特開 2024-110956 光制御フィルム、バックライトユニット、及びディスプレイ装置

(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】P2024110956

(43)【公開日】2024-08-16

(54)【発明の名称】光制御フィルム、バックライトユニット、及びディスプレイ装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/00 20060101AFI20240808BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20240808BHJP

   G02F 1/13357 20060101ALI20240808BHJP

   G02F 1/1335 20060101ALI20240808BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20240808BHJP

   G02B 5/30 20060101ALI20240808BHJP

【ＦＩ】

G02B5/00 Z

F21S2/00 481

F21S2/00 431

G02F1/13357

G02F1/1335 500

G02F1/1335 510

G09F9/00 336Z

G02B5/30

【審査請求】有

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024015164

(22)【出願日】2024-02-02

(31)【優先権主張番号】10-2023-0015094

(32)【優先日】2023-02-03

(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】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】ハム，ムンホ

(72)【発明者】

【氏名】チョ，チャンヒ

(72)【発明者】

【氏名】イ，ウジョン

(72)【発明者】

【氏名】イ，ジョンムン

(72)【発明者】

【氏名】イ，ウォニ

【テーマコード（参考）】

2H042

2H149

2H291

2H391

3K244

5G435

【Ｆターム（参考）】

2H042AA02

2H042AA04

2H042AA06

2H042AA10

2H042AA15

2H042AA26

2H149AA02

2H149AB01

2H149BA03

2H149FC01

2H149FC06

2H291FA13Z

2H291FA25Z

2H291FA45Z

2H291FA46Z

2H291FA60Z

2H291FA71Z

2H291FA82Z

2H291FA85Z

2H291FA95Z

2H291FD04

2H291FD34

2H291LA22

2H291LA26

2H391AA03

2H391AA15

2H391AB03

2H391AB04

2H391AB06

2H391AB34

2H391AB40

2H391AC10

2H391AC13

2H391AC25

2H391AC30

2H391AC32

3K244AA01

3K244BA07

3K244BA50

3K244CA02

3K244CA03

3K244DA01

3K244EA02

3K244EA12

3K244GA01

3K244GA02

3K244GA03

3K244GA04

3K244GA05

3K244GA08

3K244GA10

5G435AA01

5G435BB12

5G435EE27

5G435FF03

5G435FF05

5G435FF13

5G435GG17

5G435KK07

5G435LL17

(57)【要約】

【課題】光制御フィルムを提供する。
【解決手段】光制御フィルム、バックライトユニット、ディスプレイ装置は、並んで配置された複数の吸光パターンと、複数の吸光パターンの少なくとも一部を囲む透光部分とを含むルーバーフィルム、偏光リサイクル用の反射偏光フィルムであって、ルーバーフィルムに伝達される光の角度を調整するように構成された反射偏光フィルム、及びルーバーフィルムと反射偏光フィルムとの間に配置された第１の接着層を含むことができる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

並んで配置された複数の吸光パターンと、前記複数の吸光パターンの少なくとも一部を囲む透光部分とを含むルーバーフィルム、
前記ルーバーフィルムに伝達される光の角度を調整するように構成された反射偏光フィルム、及び
前記ルーバーフィルムと前記反射偏光フィルムとの間に配置された第１の接着層を含み、
前記透光部分の第１の屈折率と、前記複数の吸光パターンの第２の屈折率との差は、０．０５以上であり、
前記複数の吸光パターンは、互いに対して非対称に形成された第１の側面と第２の側面とを含む、光制御フィルム。

【請求項2】

前記第１の側面は、前記反射偏光フィルムに対して第１の角度だけ傾斜し、
前記第２の側面は、前記反射偏光フィルムに対して実質的に垂直である、請求項１に記載の光制御フィルム。

【請求項3】

前記第１の角度は、３．５度～５度である、請求項２に記載の光制御フィルム。

【請求項4】

前記反射偏光フィルムは、指定された角度範囲の光を透過し、前記指定された角度を超える光は、反射するように構成された、請求項１に記載の光制御フィルム。

【請求項5】

前記複数の吸光パターンは、第１の方向に沿って配列され、
前記反射偏光フィルムは、前記第１の方向に沿って形成された透過軸を含む、請求項１に記載の光制御フィルム。

【請求項6】

前記ルーバーフィルム上に配置された第１のベースフィルム、及び
前記第１のベースフィルム上に配置された複数の突出部を含むマット層をさらに含む、請求項１に記載の光制御フィルム。

【請求項7】

前記複数の突出部は、少なくとも一部が曲面を有する不規則な形状に形成された、請求項６に記載の光制御フィルム。

【請求項8】

前記複数の吸光パターンは、前記第１の接着層に向かう下面と、前記下面とは反対側の上面とを含み、
前記上面は、前記第１のベースフィルムに対して離隔された、請求項６に記載の光制御フィルム。

【請求項9】

反射偏光フィルム下に位置する第２のベースフィルム、及び
前記反射偏光フィルムと前記第２のベースフィルムとの間に位置する第２の接着層をさらに含む、請求項１に記載の光制御フィルム。

【請求項10】

前記第２のベースフィルムの下に位置するコーティング層をさらに含む、請求項９に記載の光制御フィルム。

【請求項11】

前記反射偏光フィルムの第３の屈折率は、前記第１の接着層の第４の屈折率と異なる、請求項１に記載の光制御フィルム。

【請求項12】

前記第１の接着層は、前記複数の吸光パターンの下面及び前記透光部分の背面に接合された、請求項１に記載の光制御フィルム。

【請求項13】

光源、
請求項１に記載の光制御フィルム、及び
前記光源から入射した光を、前記光制御フィルムに伝達するための導光板を含む、バックライトユニット。

【請求項14】

液晶パネル、及び
前記液晶パネルの下部に位置する請求項１３に記載のバックライトユニットを含む、ディスプレイ装置。

【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、光制御フィルム、光制御フィルムを含むバックライトユニット及び光制御フィルムを含むディスプレイ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ディスプレイの発展とともに、ディスプレイ上に表示された情報を、他人に公開しないことを目的とした光制御フィルムの開発が必要とされている。例えば、車両用ディスプレイ市場が大きくなるにつれて、車両用ディスプレイの活用が増えており、運転者と同乗者の安全のために、運転中に運転者が、ディスプレイ上に表示される映像を見ないようにする目的で、視野角を制御できる光制御フィルムが開発されている。

【0003】

一般に、光制御フィルムは、プライバシーの保護及び／又は視野角の制限を目的として、ルーバー（louver）フィルムを含むことができる。また、光制御フィルムは、角度によって光の透過率が変化するように構成されたフィルムを含むことができる。そのため、視野角及び輝度を向上させることができる光制御フィルムが求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特表２００４－５１４１６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

光制御フィルムの視野角を小さくするために、複数（例えば、２枚）の光学シートが積層されることがある。しかしながら、積層された複数の光学シートを含む光学フィルムを用いる場合、光学フィルムの厚さが増加し、光学フィルムの吸収層による透過率の低下により、輝度が低下することがある。さらに、輝度の低下を補うために、バッテリの電力消費量が増加することがある。さらに、バックライトモジュールの組み立て時間は、光学シートの積層によって長くなることがある。

【0006】

本発明は、反射偏光フィルムの光リサイクル及びルーバーフィルムの全反射が向上した光学フィルムを用いて、高透過性の光制御フィルムを提供する。

【0007】

本発明は、ルーバーフィルムの非対称に形成された遮光パターンを用いて、視野角を調整し、輝度を向上させた光制御フィルムを提供する。

【0008】

本開示で解決しようとする課題は、前記の課題に限定されず、本開示の趣旨及び範囲から逸脱しない範囲で様々に拡張する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本開示の様々な実施形態による光制御フィルムは、並んで配置された複数の吸光パターンと、前記複数の吸光パターンの少なくとも一部を囲む透光部分とを含むルーバーフィルム、偏光リサイクル用の反射偏光フィルムであって、前記ルーバーフィルムに伝達される光の角度を調整するように構成された反射偏光フィルム、及び前記ルーバーフィルムと前記反射偏光フィルムとの間に位置する第１の接着層を含むことができる。前記透光部分の第１の屈折率と前記複数の吸光パターンの第２の屈折率との差は、０．０５以上であってもよい。前記複数の吸光パターンは、互いに対して非対称に形成された第１の側面と第２の側面とを含むことができる。

【発明の効果】

【0010】

本開示の様々な実施形態によれば、ルーバーフィルムの全反射を向上させるように構成された反射偏光フィルムを用いて、光透過性が向上した光学フィルムを提供することができる。光学フィルムの透過度が向上することで、エネルギー効率が増加し、ディスプレイ装置の輝度を向上させることができる。

【0011】

本開示の様々な実施形態によれば、光制御フィルムは、ユーザに必要な角度で画面を調整することができる。例えば、本開示の光制御フィルムを含むディスプレイ装置は、車両用ディスプレイに搭載され、運転者及び同乗者の視野に合わせて視野角を調整することができる。別の例として、ユーザのプライバシー機能を強化することができる。

【0012】

本開示で得られる効果は、前記で言及された効果に限定されず、言及されていない他の効果は、以下の記載から本開示が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るだろう。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本開示の一実施形態によるディスレイ装置を示す図である。

【図2】本開示の一実施形態による光制御フィルムの断面図である。

【図3】本開示の一実施形態による、光制御フィルムを含むバックライトユニットの断面斜視図である。

【図4】本開示の一実施形態による、遮光パターン層と接着層との屈折率に対するカットオフ（Cut-off）視野角を示す図である。

【図5】本開示の一実施形態による、ルーバーフィルムと反射偏光フィルムとを含む光制御フィルムを含むディスプレイ装置の特性と既存のディスプレイ装置の特性とを比較した図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本開示の様々な実施形態及びこれに使用された用語は、本明細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、類似又は関連の構成要素については、同様の参照符号が使用できる。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。

【0015】

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ても、又は一つ以上の他の構成要素又は動作が追加されてもよい。代替的に又は追加的に、複数の構成要素（例えば、モジュール又はプログラム）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、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、統合前に、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、又は経験的に実行されるか、前記動作のうち一つ以上が異なる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ある。

【0016】

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で、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。

【0017】

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示すものであって、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。

【0018】

図１は、本開示の一実施形態によるディスプレイ装置を示す図である。

【0019】

図１を参照すると、本開示の一実施形態によるディスプレイ装置（又は液晶表示装置）１は、バックライトユニット（backlight unit）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１１ａを含む基板１１、カラー変換シート１３、光学フィルム１００、プリズムシート１５、１６、及び拡散シート１７を含むことができる。一実施形態によれば、光源１１ａの一面に反射シート１２を配置することができる。

【0020】

一実施形態によれば、バックライトユニット１０において、図１の構成要素のうち少なくとも１つ（例えば、拡散シート１７）が省略されても、又は１つ以上の別の構成要素（例えば、反射偏光シート（図示せず））が追加されてもよい。

【0021】

一実施形態によれば、光源１１ａは、液晶パネル２０の背面に光を発散するための構成であり、基板１１の一面に配置されてもよい。光源１１ａは、発光ダイオード（light emitting diode：ＬＥＤ、以下、ＬＥＤという）であってもよい。光源１１ａは、例えば、光を発散する複数のＬＥＤチップを含むことができる。ＬＥＤは、ＬＥＤチップのサイズに応じて、大型（large）ＬＥＤ（チップサイズ：１，０００μｍ以上）、中型（middle）ＬＥＤ（チップサイズ：３００～５００μｍ）、小型（small）ＬＥＤ（チップサイズ：２００～３００μｍ）、ミニ（mini）ＬＥＤ（チップサイズ１００～２００μｍ）、及びマイクロ（micro）ＬＥＤ（チップサイズ：１００μｍ以下）に分類することができる。ここで、ＬＥＤは、ＩｎＧａＮ、ＧａＮなどの材料を含むことができる。光源１１ａから出射された光は、液晶パネル２０方向（Ｚ軸方向）に向かって発散することができる。光源１１ａから出射された光は、カラー変換シート１３を通過して、拡散シート１４に入射することができる。

【0022】

一実施形態によれば、基板１１の表面に反射シート１２を配置することができる。反射シート１２は、ＢａＳｏ_４、ＴｉＯ_２、ＣａＣｏ_３、ＳｉＯ_２、Ｃａ_３（Ｓｏ_４）_２などの物質を含んでもよく、Ａｇなどの物質を含んでもよく、光源１１ａと光源１１ａとの間の基板１１上に塗布又はコーティングすることができる。反射シート１２は、光源１１ａから出射された光が、カラー変換シート１３、拡散シート１４、１７及びプリズムシート１５、１６を透過しながら、界面反射等に応じて基板１１側に反射した光を、再び光の出射方向に反射する役割を果たすことができる。これにより、光の損失を最小限に抑えることができる。即ち、反射シート１２は、光リサイクル（light recycling）を行うことができる。

【0023】

図１では、基板１１上に位置する光源１１ａが示されているが、本開示のバックライトユニット１０の構造は、これに限定されない。例えば、本開示の光制御フィルム（例えば、図２の光制御フィルム４００）は、導光板（例えば、図３の導光板１９ａ）を用いたバックライトユニット（例えば、図３）にも適用することができる。導光板１９ａを含むバックライトユニットにおいて、光源１１ａは、導光板１９ａの側面に位置し、導光板１９ａは、光源１１ａから入射した光を面光源の形態に変換することができる。

【0024】

一実施形態によれば、カラー変換シート１３は、光源１１ａから出射された光の色を変換することができる。一例では、ミニＬＥＤ又はマイクロＬＥＤの光は、青色光（４５０ｎｍ）であってもよい。この場合、青色光は、白色光に変換する必要がある。カラー変換シート１３は、光源１１ａから出射された青色光を透過させながら、同時に青色光を白色光に変換することができる。

【0025】

一実施形態によれば、拡散シート１４、１７は、カラー変換シート１３から入射した光を均一に分散させることができる。拡散シート１４、１７は、光拡散剤ビーズ（bead）が添加された硬化性樹脂（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１つ以上を選択して、１つ又はそれ以上が混合されたものである）溶液を含めて、光拡散剤ビーズによる光の拡散を引き起こすことができる。また、拡散シート１４、１７には、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。

【0026】

一実施形態によれば、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、カラー変換シート１３とプリズムシート１５との間に配置することができる。上拡散シート１７は、プリズムシート１６と液晶パネル２０との間に配置することができる。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、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。

【0027】

一実施形態によれば、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、入射した光を集光した後、液晶パネル２０に出射させることができる。プリズムシート１５、１６は、透光性ベース部と、ベース部の上面（＋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、平面(例えば、ＸＹ平面)に平行な面方向の明るさ（brightness）を高めるために、所定の角度（例えば、４５°の傾斜面）を有する三角アレイ（array）列形態の光学パターン層として形成されてもよい。プリズムパターン層のプリズムパターンは、三角柱状であってもよく、三角柱の一面がベース部と対向するように配置されてもよい。

【0028】

一実施形態によれば、プリズムシート１５、１６は、第１のプリズムシート１５と、第２のプリズムシート１６とを含むことができる。一実施形態によれば、第１のプリズムシート１５及び第２のプリズムシート１６は、複合プリズムシート構造で形成することができる。第２のプリズムシート１６は、第１のプリズムシート１５の上面上に重ね合わせて（overlap）配置することができる。第１のプリズムシート１５では、複数の第１のプリズムパターンを互いに並べて配置することができる。各第１のプリズムパターンは、一方向に延びる構造であってもよい。例えば、第１のプリズムパターンの各頂点線１５ａは、Ｘ軸方向を向くように延びて形成されてもよい。同様に、第２のプリズムシート１６では、複数の第２のプリズムパターンを互いに並べて配置することができる。各第２のプリズムパターンは、一方向に延びる構造であってもよい。例えば、第２のプリズムパターンの各頂点線１６ａは、Ｘ軸及びＺ軸に垂直な方向（以下、「Ｙ軸」という）を向くように延びて形成されてもよい。ここで、第１のプリズムパターンの延在方向と、第２のプリズムパターンの延在方向とは、説明の便宜上、Ｘ軸とＹ軸に向かって示されている。ただし、図示の実施形態に限定されず、Ｘ軸又はＹ軸以外の他の方向を向いていてもよい。

【0029】

一実施形態によれば、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の上部に設けられ、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、透過し、他の偏光は、下部に反射する役割を果たすことができる。

【0030】

一実施形態によれば、液晶パネル２０は、光源１１ａから出射された光を、電気信号に応じて所定のパターンに屈折させることができる。屈折光は、液晶パネル２０の前面に配置されたカラーフィルタと偏光フィルタを通過して、画面を構成することができる。

【0031】

図２は、本開示の一実施形態による光制御フィルムの断面図である。図３は、本開示の一実施形態による、光制御フィルムを含むバックライトユニットの断面斜視図である。

【0032】

図２及び／又は図３を参照すると、光制御フィルム４００は、ルーバーフィルム４１０、反射偏光フィルム４２０、接着層４３０、ベースフィルム４４０、マット層４５０及び／又はコーティング層４６０を含むことができる。図３の光源１１ａ及び拡散シート１９ｂの構成は、図１の光源１１ａ及び拡散シート１４の構成と全部又は一部と同一または置換することができる。

【0033】

一実施形態によれば、光源１１ａは、導光板１９ａの側部（例えば、Ｙ軸方向）で発光し、導光板１９ａに光を伝達することができる。光源１１ａから出射された光を液晶パネルの背面に照射することで、識別可能な画面を実現することができる。

【0034】

一実施形態によれば、光源１１ａ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１つを含むことができる。

【0035】

一実施形態によれば、反射板１８は、導光板１９ａの後方（例えば、－Ｚ軸方向）に配置され、導光板１９ａの後方に出射された光を、導光板１９ａに反射して入射させることで、光の損失を低減することができる。

【0036】

一実施形態によれば、導光板１９ａは、光源１１ａから入射した光を、面光源の形態に変換することができる。

【0037】

一実施形態によれば、拡散シート１９ｂは、導光板１９ａから入射した光を、均一に分散させることができる。一例として、拡散シート１９ｂは、光拡散剤ビーズ（bead）が添加さ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１つ以上を選択して、１つ又はそれ以上が混合されたものである）溶液を適用して、光拡散剤ビーズによって光の拡散を引き起こすことができる。別の例では、拡散シート１９ｂ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）を形成して、光の拡散を促進することができる。

【0038】

一実施形態によれば、光制御フィルム４００は、拡散シート１９ｂの上部（例えば、＋Ｚ軸方向）に配置され、拡散シート１９ｂから伝達された光を集光して、上部に移動させることができる。

【0039】

一実施形態によれば、光制御フィルム４００は、拡散シート（例えば、図１の下拡散シート１４）の上（＋Ｚ軸方向）に配置することができる。光制御フィルム４００は、拡散シート１４から伝達された光を集光して、上部に移動させることができる。一例では、光制御フィルム４００は、集光用のルーバーフィルム４１０を含み、拡散シート１４から伝達される光を、内部で全反射して上部に屈折させることができる。一実施形態によれば、光制御フィルム４００は、光学フィルムと呼ばれることがある。

【0040】

一実施形態によれば、光制御フィルム４００は、光源１１ａから発生した光の少なくとも一部を集光することができる。例えば、光制御フィルム４００は、左右方向（例えば、Ｘ方向）に向かう光を、中心方向（例えば、＋Ｚ軸方向）に集光することにより、ディスプレイ装置１の視野角を小さくする及び／又は制限することができる。一実施形態によれば、光制御フィルム４００は、光学フィルムと呼ばれることがある。

【0041】

一実施形態によれば、ルーバーフィルム４１０は、複数の吸光パターン４１１を含むことができる。一実施形態によれば、吸光パターン４１１は、光の少なくとも一部を吸収することができる材料を有することができる。例えば、吸光パターン４１１は、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、グラフェン（graphene）、又はカーボンブラック（carbon black）などの光を吸収することができる材料のうち少なくとも１つを含んでもよい。一実施形態によれば、ルーバーフィルムは、マイクロルーバー（micro-louver）フィルム又は遮光パターン層と呼ばれることがある。一実施形態によれば、ルーバーフィルム４１０は、複数の吸光パターン４１１の間に位置する透光部分４１２を含むことができる。複数の吸光パターン４１１と透光部分４１２とは、左右方向（例えば、Ｘ軸方向）に沿って実質的に交互に配置することができる。一実施形態によれば、吸光パターン４１１は、第１のパターン又は反射パターンと呼ばれることがある。透光部分４１２は、透光領域又は透過層と呼ばれることがあり、光を透過する別の構成要素であるベースフィルム４４０と区別することができる。

【0042】

一実施形態によれば、ルーバーフィルム４１０は、第１のベースフィルム４４１と第１の接着層４３１との間に配置することができる。例えば、ルーバーフィルム４１０は、第１のベースフィルム４４１と対面する第１の面４１０ａ（例えば、上面）と、第１の面４１０ａと反対で反射偏光フィルム４２０と対面する第２の面４１０ｂ（例えば、背面）とを含むことができる。

【0043】

一実施形態によれば、複数の吸光パターン４１１は、互いに対応する形状に並べて設計することができる。例えば、１つの吸光パターン４１１は、第１の方向（例えば、Ｙ軸方向）に沿って延びることができる。複数の吸光パターン４１１は、左右方向（以下、「第２の方向」という）（例えば、Ｘ軸方向）に沿って離間して配置されてもよい。吸光パターン４１１が第１の方向に沿って延びる構造は、１つの吸光パターン４１１が、第１の方向に実質的に平行に配置された構造と呼ばれることがある。

【0044】

一実施形態によれば、吸光パターン４１１は、ルーバーフィルム４１０の第２の面４１０ｂ上に配置することができる。例えば、吸光パターン４１１は、第１の面４１０ａに向かう上面４１１ｄ、第２の面４１０ｂ上に配置された下面４１１ｃ、及び下面４１１ｃから上面４１１ｄまで延びている側面４１１ａ、４１１ｂを含むことができる。下面４１１ｃは、第２の面４１０ｂと同一の第１の平面（ＸＹ平面に平行）上に配置されてもよい。一実施形態によれば、側面４１１ａ、４１１ｂは、第１の側面４１１ａと第２の側面４１１ｂとを含むことができる。

【0045】

一実施形態によれば、吸光パターン４１１は、非対称に形成することができる。例えば、第１の側面４１１ａと第２の側面４１１ｂとが傾いた角度は、異なっていてもよい。一実施形態によれば、第１の側面４１１ａは、反射偏光フィルム４２０及び／又は第２の面４１０ｂに対して、第１の角度Ｘ１で傾斜することができる。第２の側面４１１ｂは、反射偏光フィルム４２０及び／又は第２の面４１０ｂに対して、第１の角度Ｘ１とは異なる第２の角度Ｘ２で傾斜することができる。例えば、第１の側面４１１ａが、反射偏光フィルム４２０の法線及び／又は第２の面４１０ｂの法線となっている第１の角度Ｘ１は、３．５度～５度であってもよい。例えば、第２の面４１１ｂが、反射偏光フィルム４２０の法線及び／又は第２の面４１０ｂの法線となっている第２の角度Ｘ２は、０度であってもよい。すなわち、一実施形態によれば、第２の側面４１１ｂは、実質的に反射偏光フィルム４２０及び／又は第２の面４１０ｂに対して垂直であってもよい。吸光パターン４１１が非対称に形成されることで、ルーバーフィルム４１０を通過した光の経路を変更することができる。例えば、光制御フィルム４００を含むディスプレイ装置（例えば、図１のディスプレイ装置１）から出力される画面の角度（例えば、視野角）を変更してもよい。吸光パターン４１１が非対称に形成されることにより、ルーバーフィルム４１０で全反射される光の強度が増加し、光制御フィルム４００を含むディスプレイ装置（例えば、図１のディスプレイ装置１）の輝度が増加することができる。

【0046】

一実施形態によれば、吸光パターン４１１は、実質的に非対称の台形、例えば、ウェッジ（wedge）形を有することができる。一実施形態によれば、吸光パターン４１１の第２の方向（例えば、Ｘ軸方向）の断面積は、第３の方向（＋Ｚ軸方向）に向けて小さくなる形状を有することができる。例えば、吸光パターン４１１の下面４１１ｃの面積は、上面４１１ｄの面積よりも大きくてもよい。吸光パターン４１１の下面４１１ｃの面積が、上面４１１ｄの面積よりも大きいことにより、モアレ（moire pattern）及び光の干渉を低減することができる。

【0047】

一実施形態によれば、吸光パターン４１１の上面４１１ｄは、ルーバーフィルム４１０の第１の面４１０ａと離隔することができる。吸光パターン４１１が、ルーバーフィルム４１０の第１の面４１０ａから離隔することにより、カットオフ（Cut-off）視野角輝度を制御することができる。そして、改善された光制御フィルム４００を提供することができる。一実施形態によれば、吸光パターン４１１の上面４１１ｄと、ルーバーフィルム４１０の第１の面４１０ａとの間の距離は、光制御フィルム４００の製造工程で生じる気泡及びＵＶ樹脂の消費量を考慮して設計することができる。

【0048】

一実施形態によれば、複数の吸光パターン４１１は、複数の吸光パターン４１１に入射する光の視野角を変化させることができる。例えば、複数の光吸光パターン４１１に入射する光の方向は変化させることができる。例えば、ルーバーフィルム４１０は、ルーバーフィルム４１０の下部（例えば、－Ｚ軸方向）から上部（例えば、＋Ｚ軸方向）に入射した光の少なくとも一部を集中させるか、又は光の経路を変更することができる吸光パターン４１１を使用する。本開示における光の集中（focusing of light）は、集光（condensing）として解釈することができる。

【0049】

一実施形態によれば、ルーバーフィルム４１０は、全反射を向上させるための屈折率を有することができる。例えば、吸光パターン４１１の第２の屈折率は、透光部分４１２の第１の屈折率と異なってもよい。一実施形態によれば、透光部分４１２の第１の屈折率と、吸光パターン４１１の第２の屈折率との差は、０．０５以上であり得る。ルーバーフィルム４１０の透過軸は、光制御フィルム４００の幅方向又は水平方向（例えば、ＸＹ平面）に対して平行に配置されてもよい。

【0050】

一実施形態によれば、反射偏光フィルム４２０は、偏光リサイクル（recycling）を用いて、バックライトユニット１０及び／又はディスプレイ装置１の輝度を上昇させることができる。例えば、反射偏光フィルム４２０は、光源１１ａから発生した光の一部を通過させ、他の一部を反射させることができる。一実施形態によれば、反射偏光フィルム４２０は、屈折率の異なる複数の層が交互に配置された構造であってもよい。例えば、反射偏光フィルム４２０は、高屈折率層と低屈折率層とが積層されたアセンブリであってもよい。一実施形態によれば、反射偏光フィルム４２０は、反射偏光シートと呼ばれることがある。

【0051】

一実施形態によれば、反射偏光フィルム４２０は、ルーバーフィルム４１０に伝達される光の角度を調整することができる。例えば、光源１１ａから発生した光の少なくとも一部は、反射偏光フィルム４２０及び／又は第１の接着層４３１を通過しながら屈折することができる。反射偏光フィルム４２０は、ルーバーフィルム４１０の全反射のための光の経路に入射する光の強度及び／又は光の量を増大させるための角度で光を屈折させることができる。

【0052】

一実施形態によれば、反射偏光フィルム４２０は、指定された角度範囲の光を透過し、指定された角度を超える光の少なくとも一部を反射することができる。指定された角度範囲の光は、ルーバーフィルム４１０の全反射を導く角度範囲と呼ばれることがある。反射偏光フィルム４２０が、指定された角度範囲の光を透過させることによって、ルーバーフィルム４１０における全反射効率を向上させることができる。指定された角度範囲は、光制御フィルム４００の設計（例えば、反射偏光フィルム４２０の厚さ、反射偏光フィルム４２０の材料、第１の接着層４３１の厚さ、第１の接着層４３１の材料及び／又はルーバーフィルム４１０の構成（例えば、吸光パターン４１１のピッチ、透光部分４１２の材料））に基づいて可変に設計することができる。

【0053】

一実施形態によれば、反射偏光フィルム４２０は、光制御フィルム４００の幅方向又は水平方向（例えば、ＸＹ平面）に対して平行に配置された透過軸を含むことができる。反射偏光フィルム４２０を通過した光は、ルーバーフィルム４１０に伝達されてもよい。一実施形態によれば、反射偏光フィルム４２０の透過軸は、ディスプレイ装置１の偏光フィルムと実質的に平行に配置することができる。例えば、反射偏光フィルム４２０は、第１の方向（例えば、Ｙ軸方向）に沿って形成された透過軸を含むことができる。

【0054】

一実施形態によれば、光制御フィルム４００の構成の透過軸は、実質的に平行であってもよい。例えば、吸光パターン４１１、透光部分４１２、及び反射偏光フィルム４２０は、水平方向の透過軸（例えば、Ｙ軸方向）に沿って延びることができる。一実施形態によれば、液晶パネル２０の透過軸も、光制御フィルム４００の透過軸と実質的に平行に配置することができる。一実施形態によれば、複数の光源１１ａは、透過軸（例えば、Ｙ軸方向）に沿って配置されてもよい。例えば、複数の光源１１ａは、透過軸に対して垂直な方向に光を出射することができる。

【0055】

一実施形態によれば、反射偏光フィルム４２０は、ルーバーフィルム４１０の下部（－Ｚ軸方向）に配置することができる。例えば、反射偏光フィルム４２０は、第１の接着層４３１と第２の接着層４３２との間に位置することができる。

【0056】

一実施形態によれば、接着層４３０は、ルーバーフィルム４１０と反射偏光フィルム４２０との間に配置された第１の接着層４３１と、反射偏光フィルム４２０と第２のベースフィルム４４２との間に配置された第２の接着層４３２とを含むことができる。一実施形態によれば、第１の接着層４３１は、ルーバーフィルム４１０と反射偏光フィルム４２０との間のエアギャップ（air gap）を減少させ、界面反射による光損失を低減することができる。第２の接着層４３２は、反射偏光フィルム４２０と第２のベースフィルム４４２との間のエアギャップ（air gap）を減少させ、界面反射による光損失を低減することができる。一実施形態によれば、接着層４３０は、接着剤と呼ばれることがある。一実施形態によれば、ルーバーフィルム４１０と反射偏光フィルム４２０とは、接着層（例えば、第１の接着層４３１）を用いて結合された構造であってもよい。

【0057】

一実施形態によれば、ベースフィルム４４０は、光制御フィルム４００の構成の少なくとも一部を支持することができる。一実施形態によれば、ベースフィルム４４０は、マット層４５０を支持する第１のベースフィルム４４１と、第２の接着層４３２を支持する第２のベースフィルム４４２とを含むことができる。一実施形態によれば、第１のベースフィルム４４１は、マット層４５０とルーバーフィルム４１０との間に配置することができる。一実施形態によれば、第２のベースフィルム４４２は、第２の接着層４３２とコーティング層４６０との間に配置することができる。第２のベースフィルム４４２は、反射偏光フィルム４２０とコーティング層４６０との間に配置することができる。

【0058】

一実施形態によれば、ベースフィルム４４０（例えば、第１のベースフィルム４４１及び第２のベースフィルム４４２）は、可視光の少なくとも一部を透過することができる材料で形成することができる。一実施形態によれば、ベースフィルム４４０は、ポリカーボネート（polycarbonate、ＰＣ）、アクリレート（acrylate）、ポリエチレンテレフタレート（polyethylene terephthalate、ＰＥＴ）などのポリマー樹脂のうち少なくとも１つを含むことができる。一実施形態によれば、第１のベースフィルム４４１は、第１の透光層と呼ばれることがある。第２のベースフィルム４４２は、第２の透光層と呼ばれることがある。

【0059】

一実施形態によれば、マット層（matte layer）４５０は、モアレ視認性を低減するために設けられてもよい。例えば、マット層４５０は、第３の方向（＋Ｚ軸方向）に向かう複数の突出部を含むことができる。一実施形態によれば、マット層４５０は、第１のベースフィルム４４１上に配置することができる。一実施形態によれば、マット層４５０の複数の突出部は、光制御フィルム４００の外観遮蔽を強化することができ、モアレ視認性を低減させることができる。

【0060】

一実施形態によれば、マット層４５０は、非ビーズタイプ（Non-Bead Type）の表面凹凸で散乱効果を実現することができる。例えば、マット層４５０は、モールドプロセスによってマット層を形成するための表面に、複数の凹凸形状を設けた後、ＵＶ樹脂を用いて、前記凹凸形状を複製することによって実現することができる。一実施形態によれば、マット層４５０は、少なくとも一部が曲面を有する不規則な形状に形成されてもよい。

【0061】

一実施形態によれば、コーティング層４６０は、第２のベースフィルム４４２の下に塗布することができる。コーティング層４６０は、光制御フィルム４００の一部（例えば、第２のベースフィルム４４２）を、外部の衝撃から保護することができる。コーティング層４６０は、ハードコーティング層と呼ばれることがある。

【0062】

図４は、本開示の一実施形態による、遮光パターン層と接着層との屈折率に対するカットオフ（Cut-off）視野角を示す図である。

【0063】

図４を参照すると、光制御フィルム４００は、ルーバーフィルム４１０、反射偏光フィルム４２０、及び接着層４３０を含むことができる。図４の光制御フィルム４００、ルーバーフィルム４１０、反射偏光フィルム４２０及び接着層４３０の構成は、図２及び／又は図３の光制御フィルム４００、ルーバーフィルム４１０、反射偏光フィルム４２０及び第１の接着層４３１の構成と全部又は一部と同じであってもよい。例えば、ルーバーフィルム４１０は、反射偏光フィルム４２０及び／又は接着層４３０に対して、第１の角度Ｘ１で傾斜した第１の側面４１１ａ及び反射偏光フィルム４２０及び／又は接着層４３０に対して実質的に垂直な第２の側面４１１ｂ、接着層４３０上に配置された下面４１１ｃ、及び下面４１１ｃとは反対の上面４１１ｄを含むことができる。

【0064】

一実施形態によれば、ルーバーフィルム４１０は、反射偏光フィルム４２０及び接着層４３０を通過した光を透過されることができる。接着層４３０は、ルーバーフィルム４１０の下に配置することができる。反射偏光フィルム４２０は、接着層４３０の下に配置することができる。

【0065】

一実施形態によれば、吸光パターン４１１の第２の屈折率、透光部分４１２の第１の屈折率、反射偏光フィルム４２０の第３の屈折率、及び接着層４３０の第４の屈折率はそれぞれ、異なっていてもよい。透光部分４１２、反射偏光フィルム４２０及び接着層４３０の屈折率がそれぞれ異なっていることによって、反射偏光フィルム４２０の厚さ及び／又は接着層４３０の厚さに基づいて、光の屈折角が変更されることがある。

【0066】

一実施形態によれば、反射偏光フィルム４２０の厚さに基づいて、ルーバーフィルム４１０を通過する光の屈折角を変更することができる。反射偏光フィルム４２０の厚さが厚くなると、反射偏光フィルム４２０を通過する光の経路が増加し、ルーバーフィルム４１０の透光部分４１２を通過する光の屈折角が変更されることがある。例えば、透光部分４１２を通過する光は、吸光パターン４１１の第２の側面４１１ｂから第３の角度Ｘ３で反射されてもよい。第３の角度Ｘ３は、ディスプレイ装置（例えば、図１のディスプレイ装置１）から出力される画面が、傾斜するか、移動する角度を意味することができる。光の屈折角が増加すると、カットオフ（Cut-off）視野角の増加と共に、カットオフ視野角輝度が増加することがある。

【0067】

一実施形態によれば、接着層４３０の厚さに基づいて、ルーバーフィルム４１０を通過する光の屈折角を変更することができる。例えば、接着層４３０の厚さが厚くなるにつれて、カットオフ視野角を増加させることができる。接着層４３０の厚さが厚くなると、接着層４３０を通過する光の経路が増加し、ルーバーフィルム４１０の透光部分４１２を通過する光の屈折角が変化することがある。光の屈折角が増加すると、カットオフ視野角の増加と共に、カットオフ視野角輝度が増加することがある。一実施形態によれば、接着層４３０は、ルーバーフィルム４１０と反射偏光フィルム４２０との間に位置し、ルーバーフィルム４１０の複数の吸光パターン４１１を支持することができる。

【0068】

図５は、本開示の一実施形態による、ルーバーフィルム及び反射偏光フィルムを含む光制御フィルムと既存の光制御フィルムの特性を比較した図である。

【0069】

従来技術として、第１の比較例Ａは、光制御フィルムを含まないディスプレイ装置の光学特性を示す。第２の比較例Ｂは、ルーバーフィルムを含むが、光制御フィルムを含まないディスプレイ装置の光学特性を示す。第２の比較例Ｂの輝度は、第１の比較例Ａの６５．１％であり、使用が困難であることが確認できる。

【0070】

第１の実施例Ｃ及び第２の実施例Ｄは、本開示の光制御フィルム４００を含むディスプレイ装置の光学特性を示す。第１の実施例Ｃ及び第２の実施例Ｄは、同じルーバーフィルム４１０を含み、数値の異なる反射偏光フィルム４２０を含むことができる。例えば、第１の実施例Ｃの反射偏光フィルム４２０と、第２の実施例Ｄの反射偏光フィルムの厚さ及び／又は屈折率は、異なっていてもよい。第１の実施例Ｃ及び第２の実施例Ｄを参照すると、反射偏光フィルム（例えば、図２の反射偏光フィルム４２０）により、光制御フィルム４００の視野角が増加し、輝度が上昇することができる。

【0071】

本開示による第１の実施例Ｃを参照すると、輝度は、第１の比較例Ａの輝度に対して９０．６％であり得る。半値全幅（ＦＷＨＭ）に対する視野角は、約４７度／１０５度であってもよい。ピーク（Peak）値は、1であってもよい。＋４５度基準のカットオフ視野角に対する透過率は、約１．４％であってもよい。－４５度基準のカットオフ視野角に対する透過率は、約１．３％であってもよい。ＥＵゾーン（Zone）基準で確認された値は、約７３％及び４０．２％であってもよい。第１の実施例Ｃの輝度及びＥＵゾーン基準で確認された値は、反射偏光フィルムのない第２の比較例Ｂの輝度及びＥＵゾーン基準で確認された値より高いことが確認できる。

【0072】

本開示による第２の実施例Ｄを参照すると、輝度は、第１の比較例Ａの輝度に対して９１．２％であってもよい。ピーク値は、２であってもよい。半値全幅（ＦＷＨＭ）に対する視野角は、約４８度／１０５度であってもよい。＋４５度基準のカットオフ視野角に対する透過率は、約１．４％であってもよい。－４５度基準のカットオフ視野角に対する透過率は、約１．４％であってもよい。ＥＵゾーン基準で確認された値は、約７４％及び３９．６％であり得る。第２の実施例Ｄの輝度及びＥＵゾーン基準で確認された値は、反射偏光フィルムのない第２の比較例Ｂの輝度及びＥＵゾーン基準で確認された値より高いことが確認できる。

【0073】

本開示の様々な実施形態によれば、光制御フィルムは、並べて配置された複数の吸光パターンと、前記複数の吸光パターンの少なくとも一部を囲む透光部分とを含むルーバーフィルム、偏光リサイクル用の反射偏光フィルムであって、前記ルーバーフィルムに伝達される光の角度を調整するように構成された反射偏光フィルム、及び前記ルーバーフィルムと前記反射偏光フィルムとの間に配置された第１の接着層を含むことができる。前記透光部分の第１の屈折率と、前記複数の吸光パターンの第２の屈折率との差は、０．０５以上であってもよい。前記複数の吸光パターンは、互いに対して非対称に形成された第１の側面と第２の側面とを含むことができる。透過層の屈折率と吸光パターンの屈折率との差により、ルーバーフィルムの全反射効率を高めることができる。第１の側面及び第２の側面が、互いに対して非対称に形成されることにより、ルーバーフィルムの全反射効率を向上させることができる。

【0074】

一実施形態によれば、前記第１の側面は、前記反射偏光フィルムに対して、第１の角度だけ傾斜し、前記第２の側面は、前記反射偏光フィルムに対して、実質的に垂直であってもよい。

【0075】

一実施形態によれば、前記第１の角度は、３．５度～５度であってもよい。

【0076】

一実施形態によれば、前記反射偏光フィルムは、指定された角度範囲の光を透過し、前記指定された角度を超える光は、反射するように構成されてもよい。

【0077】

一実施形態によれば、前記複数の吸光パターンは、第１の方向に沿って配置することができる。前記反射偏光フィルムは、前記第１の方向に沿って形成された透過軸を含むことができる。

【0078】

一実施形態によれば、前記光制御フィルムは、前記ルーバーフィルム上に配置された第１のベースフィルムと、前記第１のベースフィルム上に配置された複数の突出部を含むマット層とをさらに含むことができる。

【0079】

一実施形態によれば、前記複数の突出部は、少なくとも一部が曲面を有する不規則な形状に形成されてもよい。

【0080】

一実施形態によれば、前記複数の吸光パターンは、前記第１の接着層を向かう下面及び前記下面とは反対側の上面を含むことができる。前記上面は、前記第１のベースフィルムに対して離隔されてもよい。

【0081】

一実施形態によれば、前記光制御フィルムは、第２の接着層の下に位置する第２のベースフィルムと、前記反射偏光フィルムと前記第２のベースフィルムとの間に位置する第２の接着層とをさらに含むことができる。

【0082】

一実施形態によれば、前記光制御フィルムは、前記第２のベースフィルムの下に位置するコーティング層をさらに含むことができる。

【0083】

一実施形態によれば、前記反射偏光フィルムの第３の屈折率は、前記第１の接着層の第４の屈折率と異なってもよい。

【0084】

一実施形態によれば、前記第１の接着層は、前記複数の吸光パターンの下面及び前記透過層の背面に接合されてもよい。

【0085】

一実施形態によれば、バックライトユニットは、光源、前記光制御フィルム、及び前記光源から入射した光を、前記光制御フィルムに伝達するための導光板を含むことができる。

【0086】

一実施形態によれば、ディスプレイ装置は、液晶パネルと、前記液晶パネルの下部に位置する前記バックライトユニットとを含むことができる。

【0087】

以上説明した本開示の様々な実施形態の光制御フィルムは、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種々の置換、変形及び変更が可能であることは、本発明が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】

【0088】

１：ディスプレイ装置
１００：バックライトユニット
４００：光制御フィルム
４１０：ルーバーフィルム
４１１：吸光パターン
４１２：透光部分
４２０：反射偏光フィルム
４３０：接着層
４４０：ベースフィルム
４５０：マット層
４６０：コーティング層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】