特開 2022-75631 光学フィルム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022075631

(43)【公開日】2022-05-18

(54)【発明の名称】光学フィルム

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/02 20060101AFI20220511BHJP

   G02F 1/13357 20060101ALI20220511BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20220511BHJP

   F21V 5/00 20180101ALI20220511BHJP

   F21V 5/02 20060101ALI20220511BHJP

   G02B 5/04 20060101ALI20220511BHJP

   F21Y 103/00 20160101ALN20220511BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20220511BHJP

【ＦＩ】

G02B5/02 C

G02F1/13357

F21S2/00 431

F21V5/00 320

F21V5/00 530

F21V5/02 100

F21V5/02 300

G02B5/04 A

G02B5/04 F

F21Y103:00

F21Y115:10

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021180619

(22)【出願日】2021-11-04

(31)【優先権主張番号】10-2020-0147107

(32)【優先日】2020-11-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】509179087

【氏名又は名称】エルエムエス・カンパニー・リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＬＭＳ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】特許業務法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】キム ジンワン

(72)【発明者】

【氏名】チョ スンシク

(72)【発明者】

【氏名】イム ジュヒョク

【テーマコード（参考）】

2H042

2H391

3K244

【Ｆターム（参考）】

2H042BA04

2H042BA12

2H042BA20

2H391AA15

2H391AB03

2H391AB04

2H391AB40

2H391AC13

2H391AC26

2H391AC27

2H391AC53

2H391DA07

3K244AA01

3K244BA03

3K244BA08

3K244BA26

3K244BA48

3K244CA03

3K244DA01

3K244DA05

3K244EA03

3K244EA12

3K244GA01

3K244GA02

3K244GA10

3K244GA18

3K244GB16

3K244GC02

3K244GC07

3K244GC08

3K244GC13

(57)【要約】      （修正有）

【課題】改善された画質を提供する液晶表示装置用の光学フィルムを提供する。
【解決手段】本開示の様々な実施形態による光学フィルムは、一面に、第一方向に平行なパターン方向を有する複数のプリズムが形成されたプリズムパターン層と、前記プリズムパターン層の他面に形成された第１拡散層と、一面で前記第１拡散層と接し、前記第１方向と異なる第２方向の光軸方向を有するベースフィルムと、前記ベースフィルムの他面に接する第２拡散層とを含むことができる。その他に、様々な実施形態による光学フィルム、及び、光学フィルムを含むバックライトユニットを提供することができる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光学フィルムにおいて、
一面に、第１方向に平行なパターン方向を有する複数のプリズムが形成されたプリズムパターン層と、
前記プリズムパターン層の他面に形成された第１拡散層と、
一面で前記第１拡散層と接し、前記第１方向と異なる第２方向の光軸方向を有するベースフィルムと、及び
前記ベースフィルムの他面に接する第２拡散層と、を含む光学フィルム。

【請求項2】

前記第１拡散層及び前記第２拡散層は、ヘイズ処理された、請求項１に記載の光学フィルム。

【請求項3】

前記第１拡散層は、前記第２拡散層より高い濁度を有するようにヘイズ処理された、請求項２に記載の光学フィルム。

【請求項4】

前記第１拡散層は、５０％～９０％の濁度を有するように形成され、前記第２拡散層は、５％～４０％の濁度を有するようにヘイズ処理された、請求項１に記載の光学フィルム。

【請求項5】

前記プリズムパターン層及び前記ベースフィルムは、前記第１拡散層及び前記第２拡散層に比べて、相対的に高屈折率を有するように形成された、請求項１に記載の光学フィルム。

【請求項6】

前記プリズムパターン層及び前記ベースフィルムは、１．５６～１．７０の屈折率を有するように形成され、
前記第１拡散層及び前記第２拡散層は、１．４０～１．５５の屈折率を有するように形成された、請求項５に記載の光学フィルム。

【請求項7】

前記プリズムパターン層及び前記ベースフィルムの屈折率と、前記第１拡散層及び前記第２拡散層の屈折率とは、０．０１～０．３の屈折率の差を有するように形成された、請求項６に記載の光学フィルム。

【請求項8】

前記プリズムパターン層の前記第１方向は、前記ベースフィルムの第２方向と少なくとも３０度以上の角度を形成する、請求項１に記載の光学フィルム。

【請求項9】

バックライトユニットにおいて、
光源と、
前記光源から放出された光をガイドする導光板と、
前記導光板を透過した光を拡散させる拡散シートと、
一方向に沿って平行に配列された複数の第１プリズムパターンと、前記第１プリズムパターンを支持する透光性ベースフィルムを含む第１プリズムシートと、及び
前記第１プリズムシートの上部に積層され、前記第１プリズムパターンの配列方向とは異なる方向に沿って平行に配列された複数の第２プリズムパターンと、前記第２プリズムパターンを支持する透光性ベースフィルムを含む第２プリズムシートと、を含み、
前記第２プリズムシートは、前記透光性ベースフィルムの両面に、第１拡散層及び第２拡散層を含む光学フィルムを構成するバックライトユニット。

【請求項10】

前記光学フィルムに含まれているプリズムパターンのパターン方向は、前記ベースフィルムの光軸方向と指定された角度の差を有するように形成された、請求項９に記載のバックライトユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の様々な実施形態は、液晶ディスプレイ装置に用いられる光学フィルムに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、液晶ディスプレイ装置（liquid crystal display、ＬＣＤ）は、光を電子装置の画面全体に均一に照射するバックライトユニットを含むことができる。バックライトユニットは、光源、導光板、拡散シート、プリズムを含む光学フィルムを含むことができる。光源から出射された光は、導光板を介して上部に伝達され、上部に伝達された光は、拡散シートを通して拡散された後、上部に備えられた光学フィルムを介して、液晶パネルに伝達することができる。場合によって、バックライトユニットは、光学フィルムの上部に追加的な拡散シートをさらに備えてもよい。一般的な光学フィルムは、複数の拡散及び集光シートを積層することにより、光源の点光源を面光源に変換するように構成することができる。

【0003】

最近、開発されているディスプレイ装置は、徐々に厚さが薄くなっており、これにより、バックライトユニットも、薄型で制作されることが求められる。バックライトユニットでは、比較的厚い厚さを持つ拡散シートを除去するための開発が進められている。例えば、バックライトユニットとして、光源、導光板、 下拡散シート、光学フィルム及び上拡散シートを含む実施形態から、上拡散シートを除去することができる。

【0004】

しかし、バックライトユニットの厚さを減らすために、上拡散シートを除去する場合は、外観にフィルムを複数積層することにより発生される光の干渉現象であるニュートンリング（Newton's Ring）や電子装置のディスプレイ表面から虹色の汚れ（色不均一）が発生するレインボームラ（Rainbow Mura）現象が生じ、表示品質の低下が発生することができる。したがって、バックライトユニットを薄型化するとともに、表示品質の低下を防止できる方案の開発が必要である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】韓国公開特許第１０－２００７－００１３６７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本開示の様々な実施形態によると、改善された画質を提供する液晶表示装置用の光学フィルムを提供するためである。

【0007】

例えば、本開示によれば、光干渉の現象や色不均一の現象を防止できる光学フィルムが提供される。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の様々な実施形態によれば、一面に第一方向に平行なパターン方向を有する複数のプリズムが形成されたプリズムパターン層と、前記プリズムパターン層の他面に形成された第１拡散層と、一面で前記第１拡散層と接し、前記第一方向とは異なる第２方向の光軸方向を有するベースフィルムと、前記ベースフィルムの他面に接している第２拡散層とを含む光学フィルムを提供することができる。

【発明の効果】

【0009】

本開示の様々な実施形態によれば、光学フィルムの上面に、上拡散シートを備えていないことにより、バックライトユニットの薄型化に寄与することができる。

【0010】

本開示の様々な実施形態による光学フィルムは、上拡散シートを備えていなくても、ベースフィルムの両面に拡散層を含むことにより、光の干渉現象や色不均一現象を防止して、改善された画質を提供することができる。

【0011】

本開示の様々な実施形態による光学フィルムは、プリズムパターン層のパターン方向と、ベースフィルムの光軸方向とが、所定の角度以上の差を有するようにすることにより、光の干渉現象や色不均一現象を防止して、改善された画質を提供することができる。

【0012】

本開示の様々な実施形態による光学フィルムは、光学フィルムを構成する各要素の屈折率に差を置いて光の干渉現象や色不均一現象を防止して、改善された画質を提供することができる。

【0013】

本開示から得られる効果は、以上で言及した効果に限定されず、言及していないまた他の効果は、以下の記載から、本開示の属する技術分野における通常の知識を有する者に明確に理解され得る。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】いくつかの実施形態による液晶表示装置の分解斜視図である。

【図2】本開示の一実施形態による光学フィルムが適用された液晶表示装置の分解斜視図である。

【図3】本開示の一実施形態による光学フィルムを示す斜視図である。

【図4】本開示の一実施形態による光学フィルムを示す断面図である。

【図5】ベースフィルムの母材が延伸された様子を示す概念図である。

【図6】延伸されたベースフィルムの母材が、複数のベースフィルムにスリットされた様子を示した概念図である。

【図7】延伸されたベースフィルムの母材の幅に応じた光軸の配向角を示す図面である。

【図8】いくつかの実施形態による、スリットされた複数のベースフィルムにプリズムを成形する様子を示す図面である。

【図9】ベースフィルムの光軸方向と、プリズムパターン層のパターン方向との交差角による、液晶パネルの色不均一現象を示す図面である。

【図10】本開示の一実施形態による、スリットされた複数のベースフィルムにプリズムを成形する様子を示す図面である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本文書の様々な実施形態及びこれに使用された用語は、本文書に記載されている技術的特徴を、特定の実施形態に限定しようとするものではなく、当該実施形態の多様な変更、均等物、又は代替物を含むものと理解されるべきである。図面の説明に関連して、類似の又は関連の構成要素については、同様の参照符号を使用できる。アイテムに対応する名詞の単数形は、関連の文脈上、特に断りのない限り、一個又は複数個の前記アイテムを含むことができる。

【0016】

様々な実施形態によると、前述の構成要素それぞれの構成要素（例えば、モジュール又はプログラム）は、単数又は複数のオブジェクトを含んでもよく、複数のオブジェクトのうち一部は、他の構成要素に分離配置されてもよい。様々な実施形態によると、前述の当該構成要素のうち一つ以上の構成要素又は動作が省略されるか、又は一つ以上の他の構成要素又は動作が追加されることができる。代替的に又は追加に、複数の構成要素（例えば、モジュールまたはプログラム）は、一つの構成要素に統合されることができる。このような場合には、統合された構成要素は、前記複数の構成要素それぞれの構成要素の一つ以上の機能を、前記統合前に、前記複数の構成要素のうち当該構成要素によって実行されるものと同一又は類似に行うことができる。様々な実施形態によると、モジュール、プログラム又は他の構成要素によって実行される動作は、順次に、並列に、繰り返しに、又はヒューリスティックに実行されるか、前記動作のうち一つ以上が、他の順序で実行されるか、省略されるか、又は一つ以上の他の動作が追加されることができる。

【0017】

以下、添付の図面を参照して様々な実施形態について説明する。本実施形態を説明するにおいて、同一の構成については、同一の名称及び同一の符号が使用され、これによる付加的な説明は、省略することにする。また、本発明の実施形態を説明することにおいて、同一の機能を有する構成要素については、同一の名称及び同一の符号を使うだけ、実質的には、従来と全く同じではないことを、あらかじめ言う。

【0018】

様々な実施形態によると、「含む」又は「有する」などの用語は、明細書上に記載されている特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらの組み合わせが存在することを指定しようとするものであって、一つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらの組み合わせの存在又は付加の可能性を、予め排除しないものと理解されるべきである。

【0019】

図１は、いくつかの実施形態による液晶表示装置１の分解斜視図である。

【0020】

図１を参照すると、液晶表示装置（又はＬＣＤ（liquid crystal display）装置））１は、バックライトユニット１０と、液晶パネル２０とを含むことができる。様々な実施形態によると、バックライトユニット１０は、液晶パネル２０に光を照射するように、液晶パネル２０の背面（－Ｚ方向を向く面）に向けて配置されることができる。バックライトユニット１０は、光源１１、反射板１２、導光板１３、拡散シート１４、１７及びプリズムシート１５、１６を含むことができる。一実施形態によると、バックライトユニット１０は、図面に示されていないが、反射偏光シートをさらに含んでもよい。

【0021】

光源１１は、液晶パネル２０の背面に光を照射するための構成であって、光源１１から放出された光は、導光板１３によって面光源の形態に変換することができる。光源１１は、配列の構造に応じて、エッジ型又は直下型に分けられるが、直下型は、エッジ型に比べて分割駆動が可能であるので、エッジ型よりも繊細な映像を実現することができる。一実施形態によると、光源１１は、冷陰極蛍光ランプ（cold cathode fluorescent lamp: ＣＣＦＬ）、外部電極蛍光ランプ（external electrode fluorescent lamp）及び発光ダイオード（light emitting diode: ＬＥＤ、以下、ＬＥＤという）のうちいずれかであり得る。

【0022】

反射板１２は、導光板１３の後方に配置され、導光板１３の後方（－Ｚ軸方向を向く面）に向けて出射された光を、導光板１３に向けて反射させて入射させることにより、光の損失を最小化することができる。

【0023】

拡散シート１４、１７は、導光板１３から入射された光を、均一に分散することができる。拡散シート１４、１７は、光拡散剤ビーズ（beads）が加われている硬化性樹脂（例えば、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、エステルアクリレート及びラジカル発生型モノマーのうち少なくとも一つを選択して単独又は混合されたものである）溶液を塗布して、光拡散剤ビーズによって光拡散を引き起こすことができる。また、拡散シート１４、１７は、均一又は不均一なサイズの形状（例えば、球状）の突起パターン（又は突出部）が形成されて、光の拡散を促進することもできる。

【0024】

拡散シート１４、１７は、下拡散シート１４及び上拡散シート１７を含むことができる。下拡散シート１４は、導光板１３とプリズムシート１５との間に配置されてもよく、上拡散シート１７は、プリズムシート１６と液晶パネル２０との間に配置されてもよい。バックライトユニット１０が、反射偏光シートをさらに含む場合には、上拡散シート１７は、プリズムシート１６と反射偏光シートとの間に配置されてもよい。

【0025】

プリズムシート１５、１６は、表面に形成された光学パターンを用いて入射された光を集光した後、液晶パネル２０に出射することができる。プリズムシート１５、１６は、透光性ベースフィルムと、前記ベースフィルムの上面（＋Ｚ軸方向を向く面）に形成されたプリズムパターン層とを含むことができる。プリズムパターン層は、面方向の輝度を向上するために、指定した角度の傾斜面（例えば、４５°の傾斜面）が形成された三角アレイ（array）形態の光学パターン層として形成されることができる。プリズムパターン層のプリズムパターンは、三角柱形状であってもよく、三角柱の一面が、ベースフィルムと対面するように配置されることができる。

【0026】

一実施形態によると、プリズムシート１５、１６は、第１プリズムシート１５と、第２プリズムシート１６とを含んで、複合プリズムシートの構造を形成することができる。ここで、第２プリズムシート１６は、第１プリズムシート１５の上面の上に、重畳（overlap）されて配置されることができる。第１プリズムシート１５において、複数の第１プリズムパターンは、互いに並んで配列されることができる。各々の第１プリズムパターンは、一方向に延長された構造であってもよい。例えば、第１プリズムパターンそれぞれの頂点線Ｐ１は、Ｘ軸方向を向くように延長形成されることができる。同様に、第２プリズムシート１６では、複数の第２プリズムパターンも、互いに並んで配列されることができる。各々の第２プリズムパターンは、一方向に延長された構造であってもよい。例えば、第２プリズムパターンそれぞれの頂点線Ｐ２は、Ｙ軸方向を向くように延長形成されることができる。ここで、第１プリズムパターンの延長方向と、第２プリズムパターンの延長方向とは、説明の便宜上、Ｘ軸Ｙ軸に向けるものと示されている。ただし、図示された実施形態に限定されず、Ｘ軸又はＹ軸以外の他の方向に向けてもよい。

【0027】

反射偏光シート（図示せず）は、プリズムシート１５、１６及び上拡散シート１７の上部に備えられて、プリズムシート１５、１６から集光され、上拡散シートによって拡散された光に対して、一部の偏光は透過させ、他の偏光は、下部に反射させる役割を果たすことができる。

【0028】

液晶パネル２０は、光源１１から照射された光を、電気信号に応じて所定のパターンで屈折することができる。前記屈折された光は、液晶パネル２０の前面に配置されているカラーフィルタと偏光フィルタとを通過して、画面を構成することができる。

【0029】

図２は、本開示の一実施形態による光学フィルム１００が適用された液晶表示装置１の分解斜視図である。

【0030】

図２を参照すると、本開示の一実施形態による液晶表示装置（又はＬＣＤ（liquid crystal display）装置））１は、バックライトユニット１０と、液晶パネル２０とを含み、バックライトユニット１０は、光源１１、反射板１２、導光板１３、下拡散シート１４及びプリズムシート１５を含むことができる。バックライトユニット１０は、図面には示されていないが、反射偏光シートをさらに含んでもよい。以下、図１と重複する部分の説明は省略するようにする。本開示の液晶表示装置１は、図１の上拡散シート１７を備えず、本開示の光学フィルム１００を提供することを特徴とすることができる。

【0031】

本開示で「光学フィルム」とは、プリズムシートと透光性ベースフィルムにさらに光拡散層を含むフィルムを意味することがある。図２の図面では、説明の便宜のために、多少誇張して描いているが、光学フィルム１００に含まれる光拡散層（例えば、図３で後述する第１拡散層１２０及び／又は第２拡散層１４０）は、上拡散シート１７の厚さ（例えば、５０～２００μｍ）に比べて、厚さが非常に薄く形成（例えば、光拡散層の厚さ１～１０μｍ）されることができる。光学フィルム１００は、複数の光拡散層（例えば、図３で後述する第１拡散層１２０及び第２拡散層１４０）を含むことができる。光学フィルム１００に含まれる光拡散層（例えば、図３で後述する第１拡散層１２０及び第２拡散層１４０）は、拡散シートの厚さに比べて薄く形成されるので、複数備えられても、図２の液晶表示装置１は、上拡散シート１７を備えた図１の液晶表示装置１に比べて薄型化することができる。

【0032】

本開示の様々な実施形態による本開示の液晶表示装置１は、図１の上拡散シート１７を備えず、プリズムシート１５、１６のいずれかを、複数の光拡散層が備えられている光学フィルム１００に代替することができる。一実施形態によると、図１の第２プリズムシート１６を光学フィルム１００に代替することができる。本開示の様々な実施形態による光学フィルム１００は、図１の上拡散シート１７を備えていないものの、前記上拡散シート１７を代替するように、既存の上拡散シート１７に隣接した第２プリズムシート１６を、複数の光拡散層１２０、１４０を含む光学フィルム１００に代替することができる。

【0033】

図３は、本開示の一実施形態による光学フィルム１００を示す斜視図である。図４は、本開示の一実施形態による光学フィルム１００を示す断面図である。

【0034】

本開示の一実施形態による光学フィルム１００は、プリズムパターン層１１０、第１拡散層１２０、ベースフィルム１３０及び第２拡散層１４０を含むことができる。

【0035】

プリズムパターン層１１０の一面には、第１方向（例えば、Ｙ方向）に向けて平行なパターン方向を有する複数のプリズムパターンが形成できる。プリズムパターンの断面は、三角形であってもよい。プリズムパターン層の他面には、第１拡散層１２０が形成される。第１拡散層１２０は、プリズムパターン層のプリズムパターンが形成された面とは反対面に形成され、第１拡散層１２０の他の一面には、ベースフィルム１３０が配置されることができる。前記プリズムパターン層１１０、第１拡散層１２０、ベースフィルム１３０及び第２拡散層１４０は、接着剤によって接着することができる。ここで、接着剤は、アクリル系、ポリエステル系ポリマーを含む接着剤であってもよい。また、接着剤は、感圧性接着剤（ＰＳＡ: pressure sensitive adhesive）であってもよい。ただし、前記接着剤の例示に限定されないことに留意しなければならない。

【0036】

ベースフィルム１３０は、第１拡散層１２０及びプリズムパターン層１１０を支持するための構成である。例えば、ベースフィルム１３０は、光を透過できる透明な材質、例えば、ポリカーボネート（polycarbonate）系、ポリスルホン（polysulfone）系、ポリアクリレート（polyacrylate）系、ポリスチレン（polystyrene）系、ポリ塩化ビニル（poly vinyl chloride）系、ポリビニルアルコール（polyvinyl alcohol）系、ポリノールボーネン（polynorbornene）系、ポリエステル（polyester）系の物質を含んでなり得る。具体的な例として、ベースフィルム１３０は、ポリエチレンテレフタレート（polyethylene terephtalate）又はポリエチレンナフタレート（polyethylene naphthalate）などからなり得る。以下の図５の説明から詳しく後述するが、ベースフィルム１３０は、プリズムパターン層１１０のパターン方向である第１方向（例えば、Ｙ軸）とは異なる第２方向の光軸方向を有することができる。これと共に、ベースフィルム１３０の他の一面には、第２拡散層１４０が形成されることができる。

【0037】

ベースフィルム１３０の厚さは、例えば、約１０～約５００μｍ、より具体的には、約５０～約３００μｍであり得る。しかし、ベースフィルム１３０の厚さは、前記例示に限定されないのはもちろんである。

【0038】

本開示による光学フィルム１００は、ベースフィルム１３０に基づいて、一面と他面、即ち、両面に光拡散層１２０、１４０をそれぞれ備えることで、光拡散の効果と、光干渉現象及び色不均一現象を低減する効果とを増大することができる。

【0039】

光拡散の効果と関連して、プリズムパターン層１１０及びベースフィルム１３０は、高屈折率を有することができ、第１拡散層１２０及び第２拡散層１４０は、プリズムパターン層１１０及びベースフィルム１３０に比べて、相対的に低い屈折率を有するように形成されることができる。

【0040】

次は、光学フィルム１００を構成する各レイヤーの屈折率を示す表である。

【0041】

【表1】

【0042】

例えば、前記表１で示しているように、真空状態の屈折率を１とすると、プリズムパターン層１１０及びベースフィルム１３０は、１．５６～１．７０の屈折率を有し、第１拡散層１２０及び第２拡散層１４０は、１．４０～１．５５の屈折率を有することができる。ここで、プリズムパターン層１１０及びベーフィルム１３０の屈折率と、第１拡散層１２０及び第２拡散層１４０の屈折率との差は、０．０１～０．３であり得る。

【0043】

次は、光学フィルム１００を構成するレイヤーの屈折率の様々な例示及びこれによる拡散効果を示す表である。

【0044】

【表2】

【0045】

例えば、前記表２の第１実施形態及び第２実施形態を比較すると、上拡散シートを備えていない光学フィルム１００に設けられた拡散層として、プリズムパターン層１１０と、ベースフィルム１３０との間の第１拡散層１２０をのみ備える場合には、ベースフィルム１３０の下面を通して入射された光が順次に、高屈折率の部材 → 低屈折率の部材 → 高屈折率の部材を通過して出射するようになる。このように、光学フィルム１００に第１拡散層１２０をのみ備える場合には、ニュートンリング（newton's ring）と、レインボームラ（rainbow mura）現象とが観測され得る。これと異なって、光学フィルム１００に第２拡散層１４０をさらに含むと、ニュートンリング（newton's ring）とレインボームラ（rainbow mura）現象を防止できるようになる。即ち、光学フィルム１００に、第１拡散層１２０のみならず、第２拡散層１４０をさらに含むことにより得られる光学効果が顕著に大きくなり得る。

【0046】

また、前記表２の第３実施形態と第４実施形態をさらに参考すると、第３実施形態に比べて、第４実施形態の場合には、他の光学フィルム１００層内の他の媒質に比べて、相対的に低屈折率を有する第２拡散層１４０がさらに含まれることにより、光拡散度をより下げることができるようになり、これにより、光拡散による光の干渉現象を低減できる効果を有することがある。例えば、第２拡散層１４０の下面を通して入射された光が、順次に低屈折率の部材→高屈折率の部材 → 低屈折率の部材→ 高屈折率の部材を通過して出射するようになる。一実施形態によると、本発明は、第２拡散層１４０をさらに含むことにより、低屈折率の媒質から高屈折率の媒質を通過することに従い、光が拡散される経路を２重に備えることにより、光拡散度をより精密に調整できるという長所がある。第１拡散層１２０及び第２拡散層１４０は、硬化性樹脂（例えば、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、エステルクリレート）及びラジカル発生型モノマーのうち少なくとも一つを選択して単独又は混合されたものである）溶液に光拡散剤ビーズを添加して、光拡散を引き起こすこともできる。

【0047】

また、光干渉現象及び色不均一現象を低減する効果と関連して、第１拡散層１２０及び第２拡散層１４０をヘイズ（haze）処理することができる。ここで、「ヘイズ処理」とは、第１拡散層１２０及び第２拡散層１４０の表面を粗い表面にして濁度を高めるマット（matte）処理、ガラス、ポリマーなどビーズを用いて濁度を高めるビーズ（bead）処理を含めて、濁度を高める全ての処理方式を含むことができる。前記第１拡散層１２０及び第２拡散層１４０をヘイズ（haze）処理することにより、図１の上拡散シート１７を備えていないことによる光干渉や色不均一現象を低減することができる。例えば、光学フィルムに備えられる拡散層として、プリズムパターン層１１０と、ベースフィルム１３０との間に、ヘイズ処理された第１拡散層１２０をのみ備える場合には、ベースフィルム１３０の下面を通して入射された光が、順次にベースフィルム１３０、第１拡散層１２０及びプリズムパターン層１１０を通過しながら出光されるが、出光される光の濁度は、各部材の屈折率の差によって、希望の程度の値を持たないことがある。例えば、６０％～９０％の濁度を有するように、ヘイズ処理された第１拡散層１２０をのみ含む光学フィルムの場合、プリズムパターン層１１０から出光される光は、３０％～４５％の濁度をのみ有することができる。このような現象を補償するために、本開示の光学フィルム１００は、第１拡散層１２０及び第２拡散層１４０の両方にヘイズ処理を行うことができる。例えば、第１拡散層１２０は、５０％～９０％の濁度を有するようにヘイズ処理し、第２拡散層１４０は、５％～４０％の濁度を有するようにヘイズ処理をすることができる。このようにヘイズ処理された第１拡散層１２０をのみ備える場合より、第１拡散層１２０と共にヘイズ処理された第２拡散層１４０がさらに含まれることにより得られる光干渉現象及び色ムラ現象を低減する効果が顕著に大きくなり得る。

【0048】

図５は、ベースフィルムの母材２００が延伸された様子を示す概念図である。

【0049】

図５を参照すると、ベースフィルム（例えば、図３のベースフィルム１３０）を用意するために、ベースフィルムの母材２００を一方向に延伸した状態で、複数のベースフィルム片にスリット（slitting）することができる。例えば、工程進行方向と平行な方向（例えば、以下、フィルム走行方向（ＭＤ）という）にベースフィルムの母材２００をカットして、複数のフィルム片（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５）を作ることができる。ただし、図５の前記複数のフィルム片は、一例示に過ぎず、一つのベースフィルムの母材２００を用いて、これよりも多くの数のフィルム片又はこれよりも少ない数のフィルム片を制作することも可能である。

【0050】

様々な実施形態によると、ベースフィルムの母材２００は、ロール（roll）の形態で巻いて備えられることができる。

【0051】

本開示では、「延伸」とは、未延伸されたベースフィルムの母材２００を、一方向（例えば、フィルム走行方向（ＭＤ））に伸ばすことを意味する。

【0052】

様々な実施形態によると、ベースフィルムの母材２００は、二軸延伸工程を経て異方性（anisotropy）を有することができる。

【0053】

ここで、「二軸延伸」というのは、未延伸されたベースフィルムの母材２００を、互いに異なる二つの方向（例えば、フィルム走行方向（ＭＤ）と、フィルム幅方向（ＴＤ））に伸ばすことを意味する。

【0054】

ベースフィルムの母材２００を、互いに異なる二つの方向（例えば、ＭＤとＴＤ）に伸ばすことにより、ベースフィルムの内部の分子配列方向が変わり得る。一実施形態によると、ベースフィルムの母材２００は、工程進行方向に延伸される過程で、図５の矢印のような方向に力を受け、フィルム走行方向への延伸はもちろん、フィルムの幅方向にも延伸することができる。様々な実施形態によると、このような二軸延伸工程は、複数のロール成型機２１０、２２０を用いて実現することができる。

【0055】

ベースフィルムの母材２００は、二軸延伸工程を経て広く伸ばし、かつ長く伸ばす過程で異方性を示すようになり、光の進行方向に沿って屈折率が変化する複屈折（double refraction）を示す分子配列方向を有することができる。

【0056】

図６は、延伸されたベースフィルムの母材が、複数のベースフィルムにスリットされた様子を示した概念図である。図７は、延伸されたベースフィルムの母材の幅に沿った光軸配向角を示す図面である。

【0057】

図６を参照すると、ベースフィルムの母材は、二軸延伸したとき、ベースフィルムの母材の走行方向と幅方向に沿って、分子配列方向（配向角）が変わり得る。例えば、ベースフィルムの母材の複数の片（例えば、図５のＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５）のうち中央に位置した片（Ｎ３；Slitting No. 3）の分子配列方向は、フィルムの走行方向と大体に平行に形成されることができる。そして、ベースフィルムの母材の複数の片（例えば、図５のＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５）のうち中央に位置した片（Ｎ３；Slitting No. 3）に隣接した片（Ｎ２；Slitting No. 2）（Ｎ４；Slitting No. 4）の分子配列方向は、フィルム走行方向から０度より大きい角度の差を有するように形成されることができる。そして、ベースフィルムの母材の複数の片（例えば、図５のＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５）のうち最外郭に位置した片（Ｎ１；Slitting No. 1）（Ｎ５；Slitting No. 5）の分子配列方向は、フィルム走行方向に基づいて、前記片（Ｎ２；Slitting No. 2）（Ｎ４；Slitting No. 4）よりも大きな角度の交差角を有するように形成されることができる。

【0058】

図７を参照すると、ベースフィルムの母材は、ベースフィルムの母材の幅方向に沿って、ベースフィルムの母材の中央から外郭に行くほど分子配列方向（配向角）が、変化することが確認できる。例えば、厚さが異なる（例えば、５０μｍ、７５μｍ）二つのベースフィルムの母材を延伸する実施形態において、二つのベースフィルムの両方とも二軸延伸される工程を経て、異方性を示すようになって、ベースフィルムの母材の中央から外郭に行くほど分子配列方向（配向角）が変わることが確認できる。分子配列方向（配向角）は、大体に幅方向に対して線形的に増加することができる。

【0059】

例えば、図６及び図７を一緒に参照すると、ベースフィルムの母材のスリットされた複数の片（例えば、図５のＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５）のうち、中央に位置した片（Ｎ３；Slitting No. 3）の配向角は、約０度と形成され、それに隣接した片（Ｎ２；Slitting No. 2）（Ｎ４；Slitting No. 4）の配向角は、約０度超過３０度未満と形成され、最外郭に位置した片（Ｎ１；Slitting No. 1）（Ｎ５；Slitting No. 5）の配向角は、３０度以上と形成され得る。前記ベースフィルムの片に対して光を入射させると、光の進行方向が、前記互い異なる配向角に対応して変わり得る。即ち、本開示で配向角が変わることは、光の進行方向（以下、「光軸方向」という）が変わることを意味する。

【0060】

本開示の様々な実施形態による光学フィルム１００は、ベースフィルム１３０を含むものの、前記ベースフィルム１３０の光軸方向（例えば、第２方向）が、プリズムパターン層１１０のパターン方向（例えば、第１方向）と所定の角度以上に交差するようにすることで、光干渉現象と、色不均一現象とを低減しようとする。

【0061】

図８は、いくつかの実施形態による、スリットされた複数のベースフィルムにプリズムを成形する様子を示す図面である。

【0062】

図８を参照すると、比較実施例として、二軸延伸されたベースフィルムの母材の幅方向（ＴＤ）に五つの片（例えば、図５のＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５）が配列されたものに、フィルム走行方向（図８に示された矢印の方向）と平行な方向にプリズムを成形することを示す。ここで、プリズム成形方向（ＰＤ）は、プリズムパターンのパターン方向を意味する。

【0063】

この場合、ベースフィルムの母材のスリットされた複数の片（例えば、図５のＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５）のうち、中央に位置した片（Ｎ３；Slitting No. 3）の配向角は、約０度に形成され、この片を用いて製造されたベースフィルムの光軸方向（第２方向）は、プリズムパターンのパターン方向（第１方向）とほぼ平行することができる。これに隣接した片（Ｎ２；Slitting No. 2）、（Ｎ４；Slitting No. 4）の配向角は、約０度超過３０度未満に形成され、この片を用いて製造されたベースフィルムの光軸方向（第２方向）は、プリズムパターンのパターン方向（第１方向）と約０度超過３０度未満の交差角を有することができる。また、最外郭に位置した片（Ｎ１；Slitting No. 1）（Ｎ５；Slitting No. 5）の配向角は、約３０度以上に形成され、この片を用いて製造されたベースフィルムの光軸方向（第２方向）は、プリズムパターンのパター方向（第１方向）と約３０度以上の交差角を有することができる。

【0064】

図９は、ベースフィルムの光軸方向と、プリズムパターン層のパターン方向との交差角による、液晶パネルの色不均一現象を示す図面である。

【0065】

本出願人は、前記ベースフィルムの光軸方向（第２方向）及びプリズムパターンのパターン方向（第１方向）の交差角に応じて出光される光によって、液晶フィルム２０に表示される画面における色不均一現象（rainbow mura）を測定した。

【0066】

例えば、図９に示されたように、ベースフィルムの光軸方向（第２方向）と、プリズムパターンのパターン方向（第１方向）との交差角が、０度である実施形態では、液晶パネル２０に表示される画面にレインボー汚れ（rainbow mura現象による汚れ）が顕著であることが確認できる。ベースフィルムの光軸方向（第２方向）と、プリズムパターンのパターン方向（第１方向）との交差角が、０度超過３０度未満である実施形態では、液晶パネル２０に表示される画面のレインボームラが、交差角の０度である実施形態より少ないが、少なくとも視認される程度に観測されることが確認できる。ベースフィルムの光軸方向（第２方向）と、プリズムパターンのパターン方向（第１方向）との交差角が、３０度以上である実施形態では、液晶パネル２０に表示される画面のレインボームラが、観測されないことが確認できる。

【0067】

そこで、再び図８を参照すると、二軸延伸工程を経て形成された複数の片（例えば、図５のＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５）をベースフィルムとして、これにプリズムパターン層を成形して光学フィルムを製造する際、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４を用いたものは、レインボームラが観測され得る。即ち、ベースフィルムの製造工程上の理由から、レインボームラが観測され、製品の品質の低下を引き起こすことができる。

【0068】

図１０は、本開示の一実施形態による、スリットされた複数のベースフィルムにプリズムを成形する様子を示す図面である。

【0069】

色不均一現象を最小化するために、本開示の様々な実施形態による光学フィルム１００は、光軸方向（第２方向）が、プリズムパターン層のパターン方向（第１方向）と所定の角度以上（例えば、３０度以上）の交差角を有するように形成されたベースフィルムを含むことができる。

【0070】

図１０を参照すると、二軸延伸されたベースフィルムの母材の幅方向（ＴＤ）に五つの片（例えば、図５のＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５）が配列されたものに、前記五つの片に形成された光軸方向を考慮して、各五つの片ごとに互いに異なる方向（例えば、図１０に示された矢印の方向）にプリズムが配向されるように成形することができる。

【0071】

例えば、ベースフィルムの母材のスリットされた複数の片（例えば、図５のＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５）の光軸方向と、前記複数の片（例えば、図５のＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５）上に成形されたプリズムパターンのパターン方向とは両方、３０度以上の交差角を有することができる。

【0072】

本開示の様々な実施形態によると、ベースフィルム１３０の光軸方向と、前記プリズムパターンのパターン方向とは、３０度以上の交差角を有するように成形することができ、これにより、色不均一（rainbow mura）現象を著しく低減できるようになる。また、本開示の様々な実施形態によると、二軸延伸された複数の片（例えば、図５のＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５）すべてに対して、色不均一現象を低減できる方法を提供することができる。

【0073】

前述の内容をまとめると、本開示の様々な実施形態による光学フィルム１００は、上面に上拡散シートを備えていないことにより、バックライトユニットの薄型化に寄与することができる。

【0074】

また、本開示の様々な実施形態による光学フィルム１００は、上拡散シートを備えていなくても、ベースフィルム１３０の両面に拡散層１２０、１４０を含むことにより、光干渉現象や色不均一現象を防止して、改善された画質を提供することができる。

【0075】

なお、本開示の様々な実施形態による光学フィルムは、プリズムパターン層１１０のパターン方向（第１方向）と、ベースフィルム１３０の光軸方向（第２方向）とが、所定の角度以上の差を有するようにすることにより、光干渉現象や色不均一現象を防止して、改善された画質を提供することができる。

【0076】

本開示の様々な実施形態による光学フィルムは、光学フィルム１００を構成する各要素（プリズムパターン層１１０、第１拡散層１２０、ベースフィルム１３０、第２拡散層１４０）の屈折率に差を置くことにより、光干渉現象や色不均一現象を防止して、改善された画質を提供することができる。

【0077】

本開示の様々な実施形態によれば、一面に、第一方向に平行なパターン方向を有する複数のプリズムが形成されたプリズムパターン層（例えば、図３のプリズムパターン層１１０）と、前記プリズムパターン層の他面に形成された第１拡散層（例えば、図３の第１拡散層１２０）と、一面で前記第１拡散層と接し、前記第１方向とは異なる第２方向の光軸方向を有するベースフィルム（例えば、図３のベースフィルム１３０）と、前記ベースフィルムの他面に接する第２拡散層（例えば、図３の第２拡散層）と、を含む光学フィルム（例えば、図３の光学フィルム１００）を提供することができる。

【0078】

様々な実施形態によると、前記第１拡散層及び第２拡散層は、ヘイズ処理されることができる。

【0079】

様々な実施形態によると、前記第１拡散層は、６０～９０％の濁度を有するように形成され、前記第２拡散層は、５～２５％の濁度を有するようにヘイズ処理されることができる。

【0080】

様々な実施形態によると、前記プリズムパターン層及び前記ベースフィルムは、前記第１拡散層及び前記第２拡散層に比べて、相対的に高屈折率を有するように形成されることができる。

【0081】

様々な実施形態によると、前記プリズムパターン層及び前記ベースフィルムは、１．５６～１．７０の屈折率を有するように形成され、前記第１拡散層及び前記第２拡散層は、１．４０～１．５５の屈折率を有するように形成されることができる。

【0082】

様々な実施形態によると、前記プリズムパターン層及び前記ベースフィルムの屈折率と、前記第１拡散層及び前記第２拡散層の屈折率とは、０．０１～０．３の屈折率の差を有するように形成されることができる。

【0083】

様々な実施形態によると、前記プリズムパターン層の前記第１方向は、前記ベースフィルムの第２方向と少なくとも３０度以上の角度を形成することができる。

【0084】

本開示の様々な実施形態によると、光源と、前記光源から放出された光をガイドする導光板と、前記導光板を透過した光を拡散させる拡散シートと、一方向に沿って平行に配列された複数の第１プリズムパターンと、前記第１プリズムパターンを支持する透光性ベースフィルムを含む第１プリズムシートと、及び前記第１プリズムパターンの配列方向とは異なる方向に沿って平行に配列された複数の第２プリズムパターンと、前記第２プリズムパターンを支持する透光性ベースフィルムを含む第２プリズムシートと、を含み、前記第１プリズムシート又は第２プリズムシートのうち少なくとも一つは、前記透光性ベースフィルムの両面に、第１拡散層及び第２拡散層を含む光学フィルムを構成するバックライトユニットを提供することができる。

【0085】

様々な実施形態によると、前記光学フィルムに含まれたプリズムパターンのパターン方向は、前記ベースフィルムの光軸方向と指定された角度の差を有するように形成されることができる。

【0086】

以上で説明した本開示の様々な実施形態の光学フィルム、及び、これを含むバックライトユニットは、前述の実施形態及び図面によって限定されるものではなく、本開示の技術的範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であることは、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者にとって明らかであろう。

【符号の説明】

【0087】

１０ バックライトユニット
１１ 光源
１３ 導光板
１４ 下拡散シート
１５ 第１プリズムシート
１６ 第２プリズムシート
１７ 上拡散シート
１００ 光学フィルム
１１０ プリズムパターン層
１２０ 第１拡散層
１３０ ベースフィルム
１４０ 第２拡散層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】