JP2001023422A - 平板照明装置及びそれに使用されるホログラム導光板の製造方法 - Google Patents

平板照明装置及びそれに使用されるホログラム導光板の製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 改善された平板照明装置、特に高性能で安い
製造費用で製造され得る平板照明装置を提供する。 【解決手段】 平板表示装置に使用される平板照明装置
であって、長手方向に延長された1つ以上の光源1と、
前記光源の長手方向に光源と側面が連接するように位置
し、前記光源から出た光の進行方向を回転させ、下面に
は光の強さの分布を均一にする機能を果す第1ホログラ
ム層14が形成されているホログラム導光板12と、前
記ホログラム導光板の下に位置し、光の散乱及び反射を
同時に遂行する反射板13と、を備え、前記第1ホログ
ラム層は、ホログラムの模様の面積密度が、前記光源が
位置している部分は低く光源から遠くなるほど高くなる
ように形成されて成る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はLCD(Liquid Cry
stal Display)のような平板表示装置に使用される平板
照明装置及びその製造方法に係り、より詳しくは、LC
D又はこれと類似した表示装置における後面照明(back
lighting)手段として使用される平板照明装置の改善
に関する技術である。
【0002】
【従来の技術】最近は、厚い既存のCRTを使用するモ
ニタの代わりに薄くて軽く電磁波も放出しない平板表示
機(plane panel display)の開発が活発に進められて
おり、そのうち、特に液晶を利用した表示装置であるL
CDが代表的な平板表示機として広く使用されている。
このようなLCDにはLCDの後面で発光する平板照明
装置(Plane light source unit)が必要であり、この
ような照明装置の代表的な構成を図1Aないし1Cに示
す。まず、図1Aないし1Cに基づいて、平板表示装置
の構成を概略的に説明する。
【0003】図1Aのような構成は相対的に中小型LC
D(例えば、ノートブックコンピュータ用)に使用さ
れ、図1B又は1Cのような構成は主に大型LCD(例
えば、モニタ用及び壁掛けTV用)に使用される。
【0004】まず、図1Aに基づいて中小型LCDに使
用される平板照明装置の構成を説明すると、線形ランプ
のように長い光源1を導光板(light-guide plate)2
の一側面に配置し、この導光板の下には光の散乱及び反
射を同時に遂行する反射板3を配置し、導光板の上には
第1拡散板4、第1プリズム板6、第2プリズム板7、
第2拡散板5を順に積層した後、その上にLCDパネル
8を装着して構成される。第1プリズム板6は図2の
(a)のようにプリズム角がX軸と平行に形成されてお
り、第2プリズム板7は図2の(b)のようにプリズム
角がZ軸と平行に形成されている。
【0005】次に図1Bに基づいて大型LCDに使用さ
れる平板照明装置の構成を説明すると、線形ランプのよ
うに長い2つの光源1、1’を導光板2の両側に配置
し、この導光板の下には光の散乱及び反射を同時に遂行
する反射板3を配置し、導光板の上には2枚の拡散板
4、5を順に積層した後、その上にLCDパネル8を装
着して構成される。
【0006】また、図1Cに基づいて大型LCDに使用
される平板照明装置の他の構成を説明すると、1つ以上
の光源1の上に導光板2を配置し、前記光源1の下には
光の散乱及び反射を同時に遂行する反射板3を配置し、
導光板の上には2枚以上の拡散板4を順に積層した後、
その上にLCDパネル8を装着して構成される。
【0007】図1A及び1Bに示された従来の平板照明
装置において、LCD画面に画像が均一に正確に表示さ
れるためには、前記LCDパネルに入射する光の強さの
分布がLCDパネル全体にわたって均一に分布すること
が要求される。このために、従来に採択された方式は導
光板に凹凸を形成するなどの付加的な処理を行う方法で
あった。これについて以下でより詳しく説明する。
【0008】前述の目的を達成するために従来に使用さ
れた導光板の構成を図3に基づいて具体的に説明する。
LCDパネルに入射する光の強さの分布がLCDパネル
全体にわたって均一になるようにするために付加される
導光板処理の代表的な方式には、図3の(a)のように
導光板2の下面(又は上面)に光源1の長手方向に平行
に形成されたプリズム形態の凹凸を 形成する方式、又
は(b)のように斑点模様形態の半球形凹凸を導光板2
の下面(又は上面)に形成する方式、又は(c)のよう
に散乱剤2aが入っているインク2iを斑点模様形態に
印刷する方式などがある。
【0009】このような導光板を使用して図1A又は1
Bのような平板照明装置を構成する場合の一般的な動作
原理(光線の進行過程)を以下で説明する。
【0010】図4に基づいて、図1Aの側面に光源が位
置する中小型LCDパネルに一般に使用される平板照明
装置の動作原理を説明すると、光源1から出る光線が導
光板2の一側面を通じて入射すると、入射した光線は導
光板の上面又は下面で全反射しながら導光板の内部を進
む。このような光線が導光板で全反射しながら進む途中
(R1)で、全反射条件を満たさない角度で導光板の上
面に入射したり、図3のように導光板の下面に形成され
た凹凸又は散乱剤インクにぶつかってそこから散乱され
るのに伴って全反射条件を満たさないようになると、光
線(R3)はその中心軸(C)が導光板の上面と一定の
角度(θ1)に維持されながら導光板の上面を通して出
るようになる。一方、全反射条件を満たさない角度で導
光板の下面に入射した光線は、反射板3によって再び散
乱及び反射されて再び導光板に入射する(R2)。導光
板から出た光線(R3)は第1拡散板4に入射してこの
拡散板によって再び拡散されてX軸と光線(R4)とが
なす角度(θ2)が大きくなる。このような光線は第1
プリズム板6に入射する。第1プリズム板6はX軸と平
行に延長された角を有するように形成されているため、
XY平面に入射する光線には影響を及ぼさないが、YZ
平面に入射する光線には拡散角度を狭くする役割を果
す。従って、第1プリズム板6を通過した光線はYZ平
面上で光線の拡散角が小さくなる。この光線(R5)は
プリズム角がZ軸と平行に形成された第2プリズム板7
に入射してこの第2プリズム板7によって光線(R6)
の中心軸(C)がY軸と平行になる。即ち、2枚のプリ
ズム板によって拡散角度が小さくなり中心軸(C)が導
光板の上面と垂直をなす光線(R6)は第2拡散板5に
よって再び散乱されて、均一な光分布を有してLCDパ
ネル8に入射する。
【0011】図5に基づいて、図1Bの側面に光源が位
置する大型LCDパネルの平板照明装置の光線進行過程
を説明する。図5の(a)に示されているように、まず
導光板2の両側面に位置する2つの光源1、1’から出
る光線が導光板2の両側辺を通して入射されると、入射
した光線は導光板の上面又は下面で全反射しながら導光
板の内部を進む。このような光線が導光板で全反射しな
がら進む途中で、全反射条件を満たさない角度で導光板
の上面に入射したり、又は図3のように導光板の下面に
形成された凹凸又は散乱剤インクにぶつかって散乱する
のに伴って全反射条件を満たさないようになると、導光
板2の上面を通して出る光線の光分布は図5の(b)に
示されているように2つの山が存在する形態になる。こ
のような光分布を有する光線が第1拡散板4を通過する
と図5の(c)のようにその分布がより均一になり、第
2拡散板5を通過すると図5の(d)のように全般的に
均一な光分布を有するようになるので、結果的にLCD
パネル8に入射する光の強さの分布が均一になる。
【0012】このような従来の技術において、LCDパ
ネル8に入射する光の強さの分布をLCDパネル全体に
わたって全般的に均一に形成するために、導光板(例え
ば、図3に示したもののような導光板)を特殊に製造し
なければならない。このような従来の導光板を製造する
ために使用される方法として例えば導光板に凹凸を付加
する方式の場合(図3の(a)(b)部分)には、凹凸
を形成するためにダイヤモンド刃で加工をする方法、或
いは凹凸模様の微細パターンの金型物を製作して射出す
る方法が使用される。しかし、ダイヤモンド刃による加
工方法はダイヤモンドで微細パターンを形成する時に発
生する屑の除去が難しくパターンを形成するのに多くの
時間がかかる。また、金型物による射出方法は大きさが
数十μm程度で小さく大きさが均一でない微細パターン
の金型物を製作することが容易でないだけでなく製作費
用も非常に高い。従って、このような金型物による導光
板製造方式は導光板の価格を上昇させる要因になり、製
造条件も難しいため、結果的に製品の不良率を増加させ
る。
【0013】一方、図3の(c)部分のように凹凸を形
成する代わりにドットパターンを印刷する方式は、印刷
する過程に長い時間がかかって生産能率を低下させるだ
けでなく不良率が高いため生産性の低下をもたらし、こ
れによって結果的に導光板の価格を上昇させる。また、
インク及びインクに添加された散乱剤が光を吸収する役
割を果すため光の強さが低下する短所も有している。
【0014】また、図6に基づいて、光源が導光板の後
に位置する図1Cの大型LCDパネルに一般に使用され
る平板照明装置の場合について説明すると、光源1から
出る光線は導光板2の下面に直接入射したり(R2)、
光源の下に位置する反射板3に入射して(R1)、反射
板によって再び散乱及び反射されて再び導光板2に入射
する。導光板2に入射する光線は導光板の上面を通過す
るため、導光板の上面の光の強さの分布は図6の(c)
分布図のようにランプが位置する部分の光の強さが周辺
より大きい。このような光の強さの分布は、光線が拡散
板を順に通過して拡散しながらLCDパネルに入射する
時には図6の(b)の分布図のように全般的に均一にな
る。
【0015】このような従来の技術においては、LCD
パネル8に入射する光の強さの分布をLCDパネル全体
にわたって全般的に均一に形成するために多数の拡散板
を使用しなければならない。また、多数の拡散板によっ
てLCDパネルに入射する光の強さが減少するので、ラ
ンプの個数を増加させたり高輝度のランプを使用しなけ
ればならない。さらに、高価の拡散板を多数使用するの
で製造費用が上昇するという問題点を有している。
【0016】また、前述の従来の全ての方式は光の均一
性及びLCDの視野角を確保するために、図1Aないし
1Cに示されているように、多数の拡散板及び高価のプ
リズム板を使用しなければならないので、組立過程が複
雑になると共に製品の製造費用を上昇させるという問題
点がある。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記問題点を
解消するためのものであって、その目的は改善された平
板照明装置、特に高性能で安い製造費用で製造され得る
平板照明装置を提供することにある。
【0018】本発明の他の目的は、前記改善された平板
照明装置に使用され得るホログラム導光板及びこれを製
造する方法を提供することにある。
【0019】本発明のまた他の目的は、前記改善された
平板照明装置に使用され得る多様なホログラム拡散板及
びこれを製造する方法を提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明によって提供される平板照明装置は、平板表示
装置に使用される平板照明装置であって、長手方向に延
長された1つ以上の光源と、前記光源の長手方向に光源
と側面が連接するように位置し、前記光源から出た光の
進行方向を回転させ、下面には光の強さの分布を均一に
する機能を果す第1ホログラム層が形成されているホロ
グラム導光板と、前記ホログラム導光板の下に位置し、
光の散乱及び反射を同時に遂行する反射板と、を備え、
前記ホログラム導光板の下面に形成された第1ホログラ
ム層は、ホログラムの模様の面積密度が、前記光源が位
置している部分は低く光源から遠くなるほど高くなるよ
うに形成される平板照明装置である。
【0021】また、ホログラム導光板の上面には光の強
さの分布を均一にする第2ホログラム層又は光の拡散角
度を調節する第2ホログラムが形成され得る。
【0022】本発明の他の側面から提供される平板表示
装置用平板照明装置は、1つ以上の光源と,前記光源の
下に位置し、光の散乱及び反射を同時に遂行する反射板
と,前記光源の上に位置し、上下面のうちの一面に第1
ホログラム層が形成されているホログラム導光板と,前
記ホログラム導光板の上に位置し、前記ホログラム導光
板を通過した光を拡散させる拡散板とを備え、前記第1
ホログラム層はホログラムをなす凹凸の密度が前記光源
が位置している部分は高く光源から遠くなるほど密度が
低くなるように形成される平板照明装置である。
【0023】本発明のまた他の側面から提供される平板
表示装置用平板照明装置に使用されるホログラム導光板
を製造する方法は、上面又は下面のうちの一面にホログ
ラム拡散層が形成されているホログラム導光板を製造す
る方法であって、a)レーザーから出射されるレーザー
ビームを拡大させる段階と、b)前記拡大されたレーザ
ービームを拡散板に入射させる段階と、c)感光剤が塗
布された基板を前記拡散板から一定の距離だけ離れたと
ころに位置させ、遮断板を用いて基板の一部領域のみを
前記レーザービームに露出させた後、レーザービームを
遮断する段階と、d)前記基板と拡散板との距離を増加
させ、前段階でレーザービームに照射された領域は遮断
板で覆い、前記c)段階でレーザービームに照射された
領域に隣接して照射されなかった領域を前記レーザービ
ームに露出させた後、レーザービームを遮断する段階
と、e)前記c)段階及びd)段階を、前記感光剤が塗
布された基板全体にレーザービームが照射されるまで反
復する段階と、f)前記基板を現像して感光剤をエッチ
ングする段階と、g)前記基板上に無電解メッキを行っ
て、感光剤がエッチングされた形態の通り金属スタンパ
を製造する段階と、h)導光板材料にUV硬化剤を塗布
した後、UV硬化剤が完全に硬化しない程度に紫外線に
照射されたUV硬化剤に前記スタンパを圧着する段階
と、i)紫外線を照射してUV硬化剤を完全に硬化させ
る段階とを含むホログラム導光板製造方法である。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本願発
明による実施の形態について説明する。本明細書には1
0の実施の形態が提示され、実施の形態1ないし実施の
形態6は主に中小型LCDに使用される平板照明装置に
係り、実施の形態7ないし実施の形態10は主に大型L
CDに使用される平板照明装置に係る。
【0025】実施の形態1 本発明の実施の形態1を図7に基づいて説明する。ま
ず、中小型LCDに関して本発明を具現した形態につい
て説明すると、図7に示されているように、光源である
長いランプ11の長手方向に一側面が平行に形成された
ホログラム導光板12が配置される。説明の便宜のため
に、本明細書において、光源はZ軸と平行に延長された
ものとし、導光板はXZ平面に位置しているものとす
る。ホログラム導光板12の下面には導光板を通して出
射する光の強さの分布を均一にする機能を果すホログラ
ム層14が形成されている。ホログラム導光板12の下
には光の散乱及び反射を同時に遂行する反射板13が位
置し、導光板12の上には第1拡散板16、図2の
(a)のようにプリズム角がX軸と平行に形成された第
1プリズム板17、図2の(b)のようにプリズム角が
Z軸と平行に形成された第2プリズム板18、そして第
2拡散板19が順に積層されるように構成される。
【0026】図8Aないし8D、図9A及び9Bはホロ
グラム導光板12の下面に形成されるホログラム層14
を製造するのに使用され得るマスクの形態を図示してい
る。即ち、ホログラム層14は、例えば図8Aないし8
D、図9A及び9Bに示された形態のうちのいずれか1
つの形態のマスクで製造されてそのマスクと同一の形態
を有するホログラムから形成される。このようなマスク
パターンはコンピュータでCADなどを用いて通常の方
法で透明フィルム上に形成することができる。マスクパ
ターンのうち、模様が存在する部分(円形内部)は透明
でそれ以外の部分は光を遮断し得るように不透明であ
る。従って、模様が存在する部分にのみホログラムが形
成される。図8Aは、円形(又は多角形)の模様をマス
クパターン全体に形成することにおいて、X軸方向の模
様の中心間の間隔GxとZ軸方向の模様の中心間の間隔
Gzとが一定であるように配置し、光源が位置する側
(A)の模様の大きさは小さく光源から遠くなるほど大
きさが次第に大きくなるようにする形態である。図8B
は、図8Aの形態において、模様の中心がX軸方向に同
一線上にあるのではなく一列おきに(in every other l
ine)X軸方向に同一線上にある形態である。即ち、隣
接した二列の中心はZ軸方向に模様間の距離の半分(G
h=Gz/2)だけ移動させた形態である。図8Cは、
模様の大きさは一定に形成されているが、光源が位置す
る側(A)の模様のX軸方向の間隔は広くし光源から遠
くなるほど間隔を狭くする形態(即ち、Gx1>Gx
2)であり、Z軸方向の間隔は光源が位置する側(A)
の間隔Gz1が光源から遠く位置した側の間隔Gziと
同一にするか或いはGznを光源から遠くなるほど狭く
して(即ち、Gz1>=Gzi)模様の面積密度をより
増大させた形態である(但し、図8Cに示されたものは
Gz1=Gz2の場合である)。図8Dは、図8Cの形
態において、一列おきにZ軸方向に模様間の距離の半分
(Gh’=Gzn/2)だけ模様を移動させた形態であ
る。
【0027】また、図9Aは前記ホログラムが形成され
る部分が縞模様(帯模様)に形成されいる場合のマスク
形態を図示しているものであって、X軸方向の縞模様の
間隔(より正確には各縞模様帯の長手方向の中心線間の
間隔)は一定であるが(Gz1=Gz2)、縞模様の幅
は光源から遠くなるほど大きくなるようにした(W1<
W2)形態である。一方、図9Bの場合は縞模様の大き
さは同一であるが(W3=W4)、光源から遠くなるほ
ど縞模様間の間隔が狭くなるようにして縞模様の面積密
度を増大させた形態である。
【0028】このようにホログラムが形成される模様の
面積密度を光源側は小さく光源から遠くなるほど大きく
なるようにするのは、光源側は光の散乱を減少させ光源
から遠くなるほど光の散乱を増大させることによって光
の分布を均一にするためである。
【0029】次に、図10ないし図19に基づいてホロ
グラム導光板を製造する方法を説明する。ホログラム導
光板を製造する方法は、まず図8Aないし9Bのような
マスク形態を有するホログラム板を形成した後、このホ
ログラム板を使用してマスタスタンパを製造し、このマ
スタスタンパでホログラム導光板を製造する。
【0030】まず、図10に基づいて前記マスク形態を
有するホログラム板の製造方法を説明する。まず、レー
ザー100から出射されるレーザービームをレンズ10
1、102を使用して拡大させ、このように拡大された
レーザービームを拡散板103(Ground glass diffuse
r)に入射させて拡散させる。その次に、拡散板103
から一定の距離Lだけ離れたところに感光剤106が塗
布されたガラス板105を位置させ、感光剤が塗布され
た方の面に模様が存在する部分は透明でそれ以外の部分
は光を遮断し得るように不透明なマスク(図8Aないし
8D、図9A及び9Bの形態のうちのいずれか1つの形
態のマスク)104を付着し、マスクの透明な部分を通
して拡散板103から散乱されるレーザービームで感光
剤106を露出する。前記のような装置の構成によっ
て、マスク104の透明な部分を通して拡散板103か
ら拡散されたレーザービームが感光剤を感光させ、一定
時間が経過した後で現像過程を経ると、図11に示され
ているように、ホログラム板109が製造される。ホロ
グラム板109には図8Aないし図9Bのマスクのよう
な形態にレーザービームに照射された部分の感光剤がレ
ーザービームのスペクル(speckle)の模様通りにエッ
チングされてホログラム108が形成されている。即
ち、使用したマスクの模様通りにホログラム108が配
列されたホログラム板109が製造される。
【0031】その次に、図12のようにスタンパを製造
する。ホログラム板109に無電解メッキを行うと、ホ
ログラム108とマスク104とによってレーザービー
ムに露出されずに残っている感光剤106の上に金属膜
110が形成され(S1、S2)、この金属膜110を
分離すると、ガラス板105上に存在するホログラム1
08の模様が陽刻の形態111通りに複製されて金属マ
スタであるスタンパ110が製造される(S3)。図1
3はスタンパ110の凹凸部分を拡大した図面である。
【0032】以下、図14ないし図16に基づいて前述
のように製造されたスタンパを使用してホログラム導光
板を製造する互いに異なる3つの方法について説明す
る。
【0033】まず、図14に示した第1のUV硬化方法
を説明すると、ホログラム導光板を製造する透明な導光
板材料400上にUV(Ultra Violet)硬化剤401を
塗布した後(S11)、UVランプ40LによりUVを
前記UV硬化剤が完全に固まらない程度の時間のみ照射
する(S12)。その次に、前述の方式で製造されたス
タンパ304が付着された圧着機403で導光板上に塗
布されたUV硬化剤にスタンパの模様を圧着して形成
し、圧着された状態で再びUVを照射する(S13)。
その後、圧着機403を導光板から分離すると(S1
4)、図8Aないし図9Bに示されているような形態の
ホログラム層が形成されたホログラム導光板が完成す
る。
【0034】ホログラム導光板を製造する第2の方法で
ある図15に示した方法は、図14による方法と比較す
ると、UV硬化剤501を塗布した後(S21)にUV
硬化剤が完全に固まらない程度の時間のみUVを照射す
る段階(S22)までは同一である。但し、図15に示
された方法は圧着機503で圧着する間にUVを照射す
るのではなく、圧着後に一旦圧着機を導光板から分離し
てから(S23)UVを照射して(S24)導光板上に
塗布されたUV硬化剤を固めてホログラム層を形成する
(S25)点で相異する。
【0035】ホログラム導光板を製造する第3の方法で
ある図16に示した方法は、前述の方式で製造されたス
タンパを導光板を射出する金型構造物700の上に設置
し(S41)導光板材料701を金型に注入する射出方
式で製造するものである。導光板材料701を金型に注
入してから(S42)一定の時間が経過した後に金型を
分離すると、導光板上に図8Aないし図9に示されたよ
うな形態のホログラムが形成されたホログラム導光板7
03が製造される(S43)。
【0036】また、前述のようにスタンパを陽刻に形成
するのではなく、陰刻に形成されたスタンパを製造して
ホログラム層を製造する方法を図17に示す。
【0037】即ち、図17に示すように、レーザー20
0から出射されるレーザービームをレンズ201、20
2を使用して拡大させ、このように拡大されたレーザー
ビームを拡散板203に入射させて拡散させる。その次
に、拡散板から一定の距離Lだけ離れたところに、感光
剤204が塗布されたガラス板205を感光剤が塗布さ
れた方の面が拡散板203に向かうようにして、拡散板
203から散乱されるレーザービームに露出させる。前
記のような装置の構成によって、一定時間レーザービー
ムに露出させるとレーザービームのスペクル模様通りに
感光剤204が感光され、このようにレーザービームに
1次感光された感光剤204が塗布されているガラス板
205上に前述のものとは反対に模様が存在する部分は
不透明でそれ以外の部分は光が通過し得るように透明な
図8Aないし図9Bの形態のうちのいずれか1つの形態
の模様パターンを有するマスク207を付着し、このマ
スクの透明な部分を通してUVランプ206でUVを照
射する。UVを照射した後に現像すると、図18のよう
にUVが照射された部分は完全にエッチングされ、レー
ザービームに1次照射されてマスク207によってUV
の照射が遮断された部分はスペクルの模様通りに部分エ
ッチングされて陽刻のホログラム208が形成される。
即ち、使用したマスクの模様通りにホログラム208が
配列されたホログラム板209が製造される。このよう
に製造したホログラム板209に図19のように無電解
メッキを行うと、ホログラム208及び感光剤204が
完全にエッチングされて露出されたガラス面上に金属膜
210が形成される(S31、S32)。その後、金属
膜210を分離すると、ガラス板205上に存在するホ
ログラム208が陰刻の形態にその通りに複製されて陰
刻の金属マスタであるスタンパ210が製造される(S
33)。陰刻スタンパの場合も、陽刻スタンパの場合と
類似して、図14、図15又は図16に示されたホログ
ラム導光板製造方法を使用して図8Aないし図9Bのよ
うな形態のホログラム層506、506’が形成された
ホログラム導光板を製造することができる。
【0038】図53(a)は図10及び図12のように
製造された陽刻スタンパを使用して製造したホログラム
導光板、図53(b)は図17及び図19のように製造
された陰刻スタンパを使用して製造したホログラム導光
板を図示したものである。
【0039】実施の形態2 以下、図20に基づいて本発明の実施の形態2を説明す
る。実施の形態2も中小型LCDに使用される平板照明
装置に関するものである。
【0040】まず、図20に基づいて本発明による実施
の形態2を説明すると、光源である長いランプ21の長
手方向に一側面が平行に形成されたホログラム導光板2
2が配置される。ホログラム導光板22の下面には第1
ホログラム層24が形成されており、上面には第2ホロ
グラム層25が形成されているので、導光板を通して出
る光の強さの分布が均一になる。ホログラム導光板22
の下には光の散乱及び反射を同時に遂行する反射板23
が位置し、ホログラム導光板22の上には図2の(a)
のようにプリズム角がX軸と平行に形成された第1プリ
ズム板27、図2の(b)のようにプリズム角がZ軸と
平行に形成された第2プリズム板28、そして第2拡散
板29が順に積層されるように構成される。
【0041】ホログラム導光板22の下面に形成されて
いる第1ホログラム層24は図8Aないし図9Bのうち
のいずれか1つの形態のマスクで製造されてそのマスク
と同一の形態を有し(図10又は図17参照)、図12
又は図19に基づいて実施の形態1で説明した方式と同
一の方法で第1ホログラム層24用第1スタンパを製造
することができる。
【0042】一方、ホログラム導光板の上面に形成され
る第2ホログラム層25は次のような方法で形成され得
る。まず、図21、図23A及び23Bに示された2つ
の方法を使用してホログラム板を製造し、スタンパを製
造した後に導光板を形成する。
【0043】図21によるホログラム板の製造方法をよ
り詳しく説明すると、レーザー300から出射されるレ
ーザービームをレンズ301、302を用いて拡大さ
せ、拡大されたレーザービームを拡散板303に入射さ
せて拡散させる。また、拡散板から一定の距離Lだけ離
れたところに、感光剤304が塗布されたガラス板30
5をレーザービームの光軸とθsの角度をなすように設
置する。これによって、ガラス板305の一角Aは拡散
板からL1(L1=L−Lcos θs/2)だけ離
れ、反対の一角BはL2(L2=L+L cos θs/
2)だけ離れ、拡散板303から拡散されたレーザービ
ームが傾いて位置したガラス板に照射される。拡散板3
03から拡散されるレーザービームのスペクル模様の大
きさは距離が遠いほど増加する。言い換えれば、拡散板
303に近い位置では小さいスペクル模様が分布されて
凹凸の密度が高く、拡散板から遠くなるほどスペクル模
様が大きくなって凹凸の密度が低くなる。従って、図2
3のような光学系を構成すると、拡散板と距離が最も近
いAから距離が最も遠いBまでスペクルの模様の大きさ
が次第に増大し、このような構成で感光剤が塗布された
ガラス板305にレーザービームを照射した後で現像す
ると、図22のように、AからBまでの凹凸の密度が次
第に減少するホログラム304’、304’’からなる
ホログラム板306が製造される。
【0044】次に、図23A及び図23Bに基づいて、
凹凸の密度が次第に減少するホログラム板の他の製造方
法について説明する。まず、レーザー600から出射さ
れるレーザービームをレンズ601、602を用いて拡
大させ、このように拡大されたレーザービームを拡散板
603に入射させて拡散させる。その後、拡散板から一
定の距離Liだけ離れたところに感光剤605が塗布さ
れたガラス板606を位置させ、一定部分の幅Hiだけ
残した状態で、感光剤605が塗布されたガラス板60
6の他の部分(Hi以外の部分)を遮断板604で覆
う。Hi部分を拡散板から拡散されたレーザービームに
一定時間露出させた後、レーザービーム遮断器608で
レーザービームを遮断する。レーザービームが遮断され
た後に拡散板とガラス板606との間の距離Liを増加
させてから、前記レーザービームに露出されたHi部分
は遮断板604で覆い、レーザービームに露出されなか
った隣接した他の領域をレーザービームに露出させた
後、レーザービーム遮断器608を動作させる。このよ
うな過程を一定して多数回反復すると、ガラス板606
は拡散板603からLnの分だけ離れているようにな
り、ガラス板606に塗布された感光剤605の露出領
域もAからBに向かいながらHn領域が露出される(図
23B参照)。露出領域が感光剤605が塗布されたガ
ラス板606の端に(B側方向)到達するまで前記過程
を反復した後に感光剤605が塗布されたガラス板60
6を現像すると、感光剤がエッチングされて図24の
(a)、(b)(c)のようにAからBまで密度が段階
的に低くなるホログラム605’、605’’から形成
されるホログラム板607、607’、607’’が製
造される。
【0045】図24は図23A及び23Bの方法によっ
て製造された第2ホログラム層に対するホログラム板を
示したものであって、(a)はAからBまでの露出領域
Hiを一定に(Hi=Hn)する場合であり、(b)は
AからBまでの露出領域Hiを次第に増加(Hi<H
n)させる場合であり、(c)はAからBまでの露出領
域Hiを次第に減少(Hi>Hn)させる場合に製造さ
れたホログラム板607、607’、607’’をそれ
ぞれ示す。以上のように第2ホログラム層に対するホロ
グラム板が製造されると、図12に示された方法のよう
に第2ホログラム層用マスタスタンパを製造することが
できる。
【0046】以下、図25及び図26に基づいて前記の
ように製造された第1及び第2スタンパを使用して下面
及び上面にそれぞれ第1ホログラム層及び第2ホログラ
ム層が形成されたホログラム導光板を製造する2つの互
いに異なる方法について説明する。
【0047】まず図25に示されている第1の方法を説
明すると、透明な導光板材料800の上面及び下面にそ
れぞれUV(Ultra Violet)硬化剤801、801’を
塗布した後(S51)、UVを前記UV硬化剤が完全に
固まらない程度の時間のみ照射する(S52)。その
後、前述の方式で製造された第1及び第2スタンパ80
4、803がそれぞれ付着された圧着機805’、80
5で導光板上に塗布されたUV硬化剤にスタンパの模様
を導光板の上面及び下面に同時に圧着して形成し、一定
の時間が経過した後に圧着機を導光板から分離させる
(S53)。その次に圧着機を分離した導光板上にUV
を照射すると(S54)、導光板の下面には図8Aない
し図9Bの形態のうちのいずれか1つの形態のような形
態にホログラムが配列された第1ホログラム層806
が、導光板の上面には図22又は図24の(a)、
(b)、(c)の形態のうちのいずれか1つの形態のよ
うな形態を有する第2ホログラム層806’が形成され
る(S55)。
【0048】ホログラム導光板を製造する第2の方法で
ある図26に示した方法は、前述の方式で製造された第
1及び第2スタンパ903、902を導光板を射出する
金型構造物900の上下に設置し(S61)、導光板材
料901を金型に注入する射出方式で製造する方法であ
る。導光板材料901を金型に注入してから(S6
2)、一定時間が経過した後に金型を分離すると、図8
Aないし図9Bの形態のうちのいずれか1つの形態のよ
うな形態にホログラムが配列された第1ホログラム層が
導光板904の下面に形成され、図22又は図24の
(a)、(b)、(c)の形態のうちのいずれか1つの
形態のような形態を有する第2ホログラム層が導光板6
04の上面に形成される(S63)。
【0049】実施の形態3 本発明の実施の形態3を図27に基づいて説明する。実
施の形態3も中小型LCDに使用される平板照明装置に
関する。
【0050】本発明による実施の形態3について説明す
ると、図27に示されているように、光源である長いラ
ンプ31の長手方向に一側面が平行に形成されたホログ
ラム導光板32が配置される。ホログラム導光板32の
下面には導光板を通して出射する光の強さの分布を均一
にする機能を果す第1ホログラム層34が形成されてお
り、導光板32の上面にはX軸方向に拡散される光の拡
散角度がZ軸方向に拡散される光の拡散角度より大きく
なるようにするビーム整形第2ホログラム層35が形成
されている。ホログラム導光板32の下には光の散乱及
び反射を同時に遂行する反射板33が位置し、導光板3
2の上にはプリズム角がZ軸方向に形成されたプリズム
板36、そして拡散板37が順に積層されるように構成
される。
【0051】第2ホログラム層の拡散特性は図52Bに
示されており、これを通過した光がZ軸方向に拡散する
角度がX軸方向に拡散する角度より大きくなるためビー
ム整形ホログラム層とも称する。
【0052】ホログラム導光板32の下面に形成されて
いる第1ホログラム層34は図8Aないし図9Bのうち
のいずれか1つの形態のマスクで製造されてそのマスク
と同一の形態を有し、図10ないし図13及び図17な
いし図19に基づいて実施の形態1で説明した方式と同
一の方法で第1ホログラム層34用第1スタンパを製造
することができる。
【0053】一方、ホログラム導光板の上面に形成され
るビーム整形第2ホログラム層35は次のような方法で
形成され得る。まず、図28A及び28Bに示された方
法を使用してホログラム板を製造し、スタンパを製造し
た後に導光板を形成する。
【0054】図28A及び28Bに基づいて第2ホログ
ラム層用ホログラム板の製造方法をより具体的に説明す
ると、レーザー1300から出射されるレーザービーム
をレンズ1302、1303を用いて拡大させ、このよ
うに拡大されたレーザービームをXY平面で曲率を有す
る円筒レンズ(Cylindrical Lens)1304を用いて拡
散板1305に集束させた後に再び拡散させる。その次
に、拡散板から一定の距離Liだけ離れたところに感光
剤1307が塗布されたガラス板1308を位置させ、
一定部分の幅Hiのみ残した状態で感光剤1307が塗
布されたガラス板1308の他の部分(Hi以外の部
分)を遮断板1306で覆う。Hi部分を拡散板から拡
散されたレーザービームに一定時間露出させた後、レー
ザービーム遮断器301でレーザービームを遮断する。
レーザービームが遮断された後、拡散板とガラス板13
08との間の距離Liを増加させてから、前記レーザー
ビームに露出されたHi部分は遮断板1306で覆い、
レーザービームに露出されなかった隣接した他の領域を
レーザービームに露出させた後、レーザービーム遮断器
1301を動作させる。このような過程を一定して多数
回反復すると、ガラス板1308は拡散板1305から
Ln分だけ離れているようになり、ガラス板1308に
塗布された感光剤1307の露出領域もAからBに向か
いながらHn領域が露出される(図28B参照)。露出
領域が感光剤1307が塗布されたガラス板1308の
端に(B側方向)到達するまで前記過程を反復した後に
感光剤1307が塗布されたガラス板1308を現像す
ると、感光剤がエッチングされて図29の(a)、
(b)、(c)のようにAからBまで密度が段階的に低
くなるホログラム(1307’、1307’’)の形成
されたホログラム板(1309、1309’、130
9’’)が製造される。
【0055】図29は図28A及び28Bの方法によっ
て製造されたビーム整形第2ホログラム層用ホログラム
拡散板を示したものであって、(a)はAからBまでの
露出領域Hiを一定にする(Hi=Hn)場合であり、
(b)はAからBまでの露出領域Hiを次第に増加させ
る(Hi<Hn)場合であり、(c)はAからBまでの
露出領域Hiを次第に減少させる(Hi>Hn)場合に
製造されるホログラム拡散板1309、1309’、1
309’’をそれぞれ示す。
【0056】第2ホログラム層(ビーム整形ホログラム
層)35に対するホログラム板が製造されると、図12
に示された方法のように第2ホログラム層用第2マスタ
スタンパを製造することができる。このように製造され
た第1及び第2スタンパを使用して図25又は図26に
示された方法で下面及び上面にそれぞれ第1及び第2ホ
ログラム層が形成されたホログラム導光板を製造する。
【0057】実施の形態4 以下、図30に基づいて本発明の実施の形態4を説明す
る。実施の形態4も中小型LCDに使用される平板照明
装置に関する。
【0058】まず図30に基づいて本発明による実施の
形態4を説明すると、光源である長いランプ41の長手
方向に一側面が平行に形成されたホログラム導光板42
が配置される。ホログラム導光板42の下面には導光板
を通して出る光の強さの分布を均一にする機能を果す第
1ホログラム層44が形成されており、上面にはX軸方
向に拡散する光の拡散角度がZ軸方向に拡散する光の拡
散角度より大きくなるようにする(図52B参照)ビー
ム整形第2ホログラム層45が形成されている。ホログ
ラム導光板42の下には光の散乱及び反射を同時に遂行
する反射板43が位置し、ホログラム導光板42の上に
はZ軸方向に拡散する光の拡散角度がX軸方向に拡散す
る光の拡散角度より大きくなるようにするビーム整形ホ
ログラム拡散板46、そして拡散板47が順に積層され
るように構成される。
【0059】ホログラム導光板42の下面に形成されて
いる第1ホログラム層44は図8Aないし図9Bのうち
のいずれか1つの形態のマスクで製造されてそのマスク
と同一の形態を有し、図10ないし図13及び図17な
いし図19に基づいて実施の形態1で説明した方式と同
一の方法で第1ホログラム層44用第1スタンパを製造
することができる。
【0060】ホログラム導光板42の上面に形成される
ビーム整形第2ホログラム層45も図28A及び28
B、図29に基づいて実施の形態3で説明した方式と同
一の方法でホログラム板を形成し、図12のスタンパ製
造過程を経て第2ホログラム層用第2スタンパを製造す
ることができる。
【0061】このように製造された第1及び第2スタン
パを使用して図25又は図26に図示された方法で下面
及び上面にそれぞれ第1及び第2ホログラム層が形成さ
れたホログラム導光板を製造する。
【0062】一方、導光板の上に位置するビーム整形ホ
ログラム拡散板46の製造過程は図31A及び31Bに
示されており、図28A及び28Bの光学系の構成にお
いて、円筒レンズ1304の曲率がYZ平面に存在する
ように円筒レンズ1304をY軸を中心にして90度回
転させて構成する。拡散板1305から一定の距離だけ
離れたところに感光剤が塗布されたガラス板を位置させ
てレーザービームに一定の時間露出させビーム整形ホロ
グラム拡散板用ホログラム板を製造する。その次に、図
12のような方法でスタンパを製造した後、図32のよ
うな方法でビーム整形ホログラム拡散板46を製造す
る。
【0063】より具体的に図32に基づいてホログラム
拡散板46の製造方法を説明すると、薄い光学用樹脂7
00の上面にUV(Ultra Violet)硬化剤701を塗布
した後(S71)、前述の方式で製造されたスタンパ7
02が付着された圧着機703で薄い光学用樹脂700
上に塗布されたUV硬化剤にスタンパの模様を圧着して
形成し、一定の時間UVを照射した後(S72)、圧着
機を導光板から分離させると、ビーム整形ホログラム拡
散板が製造される(S73)。
【0064】前述の方法で製造したビーム整形ホログラ
ム拡散板46に入射するビームはZ軸方向に拡散する光
の拡散角度がX軸方向に拡散する光の拡散角度より大き
くなる。即ち、図52Bにおいて座標計をY軸を中心に
して90度回転させた場合である。
【0065】実施の形態5 以下、図33に基づいて本発明の実施の形態5を説明す
る。実施の形態5も中小型LCDに使用される平板照明
装置に関する。
【0066】まず図33に基づいて本発明による実施の
形態5を説明すると、光源である長いランプ51の長手
方向に一側面が平行に形成されたホログラム導光板52
が配置される。ホログラム導光板52の下面には導光板
を通じて出る光の強さの分布を均一にする第1ホログラ
ム層54が形成されており、上面にはX軸方向に拡散す
る光の拡散角度がZ軸方向に拡散する光の拡散角度より
大きくなるようにする特性とZ軸方向に拡散する光の拡
散角度がX軸方向に拡散する光の拡散角度より大きくな
るようにする特性とを同時に有する(図52C参照)複
合ビーム整形第2ホログラム層55が形成されている。
ホログラム導光板52の下には光の散乱及び反射を同時
に遂行する反射板53が位置し、ホログラム導光板52
の上には拡散板56が順に積層されるように構成され
る。
【0067】ホログラム導光板52の下面に形成されて
いる第1ホログラム層54は図8Aないし図9Bのうち
のいずれか1つの形態のマスクで製造されてそのマスク
と同一の形態を有し、図10ないし図13及び図17な
いし図19に基づいて実施の形態1で説明した方式と同
一の方法で第1ホログラム層54用第1スタンパを製造
することができる。
【0068】一方、ホログラム導光板52の上面に形成
される複合ビーム整形第2ホログラム層55に対するホ
ログラム板の製造過程は、感光剤が塗布された1枚のガ
ラス板に実施の形態3の図28A及び28Bに基づいて
説明したビーム整形ホログラム板を製造する過程と実施
の形態4の図31A及び31Bに基づいて説明したビー
ム整形ホログラム板を製造する過程とを連続して遂行す
ることによって得られる。即ち、図28A及び28Bに
示された光学系でレーザー1300から出射されるレー
ザービームをレンズ1302、1303を使用して拡大
させ、このように拡大されたレーザービームをXY平面
で曲率を有する円筒レンズ1304を用いて1次露出さ
せた後、円筒レンズ1304をY軸を中心にして90度
回転させて円筒レンズの曲率がYZ平面に存在するよう
にして再び2次露出させる。このように2次露出された
ガラス板1308の感光剤1307をエッチングしてホ
ログラム板を製造する。このようなホログラム板で再び
前述の図12のスタンパ製造過程を経て第2ホログラム
層用第2スタンパを製造することができる。
【0069】このように製造された第1及び第2スタン
パを使用して図25又は図26に示された方法で下面及
び上面にそれぞれ第1及び第2ホログラム層が形成され
たホログラム導光板を製造する。
【0070】前記方法で製造されたホログラム導光板5
2の複合ビーム整形第2ホログラム層55は図52Cの
ようにX軸方向に拡散する光の拡散角度がZ軸方向に拡
散する光の拡散角度より大きくなるようにする特性とZ
軸方向に拡散する光の拡散角度がX軸方向に拡散する光
の拡散角度より大きくなるようにする特性とを同時に有
する。
【0071】実施の形態6 以下、図34に基づいて本発明による実施の形態6を説
明する。実施の形態6も中小型LCDに使用される平板
照明装置に関する。
【0072】まず図34に基づいて本発明による実施の
形態6を説明すると、光源である長いランプ61の長手
方向に一側面が平行に形成されたホログラム導光板62
が配置される。ホログラム導光板62の下面には導光板
を通じて出る光の強さの分布を均一にする第1ホログラ
ム層64が形成されており、上面にはX軸方向に拡散す
る光の拡散角度がZ軸方向に拡散する光の拡散角度より
大きくなるようにする(図52B参照)ビーム整形第2
ホログラム層65が形成されている。ホログラム導光板
62の下には光の散乱及び反射を同時に遂行する反射板
63が位置し、ホログラム導光板62の上にはホログラ
ム導光板62を通じて出る光の拡散方向を変化させなが
ら光を拡散させるビーム拡散方向変更ホログラム拡散板
66が順に積層されるように構成される。
【0073】ホログラム導光板62の下面に形成されて
いる第1ホログラム層64は図8Aないし図9Bのうち
のいずれか1つの形態のマスクで製造されてそのマスク
と同一の形態を有し、図10ないし図13及び図17な
いし図19に基づいて実施の形態1で説明した方式と同
一の方法で第1ホログラム層64用第1スタンパを製造
することができる。
【0074】ホログラム導光板62の上面に形成される
ビーム整形第2ホログラム層65も図28A及び28
B、図29に基づいて実施の形態3で説明した方式と同
一の方法でホログラム板を形成し、図12のスタンパ製
造過程を経て第2ホログラム層用第2スタンパを製造す
ることができる。
【0075】このように製造された第1及び第2スタン
パを使用して図25又は図26に示された方法で下面及
び上面にそれぞれ第1及び第2ホログラム層が形成され
たホログラム導光板を製造する。
【0076】一方、導光板の上に位置するビーム拡散方
向変更ホログラム拡散板66の製造過程を図35に基づ
いて説明する。
【0077】まず、レーザー1400から出射されるレ
ーザービームをビーム分割器1401を用いて2つのビ
ームに分離する。分離されたビームの1つはレンズ14
02、1403を用いて拡大させ、このように拡大され
たレーザービームを第1拡散板1404に入射させて拡
散させる。分離された他の1つのレーザービームも反射
鏡1405でビームの進行方向を変化させてレンズ14
06、1407を用いて拡大させ、第2拡散板1408
に入射させて拡散させる。この時、第1拡散板1404
によって拡散されるビームと第2拡散板によって拡散さ
れるビームとの中心軸が感光剤1409が塗布されたガ
ラス板1410上でθの角度を維持するようにする。こ
のような光学系の構成によってガラス板1410上に塗
布された感光剤1409をレーザービームに一定時間露
出させて感光剤をエッチングしてホログラム板を製造し
た後、図12のスタンパ製造過程を経てスタンパを製造
する。その次に、図32に基づいて実施の形態4で説明
した方式と同一の方法でビーム拡散方向変更ホログラム
拡散板を製造する。前記のように製造されたビーム拡散
方向変更ホログラム拡散板66にθの角度で入射される
ビームはビーム拡散方向変更ホログラム拡散板66に対
して垂直に拡散方向が変化して拡散される(図52D参
照)。
【0078】図52Aないし52Dはそれぞれ一般的な
従来の拡散板901の拡散特性、ビーム整形ホログラム
902の拡散特性、複合ビーム整形ホログラム903の
拡散特性及びビーム拡散方向変更ホログラム904の拡
散特性を例示している。
【0079】以上では中小型LCDに使用される平板照
明装置に関する実施の形態を説明したが、以下では大型
LCDに使用される平板照明装置について説明する。
【0080】実施の形態7 本発明の実施の形態7を図36に基づいて説明する。大
型LCDに関して本発明を具現した形態について説明す
ると、図36に示されているように、光源である長い2
つのランプ71、71’が平行に位置し、これらの長手
方向に両側面が平行に形成されたホログラム導光板72
が配置される。説明の便宜のために、本明細書におい
て、光源はZ軸と平行に延長され、導光板はXZ平面に
位置しているとする。即ち、ホログラム導光板72の両
側面に2つの光源71、71’が配置され、導光板72
の下面には導光板を通じて出射される光の強さの分布を
均一にする機能を果すホログラム層74が形成されてい
る。
【0081】ホログラム導光板72の下には光の散乱及
び反射を同時に遂行する反射板73が位置し、導光板7
2の上には第1拡散板76及び第2拡散板79が順に積
層されるように構成される。
【0082】図37Aないし37D、図38A及び38
Bは導光板72の下面に形成されるホログラム層74を
製造するのに使用され得るマスクの形態を示している。
即ち、ホログラム層74は例えば図37Aないし37
D、図38A及び38Bに示された形態のうちのいずれ
か1つの形態のマスクで製造されてそのマスクと同一の
形態を有するホログラムから形成される。このようなマ
スクパターンはコンピュータでCADなどを使用して通
常の方法で透明フィルム上に製造することができる。マ
スクパターンのうち、模様が存在する部分は透明でそれ
以外の部分は光を遮断し得るように不透明である。図3
7A及び37Bは図8A及び8Bの円形(又は多角形)
の模様パターンを中心線Cで対称になるように形成する
ことによって中心部の模様の面積密度を最も高くし、光
源側に行くほど模様の面積密度を低くするように形成さ
れている。
【0083】即ち、図37Aは、円形(又は多角形)模
様をマスクパターン全体に形成することにおいて、X軸
方向の模様の中心間の間隔GxとZ軸方向の模様の中心
間の間隔Gzとが一定になるように配置し、光源が位置
する両側(A)の模様の大きさは小さく中心(C)に行
くほど大きさが次第に大きくなるようにする形態であ
る。図37Bは図37Aの形態において模様の中心が一
列おきに(in every other line)X軸方向に同一線上
に位置するものである。即ち、隣接した二列の中心はZ
軸方向に模様間の距離の半分だけ移動させた形態であ
る。図37Cは模様の大きさは一定に形成されているが
光源が位置する両側(A)の模様のX軸方向の間隔は広
くし中心(C)に行くほど間隔が狭くなるようにする形
態であり、Z軸方向の間隔は光源が位置する両側(A)
の間隔が中心(C)に位置した模様の間隔と同一にする
か中心(C)に行くほど狭くなるようにして模様の面積
密度をより増大させた形態である。図37Dは図37C
の形態において一列おきにZ軸方向に模様間の距離の半
分だけ模様を移動させた形態である。
【0084】また、ホログラムの模様を縞模様に形成す
る場合にも、例えば図38A及び38Bに示されたよう
に、光源が一側のみに位置する図9A及び9Bの形態が
中心線Cで対称になって形成されるようにして中心部の
模様の面積密度を最高にするのが好ましい。
【0085】前述のように、光源側における模様の面積
密度は小さく光源から遠くなるほど(中心に行くほど)
模様の面積密度が高くなるようにすることは、光源側で
は光の散乱を減少させ光源から遠くなるほど光の散乱を
増加させることによって光の分布を均一にするためであ
り、図37Aないし図38Bにおいて中央の模様の面積
密度が高い理由は導光板の両側面に光源がそれぞれ位置
するためである。
【0086】ホログラム導光板72の製造方法は実施の
形態1で説明した方式と類似している。即ち、ホログラ
ム導光板72の下面に形成されているホログラム層74
は図37Aないし図38Bのうちのいずれか1つの形態
のマスクを使用して図10(又は図12)に基づいて説
明した方法でホログラム板を形成し、図17(又は図1
9)に基づいて説明した方法でスタンパを製造すること
ができる。また、前述のように製造されたスタンパを使
用して図14ないし図16に示された方法でホログラム
導光板72を製造する。
【0087】実施の形態8 以下、図39に基づいて本発明による実施の形態8を説
明する。実施の形態8も大型LCDに使用される平板照
明装置に関する。
【0088】図39に示されているように、光源である
長い2つのランプ81、81’が平行に位置し、これら
の長手方向に両側面が平行に形成されたホログラム導光
板82が配置される。ホログラム導光板82の下面には
第1ホログラム層84が形成されており、上面には第2
ホログラム層85が形成されて導光板を通じて出る光の
強さの分布を均一にする。ホログラム導光板82の下に
は光の散乱及び反射を同時に遂行する反射板83が位置
し、ホログラム導光板83の上には拡散板86が順に積
層されるように構成される。
【0089】ホログラム導光板82の下面に形成されて
いる第1ホログラム層84は図37Aないし図38Bの
うちのいずれか1つの形態のマスクで製造されてそのマ
スクと同一の形態を有し、図10ないし図13又は図1
7ないし図19に基づいて実施の形態1で説明した方式
と同一の方法で第1ホログラム層84用第1スタンパを
製造することができる。
【0090】ホログラム導光板82の上面に形成される
第2ホログラム層85は図21又は図23A及び23B
に基づいて実施の形態2で説明した方式と類似した方法
でホログラム板を形成する。但し、2つの同一なホログ
ラム板を形成し、これらを中心線(C)を中心にして対
称になるように結合して第2ホログラム層85用ホログ
ラム板として製造する。図40は図22又は図24に示
されたホログラム板を2枚使用して中心線(C)で対称
になるように結合するホログラム板を示している。この
ようにする理由は中心線(C)部分がホログラムをなす
凹凸の密度が最も高く、中心線から両方向に遠くなるほ
ど低くなるようにするためである。このようなホログラ
ム板を使用して図12のスタンパ製造過程を経て第2ホ
ログラム層用第2スタンパを製造することができる。
【0091】このように製造された第1及び第2スタン
パを使用して図25又は図26に示された方法で下面及
び上面にそれぞれ第1及び第2ホログラム層が形成され
たホログラム導光板を製造する。
【0092】実施の形態9 以下、図41A及び41Bに基づいて本発明による実施
の形態9を説明する。実施の形態9は大型LCDに使用
される平板照明装置に関する。
【0093】図41Aに示されているように、光源であ
る長い1つ以上のランプ91の上には上面にホログラム
層94を有するホログラム導光板92が位置し、ランプ
91の下には光の散乱及び反射を同時に遂行する反射板
93が位置する。ホログラム導光板92の上には拡散板
96が位置するように構成される。
【0094】前記ホログラム導光板92の上面に形成さ
れたホログラム層94はホログラムを形成する凹凸の密
度が前記ランプの位置している部分は高くランプから遠
くなるほど低くなるように形成されている。
【0095】ホログラム層94についてより詳しく説明
すると、ホログラム層94は、図41Bのように、光源
が位置した部分のホログラム(H1)を形成する凹凸の
密度が最も高く、光源91から遠くなるほどホログラム
(H2・・・Hn)を形成する凹凸の密度が次第に低く
なるようにして、各光源間の中間の凹凸の密度が最も低
くなるように形成される。また、本実施の形態ではホロ
グラム導光板の上面にホログラム層が形成されていると
したが、導光板の下面にホログラム層を形成することも
可能である。
【0096】このように光源側の凹凸の密度が大きく光
源から遠くなるほど凹凸の密度が低くなるようにするの
は、光源側の光の拡散強度が高く光源から遠くなるほど
光の拡散強度が低くなるようにして光の分布を均一にす
るためである。
【0097】以下、図42A及び42Bに基づいてホロ
グラム層94の製造方法を説明する。まず、レーザー1
100から出射されるレーザービームをレンズ110
1、1102を用いて拡大させ、このように拡大された
レーザービームを拡散板1103に入射させて拡散させ
る。その次に、拡散板から一定の距離Liだけ離れたと
ころに感光剤1105が塗布されたガラス板1106を
位置させ、ガラス板の中心の幅Hi以外の部分を遮断板
1104で覆う。幅Hi部分を拡散板1103を通して
拡散されたレーザービームに一定時間露出させた後、レ
ーザービーム遮断器1108でレーザービームを遮断す
る。レーザービームが遮断された後、拡散板1103と
ガラス板1106との間の距離Liを増加させて、前記
レーザービームに露出された幅Hi部分は遮断板110
4で覆い、レーザービームに露出されなかった他の一部
領域(ガラス板の中心から対称に)をレーザービームに
露出させた後でレーザービーム遮断器1108を動作さ
せる。このような過程を一定して多数回反復すると、ガ
ラス板1106は拡散板1103からLnだけ離れてい
るようになり、ガラス板1106に塗布された感光剤1
105の露出領域もAからB、B’に向かいながらHn
領域が露出されるようになる(図42B参照)。露出領
域がB、B’に到達するまで前記過程を反復した後に感
光剤1105が塗布されたガラス板1106を現像する
と、感光剤がエッチングされて図43の(a)、
(b)、(c)のようにAからB、B’までのホログラ
ムを形成する凹凸の密度が段階的に低くなるホログラム
1105’、1105’’からなるホログラム板110
7、1107’、1107’’が製造される。ホログラ
ムの凹凸は中心部の凹凸1105’が外郭側の凹凸11
05’’より密度が高い。
【0098】図43は図42A及び42Bの方法によっ
て製造されたホログラム板を示したものであって、
(a)はAからB、B’までの露出領域Hiを一定に
(Hi=Hn) した場合のホログラム板1107を示
したものであり、(b)はAからB、B’までの露出領
域Hiが次第に減少するように( Hi>Hn)した場
合のホログラム板1107’を示し、(c)はAから
B、B’までの露出領域Hiが次第に増加するように
(Hi<Hn)した場合に製造されたホログラム板11
07’’を示す。
【0099】図42A及び42Bは1つの光源に対する
ホログラム板であるのでこれを光源の個数だけ付着する
と図41Aのホログラム導光板の製造に使用するホログ
ラム板を製造することができる。
【0100】前記のように形成したホログラム板を使用
して図12に基づいて説明した方法でスタンパを製造す
ることができ、スタンパを使用して図14ないし図16
に示された方法でホログラム導光板92を製造する。
【0101】実施の形態10 以下、図44に基づいて本発明による実施の形態10を
説明する。実施の形態10は大型LCDに使用される平
板照明装置に関する。
【0102】図44に示されているように、光源である
長い1つ以上のランプ1001の上にはホログラム導光
板1002が位置し、ランプの下には光の散乱及び反射
を同時に遂行する反射板1003が位置するように構成
する。ホログラム導光板1002はその下面に第1ホロ
グラム層1004を有し、上面には第2ホログラム層1
005を有する。ホログラム導光板1002の下面に形
成された第1ホログラム層1004は、ホログラムを形
成する凹凸の密度がランプ1001が位置している側は
高くランプから遠くなるほど密度が低くなるように形成
されており、ホログラム導光板1002の上面に形成さ
れた第2ホログラム層1005はホログラムを形成する
凹凸の密度が全般的に均一に形成されている。
【0103】ホログラム導光板1002の下面に形成さ
れた第1ホログラム層1004は実施の形態9で説明し
たホログラム層94と同一であり、ホログラムを形成す
る凹凸の密度が前記ランプが位置している側は高くラン
プから遠くなるほど密度が低くなるように形成されてい
る。また、図42A及び42Bに基づいて実施の形態9
で説明した方式と同一の方法で第1ホログラム層100
4用第1スタンパを製造することができる。
【0104】以下、図45に基づいてホログラム導光板
の上面に形成される第2ホログラム層1005の製造方
法を説明する。まず、レーザー1500から出射される
レーザービームをレンズ1501、1502を用いて拡
大させ、このように拡大されたレーザービームを拡散板
1503に入射させて拡散させる。その次に、拡散板1
503から一定の距離Lだけ離れたところに感光剤15
04が塗布されたガラス板1505を位置させて拡散板
1503から拡散されたレーザービームに一定時間露出
させた後、感光剤1504が塗布されたガラス板150
5を現像すると、感光剤がエッチングされて第2ホログ
ラム層1005用ホログラム板が製造される。
【0105】ホログラム板が製造されると図12のスタ
ンパ製造過程を経て第2ホログラム層用第2スタンパを
製造することができる。
【0106】このように製造された第1及び第2スタン
パを使用して図25又は図26に示された方法で下面及
び上面にそれぞれ第1及び第2ホログラム層が形成され
たホログラム導光板を製造する。
【0107】以下、本発明によって前記のように構成さ
れた平板照明装置の動作について説明する。まず、実施
の形態1において、図7のような構成によると、光源1
1から出射された光がホログラム導光板12の内部で全
反射されながら(図46の点線)ホログラム導光板12
の内部を進み、ホログラムが存在する領域(A)にぶつ
かると光が散乱しながら反射板13に向かって進み、反
射板に向かった光線は反射板によって再び多数の光線に
散乱されると共に反射されながら(B)ホログラム導光
板に再入射される。ホログラム導光板に再入射される光
線がホログラムが存在しない領域を通過するとそのまま
導光板内に入るが、ホログラム14’が存在する領域
(C)を通過するとホログラムによって再び多数の光線
に散乱されながら導光板の上面に向かって進み、導光板
の上面に向かって進む光線が導光板の上面とぶつかった
時、ぶつかる部分(D)の一部では透過し一部では反射
される。D部分で反射され全反射条件を満たす一部光線
は、ホログラムが存在しない領域に向かって進む場合に
は導光板を通過して再び反射板にぶつかり、ぶつかった
部分(E)で再び散乱されると同時に反射され、ホログ
ラムが存在する領域を通過する光線は再び散乱されなが
ら反射板に向かって進むようになる。前記のような過程
を多数回反復することで導光板の上面に出る光線の分布
がホログラム導光板全体にわたって均一になる。導光板
の上面を通じて出た光線のそれ以降の進行は従来の装置
と同一である。一方、図36に示された実施の形態7例
の場合は、大型LCD用としての光量を充分に確保する
ために導光板の両側に光源を位置させること以外は導光
板で光が進む原理は同一である。
【0108】図20に示された実施の形態2において、
下面に第1ホログラム層24が形成され上面に第2ホロ
グラム層25が形成されたホログラム導光板22を使用
する平面照明装置は、ホログラム導光板の下面に形成さ
れた第1ホログラム層の役割は図7の実施の形態1と同
一であり(図47参照)、第2ホログラム層は既存の導
光板の上面に隣接した拡散板(図1Bの4)とほぼ類似
した役割を果す。しかし、前記のように第2ホログラム
層を導光板の上面に直接形成すると第2ホログラム層に
よる光透過率が90%以上になるので、光透過率が50
〜60%程度である既存の拡散板と比べて光効率が顕著
に高くなる(このような光効率は第1ホログラム層も同
様である)。また、ホログラムをなす凹凸の大きさが1
0μm以下であるため、50〜100μmの粒子で形成
された一般の拡散板より均一な光分布を達成することが
できる。
【0109】また、図39に示された実施の形態8の場
合も、大型LCD用としての光量を充分に確保するため
に導光板の両側に光源を位置させること以外はホログラ
ム導光板が動作する原理は実施の形態2と同一である。
【0110】実施の形態3において、図48Aを参照す
ると、図27のような構成で光源であるランプ31から
出射された光は、ホログラム導光板32の内部で一部は
ビーム整形第2ホログラム層35によってプリズム板3
6に向かって拡散され(R1)、他の一部は全反射(図
48Aの点線)されながらホログラム導光板32の内部
を進んでホログラム34’が存在する領域にぶつかると
散乱されながら反射板33に向かって進み(R2)、反
射板に向かって進んだ光線は反射板によって再び多数の
光線に散乱されると同時に反射されながら導光板に再入
射される(R3)。導光板に再入射された光線はホログ
ラム34’が存在しない領域を通過するとそのまま導光
板内に入るが、ホログラム34’が存在する領域を通過
するとホログラムによって再び多数の光線に散乱されな
がらホログラム導光板の上面に向かって進み(R4)、
ホログラム導光板の上面に向かって進む光線は導光板の
上面に形成されたビーム整形第2ホログラム層35にぶ
つかる時にぶつかった部分で一部は透過され(R5)他
の一部は反射される。この時、反射された光線のうちの
全反射条件を満たさない一部の光線(R6)は、ホログ
ラムが存在しない領域に向かって進む場合にはホログラ
ム導光板を通過して再び反射板にぶつかり、ぶつかった
部分で再び散乱されると共に反射され、ホログラムが存
在する領域を通過する光線は再び散乱されながら反射板
に向かって進む。前記のような過程を多数回反復するこ
とでホログラム導光板の上面を通して出る光線の分布が
導光板全体にわたって均一になる。この時、ビーム整形
第2ホログラム層35によってプリズム板に拡散するビ
ームは図52BのようにX軸に拡散する角度がZ軸に拡
散する角度より大きくなり、YZ平面上で拡散するビー
ムの拡散角度が小さくなる。図48Bの(a)はビーム
整形ホログラム層が存在しない場合の光の拡散程度を示
し、(b)はビーム整形第2ホログラム層35が存在す
る場合に拡散角度が小さくなることを示している。即
ち、従来の技術で説明した第1プリズム板と同一の役割
を果す。前記のような原理でビーム整形ホログラム層3
5を通過した光線は、従来の装置と同様にプリズム板3
6によって光線の中心軸がY軸と平行になり、拡散板3
7によって再び拡散されて均一な光分布を有するように
なる。
【0111】一方、図30に図示された実施の形態4に
よる平板照明装置の場合は、実施の形態3のプリズム板
36によって光線の中心軸がY軸と平行になるようにす
る拡散板37の代りに、これと類似した機能を果しZ軸
に拡散する角度がX軸に拡散する角度より大きくなるよ
うにするビーム整形ホログラム板46を使用した実施の
形態であって、導光板が動作する原理は前述の内容と同
一である。
【0112】一方、図33に図示された実施の形態5に
よる平板照明装置の場合は、実施の形態4の光線の中心
軸がY軸と平行になるようにする機能を果しZ軸に拡散
する角度がX軸に拡散する角度より大きくなるようにす
るビーム整形ホログラム板46の機能と、YZ平面上で
光線の拡散角度が小さくなるようにする機能を果すビー
ム整形第2ホログラム層45の機能とを同時に遂行する
ように、前記実施の形態5の構成で説明したような方法
で導光板の上面に複合ビーム整形第2ホログラム層55
を形成することによって前記実施の形態で説明した機能
を果す。また、動作する原理は前述の内容と同一であ
る。
【0113】一方、図34に図示された実施の形態6に
よる平板照明装置の場合には、実施の形態1のプリズム
板16及び拡散板17または実施の形態2のビーム整形
ホログラム拡散板26及び拡散板27の2つの機能を同
時に有するビーム拡散方向変更ホログラム拡散板66を
使用することにより前記実施の形態で説明した機能を果
す。すなわち、図49に示されたように、ビーム整形第
2ホログラム層65を通過した光線R7がビーム拡散方
向変更ホログラム板66によって光線の拡散中心軸がY
軸と平行になって拡散されることにより前記実施の形態
で説明した機能を果す。動作する原理は前述の内容と同
一である。
【0114】図50に基づいて実施の形態9による平板
照明装置の場合について説明すると、光源91から出る
光線はホログラム導光板92の下面を通して入射された
り(R2)、光源の下に位置する反射板93に入射され
る(R1)。反射板に入射される光線(R1)は反射板
によって再び散乱及び反射されて再びホログラム導光板
92に入射される。ホログラム導光板に入射する光線
は、光源側では光の拡散強度が大きくなるようにし光源
から遠くなるほど光の拡散強度が小さくなるようにする
ホログラム導光板の上面に形成された第2ホログラム層
94によって、ホログラム導光板92を通過した光の強
さの分布が図50の(C)のようにある程度平滑にな
る。このような光の強さの分布を有する光線が拡散板9
6を通過して拡散されながらLCDパネル18に入射さ
れる時には図15の(b)のように全般的に均一にな
る。
【0115】図51に基づいて実施の形態10に使用さ
れる平板照明装置の場合について説明すると、光源10
01から出る光線はホログラム導光板1002の下面に
形成された第1ホログラム層を通過してホログラム導光
板に入射されたり(R2)、光源の下に位置する反射板
1003に入射される(R1)。反射板に入射される光
線(R1)は反射板1003によって再び散乱及び反射
されて再びホログラム導光板1002に入射される。ホ
ログラム導光板に入射される光線は、光源側は光の拡散
強度を高くし光源から遠くなるほど光の拡散強度を低く
するホログラム導光板の下面に形成された第2ホログラ
ム層1004によって、導光板の内部における光の強さ
の分布が図51の(c)のようにある程度平滑になる。
このような光の強さの分布を有する光線が第2ホログラ
ム層1005を通過して拡散されながらLCDパネル1
8に入射される時には図50の(b)のように全般的に
均一になる。
【0116】尚、前記では本願発明の技術的な特徴が特
定の実施の形態を中心にして説明したが、本願発明が属
する技術分野における通常の知識を有する者であれば本
発明による技術的思想の範囲内で多様な変形及び修正を
加えることができることは明白である。
【0117】
【発明の効果】前記のようにホログラム導光板を製造す
ると、導光板の製造時間が短縮されると共に製造も容易
であるので、このような導光板を含む平板照明装置の製
作費用を節減することもできるようになる。
【0118】また、本発明によって製造されたホログラ
ム導光板を利用する場合、光透過効率が90%以上にな
って、60〜70%程度の透過率を有する既存の拡散板
を使用する装置よりLCDの明るさが向上するので、電
力消耗が減少する長所もある。従って、例えばこのよう
な平板照明装置を採用するノートブックコンピュータは
既存のものより長時間使用することができる。
【0119】さらに、導光板の上面にビーム整形ホログ
ラム拡散層、複合ビーム整形ホログラム拡散層が形成さ
れたホログラム導光板、ビーム整形ホログラム拡散板、
またはビーム拡散方向変更ホログラム拡散板を備える形
態の平面照明装置は、既存の光透過率が低い(60〜7
0%)別途の拡散板及び非常に高価なプリズム板などが
不必要になるので、経済性及び前記光効率性面でも優れ
るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1A】 従来の中小型LCDに使用された平板照明
装置の斜視図である。
【図1B】 従来の大型LCDに使用された平板照明装
置の斜視図である。
【図1C】 従来の大型LCDに使用された他の平板照
明装置の斜視図である。
【図2】 図1Aに使用されたプリズム板の構成を詳細
に示した図面である。
【図3】 従来使用された導光板の構成を詳細に示した
図面である。
【図4】 図1Aに示された平板照明装置における光線
の進行過程を示す図面である。
【図5】 図1Bに示された平板照明装置における光線
の進行過程を示す図面である。
【図6】 図1Cに示された平板照明装置における光線
の進行過程を示す図面である。
【図7】 本発明の実施の形態1による平板照明装置の
断面図である。
【図8Aないし8D】 円形又は多角形模様を有するマ
スクパターンの4つの類型を示した図面である。
【図9Aないし9B】 縞模様を有するマスクパターン
の2つの類型を示した図面である。
【図10】 マスクを使用して陰刻のホログラムを製造
する過程を示した図面である。
【図11】 図10に示された過程によって製造された
ホログラム板を示した斜視図及び部分拡大断面図であ
る。
【図12】 ホログラム板からスタンパを製造する過程
を示す図面である。
【図13】 図12に示された過程によって製造された
スタンパを示した斜視図及び部分拡大図である。
【図14】 前記スタンパを使用してホログラム導光板
を製造する方法を示した図面である。
【図15】 前記スタンパを使用してホログラム導光板
を製造する他の方法を示した図面である。
【図16】 前記スタンパを使用してホログラム導光板
を製造するまた他の方法を示した図面である。
【図17】 マスクを使用して陽刻のホログラムを製造
する過程を示した図面である。
【図18】 図17に示した過程によって製造された陽
刻のホログラム板を示した斜視図及び部分拡大断面図で
ある。
【図19】 陽刻のホログラムから陰刻のスタンパを製
造する過程を示した図面である。
【図20】 本発明の実施の形態2による平板照明装置
の断面図である。
【図21】 凹凸の密度が次第に変化する第2ホログラ
ム層に対するホログラム板を製造する方法を示した図面
である。
【図22】 図21に示した方法によって製造された第
2ホログラム板を示した斜視図及び部分拡大断面図であ
る。
【図23A及び23B】 凹凸の密度が次第に変化する
第2ホログラム層に対するホログラム板を製造する他の
方法を示した図面である。
【図24】 図23A及び23Bの方法によって製造さ
れた第2ホログラム板を示した斜視図及び部分拡大断面
図である。
【図25】 2つのスタンパを使用して両面にホログラ
ム層が形成されたホログラム導光板を製造する方法を示
した図面である。
【図26】 2つのスタンパを使用して両面にホログラ
ム層が形成されたホログラム導光板を製造する他の方法
を示した図面である。
【図27】 本発明の実施の形態3による平板照明装置
の断面図である。
【図28A及び28B】 拡散するビームの拡散形態を
変化させるホログラム層に対するホログラム板を製造す
る過程を示した図面である。
【図29】 図28A及び28Bの方法によって製造さ
れたホログラム板を示した斜視図及び部分拡大断面図で
ある。
【図30】 本発明の実施の形態4による平板照明装置
の断面図である。
【図31A及び31B、図32】 実施の形態4による
ビーム整形ホログラム拡散板を製造する過程を示した図
面である。
【図33】 本発明の実施の形態5による平板照明装置
の断面図である。
【図34】 本発明の実施の形態6による平板照明装置
の断面図である。
【図35】 拡散するビームの進行方向を変化させるホ
ログラム層に対するホログラム板を製造する過程を示す
図面である。
【図36】 本発明の実施の形態7による平板照明装置
の断面図である。
【図37Aないし37D】 円形又は多角形模様を有す
るマスクパターンの4つの類型を示した図面である。
【図38A及び38B】 縞模様を有するマスクパター
ンの2つの類型を示した図面である。
【図39】 本発明の実施の形態8による平板照明装置
の断面図である。
【図40】 図22又は図24に示されたホログラム板
を中心線Cに対して対称になるように結合したホログラ
ム板を示した図面である。
【図41A】 本発明の実施の形態9による平板照明装
置の斜視図である。
【図41B】 本発明の実施の形態9による平板照明装
置におけるホログラム層の凹凸密度とランプ位置との関
係を示した図面である。
【図42A及び42B】 本発明の実施の形態9によっ
てホログラム板を製造する過程を示した図面である。
【図43】 図42A及び42Bに示された方法によっ
て製造されたホログラム板を示した図面である。
【図44】 本発明の実施の形態10による平板照明装
置の斜視図である。
【図45】 本発明の実施の形態10による第2ホログ
ラム層に対するホログラム板を製造する過程を示した図
面である。
【図46】 本発明の実施の形態1によって具現された
平板照明装置における光線進行過程を示す図面である。
【図47】 本発明の実施の形態2によって具現された
平板照明装置における光線進行過程を示す図面である。
【図48A】 本発明の実施の形態3によって具現され
た平板照明装置における光線進行過程を示す図面であ
る。
【図48B】 第2ホログラム層が存在しない場合と存
在する場合とを比較して示した図面である。
【図49】 本発明の実施の形態8によって具現された
平板照明装置における光線進行過程を示す図面である。
【図50】 本発明の実施の形態9によって具現された
平板照明装置における光線進行過程を示す図面である。
【図51】 本発明の実施の形態10によって具現され
た平板照明装置における光線進行過程を示す図面であ
る。
【図52Aないし52D】 一般的な拡散板の拡散特
性、ビーム整形ホログラムの拡散特性、複合ビーム整形
ホログラムの拡散特性、ビーム拡散方向変更ホログラム
の拡散特性をそれぞれ示した図面である。
【図53】 陽刻のスタンパを使用して製造したホログ
ラム導光板及び陰刻のスタンパを使用して製造したホロ
グラム導光板を示した図面である。
【符号の説明】
11 光源、12 ホログラム導光板、13 反射板、
14 ホログラム層、16 第1拡散板、17 第1プ
リズム板、18 第2プリズム板、19 第2拡散板。

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平板表示装置に使用される平板照明装置
    であって、 長手方向に延長された1つ以上の光源と、 前記光源の長手方向に光源と側面が連接するように位置
    し、前記光源から出た光の進行方向を回転させ、下面に
    は光の強さの分布を均一にする機能を果す第1ホログラ
    ム層が形成されているホログラム導光板と、 前記ホログラム導光板の下に位置し、光の散乱及び反射
    を同時に遂行する反射板とを備え、 前記ホログラム導光板の下面に形成された第1ホログラ
    ム層は、ホログラムからなる模様の面積密度が、前記光
    源が位置している部分は低く光源から遠くなるほど高く
    なるように形成されていることを特徴とする平板照明装
    置。
  2. 【請求項2】 前記ホログラム導光板の下面に形成され
    る第1ホログラム層は円形又は多角形模様を有する複数
    のホログラムからなり、 前記複数のホログラムの大きさは前記光源が位置する側
    からはじめて光源から遠くなるほど次第に大きくなって
    おり、 前記複数のホログラムの配列は、各ホログラムの中心間
    の間隔が横及び縦方向に一定に維持される方式で配列さ
    れたり、或いは各ホログラムの中心間の間隔が横及び縦
    方向に一定に維持される方式で配列されるが各ホログラ
    ムを光源の長手方向と垂直な方向に沿って一列おきに前
    記ホログラムの中心間の間隔の半分だけ光源の長手方向
    に移動させて配列されていることを特徴とする請求項1
    に記載の平板照明装置。
  3. 【請求項3】 前記ホログラム導光板の下面に形成され
    る第1ホログラム層は円形又は多角形模様を有する一定
    の大きさの複数のホログラムからなり、 前記ホログラムの配列は、各ホログラムの中心間の間隔
    が前記光源が位置する側からはじめて光源から遠くなる
    ほど次第に減少する方式に配列されたり、或いはこのよ
    うに配列された状態で各ホログラムを前記光源の長手方
    向と垂直な方向に沿って一列おきに前記ホログラムの中
    心間の間隔の半分だけ前記光源の長手方向に移動させて
    配列されていることを特徴とする請求項1に記載の平板
    照明装置。
  4. 【請求項4】 前記導光板の下面に形成される第1ホロ
    グラム層は縞模様形状を有する複数のホログラムからな
    り、 各ホログラムの中心が前記光源の長手方向と垂直な方向
    に一定の間隔を維持し、縞模様のホログラムのそれぞれ
    の幅が前記光源が位置する側からはじめて光源から遠く
    なるほど次第に大きくなるように形成されたり、或いは
    前記縞模様の幅は一定で、前記光源が位置する側からは
    じめて光源から遠くなるほどホログラム間の間隔が次第
    に狭くなるように形成されていることを特徴とする請求
    項1に記載の平板照明装置。
  5. 【請求項5】 前記光源がホログラム導光板の一側面に
    位置した1つの光源である場合、 前記ホログラム導光板の上に位置し、前記導光板の上面
    を通して出る光を1次拡散させる第1拡散板と、 前記光源の長手方向と角が垂直をなすように形成されて
    いる複数のプリズムからなり、入射した光の進行方向を
    変化させる第1プリズム板と、 前記光源の長手方向と角が平行をなすように形成されて
    いる複数のプリズムからなり、入射した光の進行方向を
    変化させる第2プリズム板と、 前記第2プリズム板を通過した光を2次拡散させる第2
    拡散板と、 を備えることを特徴とする請求項1に記載の平板照明装
    置。
  6. 【請求項6】 前記光源がホログラム導光板の相対する
    両側面に位置する2つの光源である場合、 前記ホログラム導光板の上に位置し、前記導光板の上面
    を通して出る光を1次拡散させる第1拡散板と、 前記第1拡散板によって拡散された光を2次拡散させる
    第2拡散板と、 を備えることを特徴とする請求項1に記載の平板照明装
    置。
  7. 【請求項7】 前記ホログラム導光板の上に位置し、前
    記導光板の上面を通して出る光を拡散させる拡散板を備
    え、 前記ホログラム導光板の上面には光の強さの分布を均一
    にする第2ホログラム層が形成されており、 前記第2ホログラム層は、ホログラムを形成する凹凸の
    密度が前記光源が位置する側は低く光源から遠くなるほ
    ど高くなるように形成されていることを特徴とする請求
    項1に記載の平板照明装置。
  8. 【請求項8】 前記ホログラム導光板の上面には光の拡
    散角度を調節する第2ホログラム層が形成されており、 前記第2ホログラム層は、通過した光が前記光源の長手
    方向に拡散する角度より前記光源の長手方向と垂直な方
    向に拡散する角度がより大きくなるように形成したこと
    を特徴とする請求項1に記載の平板照明装置。
  9. 【請求項9】 前記ホログラム導光板の上に位置し、前
    記ホログラム導光板を通して出る光の拡散角度を調節す
    るビーム整形ホログラム拡散板と、前記ビーム整形ホロ
    グラム拡散板の上に位置し、前記ビーム整形ホログラム
    拡散板を通して出る光を拡散させる拡散板とを備え、 前記ビーム整形ホログラム拡散板は、通過した光が前記
    光源の長手方向と垂直な方向に拡散する角度より前記光
    源の長手方向に拡散する角度がより大きくなるように形
    成したことを特徴とする請求項8に記載の平板照明装
    置。
  10. 【請求項10】 前記ビーム整形ホログラム拡散板は、 レーザーから出射されるレーザービームを拡大して円筒
    レンズに入射させる段階と、 円筒レンズからのレーザービームを拡散板に集束させる
    段階と、 前記拡散板から一定の距離だけ離れたところに感光剤が
    塗布された基板を配置して前記拡散板を通して拡散され
    たレーザービームに露出させる段階と、 前記基板を現像して感光剤をエッチングする段階と、 前記基板上に無電解メッキを行って、感光剤がエッチン
    グされた形態の通りに金属スタンパを製造する段階と、 薄い光学用樹脂にUV硬化剤を塗布し、塗布されたUV
    硬化剤に前記スタンパを圧着する段階と、 UVを照射してUV硬化剤を完全に硬化させる段階と、 を含む方法で製造されることを特徴とする請求項9に記
    載の平板照明装置。
  11. 【請求項11】 前記ホログラム導光板の上に位置し、
    前記ホログラム導光板を通して出る光を拡散させる拡散
    板を備え、 前記ホログラム導光板の上面には光の拡散角度を調節す
    る第2ホログラム層が形成されており、 前記第2ホログラム層は、通過した光が前記光源の長手
    方向に拡散する角度より前記光源の長手方向に垂直な方
    向に拡散する角度がより大きくなるようにする特性と前
    記光源の長手方向及び垂直な方向に拡散する角度より前
    記光源の長手方向に拡散する角度がより大きくなるよう
    にする特性とを有するように形成したことを特徴とする
    請求項1に記載の平板照明装置。
  12. 【請求項12】 前記ホログラム導光板の上に位置し、
    前記ホログラム導光板を通して出る光の拡散方向を変化
    させながら光を拡散させるビーム拡散方向変更ホログラ
    ム拡散板を備えることを特徴とする請求項8に記載の平
    板照明装置。
  13. 【請求項13】前記ビーム拡散方向変更ホログラム拡散
    板は、 レーザーから出射されるレーザービームをビーム分割器
    で2つのレーザービームに分離する段階と、 前記ビーム分割器によって分離された2つのレーザービ
    ームをそれぞれ拡大させる段階と、 前記拡大された2つのレーザービームをそれぞれ拡散板
    に入射させる段階と、 前記拡散板によって拡散された2つのレーザービームを
    一定の角度を維持させて感光剤が塗布された基板に入射
    させる段階と、 前記基板を現像して感光剤をエッチングする段階と、 前記基板上に無電解メッキを行って、感光剤がエッチン
    グされた形態の通りに金属スタンパを製造する段階と、 薄い光学用樹脂にUV硬化剤を塗布し、塗布されたUV
    硬化剤に前記スタンパを圧着する段階と、 UVを照射してUV硬化剤を完全に硬化させる段階と、 を含む方法で製造されることを特徴とする請求項12に
    記載の平板照明装置。
  14. 【請求項14】 前記ホログラム導光板の下面に形成さ
    れた第1ホログラム層は、 レーザーから出射されるレーザービームを拡大して拡散
    器に入射させる段階と、 感光剤が塗布されており、第1ホログラム層に形成され
    る模様の形態を有しているマスクを付着した基板を前記
    レーザービームに露出させる段階と、 前記基板を現像してマスクに形成された模様の通りに感
    光剤をエッチングする段階と、 を含む方法で形成されることを特徴とする請求項1に記
    載の平板照明装置。
  15. 【請求項15】 前記第2ホログラム層は、レーザーか
    ら出射されるレーザービームを拡大して拡散器に入射さ
    せる段階と、 感光剤が塗布された基板を前記レーザービームの光軸に
    対して一定の角度に傾けた状態で前記拡散器によって拡
    散されたレーザービームに露出させることによって、前
    記拡散器と近距離に位置する部分は小さなスペックル模
    様になり前記拡散器から遠くなるほど次第に大きなスペ
    ックル模様になるように前記基板上に塗布された感光剤
    を感光させる段階と、 前記ガラス板を現像して感光剤をエッチングする段階
    と、 を含む方法で形成されることを特徴とする請求項7に記
    載の平板照明装置。
  16. 【請求項16】 前記第2ホログラム層は、 a)レーザーから出射されるレーザービームを拡大させ
    る段階と、 b)前記拡大されたレーザービームを拡散板に入射させ
    る段階と、 c)感光剤が塗布された基板を前記拡散板から一定の距
    離だけ離れたところに位置させ、遮断板を用いて基板の
    一部領域のみを前記レーザービームに露出させた後、レ
    ーザービームを遮断する段階と、 d)前記基板と拡散板との距離を増加させ、前段階でレ
    ーザービームに照射された領域は遮断板で覆い、前記
    c)段階でレーザービームに照射された領域に隣接して
    照射されなかった領域を前記レーザービームに露出させ
    た後、レーザービームを遮断する段階と、 e)前記c)段階及びd)段階を、前記感光剤が塗布さ
    れた基板全体にレーザービームが照射されるまで反復す
    る段階と、 f)前記基板を現像して感光剤をエッチングする段階
    と、を含む方法で形成されることを特徴とする請求項7
    に記載の平板照明装置。
  17. 【請求項17】 前記ホログラム導光板の上面に形成さ
    れた第2ホログラム層は、 a)レーザーから出射されるレーザービームを拡大して
    円筒レンズに入射させる段階と、 b)円筒レンズからレーザービームを拡散板に集束させ
    る段階と、 c)感光剤が塗布された基板を前記拡散板から一定の距
    離だけ離れたところに配置し、遮断板を用いて感光剤の
    一部のみを前記レーザービームに露出させた後、レーザ
    ービームを遮断する段階と、 d)前記基板と拡散板との距離を増加させ、前段階でレ
    ーザービームに照射された領域は遮断板で覆い、前記
    c)段階でレーザービームに照射された領域と隣接して
    照射されなかった領域を前記レーザービームに露出させ
    た後、レーザービームを遮断する段階と、 e)前記c)段階及びd)段階を、前記感光剤が塗布さ
    れた基板全体にレーザービームが照射されるまで反復す
    る段階と、 f)前記基板を現像して感光剤をエッチングする段階
    と、 を含む方法で形成されることを特徴とする請求項8に記
    載の平板照明装置。
  18. 【請求項18】 前記ホログラム導光板の上面に形成さ
    れる第2ホログラム層は、 a)レーザーから出射されるレーザービームを拡大して
    円筒レンズに入射させる段階と、 b)円筒レンズからレーザービームを拡散板に集束させ
    る段階と、 c)感光剤が塗布された基板を前記拡散板から一定の距
    離だけ離れたところに配置し、遮断板を用いて感光剤の
    一部のみを前記レーザービームに露出させた後、レーザ
    ービームを遮断する段階と、 d)前記基板と拡散板との距離を増加させ、前段階でレ
    ーザービームに照射された領域は遮断板で覆い、前記
    c)段階でレーザービームに照射された領域に隣接して
    照射されなかった領域を前記レーザービームに露出させ
    た後、レーザービームを遮断する段階と、 e)前記c)段階及びd)段階を、前記感光剤が塗布さ
    れた基板全体にレーザービームが照射されるまで反復す
    る段階と、 f)前記円筒レンズを光学系の光軸を中心にして90度
    回転させ前記a)段階ないしe)段階を反復する段階
    と、 g)前記基板を現像して感光剤をエッチングする段階
    と、を含む方法で形成されることを特徴とする請求項1
    1に記載の平板照明装置。
  19. 【請求項19】 平板表示装置に使用される平板照明装
    置であって、 1つ以上の光源と、 前記光源の下に位置し、光の散乱及び反射を同時に遂行
    する反射板と、 前記光源の上に位置し、上下面のうちの一面に第1ホロ
    グラム層が形成されているホログラム導光板と、 前記ホログラム導光板の上に位置し、前記ホログラム導
    光板を通過した光を拡散させる拡散板とを備え、 前記第1ホログラム層は、ホログラムをなす凹凸の密度
    が、前記光源が位置している部分は高く光源から遠くな
    るほど密度が低くなるように形成されていることを特徴
    とする平板照明装置。
  20. 【請求項20】 前記ホログラム導光板の上面に第2ホ
    ログラム拡散層が形成されており、前記第2ホログラム
    拡散層は、ホログラムをなす凹凸の密度が全般的に均一
    となるよう形成されていることを特徴とする請求項19
    に記載の平板照明装置。
  21. 【請求項21】前記第1ホログラム層は、 a)レーザーから出射されるレーザービームを拡大させ
    る段階と、 b)前記拡大されたレーザービームを拡散板に入射させ
    る段階と、 c)感光剤が塗布された基板を前記拡散板から一定の距
    離だけ離れたところに位置させ、遮断板を用いて基板の
    一部領域のみを前記レーザービームに露出させた後、レ
    ーザービームを遮断する段階と、 d)前記基板と拡散板との距離を増加させ、前段階でレ
    ーザービームに照射された領域は遮断板で覆い、c)段
    階でレーザービームに照射された領域に隣接して照射さ
    れなかった領域を前記レーザービームに露出させた後、
    レーザービームを遮断する段階と、 e)前記c)段階及びd)段階を、前記感光剤が塗布さ
    れた基板全体にレーザービームが照射されるまで反復す
    る段階と、 f)前記基板を現像して感光剤をエッチングする段階
    と、 を含む方法で形成されることを特徴とする請求項1に記
    載の平板照明装置。
  22. 【請求項22】 前記第2ホログラム層は、 レーザーから出射されるレーザービームを拡大させる段
    階と、 前記拡大されたレーザービームを拡散板に入射させる段
    階と、 感光剤が塗布された基板を前記拡散板から一定の距離だ
    け離れたところに位置させ、前記拡散板によって拡散さ
    れたレーザービームに露出させた後、レーザービームを
    遮断する段階と、 前記基板を現像して感光剤をエッチングする段階と、 を含む方法で形成されることを特徴とする請求項20に
    記載の平板照明装置。
  23. 【請求項23】 前記ホログラム層に形成される模様の
    形態を有しているマスクの構成は、ホログラムが形成さ
    れる部分は透明でそれ以外の部分は光を遮断するように
    不透明であるように構成されて結果的に陰のホログラム
    を形成したり、或いは反対に構成されて結果的に陽のホ
    ログラムを形成することを特徴とする請求項1に記載の
    平板照明装置。
  24. 【請求項24】 平板表示装置に使用される平板照明装
    置において、下面にホログラムからなる模様の密度が光
    源が位置している部分は低く光源から遠くなるほど高く
    なるように形成されている第1ホログラム層を有し、上
    面に光の拡散角度を調節する第2ホログラム層を有する
    ホログラム導光板を製造する方法であって、 A)レーザーから出射されるレーザービームを拡大して
    拡散器に入射させる段階と, B)感光剤が塗布された第1基板にホログラム層に形成
    される模様の形態を有しているマスクを付着して前記レ
    ーザービームに露出させる段階と, C)前記第1基板を現像してマスクに形成された模様の
    通りに感光剤をエッチングする段階と,を含む第1ホロ
    グラム層形成段階と、 a)レーザーから出射されるレーザービームを拡大して
    円筒レンズに入射させる段階と, b)円筒レンズからレーザービームを拡散板に集束させ
    る段階と, c)感光剤が塗布された第2基板を前記拡散板から一定
    の距離だけ離れたところに配置し、遮断板を用いて感光
    剤の一部のみを前記レーザービームに露出させた後、レ
    ーザービームを遮断する段階と, d)前記第2基板と拡散板との距離を増加させ、前段階
    でレーザービームに照射された領域は遮断板で覆い、前
    記c)段階でレーザービームに照射された領域と隣接し
    て照射されなかった領域を前記レーザービームに露出さ
    せた後、レーザービームを遮断する段階と, e)前記c)段階及びd)段階を、前記感光剤が塗布さ
    れた第2基板全体にレーザービームが照射されるまで反
    復する段階と, f)前記第2基板を現像して感光剤をエッチングする段
    階と,を含む第2ホログラム層形成段階と、 前記第1基板上に無電解メッキを行って、感光剤がエッ
    チングされた形態の通りに第1金属スタンパを製造する
    段階と、 前記第2基板上に無電解メッキを行って、感光剤がエッ
    チングされた形態の通りに第2金属スタンパを製造する
    段階と、 導光板材料の下面及び上面にUV硬化剤を塗布した後、
    UV硬化剤が完全に硬化されない程度に紫外線に照射さ
    れたUV硬化剤に前記第1金属スタンパは下側から第2
    金属スタンパは上側から圧着する段階と、 紫外線を照射してUV硬化剤を完全に硬化させる段階
    と、 を含むことを特徴とするホログラム導光板製造方法。
  25. 【請求項25】 前記第2ホログラム層形成段階は、前
    記e)の反復段階の後に、 f)前記円筒レンズを光学系の光軸を中心にして90度
    回転させて前記a)段階ないしe)段階を反復する段
    階、 を含むことを特徴とする請求項24に記載のホログラム
    導光板製造方法。
  26. 【請求項26】 前記第2金属スタンパを製造する段階
    の後の段階を、 前記第1金属スタンパ及び第2金属スタンパを金型構造
    物の下面及び上面にそれぞれ設置して射出用材料を投入
    する段階に置き換えることを特徴とする請求項24に記
    載のホログラム導光板製造方法。
  27. 【請求項27】 前記ホログラム層に形成される模様の
    形態を有しているマスクの構成は、ホログラムが形成さ
    れる部分は透明でそれ以外の部分は光を遮断するように
    不透明に構成されて結果的に陰のホログラムを形成した
    り、或いは反対に構成されて結果的に陽のホログラムを
    形成することを特徴とする請求項24に記載のホログラ
    ム導光板製造方法。
  28. 【請求項28】 平板表示装置に使用される平板照明装
    置において、上面又は下面のうちの一面にホログラム拡
    散層が形成されているホログラム導光板を製造する方法
    であって、 a)レーザーから出射されるレーザービームを拡大させ
    る段階と、 b)前記拡大されたレーザービームを拡散板に入射させ
    る段階と、 c)感光剤が塗布された基板を前記拡散板から一定の距
    離だけ離れたところに位置させ、遮断板を用いて基板の
    一部領域のみを前記レーザービームに露出させた後、レ
    ーザービームを遮断する段階と、 d)前記基板と拡散板との距離を増加させ、前段階でレ
    ーザービームに照射された領域は遮断板で覆い、前記
    c)段階でレーザービームに照射された領域に隣接して
    照射されなかった領域を前記レーザービームに露出させ
    た後、レーザービームを遮断する段階と、 e)前記c)段階及びd)段階を、前記感光剤が塗布さ
    れた基板全体にレーザービームが照射されるまで反復す
    る段階と、 f)前記基板を現像して感光剤をエッチングする段階
    と、 g)前記基板上に無電解メッキを行って、感光剤がエッ
    チングされた形態の通りに金属スタンパを製造する段階
    と、 h)導光板材料にUV硬化剤を塗布した後、UV硬化剤
    が完全に硬化されない程度に紫外線に照射されたUV硬
    化剤に前記スタンパを圧着する段階と、 i)紫外線を照射してUV硬化剤を完全に硬化させる段
    階と、を含むことを特徴とするホログラム導光板製造方
    法。
  29. 【請求項29】 前記i)の硬化段階は、スタンパを圧
    着した段階で紫外線を照射したりスタンパを分離した状
    態で紫外線を照射してUV硬化剤を完全に硬化させるこ
    とを特徴とする請求項28に記載のホログラム導光板製
    造方法。
  30. 【請求項30】 前記g)段階以後のh)及びi)段階
    を、 h’)前記スタンパを金型構造物の上面に設置し射出用
    材料を投入して前記スタンパの模様を複製する段階に置
    き換えることを特徴とする請求項28に記載のホログラ
    ム導光板製造方法。
  31. 【請求項31】 平板表示装置に使用される平板照明装
    置において、下面にホログラムをなす凹凸の密度が光源
    が位置している部分は高く光源から遠くなるほど低くな
    るように形成されている第1ホログラム拡散層を有し、
    上面にホログラムをなす凹凸の密度が全般的に均一に形
    成されている第2ホログラム拡散層を有するホログラム
    導光板を製造する方法であって、 a)レーザーから出射されるレーザービームを拡大させ
    る段階と, b)前記拡大されたレーザービームを拡散板に入射させ
    る段階と, c)感光剤が塗布された第1基板を前記拡散板から一定
    の距離だけ離れたところに位置させ、遮断板を用いて基
    板の一部領域のみを前記レーザービームに露出した後、
    レーザービームを遮断する段階と, d)前記第1基板と拡散板との距離を増加させ、前段階
    でレーザービームに照射された領域は遮断板で覆い、前
    記c)段階でレーザービームに照射された領域に隣接し
    て照射されなかった領域を前記レーザービームに露出さ
    せた後、レーザービームを遮断する段階と, e)前記c)段階及びd)段階を、前記感光剤が塗布さ
    れた第1基板全体にレーザービームが照射されるまで反
    復する段階と, f)前記第1基板を現像して感光剤をエッチングする段
    階と,を含む第1ホログラム拡散層形成段階と、 A)レーザーから出射されるレーザービームを拡大させ
    る段階と, B)前記拡大されたレーザービームを拡散板に入射させ
    る段階と, C)感光剤が塗布された第2基板を前記拡散板から一定
    の距離だけ離れたところに位置させ、前記拡散板から拡
    散されたレーザービームに露出させた後、レーザービー
    ムを遮断する段階と, D)前記第2基板を現像して感光剤をエッチングする段
    階と,を含む第2ホログラム拡散層形成段階と、 前記第1基板上に無電解メッキを行って、感光剤がエッ
    チングされた形態の通りに第1金属スタンパを製造する
    段階と、 前記第2基板上に無電解メッキを行って、感光剤がエッ
    チングされた形態の通りに第2金属スタンパを製造する
    段階と、 導光板材料の下面及び上面にUV硬化剤を塗布した後、
    UV硬化剤が完全に硬化されない程度に紫外線を照射し
    たUV硬化剤に前記第1金属スタンパを下側から第2金
    属スタンパを上側から圧着する段階と、 紫外線を照射してUV硬化剤を完全に硬化させる段階
    と、 を含むことを特徴とするホログラム導光板製造方法。
  32. 【請求項32】 前記第2金属スタンパを製造する段階
    の後の段階を、 前記第1金属スタンパ及び第2金属スタンパを金型構造
    物の下面及び上面にそれぞれ設置して射出用材料を投入
    する段階に置き換えることを特徴とする請求項31に記
    載のホログラム導光板製造方法。
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