KR20130126544A

KR20130126544A - Optical films laminate and lighting device comprising the same

Info

Publication number: KR20130126544A
Application number: KR1020130053277A
Authority: KR
Inventors: 김병묵; 한상철; 김경모; 박병수
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2012-05-10
Filing date: 2013-05-10
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2033-05-10
Also published as: KR101676901B1; KR101660088B1; KR20130126546A

Abstract

본 발명은 도광판; 상기 도광판의 상부에 배치되는 반투과막; 및 상기 반투과막 상부에 배치되며, 일 방향으로 연장되어 형성되고 출광부의 면적이 입광부의 면적보다 큰 다수의 렌즈 구조물들을 포함하는 광 추출 필름을 포함하며, 상기 반투과막은 상기 광 추출 필름의 개구율 대비 2배 내지 6배의 광 반사율을 갖는 것인 광학 필름 적층체 및 이를 포함하는 조명 장치에 관한 것이다.The present invention is a light guide plate; A semi-transmissive film disposed on the light guide plate; And a light extraction film disposed on the transflective film and extending in one direction, the light extracting film including a plurality of lens structures having an area of the light exit portion greater than the area of the light incident portion. It relates to an optical film laminate having a light reflectance of 2 to 6 times the aperture ratio of and an illumination device including the same.

Description

Optical film laminated body with excellent optical performance and lighting device including the same {OPTICAL FILMS LAMINATE AND LIGHTING DEVICE COMPRISING THE SAME}

본 발명은 광학 성능이 우수한 광학 필름 적층체 및 이를 포함하는 조명 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 에지형 LED 광원을 사용하는 조명 장치에 유용하게 사용될 수 있는 광학 필름 적층체 및 이를 포함하는 조명 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an optical film laminate having excellent optical performance and a lighting device including the same, and more particularly, to an optical film laminate and an illumination device including the same, which can be usefully used for an illumination device using an edge type LED light source. It is about.

종래에 주로 사용되는 조명 장치들은 광원의 위치에 따라 에지형과 직하형 으로 구별될 수 있다. 광원이 광학 필름 적층체의 모서리부에 위치하는 조명 장치를 일반적으로 에지형이라고 부르며, 광원이 광학 적층체의 하부의 전면적에 위치하는 조명 장치를 일반적으로 직하형이라고 부른다. 에지형은 직하형에 비해 광원 사용 개수가 적고, 얇은 두께의 구현이 가능하다는 장점이 있으나, 직하형에 비해 휘도가 낮고, 균일한 광 분포를 구현하기 어렵다는 문제점이 있다. 따라서, 에지형 조명 장치의 휘도를 향상시키고, 균일한 광 분포를 구현하기 위해 종래에는 프리즘 시트, 렌티큘러 시트, 확산 시트 등과 같은 광학 필름들을 다수개 적층하여 사용하고 있다. 그러나, 이러한 종래의 광학 필름들을 사용하여 휘도를 향상시키는 것을 거의 한계에 도달하였으며, 다수의 광학 필름들의 사용으로 인해 디바이스의 두께가 두꺼워진다는 문제점이 있다. 뿐만 아니라 휘도 향상 효과가 우수한 프리즘 시트의 경우 60도 이상의 시야각에서 휘도가 급상승하는 사이드-로브 현상이 발생하여 광 손실이 크고, 사이드-로브에 의해 광학 성능이 저하되는 등의 문제도 가지고 있다.
Conventionally used lighting devices can be classified into an edge type and a direct type according to the position of the light source. A lighting device in which the light source is located at the edge of the optical film stack is generally called an edge type, and a lighting device in which the light source is located in the entire area of the lower part of the optical stack is generally called a direct type. The edge type has the advantage of using less light source and having a thinner thickness than the direct type. However, the edge type has a low luminance and difficulty in implementing a uniform light distribution compared to the direct type. Therefore, in order to improve the brightness of the edge type lighting device and to realize a uniform light distribution, a plurality of optical films such as a prism sheet, a lenticular sheet, a diffusion sheet, and the like are conventionally used. However, improving the brightness using these conventional optical films has almost reached the limit, and there is a problem that the thickness of the device becomes thick due to the use of a plurality of optical films. In addition, the prism sheet excellent in the luminance improvement effect has a problem such as a side-lobe phenomenon in which the luminance rises rapidly at a viewing angle of 60 degrees or more, resulting in high light loss and deterioration of optical performance by the side-lobe.

또한, 최근 소비 전력이 낮고 사용수명이 긴 LED를 광원으로 하는 조명 기구가 선호되고 있다. 그러나 종래의 LED 조명 기구는 일반적으로 인쇄회로 기판에 다수의 LED 들이 종횡으로 배열 설치된 LED 모듈을 굴절, 확산 기능을 수행하는 조명판 등이 부착된 케이스 내부에 부착하여 사용하는 직하형 타입으로 사용되어 왔다. 그러나 이와 같은 종래의 LED 조명 장치의 경우, 사용되는 LED 소자의 수가 많고, LED 모듈과 조명판이 상하 방향으로 마주되도록 장착되어 있기 때문에 그 두께가 두껍다는 문제점이 있었다. 또한, LED 광원의 경우, 점광원인 데다가 CCFL 등의 종래 광원에 비해 직진성이 크고 퍼짐성이 약하기 때문에, 조명 장치 전면적에 대해 균일한 광 분포를 구현하기가 상대적으로 어렵다는 문제점이 있다.
In addition, recently, luminaires with low power consumption and long lifetime LEDs are preferred. However, the conventional LED lighting fixture is generally used as a direct type to use the LED module installed on the printed circuit board in which the plurality of LEDs are arranged in the vertical and horizontal direction attached to the inside of the case to which the lighting plate to perform the refractive, diffused function, etc. come. However, such a conventional LED lighting device, there is a problem that the thickness is large because the number of LED elements used, and the LED module and the lighting plate is mounted so as to face in the vertical direction. In addition, the LED light source has a problem that it is relatively difficult to implement a uniform light distribution over the entire surface of the lighting device because it is a point light source and the linearity and spreadability is weak compared to conventional light sources such as CCFL.

따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 적은 수의 광원을 사용하고, 박형으로 구현이 가능하면서도 휘도 및 광 균일도 등의 광학 성능이 우수한 조명 장치에 대한 개발이 요구되고 있다.
Therefore, in order to solve such a problem, the development of a lighting device that uses a small number of light sources and can be implemented in a thin shape and excellent in optical performance such as brightness and light uniformity is required.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 적은 수의 광원만으로도 우수한 휘도 특성을 나타내어 에너지 효율이 우수하고, 광 균일도가 우수할 뿐 아니라, 박형으로 구현할 수 있어 디자인적으로 우수한 조명장치를 구현할 수 있도록 하는 광학 필름 적층체를 제공하고자 한다.
The present invention is to solve the above problems, it shows excellent luminance characteristics with only a small number of light sources, excellent energy efficiency, excellent light uniformity, and can be implemented in a thin design to implement an excellent lighting device design It is an object of the present invention to provide an optical film laminate.

이를 위해 본 발명은 도광판; 상기 도광판의 상부에 배치되는 반투과막; 및 상기 반투과막 상부에 배치되며, 일 방향으로 연장되어 형성되고 출광부의 면적이 입광부의 면적보다 큰 다수의 렌즈 구조물들을 포함하는 광 추출 필름을 포함하며, 상기 반투과막은 상기 광 추출 필름의 개구율 대비 2배 내지 6배의 광 반사율을 갖는 것인 광학 필름 적층체를 제공한다.
To this end, the present invention is a light guide plate; A semi-transmissive film disposed on the light guide plate; And a light extraction film disposed on the transflective film and extending in one direction, the light extracting film including a plurality of lens structures having an area of the light exit portion greater than that of the light incident portion, wherein the light transmissive film is the light extraction film. It provides an optical film laminate having a light reflectance of 2 to 6 times the aperture ratio of.

한편, 상기 광학 필름 적층체는 반투과막과 광 추출 필름 사이에 접착제층을 추가로 포함할 수 있다.
On the other hand, the optical film laminate may further include an adhesive layer between the transflective film and the light extraction film.

또한, 상기 반투과막은 광 반사율이 50% 내지 80% 정도인 것이 바람직하다.
In addition, the transflective film preferably has a light reflectance of about 50% to about 80%.

한편, 상기 광 추출 필름의 렌즈 구조물은 입광부의 너비가 출광부 너비의 10 ~ 50% 정도인 것이 바람직하며, 종횡비가 1:1 내지 1:6 정도인 것이 바람직하다.
On the other hand, the lens structure of the light extraction film, the width of the light incident portion is preferably about 10 to 50% of the width of the light exit portion, the aspect ratio is preferably 1: 1 to 1: 6.

또한, 상기 렌즈 구조물의 측면은 곡면, 경사면 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
In addition, the side surface of the lens structure may be formed of a curved surface, an inclined surface or a combination thereof.

다른 측면에서, 본 발명은 본 발명의 광학 필름 적층체; 및 상기 광학 필름 적층체의 적어도 일 측면에 구비된 광원을 포함하는 조명 장치를 제공하며, 이때, 상기 광원은 LED 광원인 것이 바람직하다.
In another aspect, the present invention provides an optical film laminate of the present invention; And a light source provided on at least one side of the optical film stack, wherein the light source is preferably an LED light source.

본 발명의 광학 필름 적층체는 종래의 프리즘 필름 등에서 발생하는 사이드 로브(side-lobe) 현상이 없어 광 손실이 적고, 그 결과, 종래의 광학 필름들에 비해 현저하게 높은 휘도를 구현할 수 있다.
The optical film laminate of the present invention has no side-lobe phenomenon occurring in a conventional prism film and the like, and thus has low light loss, and as a result, it is possible to realize a significantly higher luminance than conventional optical films.

또한, 본 발명의 광학 필름 적층체는 반투과막을 구비하여, 에지형 광원이 적용되는 경우에도 매우 우수한 광 균일도를 나타낸다.
Moreover, the optical film laminated body of this invention is equipped with a semi-transmissive film, and shows the outstanding light uniformity even when an edge type light source is applied.

도 1은 본 발명의 조명 장치의 일 구현예를 보여주는 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 광 추출 필름의 다양한 구현예들을 보여주는 도면들이다.
도 4는 본 발명의 렌즈 구조물들의 단면의 다양한 구현예들을 보여주는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 광학 필름 적층체를 적용한 조명장치의 휘도 분포를 보여주는 도면이다.
도 6은 2매의 프리즘 시트를 적용한 조명장치의 휘도 분포를 보여주는 도면이다. 1 is a view showing an embodiment of a lighting device of the present invention.
2 and 3 are views showing various embodiments of the light extraction film of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing various embodiments of a cross section of lens structures of the present invention.
5 is a view showing the luminance distribution of the lighting apparatus to which the optical film laminate of the present invention is applied.
FIG. 6 is a diagram showing a luminance distribution of an illumination device to which two prism sheets are applied. FIG.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 다만, 하기 도면은 본 발명의 이해를 원활하게 하기 위한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 불과하며, 본 발명의 범위가 도면에 기재된 범위로 한정되는 것은 아니다. 또한 하기 도면에서 동일한 부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 발명의 원활한 이해를 위해 일부 구성요소가 과장, 축소 또는 생략되어 표현될 수 있다.
Hereinafter, with reference to the drawings will be described the present invention in more detail. However, the following drawings are intended to facilitate the understanding of the present invention, and are merely examples of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the ranges described in the drawings. In addition, the same reference numerals in the following drawings refer to the same components, some components may be represented by exaggeration, reduction or omission for a smooth understanding of the invention.

도 1에는 본 발명의 조명 장치의 일 구현예가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 조명 장치는 광원(100) 및 광학 필름 적층체(200)를 포함한다.
1 shows an embodiment of the lighting device of the present invention. As shown in FIG. 1, the lighting apparatus of the present invention includes a light source 100 and an optical film stack 200.

이때, 상기 광원(100)은 광학 필름 적층체(200)의 적어도 일 측면에 위치하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 광원(100)은, 당해 기술 분야에서 사용되는 다양한 광원들, 예를 들면, CCFL, OLED, LED 등이 제한 없이 사용될 수 있으며, 이 중에서도, 에너지적인 측면을 고려할 때 LED 광원인 것이 바람직하다. 다만, 상기한 바와 같이, LED 광원을 채용할 경우, 휘도가 높다는 장점은 있으나, 광의 직진성이 강하기 때문에, 위치에 따라 출사되는 광의 분포가 균일하지 못하다는 문제점이 있다. 이러한 문제점은 광원이 측면에 위치하는 에지형 조명 장치의 경우 더욱 심화되는 경향이 있다. 따라서, 본 발명자들은 에지형 LED 광원을 적용하여도 균일한 광 분포를 구현할 수 있는 조명 장치를 개발하기 위해 연구를 거듭한 결과, 후술할 본 발명의 광학 필름 적층체를 개발하기에 이르렀다.
At this time, the light source 100 is preferably located on at least one side of the optical film stack 200. In addition, the light source 100, various light sources used in the art, for example, CCFL, OLED, LED, etc. can be used without limitation, among these, it is preferable that the LED light source in consideration of energy aspects. Do. However, as described above, when the LED light source is adopted, there is an advantage that the brightness is high, but since the straightness of the light is strong, there is a problem that the distribution of the light emitted according to the position is not uniform. This problem tends to be exacerbated in the case of edge type lighting devices in which the light source is located at the side. Therefore, the present inventors have continued to develop a lighting device that can realize a uniform light distribution even when the edge-type LED light source is applied, and as a result, the optical film laminate of the present invention to be described later has been developed.

이하에서는 본 발명의 광학 필름 적층체(200)를 보다 자세히 설명하기로 한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 광학 필름 적층체(200)는 도광판(220), 반투과막(240) 및 광 추출 필름(230)을 포함한다.
Hereinafter, the optical film laminate 200 of the present invention will be described in more detail. As shown in FIG. 1, the optical film stack 200 of the present invention includes a light guide plate 220, a semi-transmissive film 240, and a light extraction film 230.

이때, 상기 도광판(220)은 광원(100)으로부터 방출되는 광을 확산시키기 위한 것으로, 당해 기술 분야에서 일반적으로 사용되는 도광판들이 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 있어서, 상기 도광판(220)은, 아크릴, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 사이클로올레핀(COP), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)와 같은 고분자 재질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 광원에서 방출되는 광을 면 방향으로 확산할 수 있는 것이라면 제한 없이 사용될 수 있다.
In this case, the light guide plate 220 is to diffuse the light emitted from the light source 100, the light guide plate generally used in the art may be used without limitation. For example, in the present invention, the light guide plate 220 may be made of a polymer material such as acrylic, polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), cycloolefin (COP), polyethylene naphthalate (PEN). However, the present invention is not limited thereto, and may be used without limitation as long as the light emitted from the light source can be diffused in the plane direction.

한편, 상기 도광판(220)의 하면에는, 필요에 따라, 반사판(250)이 구비될 수 있다. 상기 반사판(250)은 광을 도광판 상면 방향으로 반사시키기 위한 것으로, 당해 기술 분야에서 일반적으로 사용되고 있는 다양한 반사판들이 제한없이 사용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 있어서, 상기 반사판(250)으로 알루미늄, 구리, 니켈 등과 같은 금속 재질의 반사판들이 사용될 수 있다.
Meanwhile, a reflecting plate 250 may be provided on the bottom surface of the light guide plate 220 as necessary. The reflector 250 is for reflecting light toward the light guide plate, and various reflectors generally used in the art may be used without limitation. For example, in the present invention, as the reflector 250, reflectors made of metal such as aluminum, copper, nickel, or the like may be used.

다음으로, 상기 도광판(220)의 상부에는 반투과막(240)이 배치된다. 상기 반투과막(240)은 조명 장치, 특히 에지형 광원을 구비한 조명장치의 광 균일도를 향상시키기 위한 것으로, 본 발명자들의 연구에 따르면, 도광판 상부에 특정한 조건을 만족하는 반사율의 반투과막을 형성함으로써, 휘도와 출광 균일도를 획기적으로 향상시킬 수 있는 것으로 나타났다.
Next, a transflective film 240 is disposed on the light guide plate 220. The transflective film 240 is to improve the light uniformity of the lighting device, in particular, the lighting device having an edge-type light source. According to the researches of the present inventors, a semi-transmissive film having a reflectance satisfying a specific condition is formed on the light guide plate. As a result, the luminance and the light uniformity were found to be significantly improved.

보다 구체적으로는, 본 발명에 있어서, 상기 반투과막(240)은 후술할 광 추출 필름의 개구율의 2배 내지 6배 정도, 바람직하게는 3배 내지 5배 정도의 광 반사율을 갖는다. 이때, 상기 개구율은 도광판 상부 표면의 면적에 대한 광 추출 필름의 입광부의 총 면적의 비율을 의미하는 것으로 하기 식 1과 같이 나타낼 수 있다.
More specifically, in the present invention, the semi-transmissive film 240 has a light reflectance of about 2 to 6 times, preferably about 3 to 5 times, the aperture ratio of the light extraction film described later. In this case, the aperture ratio refers to the ratio of the total area of the light incident part of the light extraction film to the area of the light guide plate upper surface, as shown in Equation 1 below.

식 1: 개구율 = (입광부 면적의 총합/도광판 상부 표면의 면적)×100
Equation 1: aperture ratio = (sum of light incidence area / area of light guide plate top surface) × 100

본 발명자들의 연구에 따르면, 반투과막(240)의 광 반사율과 광 추출 필름의 개구율이 상기 조건을 만족할 경우, 광 효율 및 출광 균일도가 모두 우수하게 나타나는 반면, 상기 범위를 벗어날 경우, 광 효율 또는 출광 균일도가 저하되는 것으로 나타났다.
According to the researches of the present inventors, when the light reflectance of the transflective film 240 and the aperture ratio of the light extraction film satisfy the above conditions, both the light efficiency and the light uniformity are excellent, while the light efficiency or the light uniformity is out of the range, Outgoing uniformity was shown to fall.

보다 바람직하게는, 상기 반투과막(240)은 광 반사율이 50% 내지 80% 정도일 수 있다. 반투과막(240)의 광 반사율이 상기 범위를 만족할 경우, 보다 우수한 광 효율 및 출광 균일도를 구현할 수 있기 때문이다.
More preferably, the transflective film 240 may have a light reflectance of about 50% to about 80%. This is because when the light reflectance of the semi-transmissive layer 240 satisfies the above range, it is possible to implement more excellent light efficiency and uniformity of output.

한편, 상기 반투과막으로는, 당해 기술 분야에 잘 알려진 반투과막들이 제한없이 사용될 수 있다. 예를 들면, 굴절율이 상이한 물질들을 교대로 스퍼터링 코팅하거나 공압출하여 형성되는 다층 박막층, 반투막 특성을 갖는 수지막 또는 나노 사이즈의 두께를 갖는 금속 박막 등을 도광판 상부 표면에 증착 또는 코팅함으로써 반투과막을 형성할 수 있다. 제조 공정의 편의성 등을 고려할 때, 이 중에서도 금속 박막이 특히 바람직하다. 이때, 상기 금속 박막은 알루미늄, 은, 구리, 니켈 등과 같이 반사율이 높은 금속을 1 ~ 100nm 정도의 두께로 증착함으로써 형성될 수 있으며, 이때, 상기 금속 박막의 증착 두께를 조절함으로써 원하는 반사율을 갖는 반투과막을 형성할 수 있다.
On the other hand, as the transflective membrane, translucent membranes well known in the art may be used without limitation. For example, the transflective film may be formed by depositing or coating a multilayer thin film layer formed by alternately sputtering coating or co-extrusion of materials having different refractive indices, a resin film having semi-permeable membrane properties, or a metal thin film having a nano size thickness, on the upper surface of the light guide plate. Can be formed. In view of the convenience of the manufacturing process and the like, among these, the metal thin film is particularly preferable. In this case, the metal thin film may be formed by depositing a metal having a high reflectance such as aluminum, silver, copper, nickel, or the like to a thickness of about 1 to 100 nm, and in this case, by controlling the deposition thickness of the metal thin film, The permeable membrane can be formed.

한편, 본 발명의 반투과막은 도 1에 개시된 바와 같이, 도광판 상부 표면에 전면적으로 형성될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 광 추출 필름의 입광부에 해당되는 영역에만 선택적으로 형성할 수도 있다. 반투과막을 선택적으로 형성하고자 하는 경우에는, 예를 들면, 포토레지스트 등으로 도광판의 일부 영역에 마스크를 형성한 후, 반투과막 형성 물질을 증착하고 마스크를 제거하는 방법 등을 통해 반투과막을 형성할 수 있다.
On the other hand, the semi-transmissive film of the present invention, as shown in Figure 1, may be formed entirely on the light guide plate upper surface, but is not limited to this, may be selectively formed only in the region corresponding to the light incident portion of the light extraction film. In the case of selectively forming the transflective film, for example, a mask is formed on a portion of the light guide plate using a photoresist or the like, and then the transflective film is formed by depositing the transflective film forming material and removing the mask. can do.

다음으로, 상기 광 추출 필름(230)은 도광판으로부터 출사되는 광을 도광판 면 방향에 대해 수직한 방향으로 추출하기 위한 것으로, 상기 반투과막(240) 상부에 배치되며, 다수의 렌즈 구조물(232)들을 포함한다.
Next, the light extraction film 230 is for extracting light emitted from the light guide plate in a direction perpendicular to the light guide plate surface direction, and is disposed on the transflective film 240, and the plurality of lens structures 232. Include them.

도 2 및 도 3에는 본 발명의 광 추출 필름(230)의 구현예들이 개시되어 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 광 추출 필름(230)들은 일 방향으로 연장된 다수의 렌즈 구조물(232)들을 포함한다. 이때, 상기 렌즈 구조물들의 연장 방향은 특별히 한정되는 것은 아니나, 광원의 배열 방향과 평행한 것이 바람직하다. 이때, 광원의 배열 방향이란, CCFL와 같은 선 광원이 적용될 경우에는, 선 광원의 길이 방향을 의미하며, LED와 같은 점 광원이 적용될 경우에는, 일정한 간격을 두고 다수의 점광원이 배치되는 방향을 의미한다.
2 and 3 disclose embodiments of the light extraction film 230 of the present invention. 2 and 3, the light extracting films 230 of the present invention include a plurality of lens structures 232 extending in one direction. At this time, the direction in which the lens structures extend is not particularly limited, but is preferably parallel to the array direction of the light source. At this time, the arrangement direction of the light source means a length direction of the line light source when a line light source such as CCFL is applied, and a direction in which a plurality of point light sources are arranged at regular intervals when a point light source such as an LED is applied. it means.

한편, 상기 렌즈 구조물(232)들은 도광판 및 반투과막을 투과한 빛들이 광 추출 필름 내부로 입사되는 입광부(235), 광 추출 필름 내부로 입사한 빛의 광 경로를 도광판 면 방향에 대해 수직 방향으로 변경하는 광 경로 변경부(236) 및 광 추출 필름 외부로 광을 출광시키는 출광부(237)를 포함하여 이루어진다.
Meanwhile, the lens structures 232 may include a light incident part 235 through which light transmitted through the light guide plate and the transflective film is incident into the light extraction film, and a light path of light incident into the light extraction film perpendicular to the surface direction of the light guide plate. It comprises a light path changing unit 236 for changing to the light exit portion 237 for emitting light to the outside of the light extraction film.

이와 같이 입광부(235)와 면적이 출광부(237)의 면적보다 작게 형성함으로써, 집광 효율을 극대화함으로써, 정면 방향의 휘도를 현저하게 향상시킬 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 입광부의 너비(D2)는 출광부의 너비(D1)의 1% 내지 90% 정도일 수 있고, 더욱 바람직하게는 5% 내지 50% 정도일 수 있으며, 가장 바람직하게는 10% 내지 30% 정도일 수 있다. 입광부와 출광부의 너비가 상기 수치 범위를 만족할 때, 정면 방향의 휘도 향상을 극대화할 수 있기 때문이다.
Thus, by forming the light receiving portion 235 and the area smaller than the area of the light emitting portion 237, by maximizing the light collecting efficiency, it is possible to significantly improve the brightness in the front direction. More preferably, the width D2 of the light incident part may be about 1% to about 90% of the width D1 of the light exit part, more preferably about 5% to about 50%, and most preferably 10%. To about 30%. This is because the luminance improvement in the front direction can be maximized when the widths of the light incident portion and the light exit portion satisfy the numerical range.

한편, 바람직하게는 본 발명의 광 추출 필름의 개구율은 10% 내지 35% 정도인 것이 바람직하다. 개구율이 상기 수치 범위를 만족할 경우, 집광 효율 및 광 균일도를 극대화할 수 있다.
On the other hand, Preferably, the opening ratio of the light extraction film of the present invention is preferably about 10% to 35%. When the aperture ratio satisfies the numerical range, the light collecting efficiency and the light uniformity may be maximized.

한편, 상기 광 경로 변경부(236)는 상기 렌즈 구조물(230)의 측면을 구성하는 것으로, 광 추출 필름(230) 내부로 입사된 빛의 경로를 변경할 수 있는 형태이면 되고, 그 형태가 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들면, 상기 광 경로 변경부(236)은 곡면, 경사면 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로는, 본 발명의 렌즈 구조물(230)에 있어서, 상기 광 경로 변경부(236)은 도 4의 (a)에 개시된 바와 같이, 그 수직 단면이 유사-포물선 형태인 곡면일 수도 있고, 도 4의 (b) 및 (c)에 도시된 바와 같이, 유사-포물선 형태와 직선 형태가 조합된 형태일 수도 있으며, 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이, 직선 형태일 수도 있다. 또한, 도시되어 있지는 않으나, 경사도가 다른 2 이상의 직선 형태가 조합된 형태로 구성될 수도 있다.
Meanwhile, the light path changing unit 236 constitutes a side surface of the lens structure 230, and may be a shape capable of changing the path of light incident into the light extraction film 230, and the shape thereof is particularly limited. It doesn't work. For example, the light path changing unit 236 may be formed of a curved surface, an inclined surface, or a combination thereof. More specifically, in the lens structure 230 of the present invention, the optical path changing unit 236 may be a curved surface having a vertical parabolic shape, as shown in FIG. As shown in (b) and (c) of FIG. 4, the pseudo-parabolic and linear forms may be combined, or as shown in (d) of FIG. 4, may be linear. In addition, although not shown, it may be configured in a form in which two or more straight forms having different inclinations are combined.

한편, 상기 렌즈 구조물(232)는 출광부 너비 (D1)에 대한 렌즈 구조물의 높이(H)의 비(이하, '종횡비'라 함), 즉, H/D의 값이 1 이상, 바람직하게는 1 내지 6, 보다 더 바람직하게는, 1.5 내지 3 정도인 것이 좋다. 렌즈 구조물의 종횡비가 1 미만인 경우에는 광 경로 변경이 충분히 이루어지지 않아 집광 효율이 떨어질 수 있으며, 6을 초과하는 경우에는 렌즈 구조물 성형에 어려움이 발생할 수 있다.
On the other hand, the lens structure 232 is a ratio of the height (H) of the lens structure to the light emitting portion width (D1) (hereinafter referred to as the "aspect ratio"), that is, the value of H / D is 1 or more, preferably 1-6, More preferably, it is about 1.5-3. When the aspect ratio of the lens structure is less than 1, the light path may not be sufficiently changed to reduce the light collection efficiency, and when it exceeds 6, it may cause difficulty in forming the lens structure.

한편, 본 발명의 렌즈 구조물(232)들은 도 2에 도시된 바와 같이, 일정한 간격을 두고 이격되어 배치될 수도 있고, 도 3에 도시된 바와 같이, 렌즈 구조물들 사이에 간격 없이 배치될 수도 있다. 또한, 도시되지는 않았으나, 렌즈 구조물들 간의 간격이 일정하지 않게 배치될 수도 있다.
Meanwhile, the lens structures 232 of the present invention may be spaced apart from each other at regular intervals, as shown in FIG. 2, or may be disposed without gaps between the lens structures, as shown in FIG. 3. In addition, although not shown, the spacing between the lens structures may not be constant.

한편, 본 발명의 광 추출 필름(230)은 필요에 따라, 기재부(234)를 추가로 포함할 수 있다. 이때 상기 기재부(234)는 렌즈 구조물(232)를 지지하기 위한 것으로, 아크릴, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 사이클로올레핀(COP), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)와 같은 고분자 재질로 이루어질 수 있다.
On the other hand, the light extraction film 230 of the present invention may further include a base portion 234, if necessary. At this time, the base portion 234 is to support the lens structure 232, a polymer material such as acrylic, polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), cycloolefin (COP), polyethylene naphthalate (PEN) It may be made of.

또한, 도면에 도시되어 있지는 않으나, 본 발명의 광 추출 필름은 기재부의 상면, 즉 상기 렌즈 구조물이 형성되지 않은 면에 집광을 위한 구조물을 추가로 포함할 수 있다. 이때, 상기 집광을 위한 구조물은 프리즘 렌즈, 렌티큘러 렌즈, 마이크로 렌즈 어레이와 같이 종래에 잘 알려진 집광 구조물일 수도 있고, 상기 본 발명의 렌즈 구조물과 같은 구조일 수도 있다.
In addition, although not shown in the drawings, the light extraction film of the present invention may further include a structure for condensing on the upper surface of the substrate, that is, the surface on which the lens structure is not formed. In this case, the light concentrating structure may be a light converging structure well known in the art, such as a prism lens, a lenticular lens, and a micro lens array, or may be the same structure as the lens structure of the present invention.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 광 추출 필름(230)은 굴절율이 1.4 내지 1.7 정도인 고분자 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
The light extraction film 230 of the present invention having the structure as described above is preferably made of a polymer material having a refractive index of about 1.4 to 1.7.

한편, 도시되지는 않았으며, 본 발명의 광학 필름 적층체는 상기 반투과막(240)과 광 추출 필름(230) 사이에 접착제층을 더 포함할 수 있다. 접착제층은 광 추출 필름과 도광판을 일체로 형성하기 위한 것으로, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 광학 필름용 접착제들, 예를 들면 자외선 경화형 접착제 등이 제한 없이 사용될 수 있다. 바람직하게는, 상기 접착제는 투과율이 90% 이상, 보다 바람직하게는 95% 이상, 가장 바람직하게는 98% 이상으로 투명한 것이 좋으며, 굴절율이 도광판의 굴절율과 유사한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
Meanwhile, although not shown, the optical film laminate of the present invention may further include an adhesive layer between the transflective film 240 and the light extraction film 230. The adhesive layer is for integrally forming the light extracting film and the light guide plate, and adhesives for optical films commonly used in the art, for example, UV curable adhesives, may be used without limitation. Preferably, the adhesive has a transparent transmittance of 90% or more, more preferably 95% or more, most preferably 98% or more, and the refractive index is preferably made of a material similar to that of the light guide plate.

본 발명자들의 연구에 따르면, 상기와 같은 본 발명의 광학 필름 적층체를 적용한 에지형 조명 장치의 경우, 정면 휘도 특성이 매우 우수할 뿐 아니라, 출광 균일도 역시 매우 우수한 것으로 나타났다.
According to the researches of the present inventors, the edge type illumination device to which the optical film laminate of the present invention is applied as described above has not only excellent front luminance characteristics, but also excellent light uniformity.

한편, 도 1에는 본 발명의 광 추출 필름이 1매가 도광판 상부에 적층된 구조가 도시되어 있으나, 필요에 따라, 도광판 상부에 상기 광 추출 필름을 2매 이상 적층할 수도 있다.
Meanwhile, FIG. 1 illustrates a structure in which one light extracting film of the present invention is stacked on the light guide plate, but, if necessary, two or more light extracting films may be stacked on the light guide plate.

이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 자세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to specific examples.

실험예Experimental Example 1 One

시뮬레이션(LIGHTTOOLS 광학시뮬레이션S/W)을 통해, 도 1에 도시된 바와 같은 구조를 갖는 조명 장치에서 광 추출 필름의 개구율과 반투과막 반사율을 [표 1]에 기재된 바와 같이 변화시킬 경우의 출광 분포를 측정하였다. 이때, 광 추출 필름은 도 2와 같은 형상을 갖는 것으로 설정되었으며, 구체적인 시뮬레이션 조건은 다음과 같이 설정하였다.
Through the simulation (LIGHTTOOLS optical simulation S / W), the light emission distribution when the aperture ratio and the semi-transmissive film reflectance of the light extraction film are changed as shown in [Table 1] in the lighting device having the structure as shown in FIG. 1. Was measured. At this time, the light extraction film was set to have a shape as shown in FIG. 2, and specific simulation conditions were set as follows.

<시뮬레이션 조건><Simulation condition>

광원 : LED edge type (상하 2bar 적용)Light source: LED edge type (2bar up and down)

도광판 : PMMA(Polymethyl methacrylate) 재질LGP: PMMA (Polymethyl methacrylate) material

광 추출 필름 굴절율 :1.51 Light extraction film refractive index: 1.51

출광부 너비 : 91㎛Output part width: 91㎛

종횡비 : 1:1.2Aspect ratio: 1: 1.2

렌즈 구조물의 간격 : 110㎛Lens structure spacing: 110㎛

전체 필름 면적 : 10cm×10cm
Total film area: 10cm × 10cm

측정된 시뮬레이션 데이터를 기초로, 광 균일도 및 광 효율을 계산하였다. 이때, 광 균일도는 최대 휘도와 최소 휘도의 차가 15%이하인 경우에는 양호로, 15%를 초과하는 경우에는 미달로 표시하였다. 측정 결과는 하기 [표 1]에 나타내었다.
Based on the measured simulation data, light uniformity and light efficiency were calculated. At this time, the light uniformity was expressed as good when the difference between the maximum brightness and the minimum brightness was 15% or less, and was less than 15%. The measurement results are shown in Table 1 below.

구분division 개구율Aperture 반투과막 반사율Transmembrane Reflectance 균일도Uniformity 광효율Light efficiency 실시예 1Example 1 10%10% 40%40% 양호Good 88%88% 실시예 2Example 2 20%20% 70%70% 양호Good 86%86% 실시예 3Example 3 30%30% 90%90% 양호Good 85%85% 비교예 1Comparative Example 1 10%10% 15%15% 미달Under 77%77% 비교예 2Comparative Example 2 20%20% 5%5% 미달Under 80%80% 비교예 3Comparative Example 3 30%30% 10%10% 미달Under 89%89% 비교예 4Comparative Example 4 10%10% 80%80% 양호Good 68%68%

상기 [표 1]을 통해, 광 추출 필름의 개구율과 반투과막의 반사율이 본원 발명의 범위를 벗어날 경우, 균일도와 광 효율이 모두 우수한 조명 장치를 얻을 수 없음을 알 수 있다.
Through Table 1, it can be seen that when the aperture ratio of the light extraction film and the reflectance of the transflective film are outside the scope of the present invention, an illumination device having excellent uniformity and light efficiency can not be obtained.

실험예Experimental Example 2 2

본 발명의 광학 필름 적층체의 집광 효과를 보여주기 위해, 실시예 1의 광학 필름 적층체를 사용하였을 경우와 프리즘 시트 2매를 적층한 필름 적층체를 사용하였을 경우의 정면 휘도를 시뮬레이션을 통해 측정하였다. 이때 프리즘 시트는 3M사의 BEF 2와 동일한 구조를 가지며, 프리즘 렌즈의 연장 방향이 서로 평행하게 되도록 배치된 것으로 설정하였다. 시뮬레이션 결과는 도 5 및 도 6에 도시하였다. 도 5는 본 발명의 광학 필름 적층체를 사용하였을 때의 휘도 분포를 나타내며, 도 6은 2매의 프리즘 시트를 사용하였을 때의 휘도 분포를 나타낸다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 광학 필름 적층체를 사용할 경우, 프리즘 시트 2매를 사용한 경우에 비해서 수직 방향 및 수평 방향 모두에서 정면 휘도가 현저하게 높음을 알 수 있다. 또한, 프리즘 시트를 사용한 경우에는 사이드-로브가 강하게 발생하는데 반해, 본 발명의 광학 필름 적층체를 사용한 경우에는 사이드-로브가 거의 없음을 알 수 있다.
In order to show the light-converging effect of the optical film laminate of the present invention, the front luminance of the optical film laminate of Example 1 and the film laminate of two prism sheets were measured by simulation. It was. At this time, the prism sheet had the same structure as BEF 2 of 3M company, and it set so that the extension direction of a prism lens might become parallel to each other. Simulation results are shown in FIGS. 5 and 6. Fig. 5 shows the luminance distribution when the optical film laminate of the present invention is used, and Fig. 6 shows the luminance distribution when two prism sheets are used. As shown in Fig. 5 and Fig. 6, when using the optical film laminate of the present invention, it can be seen that the front brightness is significantly higher in both the vertical direction and the horizontal direction than when using two prism sheets. Moreover, when a prism sheet is used, a side lobe generate | occur | produces strongly, but when using the optical film laminated body of this invention, it turns out that there is almost no side lobe.

100 : 광원
200 : 광학 필름 적층체
220 : 도광판
230 : 광추출 필름
232 : 렌즈 구조물
234 : 기재부
235 : 입광부
236 : 광 경로 변경부
237 : 출광부
240 : 반투과막100: Light source
200: optical film laminate
220: light guide plate
230: light extraction film
232: Lens Structure
234: description
235 light incident part
236: optical path changing unit
237 light exit
240: semi-permeable membrane

Claims

A light guide plate;
A semi-transmissive film disposed on the light guide plate; And
A light extraction film disposed on the transflective film and extending in one direction and including a plurality of lens structures having an area of the light exit portion greater than that of the light incident portion,
The semi-transmissive film is an optical film laminate having a light reflectance of 2 to 6 times the aperture ratio of the light extraction film.

The method of claim 1,
The transflective film has an optical reflectance of 50 to 80%.

The method of claim 1,
The lens structure,
A light incident part through which light enters into the light extraction film,
An optical path changing unit for changing an optical path of the incident light in a vertical direction;
An optical film laminate comprising a light exit portion for outputting light to the outside of the light extraction film.

The method of claim 1,
An optical film laminate in which the width of the light incident portion is 10 to 50% of the width of the light exit portion.

The method of claim 1,
The lens structure has an aspect ratio of 1: 1 to 1: 6 optical film laminate.

The method of claim 3,
The optical path stacking portion includes a curved surface, an inclined surface, and a combination thereof.

The method of claim 1,
The light extraction film is an optical film laminate having a refractive index of 1.4 to 1.7.

The method of claim 1,
The light extracting film has an opening ratio of 10% to 35%.

The optical film laminate of any one of claims 1 to 8; And
And a light source disposed on at least one side of the optical film stack.

10. The method of claim 9,
The light source is an LED light source.