KR20120002370A - Micro lens film - Google Patents

Abstract

Translated fromKorean

본 발명은 백라이트 유닛에 사용되는 광학필름으로서, 확산 기능 및 집광 기능을 동시에 수행하는 마이크로 렌즈 필름(Micro-Lens Film, MLF)에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 마이크로 렌즈 필름에 포함되어 있는 다수 개의 마이크로 렌즈가 브릿지에 의해 연결된 구조를 가지는 마이크로 렌즈 필름에 관한 것이다.The present invention relates to an optical film used in a backlight unit, and more particularly, to a micro-lens film (MLF) which simultaneously performs a diffusion function and a light condensing function. A microlens film has a structure in which microlenses are connected by a bridge.

Description

Translated fromKorean

마이크로 렌즈 필름 {Micro-Lens Film}Micro Lens Film {Micro-Lens Film}

본 발명은 백라이트 유닛에 사용되는 광학필름으로서, 확산 기능 및 집광 기능을 동시에 수행하는 마이크로 렌즈 필름(Micro-Lens Film, MLF)에 관한 것이다.
The present invention relates to an optical film used in a backlight unit, and relates to a micro-lens film (MLF) that simultaneously performs a diffusion function and a light condensing function.

BLU(Back Light Unit)에서 핵심 분야를 차지하고 있는 광학필름은 LCD의 원가절감과 성능향상에 있어서 매우 중요한 부품이다. 일반적으로, BLU에 사용되고 있는 필름은 크게 반사필름, 확산필름, 프리즘 필름 및 반사형 편광필름 등으로써 이들이 가지는 다양한 광학적 성질을 이용하여 BLU 전면으로 출사되는 빛의 고휘도화, 균일화를 지향하고 있다. 최근에는 기존의 확산필름과 집광필름이 가지는 광특성들을 통합한 하이브리드형 복합필름에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.Optical film, which occupies a key field in BLU (Back Light Unit), is a very important part in cost reduction and performance improvement of LCD. In general, the film used in the BLU is a reflective film, a diffuser film, a prism film, a reflective polarizing film, and the like, and aims at high brightness and uniformity of light emitted to the entire surface of the BLU by using various optical properties thereof. Recently, the research on the hybrid type composite film integrating the optical characteristics of the existing diffusion film and the light collecting film has been actively conducted.

하이브리드형 복합필름의 일종인 마이크로 렌즈 필름은 기존의 프리즘 필름을 대체하기 위한 개념으로 개발되었으며, 확산 필름의 확산 기능과 프리즘 필름의 집광 기능을 통합하고 있는 광학적 특성을 나타내고 있다. 즉, 상기 두 기능은 서로 trade-off 관계를 가지고 있으므로, 확산과 집광의 중간에 해당하는 광학적 특성을 나타내는 것이다. 휘도 상승율(luminance gain)을 살펴보면, MLF는 확산 필름 gain 1.2, 프리즘 필름 gain 1.6의 중간에 해당하는 gain 1.35를 나타내고 있다. 즉, BLU 설계자에게 광학 필름 선택의 기회를 확대하게 되었음은 물론 마이크로 렌즈필름의 제조비용이 프리즘 필름에 비해 저렴하므로 비용절감에 상당히 유리한 도움을 줄 수 있다.Micro lens film, a kind of hybrid type composite film, was developed as a concept to replace the existing prism film, and shows optical characteristics integrating the diffusing function of the diffusing film and the condensing function of the prism film. That is, since the two functions have a trade-off relationship with each other, they exhibit optical characteristics that are intermediate between diffusion and condensation. Looking at the luminance gain, the MLF represents a gain 1.35 corresponding to the middle of the diffusion film gain 1.2 and the prism film gain 1.6. In other words, BLU designers have the opportunity to choose optical films, and the manufacturing cost of micro lens films is lower than that of prism films, which can help significantly reduce costs.

한편, MLF는 구조적으로 line 형식이 아닌 cell 형식으로 되어 있는데, 이러한 구조적인 특성은 MLF의 제조방법에도 영향을 준다. 즉, MLF를 직접인각 방식으로 제조할 경우 각 cell에 공기가 침투하여 대량의 기포가 형성되는 문제점이 있기 때문에, 일반적으로 MLF는 주로 간접인각 방식으로 제조된다. 그러나, MLF를 간접인각 방식으로 제조할 경우, 몰드를 별도로 만들어서 인각한 후 상기 몰드를 제거하고 인각된 마이크로 렌즈 필름을 다시 연결시켜 붙여야하는 공정상의 번거로움이 있다. 또한, 상기 인각된 마이크로 렌즈 필름의 연결부분은 정상적으로 사용할 수 없어 수율이 저하되는 문제점이 있다.
On the other hand, MLF is structurally cell type, not line type, and this structural characteristic also affects the manufacturing method of MLF. That is, when the MLF is manufactured by the direct engraving method, since air penetrates into each cell and a large amount of bubbles are formed, in general, the MLF is mainly manufactured by the indirect engraving method. However, when the MLF is manufactured in an indirect engraving method, there is a process inconvenience in that a mold is separately made and then removed, and then the mold is removed and the indented micro lens film is connected again. In addition, the connection portion of the stamped micro lens film can not be used normally there is a problem that the yield is reduced.

본 발명은 마이크로 렌즈 필름 제조 공정을 간소화하고 수율을 향상시킬 수 있도록 직접인각 방식으로 제조할 수 있는 구조를 가지는 MLF를 제공하고자 한다.The present invention is to provide a MLF having a structure that can be manufactured in a direct stamping method to simplify the microlens film manufacturing process and improve the yield.

이에 본 발명은 바람직한 제1구현예로서, 기재층 및 상기 기재층의 일면 또는 양면에 형성된 마이크로 렌즈층을 포함하는 마이크로 렌즈 필름으로서, 상기 마이크로 렌즈층에 형성된 다수 개의 마이크로 렌즈는 브릿지로 연결된 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈 필름을 제공한다.Accordingly, the present invention is a first preferred embodiment, a microlens film including a base layer and a microlens layer formed on one or both sides of the base layer, wherein the plurality of microlenses formed on the microlens layer are connected by a bridge. A micro lens film is provided.

상기 구현예에 의한 브릿지는 그 형태가 렌티큘러 또는 프리즘인 것일 수 있다.The bridge according to the embodiment may be in the form of a lenticular or prism.

상기 구현예에 의한 브릿지는 길이, 높이 및 폭이 각각 1~300㎛인 것일 수 있다.Bridge according to the embodiment may have a length, height and width of 1 ~ 300㎛ each.

상기 구현예에 의한 마이크로 렌즈층은 그 재질인 자외성 경화성 수지, 열경화성 수지 및 열가소성 수지로 구성된 군에서 선택되는 것일 수 있다.The microlens layer according to the embodiment may be selected from the group consisting of an ultraviolet curable resin, a thermosetting resin, and a thermoplastic resin, which are materials thereof.

상기 구현예에 의한 마이크로 렌즈층은 그 최고 높이가 5~200㎛인 것일 수 있다.
The micro lens layer according to the embodiment may have a maximum height of 5 ~ 200㎛.

도 1은 마이크로 렌즈가 브릿지에 의해서 연결되어 있는 MLF의 사진이다.1 is a photograph of an MLF in which microlenses are connected by a bridge.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명은 바람직한 일구현예로서, 기재층 및 상기 기재층의 일면 또는 양면에 형성된 마이크로 렌즈층을 포함하는 마이크로 렌즈 필름으로서, 상기 마이크로 렌즈층에 형성된 다수 개의 마이크로 렌즈는 브릿지로 연결된 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈 필름을 제공한다.
As a preferred embodiment, the present invention provides a microlens film comprising a base layer and a microlens layer formed on one or both surfaces of the base layer, wherein the plurality of microlenses formed on the microlens layer are connected by a bridge. Provide a micro lens film.

기재층은 그 두께가 10 내지 500㎛정도일 수 있고, 종래 프리즘 시트 또는 프리즘 필름 등과 같은 광학시트에 사용되는 투명한 수지로 된 시트이면 어느 것이나 사용할 수 있다. 일예로 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리스틸렌 필름 또는 폴리에폭시 필름 등을 들 수 있다.
The substrate layer may have a thickness of about 10 to 500 µm, and any substrate may be used as long as it is a sheet made of a transparent resin used in an optical sheet such as a prism sheet or a prism film. Examples thereof include polyethylene terephthalate film, polycarbonate film, polypropylene film, polyethylene film, polystyrene film or polyepoxy film.

본 발명에 따른 마이크로 렌즈층은 다수 개의 마이크로 렌즈가 배열된 상태에서 마이크로 렌즈 사이가 브릿지에 의해 연결되어 있는 구조를 가진다.The microlens layer according to the present invention has a structure in which microlenses are connected by a bridge in a state where a plurality of microlenses are arranged.

마이크로 렌즈층은 그 재질로서 자외선 경화성 수지, 열경화성 수지, 열가소성 수지 등의 광투과성 중합체 재료일 수 있으며, 예를 들면, 자외선 경화형 아크릴계 수지, 불포화 지방산 에스터, 방향족 비닐 화합물, 불포화 지방산과 그 유도체, 불포화 이가산(unsaturated dibasic acid)과 그 유도체, 메타크릴로나이트릴과 같은 비닐 시아나이드(cyanide) 화합물 등이 사용될 수 있다.The microlens layer may be a light-transmitting polymer material such as an ultraviolet curable resin, a thermosetting resin, a thermoplastic resin, and the like, for example, an ultraviolet curable acrylic resin, an unsaturated fatty acid ester, an aromatic vinyl compound, an unsaturated fatty acid and its derivatives, and an unsaturated compound. Unsaturated dibasic acid and its derivatives, vinyl cyanide compounds such as methacrylonitrile, and the like can be used.

마이크로 렌즈층의 최고 높이는 5~200㎛인 것이 바람직하며, 상기 마이크로 렌즈층의 최고 높이는 직경과 관계가 있는 것으로, 상기 최고 높이가 5㎛ 미만이면 직경이 작아 집광효과가 적을 수 있고, 최고 높이가 200㎛ 초과이면 렌즈가 육안으로 시인될 가능성과 전체적인 시트 두께가 커지는 문제점이 있다. 한편, 마이크로 렌즈층의 집광효과 및 전체적인 시트 두께의 최적화를 고려하여 상기 마이크로 렌즈층의 두께는 10~150㎛인 것이 더욱 바람직하다. 여기서, 마이크로 렌즈층의 최고 높이란 기재층의 일면으로부터 마이크로 렌즈 볼록 부위까지의 최장 길이를 의미하며, 마이크로 렌즈의 직경은 상기 마이크로 렌즈층 최고 높이의 2배 정도이다.
It is preferable that the maximum height of the micro lens layer is 5 to 200 μm, and the maximum height of the micro lens layer is related to the diameter. When the maximum height is less than 5 μm, the diameter may be small and the light collecting effect may be small. If it is more than 200 μm, there is a problem that the lens is visually recognized and the overall sheet thickness becomes large. On the other hand, the thickness of the micro lens layer is more preferably 10 ~ 150㎛ in consideration of the light converging effect of the micro lens layer and the optimization of the overall sheet thickness. Here, the highest height of the microlens layer means the longest length from one surface of the base layer to the microlens convex portion, and the diameter of the microlens is about twice the maximum height of the microlens layer.

브릿지는 상기 마이크로 렌즈 사이를 연결하여, 마이크로 렌즈 필름의 은폐성 강화, 휘도 상승 및 공정 단순화를 가능하게 하는 기능을 하며, 바람직하게는 렌티큘러 또는 프리즘 형태의 렌즈일 수 있고, 이 외에도 단면이 사각형, 오각형 등의 형태인 다각터널 형태의 렌즈일 수 있다. 즉, 각 마이크로 렌즈 사이의 갭(gap)의 면적을 줄여주므로 마이크로 렌즈 필름의 은폐성을 강화시킬 수 있고, 마이크로 렌즈 사이에 갭 대신 브릿지가 형성되어 있음으로 인하여 휘도를 상승시킬 수 있으며, MLF의 구조 자체를 line 형식으로 되게 하므로 직접인각 방식으로도 MLF를 제작가능하게 하여 공정을 단순화시키고, 수율을 향상시킬 수 있다.The bridge functions to connect between the microlenses, to enhance the concealment of the microlens film, to increase the brightness and to simplify the process, and may preferably be a lenticular or prism type lens. It may be a lens of a polygonal tunnel form, such as a pentagonal shape. That is, by reducing the area of the gap (gap) between each micro-lens can enhance the concealability of the micro-lens film, and because the bridge is formed instead of the gap between the micro-lenses can increase the brightness, the MLF Since the structure itself is in the form of a line, it is possible to manufacture the MLF by direct engraving method, which simplifies the process and improves the yield.

이때, 브릿지의 길이, 높이 및 폭은 마이크로 렌즈의 직경보다 작은 것이 바람직하며, 구체적으로 각각 1~300㎛일 수 있다. 상기 브릿지의 길이가 1㎛ 미만이면 마이크로 렌즈 필름의 은폐성 강화 및 휘도 상승의 효과를 기대할 수 없을 뿐만 아니라 본 발명에 따른 직접인각 방식에 의한 마이크로 렌즈필름의 제조시 기포가 발생하는 문제가 있을 수 있으며, 300㎛를 초과하면 마이크로 렌즈 사이가 지나치게 멀어지는 문제점이 있다. 또한, 상기 브릿지의 최고 높이는 휘도를 고려하여 바람직하게는 1㎛와 마이크로 렌즈의 직경 사이이고, 보다 바람직하게는 5㎛와 마이크로 렌즈 직경의 3/4 사이이다.At this time, the length, height and width of the bridge is preferably smaller than the diameter of the micro lens, specifically, may be 1 ~ 300㎛ each. If the length of the bridge is less than 1㎛ not only can not expect the effect of enhancing the concealment of the microlens film and increase the brightness, there is a problem that bubbles are produced in the manufacture of the microlens film by the direct stamping method according to the present invention. If it exceeds 300㎛, there is a problem that the distance between the micro lens is too far. In addition, the highest height of the bridge is preferably between 1 μm and the diameter of the microlens, more preferably between 5 μm and 3/4 of the diameter of the microlens, in consideration of the luminance.

본 발명에 따른 MLF는 직접인각 방식으로 제조하는 것이 가능하다.The MLF according to the invention can be produced in a direct stamping manner.

구체적으로, 상기 직접인각 방식은 마이크로렌즈상 패턴 및 브릿지상 패턴의역상인 패턴이 일면에 형성된 필름형태의 성형몰드를 이송하는 공정; 이송되는 성형몰드의 패턴에 경화성 수지 조액을 다단계에 걸쳐 코팅하여 패턴 깊이 중 적어도 일부만큼으로 경화성 수지 조액을 충전하는, 예비 코팅 공정; 이와는 별도로, 마이크로 렌즈 필름의 기재가 되는 기재필름을 이송하는 공정; 기재필름과 성형몰드가 합체되는 인접 위치에서 성형몰드의 패턴에 경화성 수지 조액을 추가로 코팅하여 목적하는 패턴 두께가 되도록 경화성 수지 조액을 충전하는, 본 코팅 공정; 기재필름과 성형몰드를 합체하는 공정; 기재필름과 성형몰드 사이의 경화성 수지 조액을 경화하여 성형몰드로부터 기재필름으로 패턴을 전사하는 공정; 및 성형몰드를 분리하는 공정을 포함하여 이루어진다.
In detail, the direct engraving method may include a microlens image pattern and a bridge image pattern. Transferring a molding mold in the form of a film formed on one surface of a reversed pattern; A pre-coating step of filling the curable resin crude liquid with at least a portion of the pattern depth by coating the curable resin crude liquid in multiple steps to the pattern of the molding mold to be transferred; Apart from this, the step of transporting the base film that is the base of the micro lens film; A main coating step of filling the curable resin crude liquid to a desired pattern thickness by further coating the curable resin crude liquid on the pattern of the molded mold at an adjacent position where the base film and the molding mold are coalesced; Incorporating the base film and the molding mold; Curing the curable resin crude liquid between the base film and the molding mold to transfer the pattern from the molding mold to the base film; And a step of separating the molding mold.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited to the following Examples.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

길이 7㎛, 높이 2㎛ 및 폭 4㎛인 렌티큘러 형상을 가지는 브릿지상 패턴의 역상으로 연결된 직경 53㎛, 높이 27㎛의 마이크로렌즈상 패턴의 역상이 성형된 성형몰드에 자외선 경화형 아크릴계 수지 조액을 다단계에 걸쳐 코팅하여 패턴 깊이 중 적어도 일부만큼으로 자외선 경화형 아크릴계 수지 조액을 충전하여 예비 코팅하였다. 이와는 별도로, 기재필름으로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 이송하고, 자외선 경화형 아크릴계 수지 조액을 추가로 코팅하여 패턴에 충전하여 본 코팅하였다. 상기 기재필름과 성형몰드를 합체하고, 상기 자외선 경화형 아크릴계 수지 조액을 경화하여 성형몰드로부터 기재필름으로 패턴을 전사한 다음, 성형몰드를 분리하여 마이크로 렌즈 필름을 제조하였다.
A multi-step UV curable acrylic resin solution was formed in a molding mold in which a reverse phase of a 53 mm diameter and 27 μm high microlens pattern connected in reverse with a lenticular shape having a length of 7 μm, a height of 2 μm, and a width of 4 μm was formed. It was coated over to fill the UV curable acrylic resin crude liquid to at least a portion of the pattern depth and precoated. Separately, the polyethylene terephthalate film was transferred as the base film, and the UV curable acrylic resin crude liquid was further coated to fill the pattern and main coating. The base film and the molding mold were coalesced, the ultraviolet curable acrylic resin crude liquid was cured to transfer a pattern from the molding mold to the base film, and then the molding mold was separated to prepare a microlens film.

<비교예 1>Comparative Example 1

직경 53㎛, 높이 27㎛의 마이크로렌즈 패턴의 역상이 성형된 성형몰드를 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방식으로 마이크로 렌즈 필름을 제조하였다.
A microlens film was manufactured in the same manner as in Example 1, except that a molding mold in which an inverted phase of the microlens pattern having a diameter of 53 μm and a height of 27 μm was used.

상기 실시예 및 비교예에 의하여 제조된 MLF를 육안으로 관찰하였다.The MLF prepared by the above Example and Comparative Example was visually observed.

실시예 1에 따라 제조된 MLF는 기재층 및 마이크로 렌즈층을 포함하되, 상기 마이크로 렌즈층의 마이크로 렌즈는 브릿지로 연결되어 있는 MLF로서, 도 1에 나타난 바와 같이 마이크로 렌즈가 손상없이 잘 형성될 뿐만 아니라 브릿지와의 연결에도 아무런 문제가 없어 직접인각 방식으로도 제조하는 것이 가능하다는 것을 알 수 있다.The MLF prepared according to Example 1 includes a base layer and a microlens layer, wherein the microlenses of the microlens layer are MLFs connected by bridges, and as shown in FIG. 1, the microlenses are well formed without damage. In addition, there is no problem in the connection with the bridge, it can be seen that it can be manufactured by direct stamping method.

비교예 1에 따라 제조된 MLF는 기재층 및 마이크로 렌즈층을 포함하되, 상기 마이크로 렌즈층의 마이크로 렌즈에 손상이 가해져, 직접인각으로 제조할 경우 정상적으로 마이크로 렌즈 필름을 제조할 수 없음을 알 수 있다.The MLF prepared according to Comparative Example 1 includes a base layer and a microlens layer, but damage to the microlenses of the microlens layer may result in that the microlens film cannot be normally produced when manufactured by direct engraving. have.

따라서, 본 발명에 따라 제조된 기재층 및 브릿지로 연결된 마이크로 렌즈층을 포함하는 MLF는 직접인각 방식으로 제조하기에 적합한 구조임을 확인할 수 있으며, 간접인각 방식에서 요구되는 몰드 제조공정, 제거공정 등의 공정이 필요없이 공정을 단순화할 수 있고, 수율도 향상될 수 있음을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that the MLF including the base layer and the micro lens layer connected by the bridge manufactured according to the present invention is a structure suitable for manufacturing by direct engraving method, the mold manufacturing process, the removal process required in indirect engraving method It can be seen that the process can be simplified and the yield can be improved without the need for such a process.

Claims (5)

Translated fromKorean

기재층 및 상기 기재층의 일면 또는 양면에 형성된 마이크로 렌즈층을 포함하는 마이크로 렌즈 필름에 있어서,
상기 마이크로 렌즈층에 형성된 다수 개의 마이크로 렌즈는 브릿지로 연결된 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈 필름.
In the micro lens film comprising a base layer and a micro lens layer formed on one side or both sides of the base layer,
The micro lens film, characterized in that the plurality of micro lenses formed in the micro lens layer is connected by a bridge.
제1항에 있어서, 상기 브릿지는 그 형태가 렌티큘러 또는 프리즘인 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈 필름.
The microlens film according to claim 1, wherein the bridge is a lenticular or prism.
제1항에 있어서, 상기 브릿지는 그 길이, 높이 및 폭이 각각 1~300㎛인 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈 필름.
The microlens film according to claim 1, wherein the bridge has a length, a height, and a width of 1 to 300 µm, respectively.
제1항에 있어서, 상기 마이크로 렌즈층은 그 재질이 자외선 경화형 수지, 열경화성 수지 및 열가소성 수지로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈 필름.
The microlens film of claim 1, wherein the microlens layer is selected from a group consisting of an ultraviolet curable resin, a thermosetting resin, and a thermoplastic resin.
제1항에 있어서, 상기 마이크로 렌즈층은 그 최고 높이가 5~200㎛인 것을 특징으로 하는 마이크로 렌즈 필름.



The microlens film according to claim 1, wherein the microlens layer has a maximum height of 5 to 200 µm.

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