돌출부는 상기 기판의 일면 상에 복수층으로 적층되고,

상기 복수층으로 적층된 프리즘 돌출부 사이에는 경면층이 개재되고,

상기 복수층으로 적층된 프리즘 돌출부의 상하방향으로 대응하는 정점은 서로 다른 수직선 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 광학필름.
제1항 또는 제8항에 있어서, 상기 기판의 일면에 대향하는 타면 상에 프리즘 돌출부가 추가로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광학필름.
제9항에 있어서, 상기 기판의 타면 상에 추가로 형성되어 있는 프리즘 돌출부는 1층과 복수층 중 어느 하나의 층으로 적층된 것을 특징으로 하는 광학필름.
제9항에 있어서, 상기 기판의 일면 상에 적층된 프리즘 돌출부와, 상기 기판의 타면 상에 형성되어 있는 프리즘 돌출부는 크기가 서로 다른 것을 특징으로 하는 광학필름.
투명한 기판; 및

상기 기판의 일면 상에 돌출하며, 상기 기판으로부터 입사하는 광을 집광시켜 출사시키는 프리즘 돌출부를 포함하며,

상기 프리즘 돌출부는 상기 기판의 일면 상에 복수층으로 적층되고,

상기 복수층으로 적층된 프리즘 돌출부 사이에는 경면층이 개재되고,

상기 기판의 일면에 대향하는 타면 상에 프리즘 돌출부가 추가로 형성되고,

상기 기판의 일면 상에 적층된 프리즘 돌출부와, 상기 기판의 타면 상에 형성되어 있는 프리즘 돌출부는 간격이 서로 다른 것을 특징으로 하는 광학필름.
투명한 기판의 일면에 수지용액의 박막을 코팅시키는 단계;

상기 기판 상의 박막을 연성 성형에 의해 프리즘 돌출부로 성형하면서 가경화시키는 단계;

상기 프리즘 돌출부 상에 경면층을 적층하고, 상기 경면층 상에 수지용액의 박막을 코팅시키고, 상기 경면층 상의 박막을 연성 성형에 의해 프리즘 돌출부로 성형하면서 가경화시키는 단계; 및

상기 프리즘 돌출부를 완전 경화시키는 단계를 포함함으로써 상기 기판의 일면 상에 상기 프리즘 돌출부를 복수층으로 적층하고,

상기 기판, 복수층의 프리즘 돌출부, 및 경면층은 일체로 연결되어 1장의 필름을 형성하는 것을 특징으로 하는 광학필름의 제조방법.
제13항에 있어서, 상기 프리즘 돌출부를 열 경화와 광 경화 중 어느 하나에 의해 가경화시키는 것을 특징으로 하는 광학필름의 제조방법.
투명한 기판의 양면에 수지용액의 박막을 코팅시키는 단계;

상기 기판의 양면 상의 박막을 연성 성형에 의해 프리즘 돌출부로 성형하면서 가경화시키는 단계;

상기 기판의 양면 상의 프리즘 돌출부 상에 경면층을 적층하고, 상기 경면층 상에 수지용액의 박막을 코팅시키고, 상기 경면층 상의 박막을 연성 성형에 의해 프리즘 돌출부로 성형하면서 가경화시키는 단계; 및

상기 프리즘 돌출부를 완전 경화시키는 단계를 포함함으로써 상기 기판의 양면에 상기 프리즘 돌출부를 복수층으로 적층하고,

상기 기판, 복수층의 프리즘 돌출부, 및 경면층은 일체로 연결되어 1장의 필름을 형성하는 것을 특징으로 하는 광학필름의 제조방법.
선 광원인 형광 램프와, 상기 램프를 둘러싸며 상기 램프로부터의 광을 반사시키는 램프 반사판을 포함하는 램프부;

상기 램프부를 일측면에 배치시키며, 상기 램프부로부터의 선 광원을 면광원으로 변경시켜서 출사면으로 출사시키도록 안내하는 도광판; 및

상기 도광판의 상부에 배치되어 상기 도광판을 경유하는 광을 상기 도광판의 출사면에 대해 수직 방향으로 집광시켜서 패널을 향해 출사시키는, 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 광학필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 백라이트 유니트.
제16항에 있어서, 상기 도광판과 상기 광학필름 사이에 배치되어, 상기 도광판으로부터 출사되는 광을 상기 광학필름을 향해 균일하게 확산시키는 확산시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 백라이트 유니트.
제8항 또는 제12항에 있어서, 상기 프리즘 돌출부는 상기 경면층의 굴절률보다 높은 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 광학필름.
제8항 또는 제12항에 있어서, 상기 프리즘 돌출부는 이격 간격이 제로(0)인 것을 특징으로 하는 광학필름.
제8항 또는 제12항에 있어서, 상기 프리즘 돌출부는 이격 간격을 두고 배치된 것을 특징으로 하는 광학필름.
제8항 또는 제12항에 있어서, 상기 프리즘 돌출부의 이격 간격은, 상기 프리즘 돌출부의 피치의 0.1~1배인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제8항 또는 제12항에 있어서, 상기 프리즘 돌출부의 피치는 10~200μm의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 광학필름.
제8항 또는 제12항에 있어서, 상기 프리즘 돌출부는 상기 프리즘 돌출부의 정점을 향해 20°∼90°의 각도로 돌출한 것을 특징으로 하는 광학필름.