KR20090120956A - Optical film for oled - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 OLED용 광학 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부 전반사로 인해 외부로 출광되지 못하는 광의 일부를 외부로 추출하여 OLED의 출광량을 증가시키고, 동시에 출광 분포를 조절하여 원하는 방향의 휘도를 향상시킬 수 있도록 개발된 OLED용 광학 필름에 관한 것이다.The present invention relates to an optical film for OLED, and more particularly, extracts a part of light that cannot be emitted to the outside due to total internal reflection to the outside to increase the amount of emitted light of the OLED, and at the same time to adjust the light distribution to adjust the luminance in a desired direction. The present invention relates to an optical film for OLED developed to be improved.
유기발광소자(Organic Light Emitting Diodes, OLED)는 형광성 유기 화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전계 발광 현상을 이용하여 스스로 빛을 내는 자체 발광형 소자를 말한다. Organic light emitting diodes (OLEDs) are self-luminous devices that emit light by using an electroluminescence phenomenon that emits light when a current flows through a fluorescent organic compound.
유기발광소자는 일반적으로 전자 주입을 위한 캐소드(cathod) 전극(일반적으로 금속 전극임)과, 전자주입층, 전자수송층, 발광층, 정공(hole) 수송층 및 정공(hole) 주입층으로 이루어진 유기층 및 정공(hole) 주입을 위한 애노드 전극(일반적으로 ITO, IZO 등으로 이루어짐)으로 이루어지며, 전압을 인가하면 전자가 이동하면서 캐소드 전극으로부터 전자가 전자수송층의 도움으로 발광층으로 이동하 고, 상대적으로 애노드 전극에서는 전자가 빠져나간 정공(Hole)이 정공 수송층의 도움으로 발광층으로 이동하게 된다. 유기물질인 발광층에서 만난 전자와 정공은 높은 에너지를 갖는 여기자를 생성하게 되는데 이때, 여기자가 낮은 에너지로 떨어지면서 빛을 발생하게 된다. The organic light emitting device is generally a cathode electrode (generally a metal electrode) for electron injection, an organic layer and a hole consisting of an electron injection layer, an electron transport layer, a light emitting layer, a hole transport layer and a hole injection layer It consists of an anode electrode (generally made of ITO, IZO, etc.) for hole injection.When voltage is applied, electrons move and electrons move from the cathode electrode to the light emitting layer with the help of an electron transport layer. Holes having escaped electrons move to the light emitting layer with the help of the hole transport layer. Electrons and holes encountered in the light emitting layer, which is an organic material, generate excitons with high energy. At this time, excitons fall to low energy and generate light.
이와 같은 유기발광소자는 열 안정성이 우수하고 구동 전압이 낮다는 장점을 가지고 있어, 디스플레이, 조명 등 다양한 산업 분야에서 차세대 소재로 관심을 받고 있다. Such an organic light emitting device has the advantages of excellent thermal stability and low driving voltage, and has attracted attention as a next-generation material in various industrial fields such as display and lighting.
그러나 유기발광소자는 발광소자를 구성하는 각 층들의 굴절율 차이로 인해 내부전반사가 발생하고, 그 결과 최종적으로 출광되는 빛의 양이 발광층에서 발생한 빛의 양의 약 20% 정도에 그쳐, 출사 효율이 나쁘고, 휘도가 낮다는 문제점이 있다. 본 발명은, 굴절율 차이가 극심한 유기발광소자의 최외각에서의 전반사를 줄이기 위한 기술이다.However, in the organic light emitting device, total internal reflection occurs due to the difference in refractive index of each layer constituting the light emitting device. As a result, the amount of light finally emitted is only about 20% of the amount of light generated in the light emitting layer. It is bad and has a problem of low luminance. The present invention is a technique for reducing the total reflection at the outermost angle of the organic light emitting device having a sharp difference in refractive index.
따라서, 본 발명은 내부 전반사로 인해 외부로 출광되지 못하는 광의 일부를 외부로 추출할 수 있도록 개발된 OLED용 광학 필름을 제공하고, 이를 적용함으로써 OLED의 출광량을 증가시키고, 휘도를 향상시킬 수 있도록 하는 것을 그 목적으로 한다. Therefore, the present invention provides an OLED optical film developed to extract a part of light that cannot be emitted to the outside due to total internal reflection to the outside, and by applying the same to increase the output amount of the OLED, and to improve the brightness It is for that purpose.
이를 위해 본 발명은 기재부; 및 상기 기재부의 하부에 위치하며, 일방향으로 연장된 고굴절율층 및 저굴절율층이 교대로 배열된 입광부를 포함하여 이루어지는 OLED용 광학 필름을 제공한다.The present invention for this purpose; And it is located under the base portion, and provides an optical film for an OLED comprising a light incident portion alternately arranged in a high refractive index layer and a low refractive index layer extending in one direction.
이때, 상기 본 발명의 OLED용 광학 필름은 상기 기재부의 상면에 일방향으로 연장된 렌티큘러 렌즈가 연속적으로 배열된 집광성 출광부를 더 포함하도록 구성될 수 있으며, 이때 상기 고굴절율층과 렌티큘러 렌즈는 중심이 서로 일치하도록 형성되는 것이 바람직하다.In this case, the optical film for OLED of the present invention may be configured to further include a light condensing light emitting unit arranged continuously on the top surface of the base portion lenticular lens, wherein the high refractive index layer and the lenticular lens is the center It is preferable that these are formed to coincide with each other.
한편, 이때 상기 고굴절율층은 굴절율이 OLED 최외각 재질(유리, ITO 등)의 굴절율과 동일(refractive index matching)할수록 좋지만, 보통 1.50 내지 1.65인 UV 경화성 수지로 이루어질 수 있으며, 상기 저굴절율층은 공기층이거나, 또는 굴절율이 1.35 내지 1.50인 UV 경화성 수지로 이루어질 수 있다. On the other hand, the high refractive index layer is better than the refractive index (refractive index matching) of the refractive index of the OLED outermost material (glass, ITO, etc.), but may be made of a UV curable resin usually 1.50 to 1.65, the low refractive index layer is It may be an air layer, or may be made of a UV curable resin having a refractive index of 1.35 to 1.50.
한편, 다른 측면에서, 본 발명은 기재부; 및 상기 기재부의 하부에 위치하며, 일방향으로 연장된 고굴절율층 및 저굴절율층이 교대로 배열된 입광부를 포함하여 이루어지며, 상기 고굴절율층의 단면 형상이 역사다리꼴로 형성된 OLED용 광학 필름을 제공한다.On the other hand, in another aspect, the present invention; And a light incidence part disposed under the base part and having a high refractive index layer and a low refractive index layer extending in one direction, and the cross-sectional shape of the high refractive index layer formed in an inverted trapezoidal shape. to provide.
이때, 상기 광학 필름은 상기 기재부의 상면에 일 방향으로 연장된 렌티큘러 렌즈가 연속적으로 배열된 집광성 출광부를 더 포함하여 이루어질 수 있으며, 이 경우, 상기 집광성 출광부의 연장 방향과 상기 입광부의 연장 방향은 서로 수직인 것이 바람직하다. In this case, the optical film may further include a light condensing light emitter in which a lenticular lens extending in one direction is continuously arranged on an upper surface of the substrate, and in this case, an extension direction of the light condensing light emitting part and the light incidence part. The extending directions of are preferably perpendicular to each other.
또한, 상기 광학 필름은 상기 기재부의 상면에 굴절율이 1.35 내지 1.50인 고분자 수지로 이루어진 완충성 출광부를 더 포함하여 이루어질 수 있다. The optical film may further include a buffered light-emitting part made of a polymer resin having a refractive index of 1.35 to 1.50 on an upper surface of the base part.
상기와 같이 구성된 본 발명의 광학 필름에서, 상기 고굴절율층은 굴절율이 1.50 내지 1.65인 UV 경화성 수지로 이루어질 수 있으며, 상기 저굴절율층은 공기층이거나, 또는 굴절율이 1.35 내지 1.50인 UV 경화성 수지로 이루어질 수 있다. In the optical film of the present invention configured as described above, the high refractive index layer may be made of a UV curable resin having a refractive index of 1.50 to 1.65, and the low refractive index layer is made of an UV curable resin having an air layer or a refractive index of 1.35 to 1.50. Can be.
본 발명의 OLED용 광학 필름은 고굴절율층이 형성된 입광부를 구비하여, 종래에 내부 전반사되던 빛 중 일부를 외부로 추출함으로써, 유기발광소자의 출광 효율을 향상시킬 수 있도록 하였다.The optical film for OLED of the present invention is provided with a light-receiving portion formed with a high refractive index layer, it is possible to improve the light emission efficiency of the organic light emitting device by extracting a part of the light that has been totally internally reflected inside.
또한, 본 발명은 광학 필름의 상면에 집광성 출광부를 구비하여 원하는 방향의 휘도를 향상시킬 수 있도록 하였다.In addition, the present invention has a light condensing light emitting portion on the upper surface of the optical film to improve the brightness in the desired direction.
또한, 본 발명은 고굴절율층을 역사다리꼴 형상으로 형성함으로써, 광 추출 기능과 함께 집광 기능을 수행할 수 있도록 하였다.In addition, the present invention by forming a high refractive index layer in an inverted trapezoidal shape, it was possible to perform a light condensing function with a light extraction function.
또한, 본 발명은 고굴절율층의 연장 방향과 수직 방향으로 연장된 렌티큘러 렌즈들로 이루어진 집광성 출광부를 형성함으로써, 빛을 X축 방향과 Y축 방향으로 두 번 집광시켜 휘도 향상 효과를 극대화할 수 있도록 하였다.In addition, the present invention by forming a light-converging light emitting portion consisting of lenticular lenses extending in the direction perpendicular to the extending direction of the high refractive index layer, by condensing the light twice in the X-axis direction and Y-axis direction to maximize the brightness enhancement effect To make it possible.
또한, 본 발명은 기재부 상면에 완충성 출광부를 두어, 광학 필름과 공기 계면에서 발생할 있는 전반사를 최소화하고, OLED의 출광량 및 휘도를 향상시킬 수 있도록 하였다. In addition, the present invention has a buffered light emitting portion on the upper surface of the base material, to minimize the total reflection that can occur at the optical film and the air interface, it is possible to improve the amount of light output and brightness of the OLED.
이하, 본 발명의 OLED 광학 필름을 보다 구체적으로 설명하기로 한다. Hereinafter, the OLED optical film of the present invention will be described in more detail.
상기한 바와 같이, 본 발명의 OLED용 광학 필름은 기재부, 입광부, 출광부를 기본으로 하여 이루어지며, 여기에 렌티큘러 렌즈로 이루어진 집광성 출광부 또는 굴절율이 1.35 내지 1.50인 고분자 수지로 이루어진 완충성 출광부를 추가로 포함하여 이루어질 수 있다. As described above, the optical film for OLED of the present invention is made based on the base, the light-receiving, and the light-emitting portion, wherein the light-condensing light-emitting portion made of a lenticular lens or a buffer made of a polymer resin having a refractive index of 1.35 to 1.50. It can be made by including a sex light emitting unit.
도 1 및 도 3 내지 도 5에는 본 발명의 광학 필름의 다양한 실시예들이 도시되어 있다. 1 and 3 to 5 show various embodiments of the optical film of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 광학 필름은 기재부(20); 상기 기재부(20)의 하부에 위치하며, 일 방향으로 연장된 고굴절율층(12) 및 저굴절율층(14)이 교대로 배열된 입광부(10); 및 상기 기재부(20)의 상면에 위치하며, 일 방향으로 연장된 렌티큘러 렌즈가 연속적으로 배열된 집광성 출광부(30)로 이루어질 수 있다. As shown in FIG. 1, the optical film of the present invention includes a
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 광학 필름은 기재부(20'); 상기 기재부(20')의 하부에 위치하며, 일 방향으로 연장된 고굴절율층(12') 및 저굴절율층(14')이 교대로 배열된 입광부(10')를 포함하여 이루어지며, 이때 상기 고굴절율층의 단면은 역사다리꼴 형상으로 형성될 수 있다.In addition, as shown in Figure 3, the optical film of the present invention is a base portion 20 '; Located on the lower portion of the base portion 20 ', the high refractive index layer 12' and the low refractive index layer 14 'extending in one direction are formed to include a light receiving portion 10' alternately arranged, In this case, the cross section of the high refractive index layer may be formed in an inverted trapezoid shape.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 광학 필름은 기재부(20'); 상기 기재부(20')의 하부에 위치하며, 일 방향으로 연장된 고굴절율층(12') 및 저굴절율층(14')이 교대로 배열된 입광부(10'); 및 상기 기재부(20')의 상면에 일 방향으로 연장된 렌티큘러 렌즈가 연속적으로 배열된 집광성 출광부(30')로 이루어지며, 이때 상기 집광성 출광부의 연장 방향과 상기 입광부의 연장 방향이 서로 수직이 되도록 형성될 수 있다.In addition, as shown in Figure 4, the optical film of the present invention is a substrate portion 20 '; A
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 광학 필름은 기재부(20'); 상기 기재부(20')의 하부에 위치하며, 일 방향으로 연장된 고굴절율층(12') 및 저굴절율층(14')이 교대로 배열된 입광부(10'); 및 상기 기재부(20')의 상면에 위치하며, 굴절율이 1.35 내지 1.50인 수지로 이루어진 완충성 출광부(40)로 이루어질 수 있다.In addition, as shown in Figure 5, the optical film of the present invention is a base portion 20 '; A
이하, 본 발명의 광학 필름의 각 구성요소를 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.Hereinafter, each component of the optical film of the present invention will be described in more detail.
(1) 기재부(1) base part
상기 기재부는 입광부와 출광부를 지지하기 위한 것으로, 당해 기술 분야에서 사용되는 일반적인 고분자 필름들, 예를 들면, 폴리에스테르, 폴리염화비닐, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리에스테르설폰, 폴리부타디엔, 폴리에테르케톤 등으로부터 1종 또는 2종 이상 혼합된 수지 등으로 이루어질 수 있다. 바람직하게는 폴리카보네이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리스티렌 및 폴리부타디엔으로부터 1종 또는 2종 이상 혼합된 수지 등이 사용될 수 있다. The base part is for supporting the light incident part and the light exit part, and general polymer films used in the art, for example, polyester, polyvinyl chloride, polycarbonate, polymethylmethacrylate, polystyrene, polyester sulfone , Polybutadiene, polyether ketone, or the like, or a mixture of two or more kinds thereof. Preferably, one or two or more resins may be used from polycarbonate, polymethylmethacrylate, polystyrene, and polybutadiene.
(2) 입광부(2) light receiving part
상기 입광부는 유기발광소자 내부로 전반사되는 빛 중 일부를 추출하여 유기 발광소자 외부로 출광시키기 위한 것으로, 기재부의 하부에 위치하며, 고굴절율층과 저굴절율층이 교대로 배열된 형태로 형성된다. The light incident part extracts a part of the light totally reflected inside the organic light emitting device and emits the light to the outside of the organic light emitting device. The light incident part is positioned below the substrate and has a high refractive index layer and a low refractive index layer that are alternately arranged. .
상기 고굴절율층은 굴절율이 OLED 최외각 재질(유리, ITO, IZO 등)의 굴절율과 동일(refractive index matching)할수록 좋지만, 약 1.50 내지 1.65인 UV 경화성 수지로 이루어지는 것이 바람직하며, 이때 상기 UV경화성 수지로는, 예를 들면, 우레탄아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 에스테르아크릴레이트 등을 포함하는 라디칼 경화형 수지, 라디칼 발생형 모노머 등으로부터 1종 또는 2종 이상 등이 사용될 수 있다. The high refractive index layer is better as the refractive index is the same (refractive index matching) of the OLED outermost material (glass, ITO, IZO, etc.), but is preferably made of a UV curable resin of about 1.50 to 1.65, wherein the UV-curable resin As the furnace, for example, one kind or two or more kinds thereof may be used from a radical curable resin containing a urethane acrylate, an epoxy acrylate, an ester acrylate, a radical generating monomer, or the like.
한편, 상기 저굴절율층은 공기층으로 이루어질 수도 있고, 고굴절율층(12)보다 굴절율이 낮은 물질, 바람직하게는 1.35 내지 1.50 정도의 굴절율을 갖는 UV 경화성 수지로 이루어질 수 있으며, 이때 상기 저굴절율층용 UV 경화성 수지로는 예를 들면, 우레탄 수지, 우레탄아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 에스테르아크릴레이트 등을 포함하는 라디칼 경화형 수지, 라디칼 발생형 모노머 등으로부터 1종 또는 2종 이상 등이 사용될 수 있다. On the other hand, the low refractive index layer may be made of an air layer, a material having a lower refractive index than the high
본 발명의 입광부를 통해 종래에 OLED에서 전반사되었던 빛 중 일부를 추출하는 과정은 다음과 같다. The process of extracting some of the light that has been totally reflected in the OLED through the light incident part of the present invention is as follows.
일반적으로 전반사는 입사된 빛이 굴절되지 않고 모두 반사되는 현상을 말하 는 것으로, 빛이 임계각보다 큰 입사각으로 굴절율이 큰 물질(굴절율 n1)에서 굴절율이 작은 물질(굴절율 n2)로 진행할 때 발생한다. 임계각 θc 는 다음과 같은 수식으로 표현되며, 두 물질의 굴절율 차이가 클수록 임계각이 작아지기 때문에, 전반사가 쉽게 일어나게 된다. In general, total reflection refers to a phenomenon in which incident light is reflected and not reflected, and occurs when light proceeds from a material having a large refractive index (refractive index n 1 ) to a material having a small refractive index (refractive index n 2 ) at an incident angle greater than a critical angle. do. The critical angle θ c is expressed by the following equation, and since the critical angle becomes smaller as the difference in refractive index between the two materials increases, total reflection easily occurs.
θc = arcsin(n2/n1)θ c = arcsin (n 2 / n 1 )
한편, 종래에 공기와 접촉하는 유기발광소자의 최외각층은 애노드 전극(ITO 전극)이 증착된 유리 기판이거나(Bottom emisson 방식), 또는 애노드 전극(ITO, IZO 등)(Top emisson 방식)이었다. On the other hand, conventionally, the outermost layer of the organic light emitting element in contact with air was a glass substrate on which an anode electrode (ITO electrode) was deposited (Bottom emisson method) or an anode electrode (ITO, IZO, etc.) (Top emisson method).
최외각층이 애노드 전극, 예를 들면, ITO 전극인 경우, ITO 전극의 굴절율(n1)이 대략 2.0이고, 공기의 굴절율(n2)이 1이므로, 임계각은 30°가 된다. 따라서, 입사각이 30°를 넘는 빛들은 외부로 출광하지 못하고, 모두 유기발광소자 내부로 전반사되게 된다. When the outermost layer is an anode, for example, an ITO electrode, since the refractive index n 1 of the ITO electrode is approximately 2.0 and the refractive index n 2 of air is 1, the critical angle is 30 °. Therefore, light having an angle of incidence greater than 30 ° cannot be emitted to the outside, and all of them are totally reflected inside the organic light emitting diode.
그러나, 본원 발명의 광학 필름이 애노드 전극 위에 적용될 경우, 고굴절율층(12)의 굴절율이 공기보다 크기 때문에 애노드 전극과의 굴절율 차이가 줄어들게 되고, 그 결과 전반사가 일어나는 임계각이 커지게 된다. 따라서, 종래에 전반사되던 빛 중 일부가 전반사되지 않고 고굴절율층을 통해 추출되어 기재부로 투과되게 된다. However, when the optical film of the present invention is applied on the anode electrode, since the refractive index of the high
한편, 최외각층이 유리 기판인 경우, 유리의 굴절율(n1)은 대략 1.5이고, 공기의 굴절율(n2)이 1이므로, 임계각은 41.8°가 된다. 따라서, 입사각이 41.8°를 넘는 빛들은 외부로 출광하지 못하고, 모두 유기발광소자 내부로 전반사되게 된다. On the other hand, when the outermost layer is a glass substrate, the refractive index n 1 of the glass is approximately 1.5, and since the refractive index n 2 of the air is 1, the critical angle is 41.8 °. Therefore, light having an angle of incidence exceeding 41.8 ° does not emit to the outside, and all of them are totally reflected inside the organic light emitting diode.
그러나, 본 발명의 광학 필름이 유리 기판 위에 적용될 경우, 고굴절율층(12)의 굴절율이 대략 1.50 내지 1.65 범위에서 유리판 굴절율과 가장 근사하게 맞추면, 유리판(저굴절 물질)에서 고굴절율층(고굴절 물질)으로 입사하는 빛들의 경우 전반사가 일어나지 않는다. 따라서, 종래에 전반사되던 빛 중 고굴절율층으로 입사한 빛들은 고굴절율층을 통해 추출되어 기재부로 투과되게 된다. However, when the optical film of the present invention is applied on a glass substrate, when the refractive index of the high
기재부로 투과된 빛은 바로 외부로 출광되거나, 또는 기재부 상부에 집광성 출광부 또는 완충성 출광부가 존재하는 경우에는 집광성 출광부나 완충성 출광부를 통해 외부로 출광하게 된다. The light transmitted through the substrate portion is directly emitted to the outside, or when the light collecting portion or the buffering portion is present on the upper portion of the substrate portion is emitted to the outside through the light collecting portion or the buffering portion.
한편, 상기 고굴절율층과 저굴절율층은 도 1에 도시된 바와 같이, 그 단면이 직사각형이고, 일 방향으로 연장된 스프라이트 패턴의 형상으로 형성될 수도 있고, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 고굴절율층의 단면이 역사다리꼴 형상이 되도록 형성될 수 있다. 도 3 내지 도 5에서와 같이, 고굴절율층의 단면이 경사를 갖는 역사다리꼴로 형성될 경우, 경사면에서 빛이 굴절 또는 반사되면서 광의 진행 경로가 바뀌기 때문에, 광 추출 기능과 함께 집광 기능을 수행할 수 있다는 장점이 있다. 도 6에는 고굴절율층이 역사다리꼴 형상으로 형성된 경우에 빛의 진행 경로가 도시되어 있다. 도 6에 의해, L10과 같이 원하는 집광 방향에서 벗어나는 빛이 고굴절율층의 경사면에서 반사되면서 원하는 방향으로 집광됨을 알 수 있다. 따라서, 이와 같이 고굴절율층이 역사다리꼴 형상으로 형성될 경우, 기재부 상면에 집광형 출광부를 형성하지 않고도 휘도를 향상시킬 수 있다는 장점이 있다. Meanwhile, as shown in FIG. 1, the high refractive index layer and the low refractive index layer may have a rectangular cross section and may be formed in a sprite pattern extending in one direction, as shown in FIGS. 3 to 5. The cross section of the high refractive index layer may be formed to have an inverted trapezoidal shape. 3 to 5, when the cross-section of the high refractive index layer is formed in an inverted trapezoid with an inclination, since the path of the light is changed as the light is refracted or reflected on the inclined surface, the light extraction function can be performed together with the light extraction function. There is an advantage that it can. FIG. 6 shows a path of light traveling when the high refractive index layer is formed in an inverted trapezoid shape. Referring to FIG. 6, it can be seen that light deviating from a desired condensing direction, such as L 10 , is condensed in a desired direction while being reflected from an inclined surface of the high refractive index layer. Therefore, when the high refractive index layer is formed in an inverted trapezoidal shape in this way, there is an advantage that the luminance can be improved without forming a light converging type light emitting portion on the upper surface of the base portion.
상기 입광부(10)는, 저굴절율층(14)이 공기층인 경우에는 고굴절율층(12)에 해당되는 패턴(즉, 사각형 또는 역사디리꼴의 단면을 가지며, 일방향으로 연장된 패턴)이 형성된 금형과 기재부 필름 사이에 UV 경화성 수지를 주입한 후, 경화시키는 방법으로 제조될 수 있으며, 저굴절율층이 경화성 수지로 이루어지는 경우에는 상기 방법으로 고굴절율층을 형성한 후, 빈 부분에 저굴절율층용 UV 경화성 수지를 충진하고, 경화시키는 방법으로 제조할 수 있다. UV 경화성 수지와 금형을 사용하여 패턴을 형성하는 방법은 당해 기술 분야에 잘 알려져 있으며, 본 발명의 입광부는 이러한 종래의 기술을 이용하여 제작될 수 있다. When the low
(3) 집광형 출광부 (3) condenser
본 발명의 광학 필름은 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 기재부(20, 20') 및 입광부(10, 10') 외에 집광형 출광부(30, 30')를 추가적으로 포함하여 구성될 수 있다. As shown in FIGS. 1 and 4, the optical film of the present invention additionally includes condensed
상기 집광성 출광부는 필름에서 출광되는 빛의 방향을 조절하여, 원하는 방 향으로 집광시키고, 동시에, 빛이 필름에서 외부로 출광될 때, 필름과 외부 공기층의 굴절율 차이로 인해 발생하는 전반사를 감소시키는 역할을 수행하는 것으로, 일반적으로 연속적으로 배열된 렌티큘러 렌즈들로 이루어진다.The light collecting part adjusts the direction of light emitted from the film to focus the light in a desired direction, and at the same time, when light is emitted from the film to the outside, the total reflection caused by the difference in refractive index between the film and the outer air layer is reduced. It is to perform a role to make, generally consisting of lenticular lenses arranged in succession.
이와 같이 기재부 상면에 집광성 출광부가 형성된 경우, 입광부를 통해 추출된 빛은 기재부를 거쳐 집광형 출광부로 입사하게 되고, 집광형 출광부의 렌티큘러 렌즈에 의해 진행 방향이 바뀌게 된다. 따라서, 빛을 원하는 방향(예를 들면, 정면 방향)으로 편향시킬 수 있게 되고, 그 결과, 원하는 방향의 휘도를 향상시킬 수 있게 된다.As such, when the light converging light emitting part is formed on the upper surface of the base part, the light extracted through the light incidence part is incident on the light condensing light exiting part through the base part, and the traveling direction is changed by the lenticular lens of the light condensing light exiting part. Therefore, the light can be deflected in the desired direction (for example, the front direction), and as a result, the luminance in the desired direction can be improved.
한편, 본 발명의 광학 필름 역시 공기와 다른 굴절율을 가지고 있기 때문에, 빛이 필름에서 공기 중으로 진행할 때 전반사가 발생하게 되는데, 집광성 출광부는 이러한 전반사를 감소시켜주는 역할도 수행한다. 굴절율이 다른 물질의 계면에서 발생하는 전반사는 계면에 굴곡이 있을 경우 현저히 감소하게 된다. 따라서, 굴곡이 있는 렌티큘러 렌즈로 이루어진 집광성 출광부가 필름의 최외각에 형성될 경우, 전반사가 현저히 줄어들게 된다. On the other hand, since the optical film of the present invention also has a refractive index different from that of air, total reflection occurs when light proceeds from the film into the air, and the light condensing light emitting part also serves to reduce the total reflection. The total reflection occurring at the interface of materials with different refractive indices is significantly reduced when there is a curvature at the interface. Therefore, when the light condensing light-emitting part made of the curved lenticular lens is formed at the outermost portion of the film, total reflection is significantly reduced.
한편, 고굴절율층의 단면이 직사각형인 경우에는, 입광부의 연장 방향과 집광성 출광부의 연장 방향이 서로 평행하게 형성되고, 상기 집광성 출광부(30)의 렌티큘러 렌즈와 고굴절율층의 중심이 서로 일치하도록 형성되는 것이 집광 효율 면 에서 바람직하다. 이때 고굴절율층의 너비를 조절함으로써 집광 범위를 조절할 수도 있다.On the other hand, when the cross section of the high refractive index layer is rectangular, the extending direction of the light incident portion and the extending direction of the light condensing light emitting portion are formed parallel to each other, and the center of the lenticular lens and the high refractive index layer of the light condensing
반면, 고굴절율층의 단면이 역사다리꼴로 형성되는 경우에는, 상기 입광부의 연장 방향과 집광성 출광부의 연장 방향이 서로 수직이 되도록 형성하는 것이 바람직하다.On the other hand, when the cross section of the high refractive index layer is formed in an inverted trapezoid, it is preferable that the extending direction of the light incident portion and the extending direction of the light condensing light emitting portion are formed perpendicular to each other.
도 4에는 고굴절율층의 단면이 역사다리꼴로 형성되고, 입광부의 연장 방향과 집광성 출광부의 연장 방향이 서로 수직으로 형성된 본 발명의 광학 필름이 도시되어 있다. 4 shows an optical film of the present invention in which the cross section of the high refractive index layer is formed in an inverted trapezoid, and the extending direction of the light incident portion and the extending direction of the light converging light exit portion are perpendicular to each other.
도 4에서와 같이, 역사디리꼴의 고굴절율층과 집광성 출광부가 서로 수직하게 형성될 경우, 빛이 입광부(10')와 집광성 출광부(30')에서 2번 집광되게 된다. 즉, 빛이 고굴절율층의 경사면에서 한번 집광된 후(도 6의 L10 참조), 집광성 출광부의 렌티큘러 렌즈를 통과하면서 다시 한번 집광(도 6의 L12 참조)되게 된다. 그런데, 이때 상기 입광부(10')의 연장방향은 가로방향(x축)이고, 렌티큘러 렌즈의 연장 방향은 세로 방향(y축)이기 때문에, 고굴절율층에 의한 집광은 가로 방향으로 일어나고, 렌티큘러 렌즈에 의한 집광은 세로 방향으로 일어나게 된다. As shown in FIG. 4, when the high refractive index layer and the light condensing light emitting part of the inverse dihedron are formed perpendicular to each other, the light is condensed twice in the
이처럼, 입광부(10')와 렌티큘러 렌즈(30')의 연장 방향이 수직일 경우, 가로 방향(X축 방향)과 세로 방향(Y축 방향)으로 두 번 집광(도 5의 L10 및 L12)이 일어나기 때문에 휘도 향상 효과를 극대화할 수 있다는 장점이 있다. As described above, when the light incidence portion 10 'and the lenticular lens 30' extend in the vertical direction, the light is condensed twice in the horizontal direction (X-axis direction) and in the vertical direction (Y-axis direction) (L 10 and L in FIG. 5). 12 ) occurs, the advantage that the brightness enhancement effect can be maximized.
렌티큘러 렌즈 시트의 제조 방법은 당해 기술 분야에 잘 알려져 있으며, 본 발명의 집광성 출광부는 이러한 종래 기술들을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 집광성 출광부는 렌티큘러 렌즈 형상이 연속적으로 음각된 금형과 기재부 필름 사이에 UV 경화성 수지를 주입한 후, UV 경화시키는 방법 등을 통해 형성될 수 있다.Methods for producing a lenticular lens sheet are well known in the art, and the light converging light emitting portion of the present invention can be formed using these conventional techniques. For example, the light converging light exiting part may be formed by injecting a UV curable resin between the mold and the base part film in which the lenticular lens shape is continuously engraved, and then UV curing.
(4) 완충성 출광부(4) buffering light emitting part
한편, 본 발명의 광학 필름은 도 5에 도시된 바와 같이, 완충성 출광부(40)를 포함하여 이루어질 수도 있다. 완충성 출광부는 기재부의 상면에 형성되는 굴절율이 1.35 내지 1.50인 고분자 수지층으로, 빛이 광학 필름에서 외부 공기층으로 진행할 때 발생할 수 있는 전반사를 억제하기 위한 것이다.On the other hand, the optical film of the present invention, as shown in Figure 5, may comprise a buffered light-emitting
상기한 바와 같이, 본 발명의 고굴절율층은 공기보다 큰 굴절율을 갖기 때문에, 광학 필름에서 빛이 출광할 때 어느 정도의 전반사가 발생하게 된다. 따라서, 본 발명에서는 기재부 상면에 고굴절율층보다 굴절율이 낮는 고분자 수지, 바람직하게는 1.35 내지 1.50의 굴절율을 갖는 고분자 수지를 사용하여 완충성 출광부를 형성함으로써, 이러한 전반사를 억제할 수 있도록 하였다. As described above, since the high refractive index layer of the present invention has a larger refractive index than air, some total reflection occurs when light is emitted from the optical film. Therefore, in the present invention, the total light reflection part can be suppressed by forming a buffered light-emitting part using a polymer resin having a lower refractive index than a high refractive index layer, preferably a polymer resin having a refractive index of 1.35 to 1.50, on the upper surface of the base part. .
도 1은 본 발명의 광학 필름의 제1실시예를 도시한 도면이다.1 is a diagram showing a first embodiment of the optical film of the present invention.
도 2는 도 1의 광학 필름에서의 광의 진행 경로를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a view for explaining a propagation path of light in the optical film of FIG. 1. FIG.
도 3은 본 발명의 광학 필름의 제2실시예를 도시한 도면이다.3 is a view showing a second embodiment of the optical film of the present invention.
도 4는 본 발명의 광학 필름의 제3실시예를 도시한 도면이다.4 is a view showing a third embodiment of the optical film of the present invention.
도 5는 본 발명의 광학 필름의 제4실시예를 도시한 도면이다.5 is a view showing a fourth embodiment of the optical film of the present invention.
도 6은 도 4의 광학 필름에서의 광의 진행 경로를 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a path of light propagation in the optical film of FIG. 4.
<도면의 주요 부호><Key Symbols in Drawing>
10, 10': 입광부 10, 10 ': light incident part
20, 20': 기재부20, 20 ': description
30, 30': 집광성 출광부30, 30 ': light collecting part
40 : 완충성 출광부40: buffer light emitting unit
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