WO2023101289A1 - 고휘도 보안필름 - Google Patents

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WO2023101289A1
WO2023101289A1 PCT/KR2022/018395 KR2022018395W WO2023101289A1 WO 2023101289 A1 WO2023101289 A1 WO 2023101289A1 KR 2022018395 W KR2022018395 W KR 2022018395W WO 2023101289 A1 WO2023101289 A1 WO 2023101289A1
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WO
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light
curvature
security film
shielding
transmitting
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/018395
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English (en)
French (fr)
Inventor
이준용
배찬열
Original Assignee
미래나노텍(주)
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Publication date
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    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3066—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state involving the reflection of light at a particular angle of incidence, e.g. Brewster's angle
    • G—PHYSICS
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    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid

Definitions

  • the present invention relates to a high-brightness security film, and more particularly, to a security film whose light transmittance is improved to improve brightness or sharpness.
  • a display screen of a smartphone or a laptop computer has a wide viewing angle and high clarity and is widely used.
  • 1 is a cross-sectional view of a conventional security film.
  • the conventional security film 10 has a transmission area 12 made of a transparent material on the base film 11 through which light passes, and a shielding area 13 made of a black material where light is blocked. ) has a repeating array structure.
  • the shielding area 13 has a trapezoidal cross-section, a flat bottom surface and an angular corner, and a viewing angle displayed on the screen according to the relationship between the width of the transmission area 12 and the depth of the shielding area 13.
  • the determined screen content is recognized by the user as much as the viewing angle.
  • the screen content is recognized within the set viewing angle from 0 degrees in the front vertical direction of the security film 10, and the screen becomes dark from the viewing angle exceeding the viewing angle, so that the screen content is shielded.
  • such a conventional security film 10 has a problem in that the luminance of the screen becomes dark because some of the light incident on the security film 10 is blocked by the shielding area 13 .
  • the conventional security film 10 has a problem in that the light incident surface of the shielding area 13 and the light exit surface of the transmission area 12 are flat, so that the light hitting the plane is not utilized as meaningful light and is lost. there was.
  • the light incident to the light incident side end of the shielding area 13 is the transparent area 12 due to the characteristic that the surface of the shielding area 13 has a flat structure. ), absorption disappears or reflection disappears, and the surface of the light exit surface of the transmission region 12 is also formed as a flat surface, so there is light that cannot be emitted by passing through the light exit surface due to total reflection, etc., and the light transmittance is low. There was a losing problem.
  • the present invention is to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a high-brightness security film having improved luminance by improving light transmittance.
  • a base layer formed of a light-transmitting material
  • a light-transmitting part formed of a light-transmitting material through which light incident from the base layer is transmitted and spaced apart at predetermined intervals, formed between the light-transmitting parts spaced apart and a shielding portion for blocking light incident through the base layer, including a resin and shielding particles dispersed in the resin, and a pattern layer for limiting a viewing angle by transmitting a part of the light incident from the base layer.
  • the shielding part at least a part of the light incident surface side surface of the shielding part is formed round so that the light reflected from the light incident surface side surface of the shielding part is reflected toward the light transmitting part.
  • the shielding unit may include a first side surface portion that is in contact with the light transmitting unit and extends in a thickness direction of the pattern layer; an inner end portion forming an end of the light incident surface side of the shielding part; A first curvature portion formed at a portion where the inner end portion and the first side surface portion are connected and having a round curvature may be included, so that light reflected from the first curvature portion may be guided toward the light transmitting portion.
  • the first curvature part may be formed with a radius of curvature greater than 0 ⁇ m and less than or equal to 100 ⁇ m.
  • the inner end portion may be formed in a flat shape.
  • the inner end portion may be formed to have a round curvature.
  • a radius of curvature of the first curvature portion may be different from a radius of curvature of the inner end portion.
  • At least a portion of the light exit surface of the light transmission unit may be formed round so that light reflected from an inner surface of the light exit surface of the light transmission unit is transmitted to the outside of the light exit surface of the light transmission unit.
  • a light exit surface of the light transmitting unit may be formed to protrude more outward than the shielding unit.
  • the height at which the light exit surface of the light emitting unit protrudes from the shielding unit may be greater than or equal to 0 ⁇ m and less than or equal to 5 ⁇ m.
  • the light transmitting part may include a second side surface part that contacts the shielding part and extends in the thickness direction of the pattern layer; an outer end portion forming an end of the light exit surface of the light transmitting unit; A second curvature portion formed at a portion where the second side surface portion and the outer end portion are connected and having a round curvature; may include a second curvature portion.
  • the second curvature part may be formed with a radius of curvature greater than 0 ⁇ m and less than or equal to 100 ⁇ m.
  • the outer end may be formed in a plane.
  • the outer end may be formed to have a round curvature.
  • a radius of curvature of the second curvature portion may be different from a radius of curvature of the outer end portion.
  • a radius of curvature of the second curvature portion may be smaller than a radius of curvature of the outer end portion.
  • the resin of the shielding part may have a refractive index lower than that of the light transmitting part.
  • the refractive index of the shielding part in which the resin and the shielding particles are mixed may be formed to be higher than the refractive index of the light transmitting part.
  • the base layer formed of a light-transmitting material
  • the substrate layer includes light transmitting parts formed of a light-transmitting material through which light incident from the base layer is transmitted and arranged spaced apart at predetermined intervals, a resin formed between the light transmitting parts spaced apart, and shielding particles dispersed in the resin.
  • a pattern layer including a shielding portion blocking light incident through the base layer and limiting a viewing angle by transmitting a part of the light incident from the substrate layer; Including, in order to improve light transmittance, at least a part of the light incident surface side surface of the shielding part in the direction in which light is incident or the light exit surface side surface of the light transmission part in the direction in which light is emitted is formed round in the pattern layer, so that light transmittance is improved. is provided.
  • the shielding unit may include a first side surface portion that is in contact with the light transmitting unit and extends in a thickness direction of the pattern layer; an inner end portion forming an end of the light incident surface side of the shielding part; A first curvature portion formed at a junction of the inner end portion and the first side surface portion and having a round curvature, and a light exit surface of the light transmitting portion may be formed to protrude outward more than the shielding portion.
  • the light-transmitting part may be formed with a refractive index higher than a refractive index of a material in contact with the outside of the light exiting surface of the light-transmitting part.
  • the base layer is disposed between the base layer and the pattern layer, and may further include a base portion formed of a light-transmitting material.
  • the base portion may be formed of the same material and the same refractive index as the light transmitting portion.
  • the high-brightness security film of the present invention some of the light incident on the surface of the light incident surface of the shielding part among the light entering the security film is reflected toward the light transmitting part, so that the light is not lost and the light transmittance can be improved.
  • light transmittance may be improved by minimizing light that does not pass through the light exit surface due to total internal reflection from the light exit surface side of the light emitting unit.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional security film
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cross-section of a security film according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a security film according to an embodiment of the present invention in which a base portion is omitted;
  • FIG. 4 is a view showing one form of the light incident surface side of the shielding unit of FIG. 2;
  • FIG. 5 is a view showing another form of the light incident surface side of the shielding portion of FIG. 2;
  • 6 is a view showing transmission, refraction, and reflection according to the angle of incidence of light at the boundary surface where media of different refractive indices contact each other;
  • FIG. 7 is a view showing how light is reflected and refracted on the surface of the shielding area of a conventional security film on the light incident surface side;
  • FIG. 8 is a view showing how light is reflected and refracted on the light incident surface side of a shielding unit of a security film according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a security film according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a view showing one form of a light exit surface of the light emitting unit of FIG. 9;
  • FIG. 11 is a view showing another form of a light exit surface of the light emitting unit of FIG. 9;
  • FIG. 12 is a view showing how light is reflected and refracted on the light exit surface of the transmission area of a conventional security film
  • FIG. 13 is a view showing how light is reflected and refracted on the light exit surface of the light transmitting part of the security film according to another embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2 to 5 a security film according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 5 .
  • the security film 100 may include a base layer 110 and a pattern layer 120 .
  • the base layer 110 may be formed of a film material such as a light-transmitting polymer.
  • the base layer 110 as described above is provided on the light incident side where light is incident and can be contacted or attached to the surface of a display or the like.
  • the pattern layer 120 is formed on the base layer 110 and includes a base portion 130 through which light passing through the base layer 110 is incident, and a light-transmitting portion through which light incident from the base portion 130 is transmitted ( 140) and a shielding unit 150 alternately disposed with the light transmitting unit 140 and shielding light to block a part of the light incident from the base layer 110 and transmit a part to limit the viewing angle. may be provided to do so.
  • the base portion 130 is disposed to be in contact with the base layer 110 and may be formed of a light-transmitting material.
  • the light transmitting part 140 is formed of the same light-transmitting material as the base part 130 and is spaced apart from each other at predetermined intervals.
  • the shielding part 150 is formed between the spaced apart light transmitting parts 140 and may be repeatedly disposed alternately with the light transmitting part 140 . Therefore, the shielding part 150 is arranged in such a way that the side surface and the light incident surface side are surrounded by the light transmitting part 140 and the base part 130 .
  • the shielding unit 150 may have a trapezoidal cross-section having a wider width on the light exit side than the width on the light incident side based on the light propagation direction within the security film 100, or a cross section in which the width of the light incident side is equal to the width of the light exit side. It may be formed in a rectangular cross section.
  • the light transmitting part 140 and the shielding part 150 may elongate in a predetermined direction along a flat surface when viewed from a plan view.
  • the base part 130 and the light transmitting part 140 may be formed of the same photocurable transparent resin material, and the shielding part 150 may include black pigment or dye or shielding particles such as carbon or metal.
  • the shielding part 150 may be formed by mixing resin and carbon particles dispersed in the resin.
  • the base part 130 and the light transmitting part 140 are made of the same material, they have the same refractive index, and the refractive index of the shielding part 150 is different from that of the base part 130 and the light transmitting part 140 .
  • the refractive index of the light transmitting part 140 and the base part 130 may have a higher refractive index than that of the resin forming the shielding part 150 .
  • the light transmitting part 140 and the base part 130 have a higher refractive index than the resin of the shielding part 150, the light transmittance of the security film is increased, and distortion of the transmitted image can be prevented.
  • the light incident surface of the substrate layer 110 or the light exit surface of the pattern layer 120 may be further provided with a functional imparting layer having functions such as an adhesive layer, an anti-fingerprint layer, or an anti-scratch layer.
  • the base portion 130 may not be formed as needed. That is, as shown in FIG. 3 , when the base portion 130 is not formed, the shielding portion 150 may be formed by directly contacting the base layer 110 .
  • the shielding part 150 is on the light incident surface side of the shielding part 150 so that the light reflected from the surface of the light incident surface side where light is incident is reflected toward the light transmitting part 140 side. At least a portion of the surface may be rounded.
  • the shielding portion 150 may include a first side portion 151 , an inner end portion 154 , and a first curvature portion 156 .
  • the first side portion 151 may form a side surface of the shielding portion 150 , contact the light transmitting portion 140 , and extend in a thickness direction of the pattern layer 120 .
  • the inner end 154 may form an end of the light incident surface side of the shielding part 150 .
  • the first curvature portion 156 is formed at a portion where the inner end portion 154 and the side surface portion are connected, and may be curved in a round shape.
  • the inner end portion 154 and the first curvature portion 156 are positioned on the side of the light incident surface of the shielding portion 150 .
  • the first curvature portion 156 is curved inwardly in a shape surrounding the shielding portion, and through this, the first curvature portion 156 receives at least a portion of the incident light may be guided toward the light transmitting unit 140 .
  • the inner end portion 154 may be formed round with the same radius of curvature as the first curvature portion 156 to induce light reflection, or a radius of curvature different from that of the first curvature portion 156. It can also be formed round. In this case, the inner end 154 may be formed by being rounded and curved in an inward direction in a form surrounding the shield 150 . Alternatively, as shown in FIG. 5, the inner end 154 may also be formed as a plane.
  • the radius of curvature of the first curvature portion 156 may be different from that of the inner end portion 154 according to required characteristics. That is, the radius of curvature of the first curvature portion 156 may be larger than that of the inner end portion 154 or smaller than the radius of curvature of the inner end portion 154 .
  • the radius of curvature of the first curvature portion 156 may be greater than 0 ⁇ m and less than or equal to 100 ⁇ m.
  • the width of the light incident surface side of the shielding part 150 is about 5 ⁇ m to 15 ⁇ m
  • the radius of curvature of the first curvature part 156 exceeds 100 ⁇ m, it is too large compared to the width of the shielding part 150. Since the radius of curvature becomes similar to a plane, the increase in transmittance may be insignificant. Therefore, in order to effectively increase the light transmittance, the radius of curvature of the first curvature portion 156 may be greater than 0 ⁇ m to less than 20 ⁇ m.
  • the length of the surface curve of the first curvature portion 156 may be greater or smaller than the surface length of the inner end portion 154 according to required characteristics.
  • the sum of the lengths of the surface curves of the first curvature portions 156 connected to both sides of the inner end portion 154 is the length of the inner end portion 154 according to the required characteristics. It may be formed larger than the surface length or may be formed smaller than the surface length of the inner end 154. For example, when the length of the curve of the first curvature portion 156 connected to both sides of the inner end portion 154 is larger than the length of the inner end portion 154, the first curvature incident on the first curvature portion 156 More light reflection can be induced in the direction of the light emitting unit.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating transmission, refraction, and reflection according to an incident angle of light at an interface S where medium A and medium B having different refractive indices are in contact.
  • the refractive index of the medium A is n1, and the refractive index of the medium B is n2. At this time, the refractive index n1 of the A medium is greater than the refractive index n2 of the B medium.
  • the light incident from medium A may be refracted at the interface S and transmitted to medium B.
  • FIG. 7 is a view showing how light is reflected and refracted on the surface of the light incident surface side of the shielding area 13 of the conventional security film 100.
  • the light incident on the surface of the light incident surface of the shielding area 13 of the security film 100 when the incident angle is smaller than the critical angle as shown in a, the light is emitted from the boundary surface of the shielding area 13 ( S) and proceeds to the shielding area 13, and is absorbed and lost in the shielding area 13.
  • the incident angle is equal to the critical angle as shown in b
  • the light propagates along the boundary surface S of the shielding region 13 and is reflected in the b′ direction.
  • FIG. 8 is a view showing how light is reflected and refracted on the light incident surface side of the shielding part 150 of the security film 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the tangential direction of the curved surface at the specific point becomes the medium boundary direction, and the direction perpendicular thereto becomes the direction at the incident angle of 0 degrees, and is indicated by a cross dotted line in the drawing accordingly.
  • the light incident on the first curvature part 156 side of the light incident surface of the shielding part 150 of the security film 100 when the incident angle is smaller than the critical angle as shown in a, the light is emitted in the shielding area ( 13) passes through the boundary surface S and proceeds to the shielding area 13 and is absorbed and lost in the shielding area 13.
  • the angle of incidence when the angle of incidence is equal to the critical angle, it proceeds along the boundary surface S and is reflected in the direction b'.
  • the reflected light may travel toward the light emitting unit 140 .
  • the incident angle is greater than the critical angle
  • the total reflection at the boundary surface S is directed toward the light exit surface of the light emitting unit 140 in the c' direction, so that the reflected light is transmitted through the light emitting unit 140. can proceed towards
  • the security film 100 of the light incident on the curved light incident surface of the shielding unit 150 when the incident angle is smaller than the critical angle, the light is lost, but when the incident angle is equal to or greater than the critical angle The light of is reflected toward the light emitting part 140 to increase the amount of light incident to the light emitting part 140 .
  • the shielding part 150 is made by mixing carbon, which serves as light-shielding particles, with resin.
  • the mixing ratio of resin and carbon is 90 to 99% by weight, , carbon may be in a ratio of 1 to 10%.
  • the carbon mixed with the resin may be uniformly distributed in the resin.
  • the mixing ratio of carbon in the resin of the shielding part 150 is only about 1 to 10%, since the shielding part 150 is formed long in the vertical direction, the light incident on the shielding part 150 While progressing in the shielding unit 150, the dispersed carbon particles are continuously in contact with each other, so that they can be absorbed or scattered to be shielded.
  • the refractive index of a mixture of the resin and the carbon may be higher than that of the light transmitting part 140 . That is, the refractive index of the resin, which is the main material of the shielding part 150, is smaller than the refractive index of the light transmitting part 140, but the refractive index of the shielding part 150 in a state where carbon is mixed with the resin is the light transmitting part 140. may be greater than the refractive index of
  • the action of light transmission, refraction, and reflection on the incident surface affects the shielding part. It can be seen as a case where light is incident from the light transmitting portion 140 or the base portion 130 having a higher refractive index than the resin of (150) to the resin of the shielding portion 150 having a lower refractive index.
  • the carbon ratio is less than 1%, the light shielding effect is reduced because the carbon particles contained in the shielding part 150 are not sufficient, and problems such as light being seen at a shielding angle outside the set viewing angle may occur.
  • the carbon ratio is 10% or more
  • uniform dispersion of carbon in the shielding part 150 is unfavorable due to poor dispersibility of carbon in the resin due to the characteristics of the carbon, and when the amount of carbon increases, the amount of resin decreases.
  • the amount of carbon is also increased at the interface of the shielding unit 150, which can rapidly reduce the light reflection induction effect described above, and thus the light transmittance of the security film can be weakened.
  • the security film 100 according to this embodiment was experimented with when the radius of curvature of the first curvature part was formed to be 2 ⁇ m to 4 ⁇ m, and the inner end was formed in a flat shape.
  • the security film 10 of the prior art has the same structure as the security film according to the embodiment of the present invention, except that, as shown in FIG. 1, the end of the shielding area 13 on the side of the light incident surface is formed as a plane.
  • the amount of light irradiated to the security film 100 according to the present embodiment and the conventional security film 10 were the same.
  • the transmittance 100 of the security film 10 of the prior art and the security film according to the embodiment of the present invention is small even though the area ratio of the light-transmitting part of the security film 100 of the embodiment of the present invention is small. It can be seen that the light transmittance is improved by 1.6%.
  • the security film 200 may include a base layer 210 and a pattern layer 220 .
  • the base layer 210 is substantially the same as the base layer 110 of the above-described embodiment, a detailed description thereof will be omitted.
  • the pattern layer 220 may include a base portion 230 , a light transmitting portion 240 and a shielding portion 250 .
  • base part 230 is substantially the same as the base part 130 of the above-described embodiment, a detailed description thereof will be omitted.
  • the shielding unit 250 may also be the same as the shielding unit 150 of the above-described embodiment. However, at least a part of the lower light incident surface side surface of the shielding unit 150 of the above-described embodiment is formed round, but the lower light incident surface side surface of the shielding unit 250 of this embodiment may be formed flat as needed. . Of course, the present invention is not limited thereto, and at least a portion of the surface on the side of the light incident surface may be formed round like the shielding unit 150 of the above-described embodiment.
  • the light reflected from the inner surface of the light exit surface 248 of the light emitting unit 240 is reflected from the light emitting unit 240.
  • At least a portion of the light exit surface 248 of the light emitting unit 240 may be formed round so as to be transmitted to the outside of the light exit surface 248 .
  • the light transmitting portion 240 may include a second side portion 242 , an outer end portion 244 , and a second curvature portion 246 .
  • the second side surface portion 242 may form a side surface of the light transmitting portion 240 , contact the shielding portion 250 , and extend in a thickness direction of the pattern layer 220 .
  • the outer end 244 may form an end of the light exit surface 248 of the light transmitting part 240 .
  • the second curvature portion 246 is formed at a portion where the second side surface portion 242 and the outer end portion 244 are connected and may be curved in a round shape.
  • the outer side of the light exit surface 248 of the light emitting unit 240 may form an optical boundary surface S in contact with external air or other functional imparting layers.
  • the refractive index of the light transmitting part 240 may be formed to be greater than the refractive index of a material in contact with the outside of the light exit surface 248, that is, the refractive index of air or the functional imparting layer.
  • the light exit surface 248 of the light transmission unit 240 protrudes more than the shielding part 250, and the protruding height is 0. It may be ⁇ m to 5 ⁇ m or less.
  • a significant amount of the light incident on the second curvature portion 246 may pass through the light exit surface 248 .
  • the outer end portion 244 may be formed as a flat surface, or as shown in FIG. 11, the outer end portion 244 has a radius of curvature different from that of the second curvature portion 246. Alternatively, it may be formed round with the same radius of curvature.
  • the radius of curvature of the second curvature portion 246 is greater than the radius of curvature of the outer end portion 244.
  • the light transmission effect can be increased for many lights that are reflected from the second side surface portion 242 and directed toward the second curvature portion 246 .
  • the radius of curvature of the second curvature portion 246 may be greater than 0 ⁇ m and less than or equal to 100 ⁇ m.
  • the width of the light exit surface 248 of the light transmitting part 240 is about 30 ⁇ m to 40 ⁇ m, when the radius of curvature of the second curvature part 246 exceeds 100 ⁇ m, the light transmitting part 240 Since the radius of curvature is too large compared to the width and becomes similar to a plane, the increase in transmittance may be insignificant. Therefore, in order to effectively increase light transmittance, the radius of curvature of the second curvature portion 246 may be greater than 0 ⁇ m to less than 20 ⁇ m.
  • FIG. 12 is a view showing how light is reflected and refracted on the light exit surface 14 of the transmission area of the conventional security film 10. Referring to FIG.
  • the light incident on the light exit surface 14 of the transmission area of the security film 10 when the incident angle is smaller than the critical angle as shown in a, the light is refracted and transmitted through the light exit surface 14. and proceeds in the direction a'.
  • the incident angle and the critical angle are the same as in b, the light travels along the boundary surface S of the light exit surface 14 and is reflected in the b' direction.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating how light is reflected and refracted on the light exit surface 248 of the light emitting unit 240 of the security film 200 according to the present embodiment.
  • the tangential direction of the curved surface of the second curvature portion 246 is the medium boundary direction, and the perpendicular direction thereof is the direction of the incident angle of 0 degrees, and is indicated by a cross dotted line in the drawing accordingly.
  • the incident angle when the incident angle is smaller than the critical angle as shown in a, the light While passing through the boundary surface S of the transmission region and being refracted, it may pass through the light exit surface 248 and proceed in the a' direction.
  • the incident angle is equal to the critical angle as shown in b, it proceeds along the boundary surface S and is reflected in the direction b'.
  • the reflected light is The light may pass through the light exit surface 248 and proceed in the b' direction.
  • total reflection may be performed at the boundary surface S and toward the inside of the light emitting part 240 in the direction c'.
  • the light exit surface 248 when the incident angle is greater than the critical angle, the light exit surface 248 is Although it cannot transmit, it can transmit through the light exit surface 248 when the incident angle is smaller than the critical angle, and thus the amount of light passing through the light exit surface 248 can be increased.
  • the light transmittance can be improved even when the incident angle is equal to the critical angle.

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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
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.

Claims (24)

  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. 제1항에 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.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 기재층과 상기 패턴층 사이에 배치되며, 광 투과성 재질로 형성되는 기저부를 더 포함하는, 보안필름.
  24. [규칙 제91조에 의한 정정 03.01.2023]　
    제23항에 있어서, 상기 기저부는 상기 투광부와 동일재질 및 동일 굴절율로 형성되는, 보안필름
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