JP2009043708A - Pattern-formed backlight unit light guide plate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザ装置を用いて導光板の表面にパターンを形成するが、曲線形態のパターンの深さ形状を形成する方法、及びその方法によって形成されるバックライトユニット用導光板に関し、より詳細には、導光板の一面にパターンを形成する際、光源から遠ざかるにつれ、パターンを深く形成して、入光部からの光の反射を基準内で最小化し、配光部で光源を最小の損失で伝達することのできるパターンの形成方法によって形成されたパターンを有する導光板に関する。 The present invention relates to a method of forming a pattern having a curved shape on a surface of a light guide plate using a laser device, and a light guide plate for a backlight unit formed by the method. When forming a pattern on one side of the light guide plate, as the distance from the light source increases, the pattern is formed deeper, the reflection of light from the light incident part is minimized within the standard, and the light distribution part has the least loss. It is related with the light-guide plate which has the pattern formed by the formation method of the pattern which can be transmitted by.
フラットパネルディスプレイ分野において、最も広く商業化かつ実用化されている液晶表示装置は、自体発光ができないために、バックライトユニット(back light unit)と呼ばれる発光装置を必要としており、かつ、液晶表示装置の性能は、それ自体の特性だけでなく、前記バックライトユニットの性能に依存するところが大きい。 In the flat panel display field, the most widely commercialized and practically used liquid crystal display devices cannot emit light themselves, and therefore require a light emitting device called a backlight unit, and the liquid crystal display device The performance of this is highly dependent not only on its own characteristics but also on the performance of the backlight unit.
このようなバックライトユニットは、導光板、光学フィルム、ランプアッセンブリ、及びモールドフレームからなるが、このような液晶表示装置は、バックライトユニットのランプの位置によって、直下型(direct light)とエッジ型(edge light)とに分けられる。 Such a backlight unit includes a light guide plate, an optical film, a lamp assembly, and a mold frame. Such a liquid crystal display device has a direct light type and an edge type depending on the position of the lamp of the backlight unit. (Edge light).
直下型は、光源から発生された光を、拡散板を用いて均一化して液晶パネルに入射させる方式であり、エッジ型は、導光板の側面から発生された光を、導光板に反射させて液晶パネルに入射させる方式である。近年の技術的な傾向としては、液晶表示装置(LCD)モジュールの薄型化・軽量化傾向に歩調を合わせていることから、エッジ型がより好まれている。 The direct type is a method in which the light generated from the light source is made uniform by using a diffusion plate and is incident on the liquid crystal panel. The edge type is a method in which the light generated from the side surface of the light guide plate is reflected on the light guide plate. In this method, the light is incident on the liquid crystal panel. As a technical trend in recent years, an edge type is more preferred because it keeps pace with the trend toward thinner and lighter liquid crystal display (LCD) modules.
このようなエッジ型のバックライトユニットでは、ランプアッセンブリを導光板の側面に設置して光を発散するランプと、ランプを覆う形に形成し、ランプから発散される光を導光板に反射させるランプ反射シートとからなる。 In such an edge-type backlight unit, a lamp assembly is installed on the side of the light guide plate to diverge light, and a lamp is formed so as to cover the lamp, and the light emitted from the lamp is reflected to the light guide plate. It consists of a reflective sheet.
エッジ型を採用したバックライトユニットは、導光板上に均一の輝度を形成させるために、発光された光を均一に発散させることが望ましいため、導光板の一面に所定の形態のパターンを形成させなければならない。 In order to form uniform brightness on the light guide plate, it is desirable that the backlight unit adopting the edge type diverges the emitted light uniformly, so that a pattern of a predetermined form is formed on one surface of the light guide plate. There must be.
従来の導光板にパターンを形成する方法としては、ダイヤモンドを用いた機械的なVノッチを形成する方法、印刷による方法、及びレーザを用いてパターンを形成する方法がある。 As a conventional method of forming a pattern on a light guide plate, there are a method of forming a mechanical V notch using diamond, a method of printing, and a method of forming a pattern using a laser.
まず、ダイヤモンドによる機械的なカッティング方法は、その速度が相対的に遅いために生産性が下がり、加工面の荒さから光を均一に発散することができず、意図とするパターンの形態をそのまま再現する再現性が下がるという短所がある。 First, the mechanical cutting method using diamond reduces the productivity because of its relatively low speed, and does not emit light uniformly due to the roughness of the machined surface, and reproduces the intended pattern form as it is. There is a disadvantage that the reproducibility to be reduced.
また、印刷による方法は、マスクパターンによる露光、現象を行った後、腐食液を使用する際、腐食液がマスクと導光板との間にしみ込むため、微細パターンの形成に問題があり、導光板が薄板の場合、再現性が下がるという問題、及び腐食液の使用にともなう環境問題が発生する。 In addition, the printing method has a problem in forming a fine pattern because the corrosive liquid penetrates between the mask and the light guide plate when the corrosive liquid is used after exposure and phenomenon by the mask pattern. In the case of a thin plate, there arises a problem that the reproducibility is lowered and an environmental problem associated with the use of the corrosive liquid.
したがって、近年は、レーザ装置を用いて導光板のパターンを形成する方法が多く用いられるようになった。 Therefore, in recent years, a method of forming a light guide plate pattern using a laser device has been widely used.
従来のレーザ装置を用いて導光板のパターンを形成する方法は、導光板の平面上のX軸間隔、Y軸間隔、及び個別パターンのサイズという3つの変化要因を調節してレーザを発振させることによって、導光板の表面にパターンを形成する方式によっており、こうして形成されたパターンの形状は、図1に示すとおりである。 A method of forming a light guide plate pattern using a conventional laser device is to oscillate a laser by adjusting three factors of change, the X-axis interval on the plane of the light guide plate, the Y-axis interval, and the size of the individual pattern. Thus, a pattern is formed on the surface of the light guide plate, and the shape of the pattern thus formed is as shown in FIG.
図1は、従来のレーザパターンの形成方法によって形成された導光板のパターン形状を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a pattern shape of a light guide plate formed by a conventional laser pattern forming method.
同図の円内に拡大して示しているように、従来のレーザパターンの形成方法によって形成された導光板の個別パターンは、バー(bar)状であり、このようなバー状の個別パターンの形状は、X軸の間隔A、Y軸の間隔B、サイズCを異にして繰り返し形成される。 As shown in the enlarged circle in the figure, the individual patterns of the light guide plate formed by the conventional laser pattern forming method are bar-shaped, and such bar-shaped individual patterns The shape is repeatedly formed with different X-axis spacing A, Y-axis spacing B, and size C.
前記従来のレーザ方式によるパターンの形成方法によってパターンが形成された導光板は、前記印刷による方法に比べ、その輝度が、8%ないし10%上昇する効果と共に、導光板の表面が、レーザによって凹状に加工されることによって、腐食液の使用などによる環境問題が発生しない環境を考慮した方式である。 Compared with the printing method, the light guide plate on which the pattern is formed by the conventional laser pattern formation method has an effect of increasing the brightness by 8% to 10%, and the surface of the light guide plate is concave by the laser. This is a method that takes into account an environment where environmental problems due to the use of a corrosive liquid do not occur.
しかし、従来のレーザ装置は、バックライトユニットに適用される導光板パターンの形成の際、レーザの出力量をパターン形成の工程中、常に等しくなるように適用することによって、個別パターンの深さ及び形状を同一かつ一括的に形成する反面、個別パターンのサイズ、個別パターン間のX、Y軸の間隔だけを調節するため、Y軸の変位を調節する際、その変化量が大きい所では、輝度の下がる暗線発生の問題がある。 However, in the conventional laser apparatus, when the light guide plate pattern applied to the backlight unit is formed, the laser output amount is always made equal during the pattern forming process, so that the depth of each individual pattern and While the shape is formed in the same and collectively, only the size of the individual patterns and the X and Y axis intervals between the individual patterns are adjusted. There is a problem of dark line generation.
また、X軸及びY軸方向へのレーザデューティ(duty)変化量の調節が不規則なことによって、画面上に縞やムラ現象が発生することもある。 Further, irregular adjustment of the amount of change in the laser duty in the X-axis and Y-axis directions may cause stripes and unevenness on the screen.
また、レーザデューティを調節する因子が、X軸の間隔、Y軸の間隔、及びバー(bar)のサイズの3つでしかないため、輝度及びパターンの外観の分布調整において、便宜性及び効率性が下がる問題がある。 In addition, since there are only three factors for adjusting the laser duty: the X-axis interval, the Y-axis interval, and the bar size, convenience and efficiency in adjusting the distribution of luminance and pattern appearance. There is a problem that goes down.
本発明は、前記問題点を解決するためのものであって、その目的は、バックライトユニット用導光板のレーザ加工の際、パターンライン別に異なる出力量を適用して、パターン深さの形状を形成することによって、従来のパターンのレーザ加工時に発生していたパターンの暗線形成を防止することにある。 The present invention is for solving the above-mentioned problems, and its purpose is to apply a different output amount for each pattern line during laser processing of a light guide plate for a backlight unit, and to change the shape of the pattern depth. By forming the pattern, it is to prevent formation of a dark line of a pattern that has occurred during laser processing of a conventional pattern.
また、本発明の他の目的は、ドット(dot)形状の個別パターンを形成し、各ドット別にレーザ出力量を含むレーザデューティ値を制御して輝度を向上させることにある。 Another object of the present invention is to form a dot-shaped individual pattern and control the laser duty value including the laser output amount for each dot to improve the luminance.
なお、本発明の他の目的は、ドット形状の個別パターンの形状及びサイズの変化を制御することによって、Y軸変位の変化量を減少させ、X軸方向及びY軸方向へのレーザ出力を規則的に変化させ、それにより、暗線の発生を防止し、外観の不良を防止することにある。 Another object of the present invention is to control the change in the shape and size of the dot-shaped individual patterns, thereby reducing the amount of change in the Y-axis displacement and regulating the laser output in the X-axis direction and the Y-axis direction. Therefore, it is intended to prevent the occurrence of dark lines and the appearance defect.
更に、本発明の他の目的は、従来の方式によるレーザデューティの調節因子に加えて、レーザの出力量、それにともなうドット形状及びドットの深さを追加することによって、より精密かつ効率的な輝度及びパターン外観の分布調整を可能にすることにある。 Furthermore, another object of the present invention is to add a laser output amount, a dot shape and a dot depth associated therewith in addition to the laser duty adjustment factor according to the conventional method, thereby enabling more precise and efficient luminance. It is also possible to adjust the distribution of the pattern appearance.
前記課題を解決するための本発明に係るパターンが形成されたバックライトユニット用導光板は、一側に光源が設置され、該光源が設置された側をY軸の原点としてX軸及びY軸の平面からなり、一面にパターンが形成され、Y軸座標にしたがって、パターンの深さが変化するよう形成され、楕円形状の凹状の個別パターンが、所定間隔で離隔されて形成される。 A light guide plate for a backlight unit in which a pattern according to the present invention for solving the above problems is formed, a light source is installed on one side, and the side on which the light source is installed is used as the origin of the Y axis. A pattern is formed on one surface, and the depth of the pattern is changed in accordance with the Y-axis coordinates. Ellipse-shaped concave individual patterns are formed at predetermined intervals.
また、前記パターンが形成されたバックライトユニット用導光板が、Y軸座標の増加にしたがって、前記凹状の個別パターンの広さ、又は幅のうち、少なくともいずれか1つが増加することが、輝度の向上及び外観不良の防止に好ましい。 In addition, the backlight unit light guide plate on which the pattern is formed may have at least one of the width or the width of the concave individual pattern increasing as the Y-axis coordinate increases. It is preferable for improvement and prevention of poor appearance.
また、前記パターンが形成されたバックライトユニット用導光板が、レーザ装置によってパターンが形成されることがパターンの形成のために好ましい。 In addition, it is preferable for forming the pattern that the light guide plate for the backlight unit on which the pattern is formed is formed with a laser device.
更に、前記Y軸座標によってパターンの深さが変化するように形成されたパターンが、深さの変化の形状が、B−スプライン補間方法によって形成されることが、なだらかな曲線形態のパターンの深さ形状の形成において好ましい。 Further, the pattern formed so that the depth of the pattern changes according to the Y-axis coordinates may be formed by the B-spline interpolation method, so that the depth of the pattern having a gentle curve shape is formed. It is preferable in forming a saddle shape.
本発明によると、バックライトユニット用導光板のレーザ加工の際、パターンライン別に他の出力量を含むレーザデューティ値を適用して、パターン深さの形状を形成することによって、従来のパターンのレーザ加工時に発生していたパターンの暗線形成を防止することができる。 According to the present invention, during laser processing of the light guide plate for the backlight unit, a laser duty value including another output amount is applied to each pattern line to form a pattern depth, thereby forming a conventional pattern laser. It is possible to prevent the formation of dark lines in the pattern that has occurred during processing.
また、本発明によると、ドット(dot)形状の個別パターンを形成し、各ドット別にレーザ出力量を含むレーザデューティ値を制御して輝度を向上させることができる。 In addition, according to the present invention, it is possible to form a dot-shaped individual pattern and control the laser duty value including the laser output amount for each dot to improve the luminance.
また、本発明によると、ドット形状の個別パターンの形状及びサイズの変化を制御することによって、Y軸変位の変化量を減少させ、X軸方向及びY軸方向へのレーザ出力を規則的に変化させ、それによって暗線の発生を防止し、外観の不良を防止する。 Further, according to the present invention, by controlling the change in the shape and size of the dot-shaped individual pattern, the amount of change in the Y-axis displacement is reduced, and the laser output in the X-axis direction and the Y-axis direction is regularly changed. Thereby preventing the generation of dark lines and the appearance defect.
また、本発明によると、従来の方式によるレーザデューティの調節因子に加えて、レーザの出力量、それにともなうドット形状及びドットの深さを追加することによって、より精密かつ効率的な輝度及びパターン外観の分布調整が可能である。 Further, according to the present invention, in addition to the laser duty adjustment factor according to the conventional method, by adding the laser output amount, the dot shape and the dot depth associated therewith, more precise and efficient brightness and pattern appearance. The distribution can be adjusted.
以下、図面を参照して、本発明に係るパターンの形成されたバックライトユニット用導光板について詳細に説明する。 Hereinafter, a light guide plate for a backlight unit having a pattern according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図2Aは、本発明に係るパターンが形成されたバックライトユニット用導光板の断面図であり、図2Bは、それにともなうパターン深さの形状を示すグラフである。 FIG. 2A is a cross-sectional view of a light guide plate for a backlight unit on which a pattern according to the present invention is formed, and FIG. 2B is a graph showing the shape of the pattern depth associated therewith.
図2Aに示すように、本発明に係るパターンが形成されたバックライトユニット用導光板パターンの形成方法によって製造された導光板は、光源から遠ざかるほど、すなわちY座標が大きくなるにつれ、形成されるパターンの深さが増加する形状を有するようにすることによって、光源から発生される光が反射されて、同じ輝度を有するようにすることを特徴としている。また、個別パターンの形状は、各々凹状の楕円形状を示す。 As shown in FIG. 2A, the light guide plate manufactured by the method for forming the light guide plate pattern for the backlight unit on which the pattern according to the present invention is formed is formed as the distance from the light source increases, that is, as the Y coordinate increases. By having a shape in which the depth of the pattern increases, the light emitted from the light source is reflected so as to have the same luminance. The shape of the individual pattern is a concave elliptical shape.
図2Bに示すように、前記図2Aの導光板は、導光板のY軸の両端に光源を設置した場合において、導光板パターンの断面によって示されているパターンの深さTの形状(profile、図4Bでは「A」で表示。)は、Y座標の増加にしたがって、全般的に放物線形状を描かなければならない。 As shown in FIG. 2B, the light guide plate of FIG. 2A has a pattern having a depth T (profile) indicated by a cross section of the light guide plate pattern when light sources are installed at both ends of the Y axis of the light guide plate. In FIG. 4B, indicated as “A”), the parabola shape must be drawn generally as the Y coordinate increases.
ここで、同じY座標を有するX軸の1つのラインに形成されるパターンは、同じレーザデューティ及びフォーカスが適用されるため、前記同一ラインに形成される個別パターン等の広さ、幅、及び個別パターン間のX軸の間隔は同じである。 Here, since the same laser duty and focus are applied to the pattern formed on one line of the X axis having the same Y coordinate, the width, width, and individual of the individual pattern formed on the same line, etc. The X-axis spacing between patterns is the same.
前記導光板に形成されたパターンは、各X軸のラインごとに、パターンの深さが異ならなければならないため、各ラインごとに、レーザの出力量を均一に適用させる従来のレーザ装置を用いた加工方法では、製造に困難が生じる。 Since the pattern formed on the light guide plate must have a different pattern depth for each X-axis line, a conventional laser device that applies a laser output amount uniformly for each line is used. In the processing method, production is difficult.
すなわち、パルス信号の短絡を制御することによって、個別パターンの2次元平面上の大きさを変化させるレーザデューティの変化と合わせて、各ライン別に形成されるパターンの深さを変化させなければならないため、レーザの出力量まで変化させなければならず、このため、レーザ装置内に、いっぺんに膨大な量のデータを処理する制御システムを必要とする。 That is, by controlling the short-circuiting of the pulse signal, the depth of the pattern formed for each line must be changed together with the change of the laser duty that changes the size of the individual pattern on the two-dimensional plane. Therefore, it is necessary to change the output amount of the laser. For this reason, a control system for processing an enormous amount of data in the laser apparatus is required.
また、前記放物線形状が正しく形成されない場合には画面の中央部に光源からの光が伝えられずに損失し、中央部の輝度が、周辺部に比べて下がる現象が発生するため、前記中央部の輝度の損失を防止するためには、レーザの出力量を含むレーザデューティ値及びフォーカスが、各パターンラインごとに適切に調節されなければならない。 In addition, when the parabola shape is not correctly formed, light from the light source is not transmitted to the central portion of the screen and is lost, and a phenomenon occurs in which the luminance of the central portion decreases compared to the peripheral portion. In order to prevent the loss of luminance, the laser duty value including the laser output amount and the focus must be adjusted appropriately for each pattern line.
本発明に係るパターンが形成されたバックライトユニット用導光板の製造においては、レーザの出力量を含むレーザデューティ値の調節が可能なレーザ装置が活用できるが、望ましくは、迅速かつ効率的なパターンの加工のために、下記のような制御システムを備えたレーザ装置を活用する。 In the manufacture of a light guide plate for a backlight unit in which a pattern according to the present invention is formed, a laser device capable of adjusting a laser duty value including a laser output amount can be used. Preferably, a rapid and efficient pattern is used. For this processing, a laser apparatus equipped with the following control system is utilized.
図3は、前記課題を解決するための本発明に係るバックライトユニット用導光板のパターン形成工程において用いられるレーザ装置を示す図である。 FIG. 3 is a view showing a laser device used in a pattern forming process of a light guide plate for a backlight unit according to the present invention for solving the above-mentioned problems.
同図に示すように、本発明に係るバックライトユニット用導光板パターン形成レーザ装置100は、モーション部20及び出力部30を制御する制御システム10と、望ましくは、サーボモータ及びサーボドライブとを備えて構成され、動作信号に応じて出力部の動きを制御するモーション部20と、モーション部20により移動し、かつ出力信号によってレーザを出力して導光板にパターンを形成する出力部30とを備えて構成される。
As shown in the figure, a light guide plate pattern forming
また、本発明に係る制御システム10は、出力部の動作及びレーザの出力に対するプログラムを実行するプログラム部1と、プログラム部1と接続されて導光板の特定Y座標に対応するX軸の各1つのラインのパターンデータを受信して処理するローカルバス2と、ローカルバス2から受信したデータを用いてモーション部20を制御するモーション制御部3と、ローカルバス2から受信したデータを用いて出力部30を制御する出力制御部4とを備えて構成される。
In addition, the
プログラム部1は、各種制御データ及びプログラムを実行して、ユーザが設計したCADパターンデータを作業の順序に合うように整列させ、前記CADパターンデータをレーザ出力信号であるパルス信号に変換する役割を果たし、かつコンピュータのCPUとして構成される。
The
モーション制御部3及び出力制御部4は、望ましくは、PCIバス(Peripheral Component Interconnect Bus)からなる同じローカルバス2上に、入出力端子5と共に搭載され、リアルタイムで制御するように構成される。ローカルバス2をPCIバスとして活用するのは、PCIバスが、ローカルバス2として商用化され、CPUの種類が異なる場合でも、それに対応するブリッジ回路を備えさえすれば、いかなるCPUとも接続することができる性質、すなわち互換性を確保しているためである。
The
前述したように、モーション制御部3及び出力制御部4を、1つのローカルバス2に搭載して制御システム10を構成する場合は、先に説明した従来技術の問題点であった、出力変化の制御において、処理時間の遅延を防止する効果がある。
As described above, when the
すなわち、前記制御システム10の技術的特徴は、従来のように、別途に出力変化制御部5’を設けて、先の順序のX軸の1つのラインに対するパターン形成の作業が終了した後、次のX軸の1つのラインに対する作業を行うために、次のX軸ラインに対するレーザ出力量を含むレーザデューティ値及びフォーカスを調整する出力変化の過程を実行する場合の処理時間の遅延を防止するため、出力変化制御部5’を構成から排除して、1つのローカルバス2に、モーション制御部3と出力制御部4とを共に搭載して、出力信号の変化をローカルバス2内で一括的に処理できる制御システムを実現したことである。
In other words, the technical feature of the
上記のような構成を有するレーザ装置100を用いて製造する方法について説明する。
A method of manufacturing using the
本発明に係るバックライトユニット用導光板パターンの形成方法は、データ演算ステップS10と、パターン形成ステップS20とを含んでなる。 The method for forming a light guide plate pattern for a backlight unit according to the present invention includes a data calculation step S10 and a pattern formation step S20.
データ演算ステップS10は、ユーザにより設計・保存されたパターンデータを、プログラム部1で認識して読み出し、作業順序に合うように整列させ、前記パターンデータをレーザ出力信号であるパルス信号に変換することによって実行され、本格的なパターン形成のステップS20を実行する前の予備ステップである。
In the data calculation step S10, the pattern data designed and stored by the user is recognized and read out by the
パターン形成ステップS20は、前記パルス信号のうち、導光板内のY軸の特定座標に対応する各X軸ラインに対する加工データが、先入れ先出し方式によって順にローカルバス2に伝送され、また、ローカルバス2が、モーション制御部3及び出力制御部4に各々動作信号及び出力信号を伝送して出力部30を移動させ、出力部30が、レーザデューティ値及びフォーカスを調節して、導光板の上端部から下端部まで順にパターンを形成することによって行われる。
In the pattern forming step S20, the processing data for each X-axis line corresponding to the specific coordinate of the Y-axis in the light guide plate among the pulse signals is sequentially transmitted to the
パターン形成ステップS20は、発振されるレーザのデューティ値を調節するにあたり、Y軸の座標にしたがってレーザ出力量を変化させることによって形成されるパターンの深さ及びその大きさが、Y軸座標の増加にしたがって変化するように行われる。 In the pattern forming step S20, when adjusting the duty value of the laser to be oscillated, the depth and size of the pattern formed by changing the laser output amount according to the Y-axis coordinates increases the Y-axis coordinates. It is done to change according to.
また、従来の方法と同様に形成される個別パターンが、X軸及びY軸の長さ、X軸及びY軸の間隔を調節して行われるのはもちろんである。 Of course, individual patterns formed in the same manner as in the conventional method are performed by adjusting the lengths of the X axis and the Y axis and the distance between the X axis and the Y axis.
このように形成されたパターンの深さ形状は、曲線形態をなすが、当該曲線形態をなだらかに制御するほど、より精密なパターンを形成することができ、精密なパターンを形成することによって、導光板のパターンから散乱していた光が、均一の輝度を表すことができる。したがって、前記パターンの深さ形状が、なだらかな曲線を形成するよう、プログラム部1にて形成されるパターンの曲線を制御する曲線補間方法をあらかじめ準備しなければならない。
The depth shape of the pattern formed in this way has a curved shape, and the more smoothly the curved shape is controlled, the more precise the pattern can be formed. The light scattered from the pattern of the light plate can represent uniform brightness. Therefore, a curve interpolation method for controlling the curve of the pattern formed by the
曲線の補間方法は、レーザデューティ値を各ライン別に変化するように制御することによって可能である。 The curve interpolation method is possible by controlling the laser duty value so as to change for each line.
まず、前記曲線の補間方法のうち、漸進的曲線補間方法を適用した場合について説明する。前記漸進的変化法は、L1を出力部30の変化する最初のY座標値、L2を出力部30の変化する2番目のY座標値、LaをL1位置で変化するレーザ出力量、LbをL2位置で変化するレーザ出力量、R1をL1からL2位置に移動するときのレーザ出力量の変化率とするとき、前記レーザ出力量の変化率は数式R1=(La−Lb)/(L2−L1)によって導き出され、A1を現在の前記出力部のY軸座標、Sを適用されるレーザ出力量とするとき、Y軸上の特定値に対応するX軸の1つのラインに適用される前記レーザ出力量は、数式S=R1*A1によって導き出される。
First, the case where the progressive curve interpolation method is applied among the curve interpolation methods will be described. In the gradual change method, L1 is the first Y coordinate value that the
図4A及び図5Aは、Y軸座標の増加にしたがって、漸進的曲線補間方法によって各々レーザデューティ値及びフォーカスが変化した結果を示すグラフである。 FIG. 4A and FIG. 5A are graphs showing the results of changing the laser duty value and the focus, respectively, by the progressive curve interpolation method as the Y-axis coordinate increases.
図4A及び図5Aに示すように、 前記漸進的曲線補間方法を適用すると、曲線の形態がなだらかにつながらないため、パターンが形成されたとき、パターン上に境界線あるいは縞などが形成される虞がある。したがって、これを防止するため、曲線の形態をより一層なだらかにつながるように制御しなければならない。 As shown in FIGS. 4A and 5A, when the gradual curve interpolation method is applied, the shape of the curve is not smoothly connected. Therefore, when the pattern is formed, there is a possibility that a boundary line or a stripe is formed on the pattern. is there. Therefore, in order to prevent this, the shape of the curve must be controlled so as to be connected more gently.
したがって、本発明では、前記曲線補間方法として、B−スプライン(B−spline)補間方法を用いることとする。 Therefore, in the present invention, a B-spline interpolation method is used as the curve interpolation method.
前記B−スプライン曲線補間方法は、曲線上の多数の制御点Po、P1、P2・・・、Pnに対する座標値、すなわちパターンの各ラインに対するレーザデューティ値を指定しておけば、出力制御部4における各ラインのパターン形成作業の実行時に、前記レーザデューティ値を指令することによって、結果的にPo、P1、P2・・・、Pnをつなぐ曲線がなだらかに形成されるように補正するために適用される。
The B- spline curve interpolation method, a number of control points P o on the curve,
前記B−スプライン補間方法に適用される数式は、一般的なB−スプライン曲線に適用する公式であって、(n+1)個の制御点での各々k番目の位置ベクトルPkを近似させるB−スプライン曲線は、(d−1)次多項式において、dが2≦d≦n+1範囲内で任意に選択される定数であるとするとき、
ここで、ukは節点(knot)であり、u0、u2・・・、umは、m=n+dで、n+d+1個区間内の節点であり、このような節点が集まってノットベクトル(knot vector)を形成する。 Here, u k is a node (knot), u 0 , u 2 ..., U m are nodes in m + n + d and n + d + 1 sections. knot vector).
前記スプライン基底関数Nk,d(u)は、k番目からk+d番目区間内の制御点間のd個区間で定義され、前記d個区間に限って影響を与える曲線の局部制御が可能な関数である。 The spline basis function N k, d (u) is defined by d sections between control points in the k-th to k + d-th sections, and is a function capable of local control of a curve that affects only the d sections. It is.
仮に、ノットベクトル列の形成が非均一(non−uniform)に形成される場合は、下のNURBS(Non−Uniform Rational B−Spline:非均一有利化B−スプライン)で定義される数式を用いた補間方法を活用することができる。 If the knot vector sequence is formed in a non-uniform form, a mathematical expression defined by the following NURBS (Non-Uniform Rational B-Spline) is used. Interpolation methods can be used.
すなわち、n+1個の制御点が与えられるとき、
前記数式を適用したB−スプライン曲線補間方法を用いて、レーザデューティ値及びフォーカスを制御した結果は、各々図4B及び図5Bに示すとおりである。 The results of controlling the laser duty value and the focus using the B-spline curve interpolation method to which the above formula is applied are as shown in FIGS. 4B and 5B, respectively.
図4B及び図5Bにて点線で示しているように、前記B−スプライン曲線補間方法を活用すれば、各制御点をつないだ曲線には段差が形成されず、なだらかなパターンの形状を形成することができ、これにより、パターン上に境界線を形成することのないように、精密な制御を実行することができる。 As shown by dotted lines in FIGS. 4B and 5B, if the B-spline curve interpolation method is utilized, no step is formed on the curve connecting the control points, and a gentle pattern shape is formed. Thus, precise control can be performed so as not to form a boundary line on the pattern.
前記パターンの形成方法によってパターンが形成された本発明によるバックライトユニット用導光板について、本発明の好ましい実施形態及び比較例を通して説明する。 A light guide plate for a backlight unit according to the present invention in which a pattern is formed by the pattern forming method will be described through preferred embodiments and comparative examples of the present invention.
まず、前記パターンの形成方法によって形成されたパターンの形状及び配列、個別パターンのサイズを説明するために、図6に示すように、一側に光源が設置されたバックライトユニット(モデル名LTN154BT02)用導光板の光源より最も近い入光部10mmの部分と、中央部、光源より最も遠い反入光部10mmの部分のパターンのX軸及びY軸の長さ、配列形態、及び個別パターンの形状を測定した。
First, in order to explain the shape and arrangement of patterns formed by the pattern forming method and the size of individual patterns, as shown in FIG. 6, a backlight unit (model name LTN154BT02) in which a light source is installed on one side. X-axis and Y-axis lengths, arrangement forms, and individual pattern shapes of the portion of the
前記測定結果は、表1に示すとおりである。
表1に示すように、形成された個別パターンの形状は、X軸方向に長軸を有する楕円形状であり、その配列は、入光部のX軸及びY軸のピッチ(pitch)が747μm、中央部で554μm、反入光部で414μmであって、入光部から反入光部へ行くほど、その間隔が密集しているのが分かる。 As shown in Table 1, the shape of the formed individual pattern is an elliptical shape having a long axis in the X-axis direction, and the arrangement is such that the pitch (pitches) of the X-axis and Y-axis of the light incident portion is 747 μm, It is 554 μm at the center and 414 μm at the anti-incident part, and it can be seen that the distance between the incident part and the anti-incident part increases.
また、形成された個別パターンのサイズをみると、各々X軸の長さは、入光部で170μm、反入光部で236μmで、Y軸の長さは、入光部で72μm、反入光部で112μmで、パターンの深さは、入光部で12μm、反入光部で47μmで、大きくなっているのが分かる。 In addition, the size of the formed individual pattern is as follows. The length of the X axis is 170 μm at the light incident part, 236 μm at the light incident part, and the length of the Y axis is 72 μm at the light incident part. It can be seen that the depth of the pattern is 112 μm at the light portion, and is 12 μm at the light incident portion and 47 μm at the anti-light incident portion, which increases.
次に、パターン密度の変化曲線を示すグラフである図7を参照し、これを説明する。図7Aは比較例であって、従来のパターンの形成方法により形成されたパターンのY軸座標の変化にともなうX軸ラインのパターン密度を示すグラフであり、図7Bは、本発明の一実施形態に係るパターンの形成方法により形成されたパターンのY軸座標の変化にともなうX軸ラインのパターン密度を示すグラフである。 Next, this will be described with reference to FIG. 7 which is a graph showing a change curve of the pattern density. FIG. 7A is a comparative example, and is a graph showing the pattern density of the X-axis line according to the change of the Y-axis coordinate of the pattern formed by the conventional pattern forming method, and FIG. 7B is an embodiment of the present invention. It is a graph which shows the pattern density of the X-axis line accompanying the change of the Y-axis coordinate of the pattern formed by the pattern formation method concerning.
前記図7A及び図7Bで、グラフの横軸は、導光板パターンのY軸方向への座標を示し、グラフの縦軸は、各ラインに対する密度を示す。 7A and 7B, the horizontal axis of the graph indicates coordinates in the Y-axis direction of the light guide plate pattern, and the vertical axis of the graph indicates the density for each line.
図7Aに示すように、従来のパターンの形成方法によりパターンを形成した場合は、輝度を調節するために、個別パターンの2次元上のサイズ、個別パターン間のX軸間隔及びY軸間隔の3つの因子のみ調節が可能なため、一定輝度の発生のため、不規則なパターン密度を示さざるを得ず、パターン密度の変化量が急激なラインでは、ムラの発生又は暗線形成の可能性がある。
As shown in FIG. 7A, when the pattern is formed by the conventional pattern forming method, in order to adjust the luminance, the two-dimensional size of the individual pattern, the X-axis interval between the individual patterns, and the Y-
しかし、図7Bに示すように、本発明に係るパターンの形成方法を適用して形成された導光板のパターン密度は、Y軸座標の増加にしたがって一定の勾配を有し、かつ増加していることを確認することができる。すなわち、パターン密度の変化を緩やかにして、所望の輝度分布を得ることができる。 However, as shown in FIG. 7B, the pattern density of the light guide plate formed by applying the pattern forming method according to the present invention has a constant gradient and increases as the Y-axis coordinate increases. I can confirm that. That is, a desired luminance distribution can be obtained by moderately changing the pattern density.
前記現象が現れる理由は、本発明に係るパターンの形成方法を適用した場合、レーザ出力量を含むレーザデューティ値をライン別に調整することができ、それによって、輝度調節のための個別パターンの2次元上のサイズ、個別パターン間のX軸間隔及びY軸間隔の3つの因子の他に、個別パターンの深さ、個別パターンの形状の調節が可能なためである。 The reason why the phenomenon appears is that, when the pattern forming method according to the present invention is applied, the laser duty value including the laser output amount can be adjusted for each line, thereby making it possible to adjust the two-dimensional pattern of the individual pattern for brightness adjustment. This is because the depth of the individual pattern and the shape of the individual pattern can be adjusted in addition to the above three factors of the size, the X-axis interval between the individual patterns, and the Y-axis interval.
図8は、本発明の実施形態及び比較例によるバックライトユニット用導光板のパターンの全体的な形状を示すCAD図である。図8Aは、比較例であって、従来のパターンの形成方法により形成されたパターンのCAD図であり、図8Bは、本発明の一実施形態に係るパターンの形成方法により形成されたパターンのCAD図である。 FIG. 8 is a CAD diagram showing the overall shape of the backlight unit light guide plate according to the embodiment of the present invention and the comparative example. FIG. 8A is a comparative example, and is a CAD diagram of a pattern formed by a conventional pattern forming method. FIG. 8B is a CAD of a pattern formed by a pattern forming method according to an embodiment of the present invention. FIG.
図8A及び図8Bに示すように、従来の方式によってパターンを形成した場合に比べ、本発明によってパターンを形成した導光板のパターンは、X軸及びY軸間隔の変化量によって、急激な輝度の変化が無いことがわかり、特に、図8Aの下端部には、縞が形成されていることがわかるが、本発明では、図8Bに示すような現象は現れない。 As shown in FIGS. 8A and 8B, compared with the case where the pattern is formed by the conventional method, the pattern of the light guide plate formed according to the present invention has a sharp luminance depending on the amount of change in the X-axis and Y-axis intervals. It can be seen that there is no change, and in particular, a stripe is formed at the lower end of FIG. 8A, but in the present invention, the phenomenon shown in FIG. 8B does not appear.
最後に、本発明に係るパターンが形成されたバックライトユニット用導光板の光測定の評価について説明する。 Finally, evaluation of light measurement of the light guide plate for a backlight unit on which the pattern according to the present invention is formed will be described.
測定温度は23℃、測定湿度は55%の暗室、無風の雰囲気で測定し、かつ測定機器はTOPCON BM−7 fastを用いて、測定距離500mm、2゜のフィールドとし、導光板を30分間熱処理した後、測定した。測定ポイントは、パターン上の9点を抽出する9点測定方式と、25点を抽出する25点測定方式とによって抽出した。当該25点測定方式による入光部の測定ポイントは、図9に示すとおりである。 The measurement temperature is 23 ° C, the measurement humidity is 55% in a dark room, no wind atmosphere, and the measuring instrument is TOPCON BM-7 fast, the measurement distance is 500 mm, the field is 2 °, and the light guide plate is heat treated for 30 minutes And then measured. The measurement points were extracted by a 9-point measurement method for extracting 9 points on the pattern and a 25-point measurement method for extracting 25 points. The measurement points of the light incident part by the 25-point measurement method are as shown in FIG.
図10は、本発明の実施形態及び比較例における25点測定方式による光測定の結果を示す図であり、図11は、本発明の実施形態及び比較例における9点測定方式による光測定結果を示す図である。 FIG. 10 is a diagram showing the results of light measurement by the 25-point measurement method in the embodiment and comparative example of the present invention, and FIG. 11 shows the light measurement results by the 9-point measurement method in the embodiment and comparative example of the present invention. FIG.
図10に示す25点測定方式の平均値を次の表2に示す。
図10、図11、及び前記表2に示すように、本発明によって形成されたパターンを有する導光板は、その輝度が、従来方式により形成されたパターンを有する導光板に比べ、約114%向上していることが分かる。 As shown in FIG. 10, FIG. 11 and Table 2, the light guide plate having the pattern formed according to the present invention has an improved brightness of about 114% compared to the light guide plate having the pattern formed by the conventional method. You can see that
以上、本発明の好ましい実施形態を参照して詳細に説明した。しかし、本発明の権利範囲は、前記実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求範囲内で、多様な実施形態として実現することができる。特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく、当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者なら、誰でも可能な、多様な変形可能範囲まで本発明の請求範囲の権利の範囲内にあるものとみなす。 The foregoing has been described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention. However, the scope of rights of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be realized as various embodiments within the scope of the appended claims. Any person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains without departing from the scope of the present invention claimed in the scope of the claims can be modified to various extents that can be modified. Is considered to be within the scope of
1 プログラム部
2 ローカルバス
3 モーション制御部
4 出力制御部
5 入出力端子
10 制御システム
20 モーション部
30 出力部
100 レーザ装置
DESCRIPTION OF
Claims (5)
Y軸座標にしたがって、パターンの深さが変化するよう形成され、楕円形状の凹状の個別パターンが、所定間隔で離隔されて形成されることを特徴とするパターンが形成されたバックライトユニット用導光板。 In the light guide plate for the backlight unit, the light source is installed on one side, and the side on which the light source is installed is the X-axis and Y-axis planes with the Y-axis origin, and the pattern is formed on one side.
According to the Y-axis coordinates, the depth of the pattern is changed, and the oval concave individual patterns are formed separated by a predetermined interval. Light board.
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