KR101676901B1 - Optical films laminate and backlight unit having enhanced optical performance - Google Patents

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Abstract

본 발명은 도광판; 상기 도광판의 상부에 배치되는 반투과막; 및 상기 반투과막 상부에 배치되며, 출광부의 면적이 입광부의 면적보다 큰 다수의 렌즈 구조물들이 이차원적으로 배열된 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 에지형 백라이트 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a light guide plate, A semi-transmissive film disposed on an upper portion of the light guide plate; And a semi-transmissive film disposed on the semi-transmissive film and including a plurality of lens structures in which a plurality of lens structures having an area of the emissive portion larger than that of the light-incident portion are arranged in a two-dimensional manner, And an edge type backlight unit including the optical film laminate.

Description

광학 성능이 우수한 광학 필름 적층체 및 이를 포함하는 백라이트 유닛{OPTICAL FILMS LAMINATE AND BACKLIGHT UNIT HAVING ENHANCED OPTICAL PERFORMANCE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an optical film laminate having excellent optical performance, and a backlight unit including the same. BACKGROUND ART [0002]

본 발명은 광학 성능이 우수한 광학 필름 적층체 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 에지형 LED 광원을 사용하는 백라이트 유닛에 유용하게 사용될 수 있는 광학 필름 적층체 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical film laminate excellent in optical performance and a backlight unit including the same, and more particularly to an optical film laminate which can be usefully used in a backlight unit using an edge type LED light source and a backlight unit .

액정표시장치 등과 같은 표시장치에 사용되는 백라이트 유닛들은 광원의 위치에 따라 에지형과 직하형으로 구별될 수 있다. 광원이 광학 필름 적층체의 모서리부에 위치하는 경우를 일반적으로 에지형 백라이트라고 부르며, 광원이 광학 적층체의 하부의 전면적에 위치하는 경우를 일반적으로 직하형 백라이트라고 부른다. 에지형 백라이트는 직하형 백라이트에 비해 광원 사용 개수가 적고, 얇은 두께의 구현이 가능하다는 장점이 있으나, 직하형에 비해 휘도가 낮고, 균일한 광 분포를 구현하기 어렵다는 문제점이 있다. 따라서, 에지형 백라이트 유닛의 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.
BACKGROUND ART [0002] Backlight units used in a display device such as a liquid crystal display device can be distinguished into edge type and direct type depending on the position of a light source. The case where the light source is located at the corner of the optical film laminate is generally referred to as an edge type backlight, and the case where the light source is located on the entire surface of the lower portion of the optical laminate is generally referred to as direct type backlight. The edge type backlight has the advantage that the number of the light sources is smaller than that of the direct-type backlight, and the thin thickness can be realized. However, the edge type backlight has a lower luminance and a uniform light distribution than the direct type backlight. Therefore, in order to improve the brightness of the edge type backlight unit and 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 stacked and used. However, there is a problem that the improvement of the luminance by using such conventional optical films is almost reached to the limit, and the thickness of the device becomes thick due to the use of a large number of optical films. In addition, in the case of a prism sheet having excellent brightness enhancement effect, a side-lobe phenomenon occurs in which the brightness rapidly increases at a viewing angle of 60 degrees or more, resulting in a large optical loss and deterioration of optical performance due to side-lobes.

한편, 최근에는 백라이트 유닛의 광원으로 에너지 효율성이 우수한 LED 광원이 많이 적용되고 있으나, LED 광원의 경우, 점광원인 데다가 CCFL 등의 종래 광원에 비해 직진성이 크고 퍼짐성이 약하기 때문에, 디스플레이 장치 전면적에 대해 균일한 광 분포를 구현하기가 상대적으로 어렵고, 그 결과 화질이 저하된다는 문제점이 있다.
In recent years, LED light sources having excellent energy efficiency as a light source of a backlight unit have been widely applied. However, LED light sources are point light sources and have a greater linearity and lower spread than conventional light sources such as CCFL. It is relatively difficult to realize a uniform light distribution, and as a result, there is a problem that the image quality is deteriorated.

따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 적은 수의 광원을 사용하고, 박형으로 구현이 가능하면서도 휘도 및 광 균일도 등의 광학 성능이 우수한 백라이트 유닛에 대한 개발이 요구되고 있다.
Therefore, in order to solve such a problem, development of a backlight unit having excellent optical performance such as brightness and light uniformity, which can be implemented with a small number of light sources and a thin shape, 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 있는 백라이트 유닛을 구현할 수 있도록 하는 광학 필름 적층체를 제공하고자 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide a backlight unit which can exhibit excellent luminance characteristics even with a small number of light sources and has excellent energy efficiency and excellent light uniformity, Film laminate.

이를 위해 본 발명은 도광판; 상기 도광판의 상부에 배치되는 반투과막; 및 상기 반투과막 상부에 배치되며, 출광부의 면적이 입광부의 면적보다 큰 다수의 렌즈 구조물들이 이차원적으로 배열된 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 provides a light guide plate, A semi-transmissive film disposed on an upper portion of the light guide plate; And a semi-transmissive film disposed on the semi-transmissive film and including a plurality of lens structures in which a plurality of lens structures having an area of the emissive portion larger than that of the light-incident portion are arranged in a two-dimensional manner, Wherein the optical film laminate has a light reflectance of 1/5 to 6 times.

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 semi-transmissive film and the light extracting film.

또한, 상기 반투과막은 광 반사율이 5% 내지 40% 정도인 것이 바람직하다.
The semi-transmissive film preferably has a light reflectance of about 5% to about 40%.

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.
Preferably, the width of the light-incident portion is about 10 to 50% of the width of the light-exiting portion, and the aspect ratio of the lens structure of the light-extracting film is about 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 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 에지형 백라이트를 제공하며, 이때, 상기 광원은 LED 광원인 것이 바람직하다.
In another aspect, the present invention provides an optical film laminate of the present invention; And an edge type backlight including a light source provided on at least one side of the optical film laminate, wherein the light source is 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 does not have a side-lobe phenomenon occurring in a conventional prism film or the like, so that the optical loss is small, and as a result, a remarkably high luminance can be realized as compared with conventional optical films.

또한, 본 발명의 광학 필름 적층체는 반투과막을 구비하여, 에지형 백라이트에 적용되는 경우에도 매우 우수한 광 균일도를 나타낸다.
In addition, the optical film laminate of the present invention has a semi-transmissive film and exhibits excellent light uniformity even when applied to an edge type backlight.

도 1은 본 발명의 백라이트 유닛의 일 구현예를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 광 추출 필름의 일 구현예를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 렌즈 구조물들의 단면의 다양한 구현예들을 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 광학 필름 적층체를 적용한 백라이트의 휘도 분포를 보여주는 도면이다.
도 5는 2매의 프리즘 시트를 적용한 백라이트의 휘도 분포를 보여주는 도면이다. 1 is a sectional view showing an embodiment of a backlight unit of the present invention.
2 is a view showing an embodiment of the light extracting film of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating various embodiments of a cross section of the lens structures of the present invention.
4 is a view showing a luminance distribution of a backlight to which the optical film laminate of the present invention is applied.
5 is a view showing a luminance distribution of a backlight to which two prism sheets are applied.

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, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. It is to be understood, however, that the following drawings are for the purpose of promoting understanding of the present invention only and are not limitative of the scope of the present invention. In the following drawings, the same reference numerals are used for the same elements, and some elements may be exaggerated, reduced or omitted for better understanding of the invention.

도 1에는 본 발명의 백라이트 유닛의 일 구현예가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 백라이트 유닛은 광원(100) 및 광학 필름 적층체(200)를 포함한다.
Fig. 1 shows an embodiment of the backlight unit of the present invention. As shown in FIG. 1, the backlight unit of the present invention includes a light source 100 and an optical film laminate 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 백라이트 유닛의 경우 더욱 심화되는 경향이 있다. 따라서, 본 발명자들은 에지형 LED 광원을 적용하여도 균일한 광 분포를 구현할 수 있는 백라이트 장치를 개발하기 위해 연구를 거듭한 결과, 후술할 본 발명의 광학 필름 적층체를 개발하기에 이르렀다.
Here, the light source 100 is preferably located on at least one side of the optical film laminate 200. The light source 100 may include various light sources such as a CCFL, an OLED, and an LED, which are used in the related art. Among them, an LED light source is preferable in consideration of energy. Do. However, when an LED light source is employed as described above, there is an advantage that the luminance is high. However, since the linearity of the light is strong, the distribution of light emitted according to the position is not uniform. This problem tends to be exacerbated in the case of the edge type backlight unit in which the light source is located at the side. Accordingly, the inventors of the present invention have made efforts to develop a backlight device capable of realizing a uniform light distribution even when an edge type LED light source is applied. As a result, the inventors of the present invention have developed a later-described optical film laminate of the present invention.

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. 1, the optical film laminate 200 of the present invention includes a light guide plate 220, a semi-transmissive film 240, and a light extracting 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.
Here, the light guide plate 220 diffuses the light emitted from the light source 100, and light guide plates generally used in the related art can be used without limitation. For example, in the present invention, the light guide plate 220 may be made of a polymer material such as acryl, polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), cycloolefin (COP), polyethylene naphthalate However, the present invention is not limited thereto and can be used without limitation as long as it can diffuse the light emitted from the light source 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 reflection plate 250 may be provided on the lower surface of the light guide plate 220, if necessary. The reflection plate 250 reflects light toward the upper surface of the light guide plate, and various reflectors commonly used in the art can be used without limitation. For example, in the present invention, reflectors of metal such as aluminum, copper, and nickel may be used as the reflector 250.

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 semi-transmissive film 240 is disposed on the light guide plate 220. The semitransmissive film 240 is for improving the light uniformity of an illumination device, particularly an illumination device having an edge type light source. According to research conducted by the present inventors, a semi-transmissive film having a reflectance satisfying a specific condition is formed on the light guide plate , It was found that the brightness and the uniformity of light emission can be remarkably 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, of the aperture ratio of a light extracting film to be described later. In this case, the aperture ratio means a ratio of the total area of the light-incident portion of the light extracting film to the area of the upper surface of the light guide plate.

식 1: 개구율 = (입광부 면적의 총합/도광판 상부 표면의 면적)×100
Equation 1: aperture ratio = (total sum of light entrance area / area of light guide plate upper surface) x 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 studies made by the present inventors, when the light reflectance of the semi-transmissive film 240 and the aperture ratio of the light extracting film satisfy the above conditions, both the light efficiency and the uniformity of the outgoing light are excellent. On the other hand, And the uniformity of the outgoing light is decreased.

보다 바람직하게는, 상기 반투과막(240)은 광 반사율이 5% 내지 40% 정도, 바람직하게는 10% 내지 40% 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 semi-transmissive film 240 may have a light reflectance of about 5% to 40%, and preferably about 10% to 40%. When the light reflectance of the semi-transmissive film 240 satisfies the above range, more excellent light efficiency and uniform light emission can be realized.

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 above-mentioned semi-permeable membrane, there can be used any of semi-permeable membranes well known in the art. For example, a multilayer thin film layer formed by alternately sputtering or co-extruding materials having different refractive indexes, a resin film having semipermeable film characteristics, or a metal thin film having a nano-sized thickness may be deposited or coated on the upper surface of the light guide plate, . In consideration of the convenience of the manufacturing process and the like, the metal thin film is particularly preferable. At this time, the metal thin film may be formed by depositing a metal having a high reflectance such as aluminum, silver, copper, nickel, etc. to a thickness of about 1 to 100 nm. At this time, by controlling the thickness of the deposition of the metal thin film, A transparent film 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 transflective film of the present invention may be formed entirely on the upper surface of the light guide plate as shown in FIG. 1, but it is not limited thereto and may be selectively formed only in a region corresponding to the light entrance portion of the light extracting film. In order to selectively form a semi-transmissive film, a semi-transmissive film is formed by, for example, forming a mask on a part of the light guide plate using a photoresist, then depositing a semi-transmissive 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.
The light extracting film 230 is for extracting light emitted from the light guide plate in a direction perpendicular to the light guide plate surface direction. The light extracting film 230 is disposed on the transflective film 240 and includes a plurality of lens structures 232, .

도 2에는 본 발명의 광 추출 필름(230)의 구현예들이 개시되어 있다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 광 추출 필름(230)들은 이차원적으로 배열된 다수의 렌즈 구조물(232)들을 포함한다.
FIG. 2 discloses embodiments of the light extracting film 230 of the present invention. As shown in FIG. 2, the light extraction films 230 of the present invention include a plurality of lens structures 232 arranged in two dimensions.

본 발명의 렌즈 구조물은 도광판 측면의 방향으로 갈수록 수평 단면의 면적이 줄어드는 다면체 형상의 구조물이면 되고, 그 형상이 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 본 발명의 렌즈 구조물은 2개 내지 4개의 측면을 갖는 다면체 구조물일 수 있다. 도 2에는 렌즈 구조물의 형상이 역피라미드형 다면체 형상으로 개시되어 있으나, 본 발명의 렌즈 구조물의 형상이 이에 한정되는 것은 아니며, 측면이 2이상의 경사면으로 구성된 다층 역피라미드형 다면체이거나, 측면이 유사-포물선면으로 구성된 다면체일 수도 있다.
The lens structure of the present invention may be a polyhedral structure that reduces the area of the horizontal cross section toward the side of the light guide plate, and the shape of the lens structure is not particularly limited. For example, the lens structure of the present invention may be a polyhedral structure having two to four sides. 2, the shape of the lens structure is illustrated as an inverted pyramid-shaped polyhedron, but the shape of the lens structure of the present invention is not limited thereto. The lens structure may be a multilayer inverted pyramidal polyhedron having two or more inclined surfaces, It may be a polyhedron composed of parabolic surfaces.

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.
The lens structures 232 include a light-incident portion 235 through which the light transmitted through the light guide plate and the semi-transmissive film enters into the light extracting film, a light path of the light incident into the light extracting film in a direction perpendicular to the light guide plate surface direction And a light emitting unit 237 for emitting light to the outside of the light extracting 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.
By forming the light-incident portion 235 and the area smaller than the area of the light-emitting portion 237, the brightness in the front direction can be remarkably improved by maximizing the light-condensing efficiency. More preferably, the width D2 of the light-incident portion may be about 1% to about 90%, more preferably about 5% to about 50%, and most preferably about 10% of the width D1 of the light- To about 30%. This is because, when the widths of the light-incoming portion and the light-exiting portion satisfy the above-described numerical ranges, it is possible to maximize the brightness improvement in the front direction.

한편, 바람직하게는 본 발명의 광 추출 필름의 개구율은 2% 내지 10% 정도인 것이 바람직하다. 개구율이 상기 수치 범위를 만족할 경우, 집광 효율 및 광 균일도를 극대화할 수 있다.
On the other hand, it is preferable that the aperture ratio of the light extracting film of the present invention is about 2% to 10%. When the aperture ratio satisfies the above numerical range, the light collection efficiency and the light uniformity can 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 3의 (a)에 개시된 바와 같이, 렌즈 구조물의 중심에서의 수직 단면이 유사-포물선 형태인 곡면일 수도 있고, 도 3의 (b) 및 (c)에 도시된 바와 같이, 유사-포물선 형태와 직선 형태가 조합된 형태일 수도 있으며, 도 3의 (d)에 도시된 바와 같이, 직선 형태일 수도 있다. 또한, 도시되어 있지는 않으나, 경사도가 다른 2 이상의 직선 형태가 조합된 형태로 구성될 수도 있다.
The light path changing unit 236 constitutes a side surface of the lens structure 230 and may be configured to change the path of light incident into the light extracting film 230, It does not. For example, the optical path changing unit 236 may be 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 portion 236 is configured such that the vertical cross section at the center of the lens structure is pseudo-parabolic, as shown in Fig. 3 (a) 3 (b) and 3 (c), the pseudo-parabolic shape and the linear shape may be combined, and as shown in Fig. 3 (d) Lt; / RTI > In addition, although not shown, two or more linear shapes having different degrees of inclination may be 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.
The lens structure 232 has a ratio H / H of the height H of the lens structure to the width H of the light emitting portion D1, that is, H / D of 1 or more, 1 to 6, and even more preferably about 1.5 to 3. When the aspect ratio of the lens structure is less than 1, the light path change is not sufficiently performed and the light collection efficiency may be lowered. When the aspect ratio exceeds 6, it may be difficult to form the lens structure.

한편, 본 발명의 렌즈 구조물(232)들은 도 2에 도시된 바와 같이, 일정한 간격을 두고 이격되어 배치될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 렌즈 구조물들은 간격 없이 배치될 수도 있고, 불규칙한 간격으로 배치될 수도 있다.
2, the lens structures 232 may be spaced apart from each other at regular intervals, but the present invention is not limited thereto. That is, the lens structures of the present invention may be arranged without a gap or irregularly spaced.

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 extracting film 230 of the present invention may further include a substrate portion 234, if necessary. The substrate part 234 is for supporting the lens structure 232 and may be made of a polymer material such as acryl, polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), cycloolefin (COP), polyethylene naphthalate ≪ / RTI >

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.
Further, although not shown in the drawing, the light extracting film of the present invention may further include a structure for collecting light on the upper surface of the substrate portion, that is, the surface on which the lens structure is not formed. In this case, the light focusing structure may be a condensing structure that is well known in the art, such as a prism lens, a lenticular lens, and a microlens array, or may have 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 extracting film 230 of the present invention having the above structure is preferably made of a polymer material having a refractive index of 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.
The optical film laminate of the present invention may further include an adhesive layer between the semi-transmissive film 240 and the light extracting film 230. The adhesive layer is for integrally forming the light extracting film and the light guide plate. Adhesives for optical films commonly used in the art, for example, an ultraviolet curable adhesive and the like can be used without limitation. Preferably, the adhesive is transparent with a transmittance of 90% or more, more preferably 95% or more, and most preferably 98% or more, and it is preferable that the adhesive has a refractive index similar to that of the light guide plate.

본 발명자들의 연구에 따르면, 상기와 같은 본 발명의 광학 필름 적층체를 적용한 에지형 백라이트 유닛을 사용할 경우, 수직 방향 및 수평 방향에 있어서의 정면 휘도 특성이 매우 우수할 뿐 아니라, 출광 균일도 역시 매우 우수한 것으로 나타났다.
According to the studies of the present inventors, when the edge type backlight unit to which the optical film laminate of the present invention as described above is applied, not only the front luminance characteristics in the vertical direction and the horizontal direction are excellent, but also the outgoing light uniformity is also excellent Respectively.

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.
FIG. 1 shows a structure in which one piece of the light extracting film of the present invention is laminated on the upper side of the light guide plate. However, if necessary, two or more pieces of the light extracting film may be laminated on the upper side of 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.
The light emission distribution when the aperture ratio of the light extracting film and the semi-permeable film reflectance are changed as shown in [Table 1] in a lighting apparatus having the structure as shown in Fig. 1 through simulation (LIGHTTOOLS optical simulation S / W) Were 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 (upper and lower 2 bar)

도광판: PMMA(Polymethylmethacrylate)Light guide plate: PMMA (Polymethylmethacrylate)

광 추출 필름 굴절율: 1.41Light extraction film Refractive index: 1.41

출광부 너비: 91㎛Outgoing section width: 91 탆

종횡비: 1: 1.2Aspect ratio: 1: 1.2

렌즈 구조물의 간격: 110 ㎛Interval of lens structure: 110 ㎛

전체 필름 면적: 10×10(㎠)
Total film area: 10 占 10 (cm2)

측정된 시뮬레이션 데이터를 기초로, 광 균일도 및 광 효율을 계산하였다. 이때, 광 균일도는 최대 휘도와 최소 휘도의 차가 15% 이하인 경우에는 양호, 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 is good when the difference between the maximum luminance and the minimum luminance is less than 15%, and is less than 15%. The measurement results are shown in Table 1 below.

구분division 개구율Aperture ratio 반투과막 반사율Transflective film reflectance 균일도Uniformity 광효율Light efficiency 실시예 1Example 1 2%2% 10%10% 양호Good 91%91% 실시예 2Example 2 8%8% 30%30% 양호Good 90%90% 비교예 1Comparative Example 1 2%2% 60%60% 양호Good 65%65% 비교예 2Comparative Example 2 8%8% 90%90% 양호Good 62%62% 비교예 3Comparative Example 3 8%8% 12%12% 미달Under 87%87% 비교예 4Comparative Example 4 2%2% 20%20% 양호Good 81%81%

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.
It can be seen from Table 1 that when the aperture ratio of the light extracting film and the reflectance of the transflective film are out of the range of the present invention, it is not possible to obtain an illumination device having both uniformity and optical efficiency.

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. In order to show the light focusing effect of the optical film laminate of the present invention, the front brightness when a laminated film of the optical film laminate of Example 1 and two prism sheets were used was measured through simulation Respectively. At this time, the prism sheet had the same structure as that of 3M's BEF 2, and the prism sheet was set so that the extending directions of the prism lenses were parallel to each other.

시뮬레이션 결과는 도 4 및 도 5에 도시하였다. 도 4는 본 발명의 광학 필름 적층체를 사용하였을 때의 휘도 분포를 나타내며, 도 5는 2매의 프리즘 시트를 사용하였을 때의 휘도 분포를 나타낸다. 도 4 및 도 5에 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.
Simulation results are shown in Figs. 4 and 5. Fig. Fig. 4 shows the luminance distribution when the optical film laminate of the present invention is used, and Fig. 5 shows the luminance distribution when two prism sheets are used. As shown in FIGS. 4 and 5, when the optical film laminate of the present invention is used, the front luminance is remarkably high in both the vertical direction and the horizontal direction, as compared with the case where two prism sheets are used. Further, in the case of using the prism sheet, the side-lobe is generated strongly, whereas when the optical film laminate of the present invention is used, 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:
235:
236: Optical path changing section
237:
240: semi-permeable membrane

Claims (11)

도광판, 상기 도광판의 상부에 배치되는 반투과막 및 상기 반투과막 상부에 배치되며, 출광부의 면적이 입광부의 면적보다 큰 다수의 렌즈 구조물들이 이차원적으로 배열된 광 추출 필름을 포함하며,
상기 반투과막은 상기 광 추출 필름의 개구율 대비 2배 내지 6배의 광 반사율을 갖고,
상기 반투과막은 광 반사율이 5 내지 40%이며,
상기 렌즈 구조물은 광 추출 필름 내부로 광이 입사하는 입광부, 상기 입사된 빛의 광 경로를 수직 방향으로 변경하는 광 경로 변경부 및 광 추출 필름 외부로 광이 출사하는 출광부를 포함하며,
상기 광 경로 변경부는 곡면, 경사면 및 이들의 조합으로 이루어지는 광학 필름 적층체; 및
상기 광학 필름 적층체의 적어도 일 측면에 배치되는 광원을 포함하는 에지형 백라이트 유닛.
A semi-transmissive film disposed on an upper portion of the light guide plate, and a light extracting film disposed on the semi-transmissive film and having a plurality of lens structures arranged in a two-dimensional arrangement in which an area of an emissive portion is larger than an area of the light-
Wherein the semi-transmissive film has a light reflectance of 2 to 6 times the aperture ratio of the light extracting film,
The semi-transmissive film has a light reflectance of 5 to 40%
The lens structure may include a light incident portion into which light enters into the light extracting film, a light path changing portion that vertically changes the optical path of the incident light, and a light emitting portion that emits light to the outside of the light extracting film,
Wherein the optical path changing portion comprises a curved surface, an inclined surface, and a combination thereof; And
And a light source disposed on at least one side of the optical film laminate.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
입광부의 너비가 출광부의 너비의 10 ~ 50%인 에지형 백라이트 유닛.
The method according to claim 1,
An edge-type backlight unit in which the width of the light-incident portion is 10 to 50% of the width of the light-emitting portion.
제1항에 있어서,
상기 렌즈 구조물은 종횡비가 1 : 1 내지 1 : 6인 에지형 백라이트 유닛.
The method according to claim 1,
Wherein the lens structure has an aspect ratio of 1: 1 to 1: 6.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 광 추출 필름은 굴절율이 1.4 내지 1.7인 에지형 백라이트 유닛.
The method according to claim 1,
Wherein the light extracting film has a refractive index of 1.4 to 1.7.
제1항에 있어서,
상기 광 추출 필름은 개구율이 2% 내지 10%인 에지형 백라이트 유닛.
The method according to claim 1,
Wherein the light extracting film has an aperture ratio of 2% to 10%.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 광원은 LED 광원인 에지형 백라이트 유닛.
The method according to claim 1,
Wherein the light source is an LED light source.
청구항 1의 에지형 백라이트 유닛을 포함하는 표시 장치.
A display device comprising the edge type backlight unit of claim 1.
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