KR102098160B1 - Optical film and lighting apparatus using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 광학 필름은 투명 베이스 필름과, 상기 투명 베이스 필름 위에 형성된 복수개의 웨이브 가이드와, 상기 인접한 웨이브 가이드 사이의 공간에 충진된 칼라 조성물을 포함하고, 상기 투명 베이스 필름의 후방에서 입사한 광의 적어도 일부는 상기 웨이브 가이드에서 전반사되어 전방으로 투과되는 것을 특징으로 한다.The optical film of the present invention includes a transparent base film, a plurality of wave guides formed on the transparent base film, and a color composition filled in a space between the adjacent wave guides, and at least the light incident from the rear of the transparent base film Some are characterized by total reflection from the wave guide and transmitted forward.

Description

광학 필름 및 이를 이용한 조명기구{Optical film and lighting apparatus using the same}Optical film and lighting apparatus using the same}

본 발명은 광학 필름 및 이를 이용한 조명기구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 정보표시용 칼라 패턴이 구비되어 있고 높은 광 투과성을 가지는 광학 필름 및 이를 이용한 조명기구에 관한 것이다.The present invention relates to an optical film and a lighting device using the same, and more particularly, to an optical film having a color pattern for displaying information and having high light transmittance and a lighting device using the same.

광학 필름은 광을 투과, 분산 또는 반사시키는 성질을 가지는 얇은 막을 말하는데, 조명기구, 디스플레이 장치 등에 널리 이용되고 있다.The optical film refers to a thin film having a property of transmitting, dispersing, or reflecting light, and is widely used in lighting equipment, display devices, and the like.

광학 필름은 용도에 따라 광을 투과, 분산 또는 반사시키기 위하여 다양한 구성을 가지고 있다. 광을 투과시키는 광학 필름은 광의 투과도가 중요하며 필요한 경우 특정한 색을 구현할 수 있도록 투명한 성질을 가지는 잉크가 도포되어 있고, 광을 분산시키는 용도로 이용되는 광학 필름은 광을 분산시킬 수 있는 물질이 충진되어 광을 여러 방향으로 분산시키면서 광을 투과시킨다. 반사 용도의 광학 필름은 표면에 반사층이 형성되어 있거나, 다층막을 이루는 각 층이 광을 선택적으로 투과시켜서 일방향으로의 광 투과성을 높이거나, 특정 파장대의 광을 선택적으로 투과시키면서 광의 활용성을 증대시킨다.The optical film has various configurations to transmit, disperse, or reflect light depending on the application. The optical film that transmits light is important for light transmittance, and if necessary, an ink having a transparent property is applied to implement a specific color, and the optical film used for dispersing light is filled with a material that can disperse light. It transmits light while dispersing light in various directions. In the optical film for reflective purposes, a reflective layer is formed on the surface, or each layer constituting a multi-layer film selectively transmits light to increase light transmittance in one direction, or selectively transmits light of a specific wavelength to increase light utilization. .

광학 필름이 후면에서 입사되는 광을 적절하게 분산, 확산시키거나 평준화(homogenizing)하는 데는 여러 가지 기술이 사용되고 있다. 특히 디스플레이 장치나 조명기구의 경우에는 확산제를 도포한 필름, 마이크로 렌즈 어레이(micro lens array)를 구비한 필름류, 홀로그래피 방법으로 제작된 라이트 쉐이핑 디퓨저(light shaping diffuser, US5324,386), 마이크로 프리즈매틱 필름(micro prismatic film, US5,825,543), 또는 테이퍼드 웨이브가이드(tapered waveguide, US5,481,385) 등을 각각 사용하거나 조합하여 원하는 확산각이나 균일도를 얻게 된다. 이러한 종래의 광학 필름들은 경우에 따라서는 요구되는 광 투과 특성을 가지게 하기 위하여 복수의 광학 필름들을 사용해야 하므로 제조원가가 상승하는 단점도 발생하게 된다.Various techniques are used to appropriately disperse, diffuse, or homogenize the light incident from the back side of the optical film. Particularly in the case of a display device or a lighting device, a film coated with a diffusion agent, a film having a micro lens array, a light shaping diffuser (US5324,386) manufactured by a holography method, and a micro prismatic The desired diffusion angle or uniformity is obtained by using or combining films (micro prismatic film, US5,825,543), or tapered waveguides (US5,481,385), respectively. In the case of these conventional optical films, a plurality of optical films must be used in order to have a required light transmission property, so that a manufacturing cost is also increased.

조명기구나 디스플레이 장치에에 사용되는 기능성 필름 등은 주로 액정표시소자의 광원으로써의 역할을 수행하기 위해 제작되므로 필름 등의 표면 위에 정보표시가 불가하고, 또한 테이퍼드 웨이브가이드의 경우를 제외하면, 표면에 정보표시를 위한 칼라 레진 등을 도포하면 휘도가 현저하게 저하되는 단점이 있다. 또한 필요에 따라 빛이 확산되는 정도인 확산 각도(퍼지는 각도)를 조절하기 위해서는 다른 수단들을 구비하여야 한다(Light shaping diffuser(US5,5324,386), US5,825,543). Functional films used in lighting equipment or display devices are mainly manufactured to serve as a light source for liquid crystal display devices, so information cannot be displayed on the surface of the film, etc., and, except in the case of tapered wave guides, surfaces When applying color resin for information display, etc., there is a disadvantage that luminance is remarkably lowered. In addition, other means should be provided to adjust the diffusion angle (the spreading angle), which is the degree to which light is diffused if necessary (Light shaping diffuser (US5,5324,386), US5,825,543).

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는 정보표시를 위한 칼라 조성물층을 가지면서, 하나의 광학 필름에서 전면 광 반사기능, 후면 광 투과기능을 동시에 가지고, 광의 확산 정도, 확산 방향, 투과도 및 반사도를 조절할 수 있어 조명기구, 디스플레이 장치 등에 널리 이용될 수 있는 광학 필름을 제공하는 것이다.Therefore, the first problem to be solved by the present invention is to have a color composition layer for information display, and simultaneously have a front light reflection function and a back light transmission function in one optical film, the degree of light diffusion, diffusion direction, transmittance, and It is to provide an optical film that can be widely used in lighting fixtures, display devices, etc. because the reflectivity can be adjusted.

본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는 상기 광학 필름을 이용한 조명기구를 제공하는 것이다.The second problem to be solved by the present invention is to provide a lighting device using the optical film.

본 발명은 상기 첫 번째 과제를 달성하기 위하여, 투명 베이스 필름과, 상기 투명 베이스 필름 위에 형성된 복수개의 웨이브 가이드와, 상기 인접한 웨이브 가이드 사이의 공간에 충진된 칼라 조성물을 포함하고, 상기 투명 베이스 필름의 후방에서 입사한 광의 대부분이 상기 웨이브 가이드 내부에서 전반사되어 전방으로 투과되는 것을 특징으로 광학 필름을 제공한다.In order to achieve the first problem, the present invention includes a transparent base film, a plurality of wave guides formed on the transparent base film, and a color composition filled in a space between the adjacent wave guides. It provides an optical film characterized in that most of the light incident from the rear is totally reflected inside the wave guide and transmitted forward.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 웨이브 가이드와 칼라 조성물 사이에 반사층이 형성될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a reflective layer may be formed between the wave guide and the color composition.

본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 웨이브 가이드는 상기 베이스 필름에서 멀어질수록 단면적이 작아지도록 경사각이 형성되고, 상부에는 상기 전반사된 광이 투과될 수 있는 광투과면이 형성될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the wave guide is formed with an inclination angle such that the cross-sectional area becomes smaller as it moves away from the base film, and a light transmitting surface through which the totally reflected light can be transmitted may be formed on the upper portion.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 광투과면에서 광의 확산이 이루어지도록 요철이 형성될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, irregularities may be formed so that light is diffused on the light transmitting surface.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 웨이브 가이드의 수직 단면은 사다리꼴일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the vertical section of the wave guide may be trapezoidal.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 사다리꼴의 경사각은 45 내지 85도의 범위에서 조절되는 것이 바람직하다.According to another embodiment of the invention, the inclination angle of the trapezoid is preferably adjusted in the range of 45 to 85 degrees.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 사다리꼴은 밑변과 높이의 비율이 0.5 내지 2의 범위에서 조절되는 것이 바람직하다.According to another embodiment of the present invention, the trapezoid preferably has a ratio of the base and the height adjusted in the range of 0.5 to 2.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 광투과면의 면적이 웨이브 가이드의 밑면 면적의 0.1 내지 50%에서 조절되는 것이 바람직하다.According to another embodiment of the present invention, it is preferable that the area of the light transmitting surface is adjusted from 0.1 to 50% of the bottom area of the wave guide.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 칼라 조성물은 상기 광투과면 위에 형성되고, 상기 경사각을 가지는 웨이브 가이드의 측면과 칼라 조성물 사이에는 반사층이 형성되며, 상기 광투과면과 칼라 조성물 사이에는 반사층이 형성되지 않는 것이 바람직하다.According to another embodiment of the present invention, the color composition is formed on the light transmissive surface, a reflective layer is formed between the side of the wave guide having the inclination angle and the color composition, and the reflective layer is between the light transmissive surface and the color composition It is preferred that this is not formed.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 칼라 조성물은 광의 일부를 투과시킬 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the color composition may transmit a portion of light.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 웨이브 가이드의 경사각, 상기 사다리꼴의 밑변과 높이의 비율 및 상기 웨이브 가이드의 굴절율은, 상기 투명 베이스 필름의 후방에서 입사한 광의 적어도 50%가 전반사를 통하여 상기 광투과면을 통과하도록 선택될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the inclination angle of the wave guide, the ratio of the base and the height of the trapezoid, and the refractive index of the wave guide, at least 50% of the light incident from the rear of the transparent base film through the total reflection It can be selected to pass through the light transmitting surface.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 칼라 조성물은 소정의 형상을 구현하도록 상기 복수개의 가이드 사이의 공간 중 일부 영역에 충진되고, 다른 영역에는 투명 조성물이 충진될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the color composition may be filled in some areas of the space between the plurality of guides to implement a predetermined shape, and the other areas may be filled with a transparent composition.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 칼라 조성물은 투명 수지에 염료 또는 안료가 분산될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the color composition may be a dye or pigment dispersed in a transparent resin.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 칼라 조성물의 굴절율은 상기 웨이브 가이드의 굴절률보다 작은 것이 바람직하다.According to another embodiment of the invention, the refractive index of the color composition is preferably smaller than the refractive index of the wave guide.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 웨이브 가이드 상부 또는 칼라 조성물 상부에 보호 필름이 부착되거나, 일반적인 하드 코팅(hard coating) 수지 이용하여 보호층이 도포될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a protective film may be attached to the upper portion of the wave guide or the color composition, or a protective layer may be applied using a general hard coating resin.

본 발명은 상기 두 번째 과제를 달성하기 위하여, 상기 광학 필름과, 상기 광학 필름의 투명 베이스 필름 후방에 설치된 광원을 포함하는 조명기구를 제공한다.In order to achieve the second object, the present invention provides a lighting device including the optical film and a light source installed behind the transparent base film of the optical film.

본 발명의 광학 필름은 아래의 효과를 가진다.The optical film of the present invention has the following effects.

1. 광학 필름에 정보표시가 가능한 칼라 조성물층이 형성되어 있으므로 정보 전달 또는 감성 전달을 위한 자유로운 표시의 구현이 가능하다.1. Since a color composition layer capable of displaying information is formed on the optical film, it is possible to implement a free display for information transmission or emotional transmission.

2. 굴절율의 차이 또는 반사층의 적용으로 전면에서의 반사 특성이 우수하므로 전면 입사광에 의한 정보표시 또는 식별기능이 우수하여 광고 창, 실내 인터리어 용도의 필름으로 이용할 수 있다.2. Due to the difference in refractive index or the application of the reflective layer, it has excellent reflection characteristics on the front, so it can be used as a film for advertising windows and indoor interiors due to its excellent information display or identification function.

3. 웨이브 가이드에 의하여 후면 광의 투과율이 향상되고, 웨이브 가이드의 기하학적 설계에 의하여 광투과율, 분산 각도, 분산 방향 등을 자유롭게 조절할 수 있으므로, 조명기구, 인테리어 필름, 디스플레이 장치 백라이트 등의 용도에 맞추어 다양한 광학적 특성을 부여할 수 있다.3. The transmittance of the back light is improved by the wave guide, and the light transmittance, dispersion angle, and dispersion direction can be freely adjusted by the geometric design of the wave guide. Optical properties can be imparted.

4. 웨이브 가이드의 광 반사 및 투과 특성을 이용하여, 전면 방향의 광 투과도와 광 반사도를 상이하게 조절할 수 있으므로, 건물 대형 창 등에 적용하여 정보표시 기능과 채광 기능을 동시에 만족시킬 수 있다.4. By using the light reflection and transmission characteristics of the wave guide, the light transmittance and light reflection in the front direction can be adjusted differently, so that it can be applied to large windows in buildings to satisfy the information display and light functions simultaneously.

5. 웨이브 가이드의 경사각을 비대칭으로 설계하면 광의 분산 방향을 조절할 수 있으므로, 실내에서의 휘도를 공간에서 서로 다르게 구현할 수 있다.5. If the inclination angle of the wave guide is designed asymmetrically, the direction of dispersion of light can be adjusted, so that the luminance in the room can be realized differently in space.

6. 광학 필름의 전면에서 입사되는 광은 웨이브가이드 측면에서 반사되므로 웨이브가이드 측면의 반사층을 다양한 금속을 사용하여 단독 또는 적층하여 도포할 경우 금속색을 구현할 수 있다.6. Since the light incident from the front of the optical film is reflected from the side of the wave guide, the metal color can be realized when the reflective layer on the side of the wave guide is applied alone or in lamination using various metals.

도 1은 정보를 표시하기 위한 종래의 광학 필름의 구성을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따라 불투명 칼라 조성물층이 적용된 광학 필름의 구조를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따라 반투명 칼라 조성물층이 적용된 광학 필름의 구조를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따라 반사층이 구비되지 않은 광학 필름의 구조를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 구현예에 따라 불투명 칼라 조성물층이 적용된 광학 필름의 제조방법을 순차적으로 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 구현예에 따라 반투명 칼라 조성물층이 적용된 광학 필름의 제조방법을 순차적으로 나타낸 것이다.
도 7은 불투명 칼라 조성층이 적용된 광학 필름을 이용하여 정보를 표시하는 예를 도시한 것이다.
도 8은 반투명 칼라 조성층이 적용된 광학 필름을 이용하여 정보를 표시하는 예를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 광학 필름에 적용될 수 있는 다양한 웨이브 가이드의 형상을 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 광학 필름에 적용될 수 있는 다양한 웨이브 가이드의 배열 방법을 나타낸 것이다.
도 11은 웨이브 가이드의 높이에 따른 광 투과 각도의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 웨이브 가이드의 빗면 각도에 따라 광의 확산 각도 변화를 측정한 결과이다.
도 13은 정사각형 형태의 밑면을 가지는 웨이브 가이드가 적용된 광학 필름의 광학 현미경 사진이다.
도 14는 정육각형 형태의 밑면의 가지는 웨이브 가이드가 적용된 광학 필름의 광학 현미경 사진이다.
도 15는 상부면에 요철이 형성된 웨이브 가이드가 적용된 광학 필름의 광학 현미경 사진이다.
도 16은 상부면에 요철이 형성된 웨이브 가이드가 적용된 광학 필름에서의 투과광 분포를 나타낸 것이다.
도 17의 (가)는 밑면의 종 방향 길이와 횡 방향 길이가 상이한 웨이브 가이드를 나타낸 것이고, (나)는 종 방향 길이와 횡 방향 길이가 상이하고 경사각도 비대칭인 웨이브 가이드를 도시한 것이다.
도 18은 밑면의 종 방향 길이와 횡 방향 길이가 상이한 웨이브 가이드가 적용된 광학 필름의 광학 현미경 사진이다.
도 19는 종 방향 길이와 횡 방향 길이가 상이한 웨이브 가이드 적용된 광학 필름에서의 횡 방향 및 종 방향의 투과광 분포를 나타낸 것이다.
도 20은 경사각이 비대칭으로 이루어진 웨이브 가이드가 적용된 광학 필름의 투과광 분포를 나타낸 것이다.
도 21은 웨이브 가이드의 빗면 각을 고정한 후 후면광의 입사각을 변화시키는 경우의 투과율 변화를 나타낸 것이다.
도 22는 본 발명의 광학 필름이 적용된 조명기구를 도식적으로 나타낸 것이다.
도 23은 본 발명의 광학 필름을 건물의 창에 부착한 경우에 광의 투과 특성을 나타낸 것이다.
도 24는 본 발명의 광학 필름에서 전면 광에 의한 반사 특성을 나타낸 것이다.1 shows the configuration of a conventional optical film for displaying information.
Figure 2 shows the structure of the optical film is applied to the opaque color composition layer according to an embodiment of the present invention.
3 illustrates the structure of an optical film to which a semi-transparent color composition layer is applied according to one embodiment of the present invention.
4 shows the structure of an optical film without a reflective layer according to an embodiment of the present invention.
5 sequentially shows a method of manufacturing an optical film to which an opaque color composition layer is applied according to an embodiment of the present invention.
6 sequentially shows a method of manufacturing an optical film to which a translucent color composition layer is applied according to one embodiment of the present invention.
7 shows an example of displaying information using an optical film to which an opaque color composition layer is applied.
8 shows an example of displaying information using an optical film to which a translucent color composition layer is applied.
9 shows various wave guide shapes that can be applied to the optical film of the present invention.
10 shows a method of arranging various wave guides that can be applied to the optical film of the present invention.
11 is a view for explaining a change in the light transmission angle according to the height of the wave guide.
12 is a result of measuring a change in the angle of diffusion of light according to the bevel angle of the wave guide.
13 is an optical micrograph of an optical film to which a wave guide having a square shape is applied.
FIG. 14 is an optical micrograph of an optical film to which a wave guide has a regular hexagonal base.
15 is an optical micrograph of an optical film to which a wave guide having irregularities formed on an upper surface is applied.
16 shows the distribution of transmitted light in an optical film to which a wave guide having irregularities formed on an upper surface is applied.
17 (a) shows a wave guide having a different longitudinal length and a transverse length of the underside, and (b) shows a wave guide having a different longitudinal length and transverse length and an inclination angle asymmetric.
18 is an optical micrograph of an optical film to which a wave guide having a different longitudinal length and transverse length of the underside is applied.
19 shows the transverse and longitudinal transmissive light distribution in a wave guide-applied optical film having different longitudinal and transverse lengths.
20 shows the transmission light distribution of an optical film to which a wave guide having an asymmetric angle is applied.
21 shows a change in transmittance when the angle of incidence of the back light is changed after fixing the bevel angle of the wave guide.
22 schematically shows a lighting device to which the optical film of the present invention is applied.
23 shows light transmission characteristics when the optical film of the present invention is attached to a window of a building.
Figure 24 shows the reflection properties of the front light in the optical film of the present invention.

이하, 본 발명을 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

본 발명의 광학 필름은 투명 베이스 필름과, 상기 투명 베이스 필름 위에 형성된 복수개의 웨이브 가이드와, 상기 인접한 웨이브 가이드 사이의 공간에 충진된 칼라 조성물을 포함하고, 상기 투명 베이스 필름의 후방에서 입사한 광의 대부분은 상기 웨이브 가이드 내부에서 전반사되어 전방으로 투과되는 것을 특징으로 한다.The optical film of the present invention includes a transparent base film, a plurality of wave guides formed on the transparent base film, and a color composition filled in a space between the adjacent wave guides, and most of the light incident from the rear of the transparent base film Is characterized by being totally reflected inside the wave guide and transmitted forward.

본 발명의 광학 필름은 상부가 절단된 뿔 형태의 웨이브 가이드가 복수개로 구비되어 있고, 웨이브 가이드 사이의 공간에는 칼라 조성물이 충진되어 있다. 웨이브 가이드의 측벽은 굴절률 차이 또는 반사층에 의하여 후면에서 입사된 광을 웨이브가이드 내부에서 전반사시켜 웨이브 가이드의 상부로 통과시킨다. 웨이브 가이드 상부로 통과한 광은 주위의 칼라 조성물에 반사되면서 정보를 표시할 수 있다. The optical film of the present invention is provided with a plurality of wave guides in the form of horns with a cut top, and a space between the wave guides is filled with a color composition. The side wall of the wave guide totally reflects the light incident from the rear side by the refractive index difference or the reflective layer inside the wave guide and passes it to the top of the wave guide. Light passing through the upper portion of the wave guide may be reflected on the surrounding color composition to display information.

본 발명의 광학 필름은 정보를 표시하기 위한 칼라 조성물층이 반투명인 경우 뿐 아니라, 불투명한 경우에도 후면 광을 통과시킬 수 있는 특징을 가지고 있다. 또한, 칼라 조성물의 반투명인 경우에 전면에서 입사한 광을 칼라 조성물층 뒤쪽에서 반사시켜 칼라 조성물의 색 구현도를 향상시킬 수 있는 특징을 가지고 있다.The optical film of the present invention has a feature capable of passing back light even when the color composition layer for displaying information is not only translucent but also opaque. In addition, in the case of the translucent color composition, the light incident from the front side is reflected from the back side of the color composition layer, thereby improving the color realization of the color composition.

본 발명의 광학 필름의 구성과 효과를 보다 자세히 이해시키기 위하여 후면광을 통과시켜 정보를 표시하기 위한 종래의 광학 필름을 먼저 설명한다.In order to understand the composition and effect of the optical film of the present invention in more detail, a conventional optical film for displaying information by passing back light is first described.

도 1은 정보를 표시하기 위한 종래의 광학 필름의 구성을 나타낸 것이다. 1 shows the configuration of a conventional optical film for displaying information.

도 1의 (가)는 칼라 레진이 일정한 두께로 층을 이룬 광학 필름의 단면을 나타낸 것인데, 광학 필름(110)은 광을 투과시키는 성질을 가진 베이스 필름(111) 위에 칼라레진(112)과 투명레진(113)이 도포되어 있다. 칼라레진(112)은 특정 색을 띠는 반투명 레진이고, 칼라레진을 통과한 광은 특정 파장대의 광이 흡수되면서 색을 구현한다. 투명레진(113)은 가시광 영역의 모든 파장대를 실질적으로 통과시키면서 후면광의색을 유지하면 그대로 통과시킨다. 칼라레진의 도포 영역을 조절하면 글씨, 그림 등의 정보를 전면으로 표시할 수 있다. 1 (a) shows a cross section of an optical film in which a color resin is layered with a constant thickness. The optical film 110 is transparent to the color resin 112 on the base film 111 having a property of transmitting light. The resin 113 is applied. The color resin 112 is a translucent resin having a specific color, and light passing through the color resin emits color while light of a specific wavelength band is absorbed. The transparent resin 113 passes through all wavelength bands of the visible light region while passing the color of the back light while maintaining the color of the back light. By adjusting the application area of color resin, information such as text and pictures can be displayed on the front.

도 1의 (나)는 마이크로 렌즈와 반투명 칼라레진이 적용된 광학필름의 단면을 나타낸 것인데, 광학 필름(120)은 베이스 필름(121) 위에 마이크로 렌즈(122)가 구비되어 있고, 마이크로 렌즈(122) 위에 반투명 칼라레진(123)과 투명레진(124)이 영역을 구분하여 도포되어 있다. 마이크로 렌즈(122)는 후면에서 입사한 광을 포커싱하여 전면으로 통과시키는 기능을 하고, 칼라레진(123)은 일부의 광을 투과시키는 반투명 성질을 가지고, 칼라레진(123)과 투명레진(124)은 광의 투과시키면서 정보를 표시한다. FIG. 1B shows a cross section of an optical film to which a micro lens and a translucent color resin are applied. The optical film 120 is provided with a micro lens 122 on the base film 121 and a micro lens 122. On top, a translucent color resin 123 and a transparent resin 124 are applied to separate areas. The micro lens 122 functions to focus the light incident from the rear side and pass it to the front side, and the color resin 123 has a translucent property to transmit some light, and the color resin 123 and the transparent resin 124 Displays information while transmitting light.

도 1의 (다)는 마이크로 렌즈와 불투명 칼라레진이 적용된 광학 필름의 단면을 나타낸 것인데, 광학 필름(130)은 베이스 필름(131) 위에 마이크로 렌즈(132)가 구비되어 있고, 마이크로 렌즈(132) 위에 불투명 칼라레진(133)과 투명레진(134)이 영역을 구분하여 도포되어 있다. 후면에서 입사한 광은 불투명 칼라레진(133)을 통과하지 못하므로, 불투명 칼라레진은 전면광에 의하여 색을 구현하게 된다. 1 (c) shows a cross section of an optical film to which a micro lens and an opaque color resin are applied. The optical film 130 is provided with a micro lens 132 on the base film 131, and a micro lens 132. On top, an opaque color resin 133 and a transparent resin 134 are applied to separate areas. Since the light incident from the rear does not pass through the opaque color resin 133, the color of the opaque color resin is realized by the front light.

본 발명의 광학 필름은 종래의 광학 필름과 다르게, 불투명 칼라레진이 도포된 경우에도 광을 투과시키는 기능을 한다.Unlike the conventional optical film, the optical film of the present invention functions to transmit light even when an opaque color resin is applied.

도 2는 본 발명의 일 구현예에 따라 불투명 칼라 조성물층이 적용된 광학 필름의 구조를 도시한 것이다. 도 2의 (가)를 참조하면, 광학 필름(200)은 베이스 필름(201) 위에 복수개의 웨이브 가이드(202)가 구비되어 있고, 웨이브 가이드(202) 사이의 공간에 불투명 칼라레진(203)이 충진되어 있다. 이때, 웨이브 가이드는 베이스 필름(201)에서 멀어질수록 단면적이 작아지도록 경사각이 형성되어 있고, 경사각에서 전반사된 광이 전면으로 투과될 수 있도록 상부에 광 투과면이 형성되어 있다. 웨이브 가이드는 상부가 잘려진 뿔 형태일 수 있고, 이때 뿔의 경사면에서 전반사가 이루어지고, 뿔의 잘린 면이 광 투과면이 된다. 불투명 칼라레진(203)은 웨이브 가이드(202)의 경사각 사이의 공간에 충진되고, 광 투과면에는 도포되어 있지 않다. 도 2의 (나)를 참조하면, 웨이브 가이드(202)와 불투명 칼라레진(203) 사이의 공간에 반사층(204)이 형성되어 있다. 반사층(204)은 금속층일 수 있고, 불투명 칼라레진(203)이 금속 또는 반사도가 높은 물질로 이루어진 경우에는 불투명 칼라레진의 일부가 반사층을 형성할 수도 있다. 화살표는 후면에서 입사한 광의 경로를 나타낸 것인데, 왼쪽의 화살표는 후면에서 입사한 광 중 반사층(204)에서 한번 반사되어 광 투과면을 통과하는 광 경로를 나타낸 것이고, 가운데 화살표는 반사층(204)과의 충돌없이 광 투과면을 통과하는 광 경로를 나타낸 것이며, 오른쪽의 화살표는 후면에서 입사한 광 중 반사층(204)과 두 번 충돌한 후에 광 투과면을 통과하는 광 경로를 나타낸 것이다. 도 2의 (다)를 참조하면, 광학 필름의 후면에서 입사한 광은 반사층에서의 전반사에 의하여 불투명 칼라레진이 형성된 영역은 통과하지 못하고, 웨이브 가이드의 광 투과면을 통과하면서 특정한 각도 분포를 가지면서 발산한다. 이와 같이 발산된 광은 주변의 불투명 칼라레진에 반사되면서 색을 보다 효과적으로 구현하게 된다. 불투명 칼라레진이 도포된 종래의 광학 필름은 전면 광에 의한 반사 및 흡수에 의하여 색을 구현할 뿐이지만, 본 발명의 광학 필름은 불투명 칼라레진이 도포된 경우에도 후면광을 통과시키면서 정보를 표시할 수 있다. 또한, 칼라 조성물이 금속 입자가 분산된 레진이거나, 코팅된 금속층이 경우에는 전면이 어두운 경우에도 스스로 발광하는 것처럼 표시되는 금속색이 표시되도록 할 수 있다. 도 2에서는 웨이브 가이드 사이의 공간에 불투명 칼라레진이 충진된 구조로 설명하였지만, 웨이브 가이드 사이의 공간에 투명 또는 반투명 레진이 충진된 구조인 경우에도 색 구현 및 정보의 표시가 가능하다.Figure 2 shows the structure of the optical film is applied to the opaque color composition layer according to an embodiment of the present invention. Referring to (a) of FIG. 2, the optical film 200 is provided with a plurality of wave guides 202 on the base film 201, and an opaque color resin 203 is provided in the space between the wave guides 202. It is filled. At this time, the wave guide is formed with an inclination angle such that the cross-sectional area becomes smaller as it moves away from the base film 201, and a light transmission surface is formed at the top so that light totally reflected at the inclination angle can be transmitted to the front surface. The wave guide may be in the form of a truncated horn, wherein total reflection is made on the inclined surface of the horn, and the cut surface of the horn becomes a light transmitting surface. The opaque color resin 203 is filled in the space between the inclination angles of the wave guide 202, and is not applied to the light transmitting surface. Referring to FIG. 2B, a reflective layer 204 is formed in a space between the wave guide 202 and the opaque color resin 203. The reflective layer 204 may be a metal layer, and when the opaque color resin 203 is made of a metal or a highly reflective material, a part of the opaque color resin may form a reflective layer. The arrow indicates the path of light incident from the rear, and the arrow on the left indicates the path of light that is reflected once from the reflective layer 204 among the light incident from the rear and passes through the light transmitting surface, and the middle arrow indicates the reflective layer 204. It shows the light path through the light transmission surface without collision, and the arrow on the right shows the light path through the light transmission surface after colliding twice with the reflective layer 204 among the light incident from the rear. Referring to (c) of FIG. 2, the light incident from the rear surface of the optical film does not pass through the region where the opaque color resin is formed by total reflection in the reflective layer, and has a specific angular distribution while passing through the light transmitting surface of the wave guide. While diverging. The light emitted in this way is reflected on the opaque color resin around it, thereby realizing the color more effectively. The conventional optical film coated with an opaque color resin only implements color by reflection and absorption by front light, but the optical film of the present invention can display information while passing back light even when an opaque color resin is applied. have. In addition, in the case where the color composition is a resin in which metal particles are dispersed, or in the case of a coated metal layer, the metal color displayed as if it is self-emissive may be displayed even when the front surface is dark. Although the opaque color resin is filled in the space between the wave guides in FIG. 2, color implementation and information can be displayed even when the transparent or translucent resin is filled in the space between the wave guides.

도 3은 본 발명의 일 구현예에 따라 반투명 칼라 조성물층이 적용된 광학 필름의 구조를 도시한 것이다. 도 3의 (가)를 참조하면, 광학 필름(300)은 베이스 필름(301) 위에 복수개의 웨이브 가이드(302)가 형성되고, 웨이브 가이드(302) 사이의 공간 및 웨이브 가이드 상부의 광 투과면에 반투명 칼라레진(303)이 형성되어 있다. 도 3의 (나)를 참조하면, 후면에서 입사한 광은 웨이브 가이드의 측면에서 반사되면서 광 투과면을 통과하고, 광 투과면을 통과한 광은 반투명 칼라레진의 통과하면서 일부 영역의 파장대가 흡수되면서 색을 구현한다. 도 3의 (다)를 참조하면, 광 투과면을 통과한 광은 반투명 칼라레진을 통과하면서 표면에서 색을 구현한다. 3 illustrates the structure of an optical film to which a semi-transparent color composition layer is applied according to one embodiment of the present invention. Referring to (a) of FIG. 3, the optical film 300 has a plurality of wave guides 302 formed on the base film 301, and is provided in a space between the wave guides 302 and a light transmitting surface on the top of the wave guides. A translucent color resin 303 is formed. Referring to FIG. 3 (B), the light incident from the rear passes through the light transmitting surface while being reflected from the side of the wave guide, and the light passing through the light transmitting surface passes through the translucent color resin and the wavelength band of some regions is absorbed. Color. Referring to (c) of FIG. 3, light passing through the light transmitting surface passes through a translucent color resin to realize color on the surface.

본 발명의 광학 필름은 불투명 또는 반투명 칼라레진으로 정보를 표시하면서도 후면에서 입사한 광의 손실을 최소화하면서 전면으로 투과시키는 특징을 가진다. 또한, 웨이브 가이드의 기하학적 설계에 의하여 광의 확산각을 조절할 수 있으므로, 동일한 칼라레진인 경우에도 다른 색을 구현할 수 있고, 웨이브 가이드의 측면각을 비대층으로 조절하면 특정 시야각에서 휘도가 높아지는 효과를 구현할 수도 있다. 도 2와 도 3에서는 웨이브 가이드의 크기를 확대해서 나타내었지만, 웨이브 가이드의 크기는 육안으로 식별할 수 없을 정도로 작으므로, 광학 필름의 전면에서 보면 전체적으로 균일한 색이 구현된다. 불투명 또는 반투명 칼라레진은 투명한 수지에 염료가 혼합되거나 안료가 분산된 것일 수 있고, 경우에 따라 광을 난반사시키거나 분산시키는 필러가 함께 혼합될 수도 있다.The optical film of the present invention has a feature of displaying information in an opaque or translucent color resin while transmitting to the front while minimizing loss of light incident from the back. In addition, since the diffusion angle of light can be adjusted by the geometric design of the wave guide, different colors can be realized even in the case of the same color resin, and when the side angle of the wave guide is adjusted to a non-large layer, an effect of increasing luminance at a specific viewing angle can be realized. It might be. 2 and 3, the size of the wave guide is enlarged, but since the size of the wave guide is small enough to be invisible to the naked eye, a uniform color is realized as a whole when viewed from the front of the optical film. The opaque or translucent color resin may be a dye mixed with a transparent resin or a pigment dispersed, and in some cases, a filler that diffuses or disperses light may be mixed together.

도면에서는 나타내지 않았지만, 광학 필름의 전면에는 보호층이 형성될 수 있다. 보호층은 코팅이나 필름의 접합에 의하여 형성될 수 있고, 보호층의 굴절률은 후면에서 입사하여 웨이브 가이드나 칼라레진을 통과하여 나오는 광을 원활하게 전 방향으로 추출할 수 있도록 웨이브 가이드 및 칼라레진보다 굴절률이 크거나 같은 물질을 이용하는 것이 바람직하다. 보호층은 하부층의 열화를 방지하기 위하여 자외선 차단기능을 가질 수 있다.Although not shown in the drawings, a protective layer may be formed on the front surface of the optical film. The protective layer can be formed by bonding of a coating or film, and the refractive index of the protective layer is higher than that of the wave guide and color resin so that light incident from the back and passing through the wave guide or color resin can be smoothly extracted in all directions. It is preferable to use a material having a large refractive index or the same. The protective layer may have a UV blocking function to prevent deterioration of the lower layer.

도 4는 본 발명의 일 구현예에 따라 반사층이 구비되지 않은 광학 필름의 구조를 도시한 것이다. 도 4에 도시된 광학 필름은 도 2 및 도 3과 달리 웨이브 가이드(202, 302)와 칼라레진(203, 303) 사이에 반사층이 형성되어 있지 않다. 이 경우에는 웨이브 가이드의 굴절률과 칼라레진의 굴절률 조절에 의하여 전반사를 유도하여야 하는데, 칼라레진의 굴절률이 웨이브 가이드의 굴절률보다 작은 것이 전반사를 유도하는데 유리하다. 또한 반사층이 생략된 구조의 광학 필름에서는 웨이브 가이드의 기하학적 구조를 설계할 때, 웨이브 가이드의 측면으로 입사하는 광의 입사각도를 상대적으로 줄여 전반사가 잘 일어나도록 하는 것이 바람직하다.4 shows the structure of an optical film without a reflective layer according to an embodiment of the present invention. 4 and 3, the reflective layer is not formed between the wave guides 202 and 302 and the color resins 203 and 303. In this case, total reflection should be induced by adjusting the refractive index of the wave guide and the refractive index of the color resin, and it is advantageous to induce total reflection if the refractive index of the color resin is smaller than that of the wave guide. In addition, in the optical film having a structure in which the reflective layer is omitted, when designing the wave guide geometry, it is preferable to relatively reduce the incident angle of light incident on the side surface of the wave guide so that total reflection occurs well.

본 발명의 광학 필름의 제조과정을 보면, 베이스 필름 위에 돌출된 구조의 웨이브 가이드를 형성하여야 하고, 불투명 칼라레진이 적용된 경우에는 웨이브 가이드의 광 투과면에 칼라레진이 도포되지 않아야 하는 등의 조건이 필요하다. 아래에서 도면을 이용하여 본 발명의 광학 필름의 제조방법을 설명한다.Looking at the manufacturing process of the optical film of the present invention, conditions such as that a wave guide having a structure protruding on the base film must be formed, and when an opaque color resin is applied, color resin should not be applied to the light transmitting surface of the wave guide. need. Hereinafter, a method for manufacturing the optical film of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 5는 본 발명의 일 구현예에 따라 불투명 칼라 조성물층이 적용된 광학 필름의 제조방법을 순차적으로 나타낸 것이다. 도 5의 (가)를 참조하면, 먼저 베이스 필름(201)을 준비한다. 베이스 필름의 재질은 투명한 성질을 가지는 다양한 종류의 고분자 수지로부터 선택 가능하다. 5 sequentially shows a method of manufacturing an optical film to which an opaque color composition layer is applied according to an embodiment of the present invention. Referring to (a) of FIG. 5, first, a base film 201 is prepared. The base film can be selected from various types of polymer resins having transparent properties.

이어서 도 5의 (나)를 참조하면, 베이스 필름(201) 위에 웨이브 가이드(202)를 형성한다. 웨이브 가이드는 투명한 재질로 이루어지고, 포토리쏘그라피, 엠보싱, 자외선 몰딩, 전사, 임프린팅 등의 방법에 의하여 형성될 수 있다. 이때, 웨이브 가이드의 기하학적 형상은 베이스 필름, 웨이브 가이드, 칼라레진 등의 두께 및 굴절률과 반사층의 반사도 등을 고려하여 시뮬레이션 후 결정될 수 있다. Next, referring to FIG. 5B, a wave guide 202 is formed on the base film 201. The wave guide is made of a transparent material, and may be formed by methods such as photolithography, embossing, ultraviolet molding, transfer, and imprinting. At this time, the geometric shape of the wave guide may be determined after simulation in consideration of the thickness and refractive index of the base film, wave guide, color resin, and the reflectivity of the reflective layer.

이어서 도 5의 (다)를 참조하면, 웨이브 가이드(202) 사이의 공간 및 그 상부에 칼라레진(203)을 도포한다. 칼라레진은 불투명 또는 반투명 칼라레진일 수 있고, 투명한 수지에 안료 또는 염료가 포함된 형태일 수 있다. 칼라레진은 잉크 또는 페인트 형태의 조성물로 도포될 수 있고, 조성물은 투명수지의 원료, 안료 또는 염료, 분산제, 광개시제 또는 산란제를 포함할 수 있으며, 코팅성, 경화성, 접착력 또는 평탄화성의 특성을 개선하기 위한 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이때, 칼라레진을 이루는 투명수지는 투과율이 70% 이상인 것이 바람직하고, 구체적으로 메틸 메타크릴레이트(methyl metacrylate)를 기반으로 우레탄(urethane), 프로필렌(propylene), 에틸렌(ethylene), 스티렌(styrene), 카보네이트(carbonate), 에폭시(epoxy) 등의 모노머를 더 포함할 수 있으며, 굴절률은 웨이브 가이드보다 작은 것에서 선택되는 것이 바람직하다. 칼라레진에 포함된 안료의 크기는 반투명 칼라레진의 경우에는 입자 크기가 150nm 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 80nm 이하이다. 불투명 칼라레진의 경우에는 안료의 크기가 150nm 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 300nm 이상이며, 흑색, 백색, 적색, 청색, 녹색, 시안색, 황색, 보라색 등의 색이나 이들의 혼합색을 가질 수 있고, 그 함량은 0.001 내지 10중량%인 것이 바람직하다. 산란제는 입자 크기가 50nm 내지 2μm인 것이 바람직하고, 굴절율이 1 내지 2.5인 공기, 금속산화물 또는 고분자수지일 수 있으며, 함량은 0.001 내지 20중량% 범위에 있는 것이 바람직하다. 칼라레진은 스크린 프린팅, 그라비아 프린팅, 패턴 롤, 와이핑, 잉크젯 등의 방법에 의하여 도포가 가능하다.Next, referring to (c) of FIG. 5, a color resin 203 is applied to the space between the wave guides 202 and the upper portion. The color resin may be opaque or translucent color resin, and may be in the form of a pigment or dye in a transparent resin. The color resin may be applied as a composition in the form of an ink or paint, and the composition may include a raw material of a transparent resin, a pigment or dye, a dispersing agent, a photoinitiator or a scattering agent, and has properties of coating properties, curability, adhesion, or flattening properties. It may further include additives to improve. At this time, it is preferable that the transparent resin constituting the color resin has a transmittance of 70% or more, and specifically, urethane, propylene, ethylene, and styrene based on methyl methacrylate. , It may further include a monomer such as carbonate, epoxy, and the refractive index is preferably selected from smaller than the wave guide. In the case of a translucent color resin, the size of the pigment contained in the color resin is preferably 150 nm or less, more preferably 80 nm or less. In the case of an opaque color resin, the size of the pigment is preferably 150 nm or more, more preferably 300 nm or more, and may have colors such as black, white, red, blue, green, cyan, yellow, and purple, or a mixed color thereof. And its content is preferably 0.001 to 10% by weight. The scattering agent preferably has a particle size of 50 nm to 2 μm, may be air, a metal oxide or a polymer resin having a refractive index of 1 to 2.5, and the content is preferably in the range of 0.001 to 20% by weight. Color resin can be applied by methods such as screen printing, gravure printing, pattern rolls, wiping, and inkjet.

이어서 도 5의 (라)를 참조하면, 웨이브 가이드 상부에 도포된 칼라레진의 일부를 제거하여 이웃한 웨이브 가이드의 측면 사이의 공간에만 칼라레진이 남고, 웨이브 가이드의 광 투과면 위에 칼라레진이 남아있지 않도록 한다. 웨이브 가이드의광 투과면 위에 있던 칼라레진을 제거하는 이유는, 칼라레진이 불투명일 경우에 광 투과면에 칼라레진이 남아 있으면 후면의 광이 전면으로 통과하기 어렵기 때문이다.Subsequently, referring to (D) of FIG. 5, a portion of the color resin applied to the upper portion of the wave guide is removed to leave only the color resin in the space between the side surfaces of the adjacent wave guide, and the color resin remains on the light transmitting surface of the wave guide. Do not. The reason for removing the color resin on the light transmitting surface of the wave guide is that when the color resin is opaque, if the color resin remains on the light transmitting surface, it is difficult for the back light to pass through to the front.

이어서 도 5의 (마)를 참조하면, 웨이브 가이드의 광 투과면과 칼라레진층 위에 보호 필름(205)을 형성한다. 보호 필름은 레진을 코팅하는 방법이나, 필름 형태의 보호층을 접합하는 방식으로 결합될 수 있고, 도면에는 도시하지 않았지만 후자의 경우에는 보호 필름(205)의 하부에는 접착층이 있을 수 있다. 보호 필름은 하부의 웨이브 가이드의 굴절률과 같거나 큰 것이 바람직하다. 보호 필름은 구체적으로 메틸 메타크릴레이트(methyl metacrylate)를 기반으로 우레탄(urethane), 프로필렌(propylene), 에틸렌(ethylene), 스티렌(styrene), 카보네이트(carbonate), 에폭시(epoxy) 등의 모노머를 더 포함하는 조성물을 이용하여 형성될 수 있고, 상기 조성물은 열 또는 자외선 경화를 위한 개시제와 코팅성, 경화성, 접착력, 평탄화성 등을 개선하기 위한 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 보호 필름은 광학 필름의 전면에서 입사하는 자외선을 차단하기 위한 입자 또는 플라스틱 수지를 포함할 수 있고, 고내후성 투명필름으로 하부의 구조나 코팅층의 기계적 버호와 자외선 또는 외부 환경 변화에 대한 내구성이 부여될 수 있으며, 자외선이 강한 옥외에 설치될 것을 고려하여 표면에 자외선 차단제가 코팅될 수도 있다.Next, referring to (E) of FIG. 5, a protective film 205 is formed on the light transmitting surface of the wave guide and the color resin layer. The protective film may be combined by a method of coating a resin or a method of bonding a protective layer in the form of a film, and although not shown in the drawings, in the latter case, an adhesive layer may be provided under the protective film 205. It is preferable that the protective film is equal to or larger than the refractive index of the lower wave guide. The protective film is specifically based on methyl methacrylate (methyl methacrylate), urethane (urethane), propylene (propylene), ethylene (ethylene), styrene (styrene), carbonate (carbonate), epoxy (epoxy) and more monomers It may be formed using a composition comprising, the composition may further include an initiator for heat or ultraviolet curing and an additive for improving the coating properties, curability, adhesion, flattening properties, and the like. The protective film may include particles or plastic resin for blocking ultraviolet rays incident from the front surface of the optical film, and a high weatherability transparent film may be provided with durability against changes in the mechanical structure of the lower layer or coating layer and ultraviolet or external environment. In addition, the sunscreen may be coated on the surface in consideration of being installed outdoors in which UV rays are strong.

도 6은 본 발명의 일 구현예에 따라 반투명 칼라 조성물층이 적용된 광학 필름의 제조방법을 순차적으로 나타낸 것이다. 도 6의 (가)와 (나)를 참조하면, 먼저 베이스 필름(201)을 준비하고, 베이스 필름(201) 위에 웨이브 가이드(202)를 형성한다. 6 sequentially shows a method of manufacturing an optical film to which a translucent color composition layer is applied according to one embodiment of the present invention. Referring to (a) and (b) of FIG. 6, first, a base film 201 is prepared, and a wave guide 202 is formed on the base film 201.

이어서 도 6의 (다)를 참조하면, 웨이브 가이드(202) 상부의 광 투과면에 희생층(206)을 형성한다. 희생층(206)을 형성하는 이유는 웨이브 가이드의 광 투과면에 반사층이 도포되면 광학 필름 후방에서 입사한 광이 광 투과면을 통하여 통과할 수 없기 때문이고, 희생층은 이후의 단계에서 희생층 위에 도포된 반사층과 함께 제거된다. 희생층은 건조 또는 경화된 후에 특정 용매에 용해가능한 물질로 이루어질 수 있는데, 희생층이 포토리지스트로 이루어질 경우에 약한 용제나 약 알칼리성 용액으로 스트리핑, 세정, 건조 과정을 진행하면 희생층의 제거가 가능하다.Next, referring to (c) of FIG. 6, a sacrificial layer 206 is formed on the light transmitting surface of the wave guide 202. The reason for forming the sacrificial layer 206 is that when the reflective layer is applied to the light transmitting surface of the wave guide, light incident from the rear of the optical film cannot pass through the light transmitting surface, and the sacrificial layer is a sacrificial layer in a subsequent step. It is removed together with the reflective layer applied over it. The sacrificial layer may be made of a material soluble in a specific solvent after drying or curing. When the sacrificial layer is made of photoresist, stripping, washing, and drying with a weak solvent or weakly alkaline solution can remove the sacrificial layer. Do.

이어서 도 6의 (라)를 참조하면, 광 투과면에 희생층이 형성된 웨이브 가이드 위에 반사층(204)을 형성한다. 반사층은 스퍼터링 증착, 열 증착, 전자빔 증착과 같은 물리기상증착법이나, 그라비아 코팅, 바 코팅, 나이프 코팅, 슬릿 코팅, 롤 코팅, 잉크젯, 무전해 도금 등의 방법으로 형성될 수 있다. 반사층은 알루미늄, 금, 은, 티타늄, 니켈, 크롬, 주석 등의 금속을 사용하여 다층 또는 복층으로 이루어질 수 있다.Subsequently, referring to (d) of FIG. 6, a reflective layer 204 is formed on the wave guide on which the sacrificial layer is formed on the light transmitting surface. The reflective layer may be formed by a physical vapor deposition method such as sputtering deposition, thermal deposition, electron beam deposition, or a method such as gravure coating, bar coating, knife coating, slit coating, roll coating, inkjet, electroless plating, or the like. The reflective layer may be formed of a multi-layer or a multi-layer using metals such as aluminum, gold, silver, titanium, nickel, chromium, and tin.

이어서 도 6의 (마)를 참조하면, 웨이브 가이드의 광 투과면에서 반사층(204)과 희생층(206)을 제거한다. 희생층의 제거하는 방법으로는 리프트-오프 방법이 이용될 수 있는데, 희생층을 용해시키는 용제나 알칼리 용액으로 희생층을 제거하면 상부의 반사층과 함께 제거될 수 있다. 용제나 알칼리 용액이 반사층을 뚫고 희생층과 접촉하게 하기 위하여 광 투과면에 압력을 가해 반사층을 파괴하는 과정이 추가될 수 있다.Next, referring to (E) of FIG. 6, the reflective layer 204 and the sacrificial layer 206 are removed from the light transmitting surface of the wave guide. As a method of removing the sacrificial layer, a lift-off method may be used. When the sacrificial layer is removed with a solvent or an alkali solution that dissolves the sacrificial layer, the sacrificial layer may be removed together with the upper reflective layer. A process of destroying the reflective layer by applying pressure to the light-transmitting surface may be added to allow the solvent or the alkali solution to penetrate the reflective layer and contact the sacrificial layer.

이어서 도 6의 (바) 내지 (아)를 참조하면, 웨이브 가이드 사이에 칼라레진(203)을 충진하고, 광 투과면 위의 칼라레진(203)을 제거하고, 보호필름(205)을 부착한다.Subsequently, referring to (B) to (A) of FIG. 6, the color resin 203 is filled between the wave guides, the color resin 203 on the light transmitting surface is removed, and a protective film 205 is attached. .

도 7은 불투명 칼라 조성물층이 적용된 광학 필름을 이용하여 정보를 표시하는 예를 도시한 것이다. 도 7의 (가)를 참조하면, 베이스 필름(201) 위에 웨이브 가이드(202)가 형성되어 있고, 왼쪽 영역, 가운데 영역, 오른쪽 영역의 웨이브 가이드 사이의 공간에 각각 불투명 레드 레진(203a), 투명 레진(203b) 및 불투명 블루 레진(203c)이 도포되어 있다. 도 7의 (나)를 참조하면, 광학 필름의 전면에서 보면 레드 레진, 투명 레진, 블루 레진이 도포된 영역은 각각 빨간색, 회색, 파란색으로 표시된다. 빨간색과 파란색은 불투명 레진에 의하여 구현된 색이며, 회색은 광학 필름의 후면 배경에 의하여 구현된 색이다.7 shows an example of displaying information using an optical film to which an opaque color composition layer is applied. Referring to (a) of FIG. 7, a wave guide 202 is formed on the base film 201, and the opaque red resin 203a is transparent in the space between the wave guides in the left region, the middle region, and the right region, respectively. The resin 203b and the opaque blue resin 203c are coated. Referring to (b) of FIG. 7, when viewed from the front of the optical film, red resin, transparent resin, and blue resin coated areas are displayed in red, gray, and blue, respectively. Red and blue are the colors realized by the opaque resin, and gray is the color realized by the back background of the optical film.

도 8은 반투명 칼라 조성물층이 적용된 광학 필름을 이용하여 정보를 표시하는 예를 도시한 것이다. 도 8의 (가)를 참조하면, 베이스 필름(301) 위에 웨이브 가이드(302)가 형성되어 있고, 왼쪽 영역, 가운데 영역, 오른쪽 영역의 웨이브 가이드 사이의 공간에 각각 반투명 레드 레진(303a), 투명 레진(303b) 및 반투명 블루 레진(303c)이 도포되어 있다. 도 8의 (나)를 참조하면, 광학 필름의 전면에서 보면 레드 레진, 투명 레진, 블루 레진이 도포된 영역은 각각 빨간색, 백색, 파란색으로 표시된다. 빨간색과 파란색은 반투명 레진을 통과한 후면 광에 의하여 구현된 색이며, 백색은 투명레진을 통과한 후면 광에 의하여 구현된 색이다.8 shows an example of displaying information using an optical film to which a semi-transparent color composition layer is applied. Referring to (a) of FIG. 8, a wave guide 302 is formed on the base film 301, and translucent red resin 303a, transparent in spaces between the wave guides in the left, middle, and right regions, respectively. The resin 303b and the translucent blue resin 303c are coated. Referring to FIG. 8 (B), when viewed from the front of the optical film, red resin, transparent resin, and blue resin coated areas are displayed in red, white, and blue, respectively. Red and blue are the colors realized by the back light passing through the translucent resin, and white are the colors realized by the back light passing through the transparent resin.

도 9는 본 발명의 광학 필름에 적용될 수 있는 다양한 형상의 웨이브 가이드를 나타낸 것이다. 도 9의 (가)를 참조하면, 웨이브 가이드는 경사각이 45도이고, 밑면, 높이, 광 투과면의 상대적 길이가 각각 13, 30, 4인 웨이브 가이드를 도시한 것으로서, 웨이브 가이드의 밑면은 위에서부터 삼각형, 사각형, 팔각형, 원이다. 도 9의 (나)에 도시된 웨이브 가이드는 경사각이 60도, 상대적 높이가 22.5이며, (다)에 도시된 웨이브 가이드는 경사각이 75도, 상대적 높이가 28, 광 투과면의 상대적 길이가 15이고, (라)에 도시된 웨이브 가이드는 경사각이 75도, 상대적 높이가 40, 광 투과면의 상대적 길이가 8.6이다. 9 shows wave guides of various shapes that can be applied to the optical film of the present invention. Referring to (a) of FIG. 9, the wave guide shows a wave guide having an inclination angle of 45 degrees, and the relative lengths of the bottom surface, the height, and the light transmission surface are 13, 30, and 4, respectively. From triangle, square, octagon, circle. The wave guide shown in (B) of FIG. 9 has an inclination angle of 60 degrees and a relative height of 22.5, and the wave guide shown in (C) has an inclination angle of 75 degrees, a relative height of 28, and a relative length of the light transmitting surface 15. In the wave guide shown in (D), the inclination angle is 75 degrees, the relative height is 40, and the relative length of the light transmitting surface is 8.6.

웨이브 가이드는 밑면이 삼각형부터 원까지 여러 형태로 설계 될 수 있다. 본 발명에서 웨이브 가이드의 밑면의 크기가 광학적 특성을 결정하는 중요한 인자는 아니지만, 웨이브 가이드의 제작 공정 변수, 제작된 후 광학 필름의 특성과 최종 두께 등을 고려하여 결정할 수 있다. 웨이브 가이드 제작 공정 특성과 위에 도포되는 칼라레진 도포공정 등을 고려하여, 한 밑변의 길이가 5ㅅm 이상인 것이 바람직하다. 또한 경사면의 각도는 후면으로 재귀반사 되는 광을 최소화하기 위하여 최소 45도, 빗면에서 전반사 되는 것을 보장하고, 가능하면 상면의 면적을 줄이기 위하여 89도 이하가 되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 45도 내지 85도의 범위에 있는 것이 바람직하다.The wave guide can be designed in various shapes from triangle to circle. In the present invention, the size of the base of the wave guide is not an important factor for determining the optical properties, but can be determined by considering the manufacturing process parameters of the wave guide, the properties and final thickness of the optical film after manufacture. In consideration of the characteristics of the wave guide manufacturing process and the color resin coating process applied on the above, it is preferable that the length of one base is 5 gm or more. In addition, the angle of the inclined surface is at least 45 degrees to minimize light reflected back to the rear surface, and ensures total reflection from the inclined surface, preferably 89 degrees or less to reduce the area of the upper surface, and more preferably 45 degrees. It is preferably in the range of to 85 degrees.

도 10은 본 발명의 광학 필름에 적용될 수 있는 다양한 웨이브 가이드의 배열 방법을 나타낸 것이다. 도 10을 참조하면, 웨이브 가이드는 (가)와 같이 삼각형의 밑면이 맞닿아 연결된 배열 구조, (나)와 같이 사각형의 밑면이 맞닿아 연결된 배열 구조, (다)와 같이 팔각형의 밑면이 맞닿아 연결된 배열 구조를 가질 수 있다.10 shows a method of arranging various wave guides that can be applied to the optical film of the present invention. Referring to FIG. 10, the wave guide has an array structure in which the underside of a triangle is connected as shown in (A), an array structure in which a square bottom is connected as shown in (B), and an underside of an octagon as shown in (C). It may have a connected arrangement structure.

본 발명의 광학 필름에서는 웨이브 가이드의 기하학적 형태를 결정하는 인자인 하부면 길이, 상부면 길이, 높이, 경사에 따라 웨이브 가이드의 하부면적 대비 상부면적의 비율이 결정될 수 있다.In the optical film of the present invention, the ratio of the upper area to the lower area of the wave guide may be determined according to the length of the lower surface, the length of the upper surface, the height and the slope, which are factors that determine the geometric shape of the wave guide.

아래의 표 1은 경사각을 45도로 고정하고 높이를 변화시킨 경우인데, 높이가 높아짐에 따라 하부면적 대비 상부면적의 비율이 낮아짐을 알 수 있다.Table 1 below shows the case where the inclination angle is fixed at 45 degrees and the height is changed. As the height increases, it can be seen that the ratio of the upper area to the lower area decreases.

본 발명의 광학 필름은 일정한 정보표시와 동시에 투과체 역할을 해야 하기 때문에 가능하면 상부의 면적이 작아야 하므로 상부 면적이 30% 이하가 되도록 웨이브 가이드의 형상을 설계하는 것이 바람직하다.Since the optical film of the present invention must act as a transmissive body at the same time as displaying a certain information, it is desirable to design the shape of the wave guide so that the upper area is 30% or less, if possible.

높이(μm)Height (μm) 윗변 길이(μm)Upper side length (μm) 위면적 (μm2)Upper area (μm 2 ) 하부면적 대비(%)Lower area (%) 25 25 1.155 1.155 1.331.33 0.1 0.1 20 20 5.77 5.77 33.3 33.3 3.7 3.7 15 15 11.55 11.55 133 133 14.8 14.8 10 10 18.48 18.48 341 341 37.9 37.9

아래의 표 2는 경사각을 45도에서 75도까지 변화시킨 경우인데, 웨이브 가이드의 다양한 기하학적 형상에 의하여 하부면적 대비 상부면적의 비율이 변화됨을 알 수 있다.Table 2 below is a case where the inclination angle is changed from 45 degrees to 75 degrees, and it can be seen that the ratio of the upper area to the lower area is changed by various geometric shapes of the wave guide.

각도 (deg)Angle (deg) 높이(μm)Height (μm) 윗변 길이(μm)Upper side length (μm) 위면적 (μm2)Upper area (μm 2 ) 하부면적 대비(%)Lower area (%) 45 45 13 13 4 4 16 16 1.8 1.8 60 60 22 22 4.6 4.6 21.3 21.3 2.4 2.4 75 75 40 40 8.6 8.6 73.5 73.5 8.1 8.1

웨이브 가이드의 경사각과 높이에 따라 웨이브 가이드의 형상이 결정되는데, 경사각을 고정하고 높이를 변화시키는 경우와 경사각을 변화시키면서 높이를 결정하는 경우를 고려할 수 있다.The shape of the wave guide is determined according to the inclination angle and height of the wave guide. The case of fixing the inclination angle and changing the height and determining the height while changing the inclination angle can be considered.

경사각을 고정한 후, 높이를 변화시키는 경우에는 어느 정도 범위 내에서는 투과율에는 큰 변화가 없으나 높이가 증가할수록 확산각이 커지는 경향이 있다. 이는 도 13과 같이 간단히 판단할 수 있다. When the height is changed after the inclination angle is fixed, there is no significant change in transmittance within a certain range, but the diffusion angle tends to increase as the height increases. This can be determined simply as shown in FIG. 13.

도 11은 웨이브 가이드의 높이에 따른 광 투과 각도의 변화를 설명하기 위한 도면이다. 도 11을 참조하면, A 면을 통과할 때와 B 면을 통과할 때를 비교해보면 A 면을 통과할 때 보다 B 면을 통과할 때 빗면의 각도의 배수에 비례하여 증가한다. 즉, 각 빗면에 반사되는 회수가 증가할수록 (90- 빗면의 각도)만큼 확산각이 증가하게 되는 것이다. 따라서 밑변의 길이와 높이의 비, 즉 종횡비(aspect ratio)는 2 이하인 것이 바람직하다, 그러나 경우에 따라서 종횡비가 너무 낮아지면 상면의 면적이 커지므로 0.5 이상으로 하는 것이 바람직하다. 11 is a view for explaining a change in the light transmission angle according to the height of the wave guide. Referring to FIG. 11, when passing through the A plane and passing through the B plane, the increase in proportion to the multiple of the angle of the inclined plane when passing through the B plane than when passing through the A plane. That is, as the number of reflections on each inclined plane increases, the diffusion angle increases by (90-angle of the inclined plane). Therefore, it is preferable that the ratio of the length and height of the base side, that is, the aspect ratio is 2 or less.

빗변의 각도가 작아지는 경우에는 확산각이 커질 뿐 아니라 후면으로 재귀반사가 커지기 때문에 투과율이 저하되는 경향이 있다. 그러나 이 경우 후면에 위치하는 광원의 표면에 확산 반사 기능을 포함시키면 재귀반사되는 광을 재활용할 수 있다. When the hypotenuse angle decreases, the diffusion angle tends to decrease and the transmittance decreases because the retroreflection increases toward the rear side. However, in this case, if the diffuse reflection function is included on the surface of the light source located at the rear side, the retroreflected light can be recycled.

도 12는 웨이브 가이드의 빗면 각도에 따라 광의 확산 각도 변화를 측정한 결과이다. 도 12의 (가), (나), (다)는 웨이브 가이드의 밑면을 51μm로 고정하고, 경사각이 각각 60도, 55도, 50도인 경우에 대한 확산각에 따른 상대적 휘도를 나타낸 것이다. 도 12를 참조하면, 경사각이 작아질수록 확산각이 높은 확산각이 발현되는 것을 확인할 수 있다.12 is a result of measuring a change in the angle of diffusion of light according to the bevel angle of the wave guide. 12 (a), (b), and (c) show the relative luminance according to the diffusion angle for the case where the bottom surfaces of the wave guides are fixed at 51 μm, and the inclination angles are 60 degrees, 55 degrees, and 50 degrees, respectively. Referring to FIG. 12, it can be seen that as the inclination angle becomes smaller, a diffusion angle with a higher diffusion angle is expressed.

도 13은 정사각형 형태의 밑면을 가지는 웨이브 가이드가 적용된 광학 필름의 광학 현미경 사진이다. 도 13을 참조하면, 웨이브 가이드의 밑면이 변의 길이가 25μm인 정사각형이고, 경사각이 65도, 높이가 30μm인 웨이브 가이드의 밑면, 상부면, 측단면을 확인할 수 있다.13 is an optical micrograph of an optical film to which a wave guide having a square shape is applied. Referring to FIG. 13, the bottom surface of the wave guide is a square having a side length of 25 μm, an inclination angle of 65 degrees, and a height of 30 μm.

도 14는 정육각형 형태의 밑면의 가지는 웨이브 가이드가 적용된 광학 필름의 광학 현미경 사진이다. 도 14를 참조하면, 웨이브 가이드의 밑면의 지름이 25ㅅm인 정육각형이고 빗면의 각도가 65도, 높이가 약 25ㅅm인 웨이브 가이드의 밑면과 상부면을 확인할 수 있다.FIG. 14 is an optical micrograph of an optical film to which a wave guide has a regular hexagonal base. Referring to FIG. 14, the bottom and top surfaces of the wave guide, which is a regular hexagon having a diameter of 25 µm, a bevel angle of 65 degrees, and a height of about 25 µm, can be confirmed.

본 발명의 광학 필름에 적용되는 웨이브 가이드는 광 투과면에 요철이 형성되거나 광 투과면이 곡면을 가질 수 있다. 광 투과면에 요철이 형성되면 광의 분산특성을 향상시킬 수 있고, 광투과면을 곡면으로 형성하면 광을 분산시키거나 집중시킬 수 있는 기능을 가질 수 있다. In the wave guide applied to the optical film of the present invention, irregularities may be formed on the light transmitting surface or the light transmitting surface may have a curved surface. When irregularities are formed on the light transmitting surface, the dispersion characteristics of the light can be improved, and when the light transmitting surface is formed as a curved surface, the light can be dispersed or concentrated.

도 15는 상부면에 요철이 형성된 웨이브 가이드가 적용된 광학 필름의 광학 현미경 사진이고, 도 16은 상부면에 요철이 형성된 웨이브 가이드가 적용된 광학 필름에서의 투과광 분포를 나타낸 것이다. 도 15와 도 16을 참조하면, 웨이브 가이드의 상부면에 요철을 형성하였을 경우에는 투과광의 광분포가 달라지게 되는데, 요철에 의한 확산 또는 산란으로 인하여 광 산란각이 조금 커지면서 피크가 사라져 분포 그래프가 부드러워 지게 된다.15 is an optical micrograph of the optical film to which the wave guide with irregularities is formed on the upper surface, and FIG. 16 shows the transmitted light distribution in the optical film to which the wave guide having irregularities formed on the upper surface is applied. 15 and 16, when the unevenness is formed on the upper surface of the wave guide, the light distribution of the transmitted light is different. As the light scattering angle slightly increases due to diffusion or scattering by the unevenness, the peak disappears and the distribution graph is displayed. It becomes soft.

본 발명의 광학 필름은 웨이브 가이드의 측면 경사각을 비대칭으로 설계하면 전면으로 투과되는 광의 방향을 조절할 수 있다. 밑면이 사각형인 웨이브 가이드의 경우 가로 세로의 길이를 달리하면 종 방향과 횡 방향의 투과 광량을 서로 다르게 조절할 수 있고, 사다리꼴의 단면에서 양측의 경사각을 달리하면 좌우 또는 상하 방향으로 서로 다른 투과 광량을 가지도록 할 수 있다. 후자의 경우 건물의 창이나 조명기구에 적용할 경우 보다 어두운 공간에 더 많은 광을 보낼 수 있는 기능을 한다.In the optical film of the present invention, when the side inclination angle of the wave guide is designed asymmetrically, the direction of light transmitted to the front surface can be adjusted. In the case of a wave guide having a square bottom, different lengths of the length and width can adjust different amounts of transmitted light in the longitudinal and transverse directions, and different amounts of transmitted light in the left and right or up and down directions can be adjusted if the inclination angles of both sides of the trapezoid are different. You can have it. In the latter case, it functions to send more light to a dark space than when applied to a building window or lighting fixture.

도 17의 (가)는 밑면의 종 방향 길이와 횡 방향 길이가 상이한 웨이브 가이드를 나타낸 것이고, (나)는 종 방향 길이와 횡방 향 길이가 상이하고 경사각도 비대칭인 웨이브 가이드를 도시한 것이다. 도 17의 (가)와 같이 웨이브 가이드를 설계하면 종 방향과 횡 방향의 광 발산각도가 달라지고, (나)와 같이 웨이브 가이드를 설계하면 서로 다른 방향으로 광을 분산시킬 수 있다.17 (a) shows a wave guide having a different longitudinal length and a transverse length of the underside, and (b) shows a wave guide having a different longitudinal length and a transverse length and an inclination angle asymmetric. When the wave guide is designed as shown in (a) of FIG. 17, the light divergence angles in the longitudinal and transverse directions are different, and when the wave guide is designed as shown in (b), light can be dispersed in different directions.

도 18은 밑면의 종 방향 길이와 횡 방향 길이가 상이한 웨이브 가이드가 적용된 광학 필름의 광학 현미경 사진이다. 18 is an optical micrograph of an optical film to which a wave guide having a different longitudinal length and transverse length of the underside is applied.

도 19는 도 18에 나타낸 바와 같이 종 방향 길이와 횡 방향 길이가 상이한 웨이브 가이드 적용된 광학 필름에서의 횡 방향 및 종 방향의 투과광 분포를 나타낸 것이다. 도 17의 (가)는 횡 방향의 광 분포를 나타낸 것이고, (나)는 종 방향의 광 분포를 나타낸 것인데, 종 방향의 광 분포가 상대적으로 발산각이 작은 것을 알 수 있다.FIG. 19 shows the transmission light distribution in the transverse and longitudinal directions in a wave guide-applied optical film having different longitudinal and transverse lengths as shown in FIG. 18. Fig. 17 (a) shows the light distribution in the transverse direction, and (b) shows the light distribution in the longitudinal direction. It can be seen that the light distribution in the longitudinal direction has a relatively small divergence angle.

도 20은 경사각이 비대칭으로 이루어진 웨이브 가이드가 적용된 광학 필름의 투과광 분포를 나타낸 것이다. 도 20의 (가), (나), (다)는 좌측면의 경사각을 고정하고 우측면 경사각을 순차적으로 감소시킨 것이다. 도 20을 참조하면, 우측면 경사각이 작아짐에 따라 우측으로 발산되는 광의 크기가 점점 증가되어 가는 과정을 볼 수 있다.20 shows the transmission light distribution of an optical film to which a wave guide having an asymmetric angle is applied. (A), (B), and (C) of FIG. 20 fix the inclination angle of the left side and sequentially decrease the inclination angle of the right side. Referring to FIG. 20, as the right side inclination angle decreases, a process in which the size of light emitted to the right increases gradually is seen.

도 21은 웨이브 가이드의 빗면 각을 고정한 후 후면광의 입사각을 변화시키는 경우의 투과율 변화를 나타낸 것이다. 도 21을 참조하면, 입사광의 입사각이 커질수록 투과율이 감소하는데 이는 후면으로 되돌아가는 빛의 양이 증가하기 때문이다. 본 발명에 의한 광학 필름이 조명에 사용될 경우에는 후면으로 입사되는 광이 조면 상면에 구비되는 확산 반사 기능에 의해 다시 상면 쪽으로 되돌아가게 하여 빛을 재사용(recycling) 할 수 있다.21 shows a change in transmittance when the angle of incidence of the back light is changed after fixing the bevel angle of the wave guide. Referring to FIG. 21, the transmittance decreases as the incident angle of the incident light increases, because the amount of light returning to the rear increases. When the optical film according to the present invention is used for illumination, light that is incident on the rear surface can be recycled by returning it to the upper surface again by a diffuse reflection function provided on the rough surface.

본 발명의 광학 필름은 조명기구, 디스플레이 장치, 건물 창 코팅재료 등으로 널리 이용될 수 있다. 조명기구로 이용될 경우, 엘이디로 이루어진 얇은 광원의 전면부에 광학 필름을 설치하는 구조를 가져 기존의 등기구와 같이 큰 부피를 차지하지 않으며, 플렉서블한 성질을 가지므로 벽지 형태로 조명기구를 설치하는 것도 가능하다. 또한 건물의 유리창에 코팅하면 외부광의 투과를 높이면서도 건물의 안쪽과 바깥쪽에 정보를 효과적으로 표시할 수 있다. 아래에서 도 22 내지 도 24를 이용하여 본 발명의 광학 필름의 응용분야에 대하여 설명한다.The optical film of the present invention can be widely used as lighting equipment, display devices, building window coating materials, and the like. When used as a lighting fixture, it has a structure that installs an optical film on the front side of a thin light source made of LED, so it does not occupy a large volume like a conventional lighting fixture and has a flexible property. It is also possible. In addition, coating on the glass window of a building can increase the transmission of external light while effectively displaying information inside and outside the building. Hereinafter, application fields of the optical film of the present invention will be described with reference to FIGS. 22 to 24.

도 22는 본 발명의 광학 필름이 적용된 조명기구를 도식적으로 나타낸 것이다. 도 22를 참조하면. 조명기구는 광원(500)과 광학 필름(400)으로 이루어진다. 광원(500)은 지지판(501) 위에 설치된 엘이디(502)로 이루어질 수 있고, 엘이디 위에 확산판이 설치된 면 광원일 수도 있다. 광학 필름(400)은 베이스 필름(401), 웨이브 가이드(402), 칼라레진(403) 및 보호 필름(405)이 순차적으로 적층된 구조일 수 있다. 칼라레진(403)은 서로 다른 영역에서 반투명, 투명, 불투명일 수 있고, 이 경우에 전면으로 발산되는 광은 서로 다른 색을 가지면서 정보를 표시할 수 있다.22 schematically shows a lighting device to which the optical film of the present invention is applied. Referring to Figure 22. The luminaire comprises a light source 500 and an optical film 400. The light source 500 may be formed of the LED 502 installed on the support plate 501, or may be a surface light source having a diffusion plate installed on the LED. The optical film 400 may have a structure in which the base film 401, the wave guide 402, the color resin 403, and the protective film 405 are sequentially stacked. The color resin 403 may be translucent, transparent, or opaque in different areas, and in this case, light emitted to the front may display information while having different colors.

도 23은 본 발명의 광학 필름을 건물의 창에 부착한 경우에 광의 투과 특성을 나타낸 것이다. 도 23을 참조하면, 본 발명의 광학 필름이 건물의 창에 설치되면, 건물 외부의 광이 광원 역할을 하며 조명기구에서와 유사하게 실내로 광을 유입시킨다. 이때, 칼라레진의 배열에 따라 광학 필름에 정보가 표시되면서도 외부광에 대한 높은 투과도를 가질 수 있다.23 shows light transmission characteristics when the optical film of the present invention is attached to a window of a building. Referring to FIG. 23, when the optical film of the present invention is installed in a window of a building, light outside the building serves as a light source and introduces light into the room similar to that in a lighting fixture. At this time, information may be displayed on the optical film according to the arrangement of the color resin, but may have high transmittance to external light.

도 24는 본 발명의 광학 필름에서 전면 광에 의한 반사 특성을 나타낸 것이다. 건물의 창에 본 발명의 광학 필름이 부착된 경우, 밤이 되면 외부에서 건물 내부로 들어오는 광의 세기는 최소가 될 수 있다. 이때도 본 발명의 광학 필름은 정보를 효과적으로 표시할 수 있다. 도 24를8 참조하면, 본 발명의 광학 필름의 후면에 광이 없는 경우 전면의 광이 광학 필름에 반사되어 정보를 표시한다. 이때 반투명 칼라레진이 사용된 경우에 후면의 반사층에 의하여 정보표시의 효과가 극대화될 수 있다.Figure 24 shows the reflection properties of the front light in the optical film of the present invention. When the optical film of the present invention is attached to a window of a building, at night, the intensity of light entering the building from the outside may be minimal. At this time, the optical film of the present invention can effectively display information. Referring to FIG. 24, when there is no light on the back of the optical film of the present invention, the light on the front is reflected on the optical film to display information. At this time, when a translucent color resin is used, the effect of information display can be maximized by the reflective layer on the back.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 일 구현 예를 이용하여 설명한 것으로써, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에서 설명된 구현 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 구현 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The above description is to explain the technical idea of the present invention by using one embodiment, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be capable of various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. . Therefore, the implementation examples described in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by the implementation examples. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims, and all technical spirits within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

110 : 광학 필름 111 : 베이스 필름
112 : 칼라레진 113 : 투명레진
120 : 광학 필름 121 : 베이스 필름
122 : 마이크로 렌즈 123 : 칼라레진
124 : 투명레진 130 : 광학 필름
131 : 베이스 필름 132 : 마이크로 렌즈
133 : 칼라레진 134 : 투명레진
200 : 광학 필름 201 : 베이스 필름
202 : 웨이브 가이드 203 : 불투명 칼라레진
203a : 레드 레진 203b : 투명 레진
203c : 블루 레진 204 : 반사층
205 : 보호 필름 206 : 희생층
300 : 광학 필름 301 : 베이스 필름
302 : 웨이브 가이드 303 : 반투명 칼라레진
303a : 반투명 레드 레진 303b : 투명 레진
303c : 반투명 블루 레진 304 : 반사층
400 : 광학 필름 401 : 베이스 필름
402 : 웨이브 가이드 403 : 칼라레진
404 : 접착층 405 : 보호 필름
500 : 광원 501 : 지지판
502 : 엘이디110: optical film 111: base film
112: color resin 113: transparent resin
120: optical film 121: base film
122: micro lens 123: color resin
124: transparent resin 130: optical film
131: base film 132: micro lens
133: color resin 134: transparent resin
200: optical film 201: base film
202: Wave guide 203: Opaque color resin
203a: Red resin 203b: Transparent resin
203c: blue resin 204: reflective layer
205: protective film 206: sacrificial layer
300: optical film 301: base film
302: wave guide 303: translucent color resin
303a: translucent red resin 303b: transparent resin
303c: translucent blue resin 304: reflective layer
400: optical film 401: base film
402: wave guide 403: color resin
404: adhesive layer 405: protective film
500: light source 501: support plate
502: LED

Claims (10)

투명 베이스 필름;
상기 투명 베이스 필름 위에 형성되고 상기 베이스 필름에서 멀어질수록 단면적이 작아지도록 경사각이 형성되고, 상부에는 전반사된 광이 투과될 수 있는 수직 단면이 사다리꼴이며 광 투과면이 형성된 복수개의 웨이브 가이드; 및
상기 인접한 웨이브 가이드 사이의 공간에 정보 표시를 위해 충진된 칼라 조성물;및
후면에서 입사하여 웨이브 가이드나 칼라 조성물을 통과하여 나오는 광을 원활하게 전 방향으로 추출할 수 있도록 웨이브 가이드 및 칼라 조성물보다 굴절률이 크거나 같은 보호층;을 포함하고,
상기 투명 베이스 필름의 후방에서 입사한 광의 적어도 일부는 상기 웨이브 가이드에서 전반사되어 전방의 상기 광 투과면으로 투과되는 것으로,
상기 웨이브 가이드와 칼라 조성물 사이에 반사층이 형성되고,
상기 칼라 조성물은 정보 표시를 위한 소정의 형상을 구현하도록 상기 복수 개의 웨이브 가이드 사이의 공간 중 일부 영역에 충진되고, 다른 영역에는 투명 조성물이 충진되되 상기 광 투과면의 상부는 제거되어 상기 광의 일부를 투과시키며,
상기 경사각을 가지는 웨이브 가이드의 측면과 칼라 조성물 사이에는 상기 반사층이 형성되며, 상기 광투과면과 칼라 조성물 사이에는 상기 반사층이 형성되지 않으며,
상기 웨이브 가이드의 상부 면적은 하부 면적 대비 30%이하이며,
상기 웨이브 가이드의 경사각, 상기 사다리꼴의 밑변과 높이의 비율 및 상기 웨이브 가이드의 굴절율은, 상기 투명 베이스 필름의 후방에서 입사한 광의 적어도 50%가 전반사를 통하여 상기 광 투과면을 통과하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
Transparent base film;
A plurality of wave guides formed on the transparent base film and having an inclination angle so as to have a smaller cross-sectional area as far away from the base film, a trapezoid in which a vertical cross-section through which total reflected light can be transmitted is trapezoidal and has a light-transmitting surface; And
A color composition filled for displaying information in a space between the adjacent wave guides; and
It includes a protective layer having a refractive index greater than or equal to that of the wave guide and the color composition so that light incident from the rear and passing through the wave guide or color composition can be extracted in all directions smoothly.
At least a portion of the light incident from the rear of the transparent base film is totally reflected by the wave guide and transmitted to the front light transmitting surface,
A reflective layer is formed between the wave guide and the color composition,
The color composition is filled in some areas of the space between the plurality of wave guides to implement a predetermined shape for information display, and the other areas are filled with a transparent composition, but the upper portion of the light transmitting surface is removed to partially cover the light. Permeate,
The reflective layer is formed between the side of the wave guide having the inclination angle and the color composition, and the reflective layer is not formed between the light transmitting surface and the color composition,
The upper area of the wave guide is less than 30% of the lower area,
The inclination angle of the wave guide, the ratio of the base and height of the trapezoid, and the refractive index of the wave guide are selected such that at least 50% of light incident from the rear of the transparent base film passes through the light transmitting surface through total reflection. Optical film made.
청구항 1에 있어서,
상기 광투과면에서 광의 확산이 이루어지도록 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 광학 필름.
The method according to claim 1,
An optical film, characterized in that irregularities are formed to diffuse light on the light transmitting surface.
청구항 1에 있어서,
상기 사다리꼴의 경사각은 45 내지 85도의 범위에서 조절되는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
The method according to claim 1,
The inclination angle of the trapezoid is an optical film, characterized in that adjusted in the range of 45 to 85 degrees.
청구항 1에 있어서,
상기 사다리꼴은 밑변과 높이의 비율이 0.5 내지 2의 범위에서 조절되는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
The method according to claim 1,
The trapezoid is an optical film, characterized in that the ratio of the base and the height is adjusted in the range of 0.5 to 2.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 칼라 조성물은 투명 수지에 염료 또는 안료가 분산된 것을 특징으로 하는 광학 필름.
The method according to claim 1,
The color composition is an optical film characterized in that a dye or pigment is dispersed in a transparent resin.
청구항 1에 있어서,
상기 칼라 조성물의 굴절율은 상기 웨이브 가이드의 굴절률보다 작은 것을 특징으로 하는 광학 필름.
The method according to claim 1,
The refractive index of the color composition is an optical film, characterized in that less than the refractive index of the wave guide.
청구항 1에 있어서,
상기 웨이브 가이드 상부 또는 칼라 조성물 상부에 보호 필름이 부착된 것을 특징으로 하는 광학 필름.
The method according to claim 1,
An optical film characterized in that a protective film is attached to the upper portion of the wave guide or the color composition.
청구항 1의 광학 필름; 및 상기 광학 필름의 투명 베이스 필름 후방에 설치된 광원;을 포함하는 조명기구.
The optical film of claim 1; And a light source installed behind the transparent base film of the optical film.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114341676A (en) * 2019-09-03 2022-04-12 3M创新有限公司 Optical film and method of manufacturing such optical film
KR102535619B1 (en) * 2021-02-17 2023-05-23 (주)마이크로이미지 Logobeam mask and Lamp apparatus for vehicles comprising thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004004148A (en) * 2001-05-14 2004-01-08 Dainippon Printing Co Ltd Sheet for projection screen, light diffusion sheet, and the projection screen
JP2006119258A (en) * 2004-10-20 2006-05-11 Dainippon Printing Co Ltd Authenticity determination object and authenticity determination label
JP2010107660A (en) * 2008-10-29 2010-05-13 Dainippon Printing Co Ltd Optical sheet and image display device
JP2015074922A (en) * 2013-10-09 2015-04-20 大日本印刷株式会社 Daylighting system, and building

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004085067A1 (en) * 2003-03-25 2004-10-07 Dai Nippon Printing Co. Ltd. Diffusion sheet, transmission screen having the same, diffusion sheet mold making method and diffusion sheet producing method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004004148A (en) * 2001-05-14 2004-01-08 Dainippon Printing Co Ltd Sheet for projection screen, light diffusion sheet, and the projection screen
JP2006119258A (en) * 2004-10-20 2006-05-11 Dainippon Printing Co Ltd Authenticity determination object and authenticity determination label
JP2010107660A (en) * 2008-10-29 2010-05-13 Dainippon Printing Co Ltd Optical sheet and image display device
JP2015074922A (en) * 2013-10-09 2015-04-20 大日本印刷株式会社 Daylighting system, and building

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