KR100328105B1 - lightguide - Google Patents

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KR100328105B1
KR100328105B1 KR19997000672A KR19997000672A KR100328105B1 KR 100328105 B1 KR100328105 B1 KR 100328105B1 KR 19997000672 A KR19997000672 A KR 19997000672A KR 19997000672 A KR19997000672 A KR 19997000672A KR 100328105 B1 KR100328105 B1 KR 100328105B1
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light guide
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KR19997000672A
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요시까와도시유끼
신지오사무
구니사와도시따까
야스다고오조
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나카무라 하사오
가부시키가이샤 구라레
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Abstract

하나 이상의 측단면으로부터 광을 안내하는 투명한 도광체 (3) 로서, 직선형상 광원의 축에 직교하는 단면에서의 단면폭 (W;㎛) 이 10≤W≤200 인 반점형상, 실선형상 또는 파선형상의 볼록형상 패턴이, 출사면으로부터의 출사광의 휘도분포가 대략 균일해지도록, 직선상 광원에 가까운 부분은 저밀도로, 먼 부분은 고밀도로 광출사면에 다수 배치된 것을 특징으로 한다. A transparent light guide member 3 for guiding the light from the at least one side section, Section width in the cross section orthogonal to the axis of the linear light source (W; ㎛) is 10≤W≤200 a spot shape, a solid line or a broken line-like shape convex pattern, the luminance distribution of emerging light from the emitting surface so as to be substantially uniform, a portion close to the linear light source is a low density, a distant part is characterized in that the number placed on the light exit surface at a high density. 여기서, 상기 볼록형상 패턴의 단면이 부분적으로 직선부를 갖는 대체로 사다리형상으로, 볼록형상물의 단면폭을 (W), 높이를 (H) 로 각각 나타낼 때, H/W 의 비가 0.2≤H/W≤1.0 인 것, 볼록형상 패턴의 단면이 대체로 원호형상으로, 볼록형상물의 단면폭을 (W), 높이를 (H) 로 각각 나타낼 때, H/W 의 비가 0.2≤H/W≤0.5 인 것이 각각 바람직하다. Here, the substantially convex shape in cross section of the pattern part having a straight part in a ladder shape, when each represent a Section width of the bump-shaped protrusions (W), height (H), H / W ratio 0.2≤H / W≤1.0 would, in a substantially arcuate cross-sectional shape of the convex pattern, when each represent a section width (W), the height of the bump-shaped protrusions in (H), that the ratio 0.2≤H / W≤0.5 of H / W are each preferably .

Description

도광체{lightguide} Light guide lightguide {}

투명판의 측단면으로부터 입사시키고, 그 일방의 면 (광출사면) 으로부터 광을 출사시켜 조명을 행하도록 한, 소위 에지라이트 방식의 도광체를 구비한 면광원장치가, 워드프로세서, 퍼스널컴퓨터, 박형 텔레비젼 등에 설치되는 액정표시장치의 배면 조명장치로서 이용되고 있다. Incident on the side end face of the transparent plate and its one side surface of the to emit light from the (side light exit) is a surface light source device comprising a light guide of a so-called edge light type to perform lighting, a word processor, a personal computer, it is used as a back lighting apparatus of a liquid crystal display device which is installed in a thin television.

도광체의 측단면으로부터 입사된 1 차 광을 이 도광체의 광출사면 전체로부터 균일하게 효율적으로 출사하기 위해서는, 도광체에 유도된 광을 그 진행방향에 직교하는 방향으로, 산란반사시킬 때에, 광원부근의 산란반사능력이 낮고, 광원으로부터 가장 먼 부분의 확산반사능력이 높아지도록 하고, 또한 입사된 1 차 광의 대부분이 출사면으로부터 출사되도록 분포시킬 필요가 있다. In order to emit the first light incident from the side end face of the light guide to efficiently uniformly from the entire light exit surface of the light guide, the light guided to the light guide in a direction perpendicular to the traveling direction, the time to scatter reflection low scattering reflection capacity in the vicinity of the light source, there are many and so increases the ability of the diffuse reflection part furthest from the light source, and enters the first light distribution is required to be emitted from the emitting surface. 이와 같은 산란반사능력을 부여하기 위한 원리 및 그 가공법에 대해서는 이하와 같이 여러가지 제안되고 있으며, 그 일부는 실용화되고 있다. Thus for the same principles, and the processing method for giving the scattered reflection capability and several have been proposed as described below, some of which has been put to practical use.

① 조면(粗面)을 주체로 하는 것 ① to the rough surface (粗 面) as principal

도광체의 광출사면 전체 또는 그 대향면 전체를 동일하게 조면화시킨 것 (일본 특개평 3-118593 호 공보, 평6-118248 호 공보 등) 또는 조면조도를 변화시킨 것 (일본 특개소 63-168604 호 공보 등) 이나, 반점형상 또는 선형상의 조면패턴을 그 면적밀도를 변경하여 배치 형성한 것 (일본 특개평 4-162002 호 공보 등) 이 있다. It was changed to one in which the same action Total or light exit surface of the light guide facing surface cotton (Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-118593 Publication No., Hei 6-118248 Gazette No., etc.) or surface finish action (Japanese Patent portion 63- or the like No. 168 604), there is one spot-like or linear pattern on the roughened surface is formed by changing the arrangement of area densities (Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-162002, etc.). 조면화의 방법은 금형의 샌드블라스트나 케미컬에칭에 의하고, 조면패턴의 형성방법은 포토에칭과 샌드블라스트의 조합 (일본 특개평 4-52286 호 공보) 등으로 실시된다. Method of roughening is carried out by the uihago sandblasting or chemical etching of the metal mold, the method of forming the roughened surface pattern is a set of photo-etching and sand blasting (Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-52286 gazette) and the like.

② 산란반사체를 도포하는 것 ② applied to the scattering reflector

광 출사면에 대향하는 내면에 스크린 인쇄법 등으로 백색도료나 미립자를 함유한 산란반사물질을 망점형상이나 선형상 패턴형상으로 도포한 것 (일본 특개소 57-12838 호 공보, 일본 특개평 1-245220 호 공보 등) 으로, 제조공정은 패턴이 없는 경면판의 성형공정과 패턴인쇄공정의 2 공정으로 된다. Or coated on the inner surface opposite to the light exit surface of the scattering reflective material containing a white coating or the fine particles such as a screen printing method, a halftone dot shape and the linear pattern shape (Japanese Patent Publication No. 57-12838 points, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1- such as No. 245 220), the manufacturing process is the second step of the forming process and a pattern printing step of mirror-surface disk without a pattern.

③ 벌크확산을 주체로 하는 것 ③ to the bulk diffusion mainly

광 확산미립자의 혼합이나 비상용 폴리머의 혼합, 공중합 등에 의해 도광체 벌크수지 자신을 광확산 산란체로 하는 것 (일본 특개평 1-172801 호 공보, 일본 특개평 2-221924 호 공보, 일본 특개평 5-249319 호 공보, 일본 특개평 6-186560 호 공보 등) 이 공개되어 있다. To their bulk resin light guide by mixing light-diffusing fine particles mixed or incompatible polymers, copolymers or the like diffused light scattering body (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-172801 discloses, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-221924 discloses, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5 include No. 249 319, Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-186560) is disclosed.

④ 요철형상 패턴에 의한 것 ④ by means of concave-convex shape pattern

이하의 3 종류로 크게 구별된다. It is roughly classified into three types below. 제조방법은 도광체 자체 또는 성형금형을 기계절삭, 레이저가공, 금형에칭 등으로 가공하는 것이다. Method is to machine the light guide itself or the forming die in the machine cutting, laser processing, etching and so on mold.

1) 오목패턴 1) the concave pattern

출사면 또는 그 대향면에 평면을 기준으로 오목패턴을 배치한 것. It is arranged with a concave pattern, based on the plane on the exit surface or the opposite surface. 예를 들면, 1 차원의 선형상 삼각홈 (일본 특개평 2-165504 호 공보, 일본 특개평 6-3526 호 공보), 직사각형 홈 (일본 특개평 6-123810 호 공보, 일본 특개평 6-265731 호 공보 등), 반원홈 (실개평 5-79537 호 공보), 파선형상 삼각홈 (일본 특개평 5-196936 호 공보, 일본 특개평 5-216030 호 공보 등) 이 있다. For example, the linear one-dimensional triangle of the groove (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-165504 discloses, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-3526 gazette), a rectangular groove (Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-123810 discloses, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-265731 there is a publication, etc.), semicircular groove (thread a No. 5-79537 gazette), a broken line-like triangular grooves (Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-196936 discloses, Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-216030, etc.). 2 차원 형상의 원추 또는 각추형상의 조각 (일본 특개평 4-278922 호 공보), 반구형상의 조각 (일본 특개평 6-289393 호 공보 등), 원추형상의 조각 (실개평 1-145902 호 공보) 이 있다. There is a two-dimensional slice of the cone or pyramid shape of the shape (Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-278922 gazette), a piece hemispherical (Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-289393, etc.), conical piece (room Laid 1-145902 gazette) . 또한, 패턴 오목부의 내면을 조면화한 것 (일본 특개평 4-355408 호 공보, 실개평 5-94802 호 공보 등) 도 제안되고 있다. Further, to a roughening the inner surface of the recess pattern (Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-355408 discloses, chamber A No. 5-94802 discloses the like) have also been proposed.

2) 볼록 패턴 2) The convex pattern

출사면 또는 그 대향면에 평면을 기준으로 볼록패턴을 배치한 것이 있다. There is arranged a convex pattern, based on the plane on the exit surface or the opposite surface. 예를 들면, 1 차원의 선형상 삼각볼록 (일본 특개평 5-313163 호 공보, 일본 특개평 6-75123 호 공보), 직사각형 볼록 (실개평 5-79537 호 공보), 반원 볼록 (일본 특개평 6-281928 호 공보) 가 있다. For example, the linear triangular projections of the one-dimensional (Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-313163 discloses, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-75123 gazette), the rectangular projections (thread A No. 5-79537 gazette), semicircular projections (Japanese Patent Application Laid-Open No. 6 a No. -281928). 또, 2 차원형상으로는 반구볼록 (실개평 5-79537 호 공보, 일본 특허공개공보평 6-281929 호 공보 등) 이 있다. In addition, a two-dimensional shape has a semi-spherical projections (thread A No. 5-79537 discloses, in Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei-6-281929, etc.). 또한 이들 볼록부를 조면화한 것 (실개평 5-94802 호 공보, 일본 특개평 6-186562 호 공보 등) 도 있다. There is also a convex portion thereof being roughened (room Laid No. 5-94802, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-186562 discloses the like).

3) 요철 패턴 3) uneven pattern

출사면 또는 그 대향면에 평면을 갖지 않고, 1 차원의 톱형상 패턴 또는 2차원 격자결 형상의 패턴을 배치한 것이 있다. Without having a planar exit surface or the opposite side, there is disposed a saw-shaped pattern or a pattern of two-dimensional lattice-like connection of the one-dimensional. 예를 들면 1 차원 톱형상 (일본 특개소 64-11203 호 공보, 일본 특개평 6-250024 호 공보 등), 2 차원 격자결 형상 (일본 특개소 62-278505 호 공보, 일본 특개평 3-189679 호 공보 등), 또한 전체를 조면화한 것 (일본 특개평 6-342159 호 공보, 일본 특개평 6-123885 호 공보) 이 있다. For example, one-dimensional saw-like (Japanese Patent Publication No. 64-11203 points, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-250024 discloses the like), a two-dimensional grid-like texture (Japanese Patent Application No. 62-278505 positions, Japanese Patent Laid-Open No. 3-189679 publication, etc.), there are also a couple to a full cotton (Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-342159 discloses, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-123885 gazette).

종래부터의 고휘도, 고균정도(高均整度)의 요구에 더하여, 근년에는 대화면, 박형, 경량, 저소비전력으로의 요구가 점차 증대하고 있어, 종래의 ② 에 의한 인쇄패턴을 주체로 하여 실용화되어온 평판형상 도광체로 부터, 보다 얇은 경량의 테이퍼 (빗살) 형 도광체로 이행하고 있으며, 상기 ② 의 기술에서는 필요한 패턴 인쇄공정이 불필요해져, 산란반사 패턴도 동시에 형성할 수 있는 사출성형법이 비용면에서 바람직하다고 되어 있다. In addition to the requirement of high brightness, high gyunjeong also (高 均 整 度) of the Related Art Conventionally, in recent years, the demand for a large screen, thinness, lightweight and low power consumption it is gradually increased, which has been put to practical use by the print pattern by the prior art ② as a main component since the flat plate-like light guiding body, than has been the implementation body taper (comb) type light guide of a thin light weight, in the technique of the above ② becomes unnecessary the required pattern printing process, the scattered reflection patterns is also injection molding process preferred in the cost that would be formed at the same time It is considered.

이 견지로 부터, 상기 ① ∼ ④ 의 방법은 각각 다음과 같은 문제를 갖고 있다. From this point of view, the method of ① ~ ④ has the following problems, respectively.

① 의 동일한 조면에 의한 것은, 금형에 의한 사출성형법으로 양산할 수 있지만, 면광원으로서 균일휘도로 하기 위해서는 1 차 광원 입광부를 충분히 두껍게 하고, 광원에서 먼곳을 얇게 하는 것과 같이, 복잡한 곡면의 빗살형으로 해야 되기 때문에 금형이 복잡해지는 것, 도광체 형상의 자유도에 제약이 있는 것, 원리적으로 도광체를 대면적으로 박형화하는 것에 한계가 있는 것 등의 곤란이 있다. ① It is a by the same rough surface, such as by thickening can be mass-produced by injection molding by a mold, but as a plane light source sufficient to light incident portion the primary light source to a uniform luminance, and a thin far from the light source, the comb of the complex curved surface since the need to form a mold would become complex, and there are difficulties such as those with a restriction on the freedom of the light guide shape, there is a limit to reducing the thickness of the light guide in principle over a large area. 또, 조면도를 변화시키는 제안도 있지만 실현에는 곤란이 많다. In addition, although a proposal for changing the rough surface is realized There are many difficulties. 한편, 조면을 반점이나 선형상의 패턴으로 분포하는 방법은 도광체의 형상을 자유롭게 할 수 있어, 패턴설계에서 휘도균일을 도모할 수 있는 비교적 우수한 방법이기는 하지만, 그 금형 제조시에, 포토에칭의 패턴형성 정밀도와 후속공정의 블라스트 등의 조면화처리와의 불균일 등 금형제작에서의 불안정요소 때문에 위험이 크다. On the other hand, how to distribute the roughened surface to the pattern on the spot or linear is relatively good way to achieve the luminance uniformity in the pattern design can be freely the shape of the light guide Although, at the time of mold manufacture, the pattern of photo-etching since unstable elements in the form accuracy and the follow-up process, such as blasting, such as non-uniform mold-making of the roughening treatment of the greater this risk.

② 에 의한 인쇄법은, 종래의 평판 타입의 도광체에서 가장 실용화된 방법이지만, 첫번째 문제는 패턴인쇄가 다른 공정이 되기 때문에 사출성형법 등으로 패턴을 동시에 형성하는 방법에 비해, 비용면에서 이점이 없다는 것이다. Printing by ② is, but the most practical method in the light guide of the conventional flat plate type, a first problem is that, compared to a method of forming a pattern by injection molding, etc. at the same time, since the pattern printing different processes, is an advantage in terms of cost will not. 또, 인쇄 정밀도의 한계 (일본 특허공개공보평 4-289822 호 공보 참조) 에 의해 산란반사 패턴의 도트의 피치를 1 ㎜ 정도보다 작게 할 수 없다 (일본 특개평 5-100118 호 공보 참조). In addition, it can not be smaller than about 1 ㎜ the pitch of the dot pattern of the scattered reflection by the limit of printing accuracy (see Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 4-289822) (the see Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-100118). 또, 이 인쇄정밀도의 문제에 의해 패턴인쇄시, 최소점이나 최소선의 재현성이 낮고, 생산성이 저하되어 비용증가를 초래한다 (일본 특개평 3-9304 호 공보, 일본 특개평 4-278922 호 공보 참조). In addition, this results in the pattern printed by the problem of printing accuracy, increasing the minimum point or a low minimum line reproducibility, and productivity is reduced cost (Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-9304 discloses, see Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-278922 ). 또, 성능적으로는, 패턴이 거칠기 때문에, 패턴이 있는 부분과 없는 부분에서 국소적인 명암차가 발생하여 휘도 불균일이 되므로, 도광체 출사면측에 확산효율이 높은 확산판 또는 확산시트를 설치하여 패턴조도에 의한 국소적인 휘도 불균일을 균일화하는 것이 통례이다. The performance typically is, since the pattern roughness, and local contrast difference occurs in a portion not and that the pattern portion so that the luminance unevenness, the light guide to install the diffuser plate or diffusion sheet with high diffusion efficiency to the emission surface side pattern illumination it is common practice to equalize the local non-uniformity in luminance due to. 그러나, 확산효율이 높은 확산판 또는 확산시트는 전광선투과율이 낮아 손실이 발생하므로, 휘도의 저하를 가져온다 (일본 특개평 5-100118 호 공보, 일본 특개평 6-265732 호 공보 참조). However, because the diffusion efficiency of generating a high diffusion plate or a diffusion sheet is lost low total light transmittance, resulting in a decrease in luminance (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-100118 discloses, Unexamined Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-265732).

거친 패턴이 규칙적으로 배치되어 있는 경우에는, 이 국소적 휘도불균일에 기인하여, 도광체 출사면측에 수직방향의 휘도를 높일 목적으로 배치되는 프리즘시트나 액정패널과의 사이에서 모아레 무늬가 발생한다. In case of a rough pattern it is regularly arranged there, due to the local non-uniformity in luminance, and the Moire pattern generated in between the prism sheet and the liquid crystal panel is disposed for the purpose of increasing the brightness in the vertical direction to the light guide exit surface side. 이를 방지하기 위해,상술한 바와 같은 확산효율이 높은 확산판 또는 확산시트가 이용되고 있는데, 이 때문에 휘도저하를 초래하고 있다. In order to prevent this, there have been used a high diffusion efficiency diffuser plate or diffusion sheet as described above, because this is resulting in a reduced luminance. 다른 방법으로는, 패턴간격을 불규칙적으로 배치하거나 (일본 특개평5-313017 호 공보, 일본 특개평 6-242442 호 공보 참조), 프리즘시트의 능선방향에 대하여, 경사지게 배치하는 (일본 특개평 5-257144 호 공보, 일본 특개평 6-230228 호 공보 참조) 것이 제안되고는 있지만, 설계나 조립이 곤란해진다. Alternatively, the placement interval in a pattern or irregularly (Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-313017 discloses, see Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-242442), with respect to the ridge line direction of the prism sheet, the inclined arrangement (Japanese Patent Laid-5- but has been proposed, see JP-257 144, Unexamined Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-230228), it is difficult to design and assembly.

③ 에 의한 것은, 사출성형법 등으로 양산가능하고, 원리적으로 패턴에 의한 국소적 휘도불균일이 전혀 없는 것이 기대되지만, 벌크 산란방향만으로 균일휘도를 달성하는 것은 곤란하다고 생각된다. ③ It is thought that it is possible to mass-production injection molding or the like, in principle, by the pattern, but expected to be devoid of local non-uniformity in luminance, it is difficult to achieve a uniform brightness of only bulk scattering direction by. 또, 도광체 벌크 자신에 광확산성능의 분포를 하는 것이 용이하지 않아, 양산이 곤란하다. In addition, not easy to spread the light distribution performance of the light guide their bulk, mass production is difficult. 또한, 균일확산제의 수지재료로 균일휘도를 실현하기 위해서는, 테이퍼형상 등의 두께를 변화시킬 필요가 발생하거나, 요철 패턴의 형성이 필요해지기도 하여, 다른 휘도균일의 달성수단을 병용할 필요가 생기는 등 복잡해지거나, 도광체 형상으로의 제약이 큰 문제가 될 가능성이 있다. Further, in order to realize a uniform luminance of a resin material of a uniform diffusion, it is necessary to change the thickness, such as a tapered shape occurs, or accentuated need to form the concave-convex pattern, produced need be used in combination to achieve a means of different brightness uniformity or the like complicated, and is likely to be a major problem with the constraints of the light guide shape.

④ 에 의한 것은, 금형을 이용한 프레스법이나 사출성형법을 전제로 한 양산성이 우수한 방법이다. ④ It is good for mass production method is a subject to the press method or an injection molding method using a mold according to. 요철패턴의 달성수단으로서는, 기계절삭, 레이저가공, 케미컬에칭 등이 개시되어 있다. As a means of achieving the concave-convex pattern, there is disclosed a machine, such as cutting, laser processing, chemical etching. 그러나, 어느 가공방법도 패턴형상 정밀도, 치수정밀도, 패턴형성면의 조도에 대해서는, 미세패턴으로 대면적일수록 가공상에서의 안정성, 재현성, 비용에서 곤란이 크고, 위험이 크다. However, as for the illumination of which processing method is also the pattern shape accuracy and the dimensional accuracy, the pattern forming face, the more large area as large and fine pattern is difficult on the stability, reproducibility, cost of processing on the greater the risk. 현재까지 실용화되고 있는 것은 수 인치크기의 소형의 도광체로서, 또한, 패턴의 피치는 역시 1㎜ 정도까지로, ② 에서의 패턴의 조도의 문제로부터 회피할 수 없다. The light guide of a small size of several inches, which is put into practical use until now, also, the pitch of the pattern can not be avoided also from the problem of illumination of the pattern in to the extent 1㎜, ②. 또, 비교적 큰 요철면을 형성한데다 다시 요철면을 조면화하는 것에 대해서도, 요철면 형성 정밀도의 문제상에 조면화처리의 불균일이 더해져, 금형 제작상의 불안정이 발생하여, 금형제작을 위한 비용면에서 문제가 발생한다. The relatively even to the large irregularities handeda form a side tank an uneven surface again cotton, uneven surface deohaejyeo unevenness of surface roughening treatment on the problem of form accuracy, and is not stable on the mold occurs, in terms of cost for the mold the problem occurs.

본 발명의 목적은, 도광체에 입사된 1 차 광을 효율적으로 출사면으로부터 출사시키는 패턴을 출사면측에 배치하고, 또한 패턴을 미세화함으로써, 국소적 휘도 불균일이나 발광면 전체의 휘도 불균일이 없이, 밝고 균일한 박형의 대면적의 도광체를 제공하는 것이다. An object of the present invention, without a primary position of a pattern of emission from the emitting surface of the light efficiently to the emission surface side, and further, by refinement of a pattern, localized unevenness in brightness or luminance non-uniformity in the entire light emitting surface is incident on the light guide, to provide a light guide of a bright and uniform thin large area.

본 발명은 액정표시장치 등에 이용되는 면광원용 도광체에 관한 것으로, 본 발명의 도광체는 워드프로세서, 퍼스널컴퓨터, 박형 텔레비젼 등의 액정표시장치의 배면조명장치로서 유효하게 사용할 수 있다. The present invention relates to a light guide for a surface light source is used for liquid crystal display device, the light guide of the present invention can be effectively used as a back lighting apparatus of a liquid crystal display apparatus such as a word processor, a personal computer, a thin type television.

도 1 은 본 발명에 의한 에지라이트방식 도광체 조명장치의 일 구성예이다. 1 is an example of the configuration of edge light type light guide illumination apparatus according to the present invention.

도 2 는 본 발명에 의한 에지라이트방식 도광체의 부분 확대설명도이다. 2 is an explanatory enlarged portion of the edge light type light guide of the present invention.

도 3 은 단면이 원호 볼록패턴인 산란반사광선의 분류도이다. Figure 3 is a classification section of the scattered reflected light line arcs convex pattern.

도 4 는 단면이 사다리형 볼록 및 단면이 원호볼록인 광선추적 시뮬레이션의 설명도이다. 4 is an explanatory diagram of a ray-tracing simulation of the cross section is ladder-shaped convex cross section and the arcuate convex.

도 5 는 단면이 직사각형 볼록패턴인 광선추적 시뮬레이션의 계산결과를 나타낸 도면이다. 5 is a view in cross section showing a calculation result of the ray tracing simulation rectangular projection pattern.

도 6 은 단면이 사다리형 볼록패턴인 광선추적 시뮬레이션의 계산결과를 나타낸 도면이다. 6 is a view in cross section showing a calculation result of a ray-tracing simulation, the trapezoidal-shaped convex pattern.

도 7 은 단면이 사다리형 볼록패턴인 광선추적 시뮬레이션의 계산결과를 나타낸 도면이다. 7 is a view in cross section showing a calculation result of a ray-tracing simulation, the trapezoidal-shaped convex pattern.

도 8 은 단면이 사다리형 볼록패턴인 광선추적 시뮬레이션의 계산결과를 나타낸 도면이다. 8 is a view in cross section showing a calculation result of a ray-tracing simulation, the trapezoidal-shaped convex pattern.

도 9 는 단면이 사다리형 볼록패턴인 광선추적 시뮬레이션의 계산결과를 나타낸 도면이다. 9 is a view in cross section showing a calculation result of a ray-tracing simulation, the trapezoidal-shaped convex pattern.

도 10 은 단면이 사다리형상 볼록패턴인 광선추적 시뮬레이션의 계산결과를 나타낸 도면이다. 10 is a view in cross section showing a calculation result of the ray tracing simulation ladder convex pattern.

도 11 은 단면이 사다리형 볼록패턴인 광선추적 시뮬레이션의 계산결과를 나타낸 도면이다. 11 is a view in cross section showing a calculation result of a ray-tracing simulation, the trapezoidal-shaped convex pattern.

도 12 는 단면이 원호 볼록패턴인 광선추적 시뮬레이션의 계산결과를 나타낸 도면이다. 12 is a view in cross section showing a calculation result of the ray tracing simulation arcuate convex pattern.

도 13 은 포토리소그래피를 이용한 단면이 볼록패턴의 금형제조법의 설명도이다. Figure 13 is a cross-section using photolithography is an explanatory view of a mold manufacturing method of the positive pattern.

도 14 는 단면이 사다리형 오목패턴을 갖는 도광체의 광선추적의 설명도이다. Figure 14 is an illustration of a ray trace of the light guide cross-section has a trapezoidal-shaped concave patterns.

도 15 는 본 발명에 따른 도광체의 패턴설계의 일례를 나타낸 도면이다. 15 is a view showing an example of a design pattern of the light guide according to the invention.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 에지라이트 방식의 도광체는 다음의 특징을 갖는다. To achieve the above object, the edge light type light guide of the present invention has the following features:

즉, 하나 이상의 측단면으로부터 광을 안내하는 투명한 도광체로서, 직선형상 광원의 축에 직교하는 단면에서의 단면폭 (W;㎛) 이 10≤W≤200 인 반점형상, 실선형상 또는 파선형상의 볼록형상 패턴이, 출사면으로부터의 출사광의 휘도분포가 대략 균일해지도록, 직선상 광원에 가까운 부분은 저밀도로, 먼 부분은 고밀도로 광출사면에 다수 배치된 것을 특징으로 한다. That is, a transparent light guide for guiding light from the at least one side section, Section width (W; ㎛) in the cross section orthogonal to the axis of the linear light source is 10≤W≤200 a spot shape, and the solid line shape or a convex shape of a broken line shaped pattern, the luminance distribution of emerging light from the emitting surface so as to be substantially uniform, a portion close to the linear light source is a low density, a distant part is characterized in that the number placed on the light exit surface at a high density. 여기서, 상기 볼록형상 패턴의 단면이 부분적으로 직선부를 갖는 대략 사다리형상으로, 볼록형상물의 단면폭을 (W), 높이를 (H) 로 각각 나타낼 때, H/W 의 비가, 0.2≤H/W≤1.0 인 것, 볼록형상 패턴의 단면이 대략 원호형상으로, 볼록형상물의 단면폭을 (W), 높이를 (H) 로 각각 나타낼 때, H/W 의 비가 0.2≤H/W≤0.5 인 것이 각각 바람직하다. Here, when the end surface of the convex pattern in part substantially in a ladder shape having a straight line, each represent a Section width of the bump-shaped protrusions (W), height (H), the H / W ratio, 0.2≤H / W≤ one of 1.0, with a substantially arcuate cross-sectional shape of the convex pattern, the section width of the bump-shaped protrusions (W), each of which is desirable when each represent a height (H), the ratio 0.2≤H / W≤0.5 of H / W Do.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다. It will be described in detail below the present invention.

도 1 은 본 발명의 일실시형태로, 도 1(a) 는 직선형상의 1 차 광원의 축에 직교하는 단면의 단면도로, 투명재료로 이루어지는 도광체 (3) 의 출사면인 출사면 (3a, 3b) 에는 대략 사다리형상의 볼록형상 패턴 (3a) 이, 1 차 광원 (1) 에 가까운 부분은 저밀도로, 먼곳에서는 고밀도로 설치되어 있다. 1 is in the embodiment of the present invention, FIG. 1 (a) is a cross-sectional view of a cross section orthogonal to the first axis of the primary light source a linear, the output surface of the light guide member 3 made of a transparent material exit surface (3a, 3b), there are approximately two ladder convex pattern (3a of the contour) is, a portion close to the primary light source 1 is a low density, far installed in high density. 광원의 배치는 1 등식에 한정되는 것은 아니며, 대향하도록 배치한 2 등식으로도 가능하며, 또는 L 자형의 광원을 이용하여 직교하는 2 단면으로부터 광을 유도하는 것이어도 된다. Arrangement of the light sources may be those which can also be a two-equation disposed opposite to it, it is not limited to the equation 1, and, or guide light from the second cross-section orthogonal by using the light source of the L-shape. 또, 광출사면 (3a, 3b) 에는 공기층 (7) 을 통하여 광확산판 또는 확산시트 (5) 가, 내면 (3c) 에는 반사판 또는 반사시트 (4) 가 공기층 (7) 을 통하여 배치되어 있다. Further, there is disposed through the air layer 7, the light diffusion plate or a diffusion sheet (5), the inner surface (3c), the reflection plate or a reflection sheet 4 is an air layer (7) through the light exit surface (3a, 3b) . 도 1(b) 는 도광체 (3) 의 출사면의 평면도로서, 패턴 (3a) 이 반점형상, 쇄선형상 또는 직선 형상인 예를 나타낸 것이다. Figure 1 (b) is a pattern (3a) as a plan view of the exit surface of the light guide (3) shows an example in which spot-like, linear or dotted line-like shape. 반점으로는 원형에 한정되는 것은 아니며, 다각형이어도 된다. Spots is not limited to circular and may be polygonal. 쇄선으로는 양단이 둥근 실선을 연결한 것, 장방형상의 실선을 연결한 것이어도 된다. The chain line is not connected even if the solid lines on the both ends of which are connected to the solid round, rectangular. 평면방향에서 본 다수의 패턴형상은 동일형상으로 한정되는 것이 아니며 반점, 쇄선 또는 직선의 조합도 가능하며, 복수 패턴의 크기나 폭을 변화시켜도 된다. A plurality of pattern feature viewed from the planar direction is not limited to the same shape, and can also be a combination of a spot, line or a chain line, it is also possible to change the size or width of a plurality of patterns. 도광체의 투명재료로는, 아크릴 이외에, 폴리스틸렌, 폴리카보네이트, ABS 수지 등과, 이종폴리머를 분산시킨 광산란성수지 등도 이용된다. Of a transparent material of the light guide, in addition to acrylic, polystyrene, polycarbonate, etc. are used as the light-scattering resin was ABS resin, dispersed heterogeneous polymer.

도 2 는 도 1 단면의 부분 확대도로서, 1 차 광원으로 부터의 광선은 도광체의 출사면에서의 평활면 (3b) 과 대향하는 내면 (3c) 으로 전반사되면서 도광체내를 전반한다. Figure 2 across the light guide body as a partially enlarged cross section of Figure 1, light from the primary light source is totally reflected as the smooth-surface (3b) and the opposite inner face (3c) that in the exit surface of the light guide. 출사면의 볼록패턴 (3a) 에 입사된 광선은 패턴을 따라서,반사, 굴절되고, 일부는 패턴으로부터 직접 출사되며, 또, 일부는 내면에서 반사된 후, 반사판 (4) 에 의해 재반사되어 출사면 (3a, 3b) 에서 출사된다. The light incident on the convex pattern (3a) of the exit surface is in accordance with a pattern reflection is refracted, some of which are directly emitted from the pattern, and some after being reflected by the inner surface, is re-reflected by the reflective plate 4 emitted is emitted from the surface (3a, 3b).

① 패턴형상에 대하여 ① respect to the pattern

도 3 은 단면이 사다리형 볼록형상인 패턴을 일례로 하여, 입사된 광선의 단위패턴에서의 반사굴절, 즉 산란반사의 거동을 분류한 것이다. 3 is a cross-section with a trapezoidal-shaped convex pattern as an example, classify catadioptric, that is the behavior of the scattering reflection of the unit pattern of the incident light. 도 3(a) 와 같이 단면이 사다리형상 패턴 (3a) (사다리형상 ABCD) 의 변 (AD) 으로 부터 입사된 광선 (L0) 은 변 (AB, BC, CD) 에 의해 전반사되어, 그대로 변 (AD) 을 거쳐 도광체내로 돌아가고, 내면 (3c) 에서는 전반사 임계각이내로 다시 전반사되어 전반광이 되는 것으로, 이 광선은 출사되지 않는다. Figure 3 (a) like pattern in cross section a ladder, such as (3a) side (AD) by light (L0) incident from the (a ladder shape ABCD) is totally reflected by the side (AB, BC, CD), as it changes ( via the AD) to return to the light guiding body, the inner surface (3c) is within the total reflection critical angle of total internal reflection again to be the propagation light, the light is not emitted. 이와 같이, 패턴에 입사된 전광선 (L0) 중, 출사에 기여하지 않은 광선 (L1) 의 비율이 큰 패턴은 산란출사효율이 낮은 패턴이라 할 수 있다. In this way, a large proportion of the total light pattern (L0) of, the light (L1) does not contribute to the emission incident on the pattern may be referred to as a low emission efficiency, scattering pattern. 단, 이 광선 (L1) 은 다시 전반광이 되므로, 이후 서술하는 것과 같이, 손실을 수반하지 않는다. However, the light (L1) does not, involve a loss, such as described later, since the propagation light again.

도 3(b) 에서는 패턴 입사광 (L0) 이 사다리형 (ABCD) 에 따라 전반사를 반복하여, 변 (AD) 을 거쳐 도광체 (3) 로 복귀되지만, 내면 (3c) 으로부터 임계각을 넘어 출사되는 광선 (L2) 이 된다. Figure 3 (b) the pattern to the incident light (L0) is repeatedly totally reflected, depending on the trapezoidal-shaped (ABCD), via the side (AD), but returns to the light guide member 3, light rays that fall emitting a critical angle from the inner surface (3c) It is a (L2). 내면 (3c) 에는 공기층 (7) 을 거쳐 반사시트 (4) 가 있으므로, 광선 (L2) 은 반사시트 (4) 에 의해 반사되어, 도광체 (3) 를 가로질러 출사면에서 출사되는 유효한 광선이다. The inner surface (3c) is because the reflective sheet (4) through the air layer 7, the light (L2) is reflected by the reflective sheet 4, is an effective light beam that is emitted from the exit surface across the light guide (3) . 그러나, 내면에 설치된 반사시트 (4) 는 확산반사시트 또는 금속증착 등을 한 경면반사시트로, 이와 같은 반사체를 이용하는 경우에는 반드시 광의 손실을 수반한다. However, if the reflecting sheet 4 provided on the inner surface is a mirror-reflecting sheet such as a diffusion reflection sheet or a metal deposition, using such a reflector it is to be accompanied by a loss of light. 첫번째로, 반사시트 자체에 의한 반사손실이다. First, the reflection loss caused by the reflection sheet itself. 반사시트가 확산반사시트인 경우는, 반사시트 그 자체의 반사율이 100가 아니고, 또한 반사시트 수직방향 뿐만 아니라 수평방향으로도 균등하게 반사되므로, 반사광이 전부 도광체로 재입사될 수 없기때문에 손실이 발생한다. When the reflective sheet of the diffuse reflection sheet, the reflectance of the reflective sheet by itself rather than 100, and is therefore not only a reflective sheet vertically Fig uniformly reflected in a horizontal direction, since the reflected light can all be re-incident body light guide loss Occurs. 또, 반사시트가 금속경면 반사체인 경우에도, 일반적으로 그 반사율은 80 ∼ 90정도로, 반사체 자신의 흡수손실이 크다. Further, even when the reflection sheet is a metallic specular reflectors, typically the reflectivity is about 80 to 90, the reflector is greater their absorption loss. 둘째로, 도광체 (3) 와 공기층 (7) 의 굴절율이 다른 계면에서의 반사손실의 문제이다. Second, the refractive index of the light guide 3 and the air layer 7, the problem of the return loss at the other interface. 예를 들면, 도광체가 아크릴수지 (굴절율 1.49) 와 공기 (굴절율 1.00) 의 계면을 수직으로 통과하는 광선인 경우, 적어도 하나의 계면에서 약 4, 2 개의 계면에서 약 8의 반사로 되어, 수직이 아닌 경우에는 더욱 커진다. For example, when the light beam vertically passed the surface of the light guide body is an acrylic resin (refractive index 1.49) and air (refractive index 1.00), is at least one surfactant from about 4, the two interface to reflection of about 8, the vertical If not, the larger the. 내면에 출사된 광선 (L2) 이 반사시트 (4) 에서 반사되어 출사면에 출사될 때, 3 개의 계면을 경유하게 된다. When the light rays (L2) emitted to the inner surface is reflected by the reflecting sheet 4 to be emitted to the exit surface, it is via the three surfactants. 이 계면반사광 중, 출사면을 향하는 광은 유효하게 이용되지만, 대부분은 방향성을 잃은 미광으로 되어 이용할 수 없는 손실이 된다. The interface of the reflection light, the exit surface facing the light but effectively used, most of the loss is not available is lost as stray light directionality. 즉, 도 4(b) 에서의 광선 (L4) 은 광선이용효율이 낮은 산란반사광선으로, (L4) 가 많아지는 패턴형상은 광선이용효율이 낮은 손실이 큰 패턴이 된다. In other words, the light (L4) in FIG. 4 (b) is a light use efficiency is a low scattering reflected light, (L4), the pattern shape in which a lot is a large pattern with low loss of light utilization efficiency.

도 3(c) 에서는 입사광 (L0) 이 사다리형 (ABCD) 의 변 (CD) 으로부터 굴절투과되어 공기층 (7) 에 일단 출사되지만, 하방을 향하고 있으므로 반사산란면의 평활면 (3b) 에 재입사된다. Figure 3 (c) the incident light (L0) is but refracted transmission are once emitted to the air layer 7 from the side (CD) of the trapezoidal-shaped (ABCD), it faces downward again incident on the smooth surface (3b) of the reflection scattering surface do. 출사면 (3b) 과 내면 (3c) 은 거의 평행이므로, 이 광선은 내면 (3c) 으로부터 출사되어 (L3) 이 되고, 반사시트 (4) 에서 재반사되어 출사면으로부터 출사되는 유효한 광선이다. Emitting surface (3b) and the inner surface (3c) is because it is substantially parallel to, the light is an effective light beam that is emitted from the exit surface is reflected back on the exit (L3) and the reflective sheet (4) from the inner surface (3c). 그러나, 상술의 (L2) 와 동일하게 반사시트에서의 손실과 굴절율이 다른 계면을 5 개 경유하기 때문에, (L2) 와 동일하게 손실이 큰 것이다. However, since the loss of the refractive index in the same manner as the above-described reflective sheet (L2) to the other interface via 5, will equally a great loss and (L2).

도 3(d) 에서는 입사광 (L0) 이 사다리형 (ABCD) 의 변 (CD) 에서 굴절투과하여 (L4) 로서 출사면 상방으로 향하는 유효한 광선이 되는 것이다. Figure 3 (d) will be in the effective light beam upward toward the output surface as a refracted transmission to (L4) in the sides (CD) of the incident light beam (L0) ladder-type (ABCD). 이 산란반사광 (L4) 은 반사시트에서의 손실이 없고, 굴절율이 다른 계면의 통과회수가 가장 적다. The scattered reflection light (L4) is no loss in the reflective sheet, the refractive index of the low-pass recovery of the other interface. 즉, (L4) 가 출사면으로부터 직접 출사되므로 광선이용효율이 가장 높은 산란반사광선으로, 이 광선이 많아지는 것과 같은 패턴이 가장 바람직하다. That is, (L4) that is directly emitted from the exit surface light use efficiency is the highest scattering reflected light, it is most preferable that the same pattern as the light beam is increased.

이상과 같이 계면이 사다리형 볼록형상인 경우에 대하여 설명하였지만, 단면이 원호볼록형상인 경우도 동일하므로, 하나의 단위 패턴에 대하여 입사된 광선 (L0) 이 (L1, L2, L3, L4) 에 산란반사되는 비율을 고찰함으로써, 단위패턴의 산란반사성능이나 광선유효 이용효율을 평가할 수 있다. Although the interface is described the case the trapezoidal-shaped convex As described above, the cross section is an arc convex when merchants also the same, the scattering reflection to a light (L0) a (L1, L2, L3, L4) is incident with respect to a unit pattern by considering the rate at which, it is possible to evaluate the scattered reflection performance and light utilization efficiency of the unit pattern. 패턴의 전입사광선 (L0) 에 대하여, 산란반사광선 (L2+L3+L4) 의 비율이 큰 패턴이 산란반사효율이 높은 패턴이고, 또한 산란반사광선 (L4) 의 비율이 클수록 손실이 적어, 광선이용효율이 높은 패턴이 된다. With respect to all incident light beam (L0) of the pattern, scattered reflected light (L2 + L3 + L4) is larger pattern is the scattering reflective efficient pattern proportion of, and also less loss the higher the proportion of the scattered reflected light (L4), light use efficiency is this pattern is high.

본 발명자들은 도 4 와 같은 아크릴도광체 (아크릴굴절율 1.49, 공기굴절율 1.00) 의 볼록형상 패턴에 대하여 단위패턴의 산란반사특성을 시뮬레이션하였다. The present inventors simulated a scattering reflection characteristics of the unit pattern with respect to the convex pattern of the acrylic FIG housing (acrylic refractive index of 1.49, the air refractive index 1.00) as shown in FIG 4. (a) 와 같이 단면이 사다리형 (ABCD) 인 경우, (b) 와 같이 단면이 원호 (ABC) 인 경우에 대하여, 각각 그 폭 (W) 에 대하여 높이 (H) 를 변화시켜 계산하였다. The cross-section as shown in (a) was calculated when the ladder-type (ABCD), a case of the cross section is a circular arc (ABC) as shown in (b), respectively, by changing the height (H) relative to its width (W). 사다리형 (a) 에 대해서는 사다리형 사면각도 (δ) 도 변화시켜 계산하였다. Ladder-like slope angle for the ladder-type (a) (δ) was calculated also varied. 사다리형 (a) 에서는 입사변 (AD) 으로부터, 원호 (b) 에서는 입사변 (AC) 로부터 입사하는 것으로 하고, 입사각 (θ)=0°로 부터 임계각 (θ)= θc(=47.8°) 까지 균등하게 입사되는 것으로 하여 산란광선이 (L1 ∼ L4) 가 되는 비율을 계산하였다. In the ladder-type (a) from the incidence side (AD), the arc (b) in the incident side from that which is incident from the (AC), and the angle of incidence (θ) = 0 ° to a critical angle (θ) = θc (= 47.8 °) and to be uniformly incident calculated the ratio of scattered light that (L1 ~ L4). 입사광선 (L0) 의 입사위치는 각각의 입사변을 100 등분한 각 등분점으로 부터, 입사각은 (θ)=0 ∼ θc 를 100 등분한 각 등분각도에서, 합계 1 만개의 등강도광선을 발생시켜, 각각의 패턴에 입사시켰다. From the incident position of the incident light beam (L0) are each equally divided point 100 equal parts each of the incident side, the incident angle (θ) = a 0 ~ θc in each equally divided angle 100 equal parts, generating the like intensity beams of the total 10,000 was, was incident on each of the patterns. 패턴을 형성하는 공기계면에서의 정반사·굴절을 계산하여 광선추적을 행하여, 산란반사광선 (L1 ∼ L4) 으로 집계하고, 전광선 (L0) 에 대한 비율을 계산하였다. By calculating the specular reflection and refraction at the air interface to form a pattern by performing the ray tracing, by aggregates scattered reflected beams (L1 ~ L4), which was calculated the ratio of the total light (L0).

도 4 의 각각의 형상에 대하여, 패턴폭 (W) 과 높이 (H) 의 비인 H/W 에 대하는 (L1, L2, L3) 등의 전입사광 (L0) 에 대하는 비율을 계산하고, 그 결과를 사다리형에 대하여 도 5 ∼ 11 에, 원호에 대하여 도 12 를 나타낸다. For each image of the Figure 4, the pattern width (W) and height calculating the former ratio treat an incident light beam (L0), such as (L1, L2, L3) to treat the ratio H / W of the (H), and the results in Fig respect to the trapezoidal-shaped 5-11 shows a 12 with respect to the arc. (L1+L2+L3) 인 각각의 비율의 합이 패턴산란 반사효율 (이후, η1 으로 나타냄) 로, η1 이 클수록 작은 패턴에서도 큰 산란반사성능을 갖는 바람직한 패턴이다. The sum of each of the ratio of (L1 + L2 + L3) (indicated as after, η1) scattering patterns in reflection efficiency, a desired pattern η1 is larger with a large scattering reflection performance in a small pattern. η1 은 패턴높이를 높게 즉 H/W 가 커지면 단조롭게 증대되지만, 각각의 비율에 일정한 H/W 이상에서 포화한다. η1 is monotonously increased, but that is greater the H / W increasing the pattern height, and saturated at a constant H / W more than the proportion of each. 일반적으로 패턴은 낮을수록 제조하기 쉬우므로, 제조상의 상황도 고려하면 최적인 H/W 가 존재하는 것을 나타내고 있다. In general, patterns are more likely to more production is low, even when considering a manufacturing situation represents that the optimum H / W exists.

단면이 사다리형 (도 5 ∼ 11) 인 경우에 대하여, 직사각형 (도 5) 에서는 H/W 를 크게 하여도 산란반사효율 (η1) 은 0.88 보다 올라가지 않고 산란효율이 낮지만, 경면각 δ≥5° 인 사다리형 (도 7 ∼ 11) 에서는 H/W≥0.2 이면 η1 〉0.8 또한 H/W≥0.3 이면 η1 〉0.95 로 되어 바람직한 패턴이 된다. With respect to the case of the trapezoidal-shaped cross section (Fig. 5-11), rectangular (FIG. 5) even if increasing the H / W scattering reflection efficiency (η1) is only the scattering efficiency without rise lower than 0.88, each mirror δ≥5 ° the ladder-type (Fig. 7-11) when the H / W≥0.2 η1> 0.8 is also H / W≥0.3 is in η1> 0.95 is the desired pattern. 단면이 원호 (도 12) 인 경우는 H/W≥0.2 에서 η1 〉0.9 또한 H/W≥0.3 에서 η1 〉0.95 로 되어, 높이가 낮아도 산란반사효율이 높아 바람직한 패턴이다. If the cross section is a circular arc (12) is in the H / W≥0.2 η1> 0.9 is also at the H / W≥0.3 as η1> 0.95, a desired pattern is low, increase the scattering reflection efficiency high.

광선이용효율의 관점에서는, L4 의 비율 (이후, η2 라 나타냄) 이 높을수록저손실로 바람직하다. From the viewpoint of light utilization efficiency, the higher the ratio of L4 (indicated later, η2 D) is preferably a low loss. η2 도 H/W 가 크고, 높이가 높은 패턴일수록 커진다. Η2 is also H / W large, the greater the more the higher the height pattern. 직사각형 (도 5), 사다리형 (도 6 ∼ 11) 의 경우는 사다리형 사면각 δ=40°(도 11) 을 제외하고, H/W≥0.2 에서 η2〉0.4 가 되고, 또한 H/W≥0.3 에서 η2 〉0.6 이 되어 바람직한 패턴이다. Rectangular (Fig. 5), the ladder-type (Fig. 6-11) In the case of the ladder-like samyeongak is δ = 40 ° (Fig. 11), H / from W≥0.2 η2> 0.4 exclude, and H / W≥0.3 in η2> it is the preferred pattern of 0.6. 원호 (도 12) 에서는, H/W ≥0.2 에서 η2〉0.4 로 되고, 나아가서는 H/W ≥0.3 에서 η2〉0.6 이 되어 바람직하다. The circular arc (12), in the H / W is ≥0.2 to η2> 0.4, and further preferable is a η2> 0.6 in the H / W ≥0.3.

산란반사성능 (η1) 이 큰 것이 바람직한 한편, 광선이용효율 (η2) 이 낮은 경우에는 손실을 수반하는, 고휘도인 패턴분포설계를 위해서는 바람직하지 않다. Is scattered reflection performance (η1) is larger while preferred, is not preferred For the light use efficiency (η2), the high-intensity distribution pattern designed to involve the loss if the low. 즉, η1 과 η2 의 양자가 높고 또한 양자의 차이가 작은 것이 바람직한 패턴이다. That is, a high quantum of η1 and η2 also be a difference in both the small desired pattern. 또, 금형의 절삭, 성형전사성 또한 금형과 성형품의 이형성을 고려하면, 패턴이 미세하고 또한 패턴단면폭 (W) 에 대하여 높이 (H) 가 낮은, H/W 가 작은 패턴은 제조가 용이하지만, 대체로 H/W 가 1 에 가까운 패턴은 사실상 제조가 불가능에 가깝다. Further, when cutting, molding transferability of the mold also considering the release of the mold and the molded article, the pattern is fine, and also is low, H / W is a small pattern height (H) with respect to the pattern Section width (W) is is easy to manufacture, but the substantially close pattern in H / W 1 is in effect producing the close to impossible. 또한 사다리형 사면각 (δ) 이 작고, 특히 δ=0°인 경우에는, 금형과 성형품과의 이형이 곤란해져 생산에 적합하지 않다. In addition, a ladder-type samyeongak (δ) is smaller, in particular in the case of δ = 0 °, is not suitable for production becomes difficult in releasing the mold and the molded article. 이와 같이, 광학적으로도 양호하고 제조상도 문제가 없는 바람직한 패턴으로는 다음과 같은 것이 있다. In this way, optically it is also good and it has the following in a desired pattern with no manufacturing problem.

하나는, 단면이 대략 사다리형으로서, 그 단면폭 (W) 과 높이의 비에 대하여 0.2 ≤ H/W ≤ 1.0 인 볼록패턴이다. One is, as a substantially trapezoidal-shaped cross section, a convex pattern 0.2 ≤ H / W ≤ 1.0 with respect to the ratio of the Section width (W) and height. 보다 바람직한 것은, 0.3 ≤H/W≤0.8 이다. Even more preferably, it is 0.3 ≤H / W≤0.8. H/W〈0.2 이면 광선이용효율 η2 가 낮으므로 밝은 도광체가 불가능하고, H/W〉1.0 에서는 금형제작이 곤란하여 성형성도 저하된다. In the H / W <0.2, and if the light use efficiency is low, since η2 not light the light guide body is, H / W> 1.0 The mold is lowered Chengdu molding difficult. 직사각형 (도 5) 도 η1 과 η2 의 양자모두 동일하게 높고, 광학적으로는 바람직하지만, 사면각이 없으므로 금형의 절삭이 곤란하고, 성형시에도 금형과 성형품의 이형이 곤란해진다. It is rectangular (Fig. 5) is high to the same from both of η1 and η2, optically is preferred, because there is no samyeongak the mold cutting is difficult, and the release of the mold and the molded article is difficult, even during the molding. 따라서, 단면이 대략 사다리형으로, 그 경사각 (δ) 은 2°≤δ≤30°가 바람직하고, 5°≤δ≤20°가 더욱 바람직하다. Thus, a substantially trapezoidal-shaped cross section, the angle of inclination (δ) is a 2 ° ≤δ≤30 ° is preferable, and more preferably 5 ° ≤δ≤20 °.

또 하나는, 단면이 대략 원호로, 그 단면폭 (W) 과 높이 (H) 의 비에 대하여 0.2 ≤H/W≤0.5 인 볼록형상패턴이 바람직하다. The other is, in a substantially arcuate cross-section, is preferably 0.2 ≤H / W≤0.5 of convex pattern with respect to the ratio of the Section width (W) and height (H). 더욱 바람직하게는, η1 과 η2 가 높고, 또한 그 차이가 작은 0.3 ≤H/W≤0.5 가 되는 것이다. More preferably, the high η1 and η2, also that the difference becomes a small 0.3 ≤H / W≤0.5. H/W〈0.2 이면 광선이용효율 (η2) 가 낮아, 고휘도인 도광체로 할 수 없다. H / W <0.2 If the lower the light utilization efficiency (η2), the high luminance of the light guide body can not. 금형이나 성형성에 대해서는, 0.2≤H/W≤0.5 에 있어서는, H/W 가 낮으므로 용이하게 제조가능하다. For gender mold and molding, in a 0.2≤H / W≤0.5, since H / W is low, it easily can be produced.

② 출사면에 산란반사패턴을 형성할 것 ② will form a reflection pattern to scatter the exit surface

본 발명은 산란반사패턴을 출사면에 형성하는 것이지만, 종래와 같이 출사면의 대향면인 내면에 패턴을 배치하는 경우보다 고휘도가 되는 이유는 다음과 같다. The invention would be to form a reflection pattern to scatter the exit surface, that is why the high brightness than the case wherein the pattern on the facing surface of the inner surface of the light exit surface as in the prior art is as follows. 도 1 ∼ 4 에 있어서 도광체 (3) 를 상하반대로 한 것이 내면에 패턴을 형성한 경우에 상당하고, 도 3 등에서 (L2) 및 (L3) 이 내면의 반사시트를 경유하지 않고 출사되는 손실이 적은 광선이용효율 (η2) 이 큰것으로, (L4) 가 반사시트를 경유하여 출사되는 광선이용효율 (η2) 이 낮은 출사광이 된다. This is also the loss of light emitted without passing through the light guide (3) (L2) to be an upside down corresponding to the case of forming a pattern in its inner surface, and in Figures 3 and (L3) a reflective sheet of the inner surface in the 1-4 less light use efficiency (η2) that is greater, and the (L4) the light which is emitted via a reflective sheet utilization efficiency (η2) is a low output light. 즉, 광선이용효율 (η2) 에 대해서는, 본 발명으로 이루어지는 출사면측에 패턴을 형성하는 경우에는 (L4) 가 중요한 것에 대하여, 내면패턴의 경우에는 (L2 + L3) 가 중요해진다. That is, as for the light use efficiency (η2), the case of forming a pattern on the emission surface side consisting of the present invention with respect to (L4) is important, it is the (L2 + L3) is important for the inner surface pattern. (L2 + L3 + L4) 가 단위패턴의 산란출사효율 (η1) 을 나타내는 상황은 동일하다. (L2 + L3 + L4) is a situation that the scattering emitting efficiency (η1) of the unit pattern is the same. 도 5 ∼ 12 에 의해 (L2+L3) 은, 단면이 사다리형인 것 (도 5 ∼ 11), 단면이 원호인 것 (도 12), 특히 H/W 가 0.2 ∼ 0.3 보다 큰 경우에는,(L2+L3) 의 비율보다 (L4) 의 비율이 매우 크다. (L2 + L3) by 5 to 12 are, when the cross-section of a ladder type one (Fig. 5-11), the cross section being of a circular arc (12), in particular H / W is greater than 0.2 ~ 0.3, (L2 + L3) the very high ratio of more than (L4) ratio. 따라서, 출사면측에 패턴을 설치함으로써 광선이용효율 (η2) 이 높아 밝은 도광체로 된다. Thus, a light use efficiency (η2) is highly bright light guide body by providing the pattern on the emission surface side.

③ 미세패턴일 것 ③ would be a fine pattern

종래, 도트 인쇄의 인쇄정밀도나 기계가공의 가공정밀도의 제약으로 부터, 산란반사패턴의 피치가 1 ㎜ 정도로 거칠기 때문에, 출사면에 패턴을 형성하면 출사면측에 확산시트 등을 배치하여도 개별의 패턴에 의한 국부적인 휘도불균일을 균일화할 수 없고, 그 위에 배치되는 프리즘시트나 액정패널에서 모아레가 발생하는 문제가 있었다. Conventionally, from the constraint of the processing accuracy of dot printing processing of the printing accuracy and the machine, since the roughness of the pitch of the scattered reflection patterns about 1 ㎜, when forming a pattern on the exit surface with individual of the pattern by placing a diffusion sheet or the like to the emission surface side can not be made uniform to localized non-uniformity in luminance caused by, there is a problem that moire occurs in the prism sheet and the liquid crystal panel disposed thereon. 이 때문에도 산란반사패턴은 광출사면에 대향하는 내면에 형성하는 것이 통례였다. For this reason, also scattering reflection pattern that was a common practice to form the inner surface opposite to the light exit surface. 이 문제는, 미세한 패턴을 미세한 피치로 형성함으로써 회피할 수 있고, 본 발명에 의한 볼록패턴은, 도 13 과 같은 포토리소그래피를 이용하여 미세화하여 형성할 수 있으며, 금형에 의해 성형할 수 있다. This problem, can be avoided by forming a fine pattern with a fine pitch, a convex pattern according to the present invention can be formed by using a fine photolithography, such as 13, it can be molded by a mold. 먼저, (a) 유리 등의 기판에 소정의 막두께가 되도록 레지스트를 스핀코팅 등의 방법으로 도포한다. First, (a) is coated with a resist, for example by spin coating so that a predetermined thickness of a substrate of glass or the like. 다음에 (b) 전자빔이나 레이져 묘화장치 등으로, 소정의 패턴을 직접 묘화하거나, 소정의 패턴을 묘화한 포토마스크를 레지스트막에 겹쳐 자외선노광 등을 함으로써 레지스트막에 패턴을 노광한다. Next to the (b) an electron beam or a laser drawing apparatus or the like, directly drawing a predetermined pattern, or to expose the pattern on the resist film by exposure to ultraviolet light, such as overlapping a photomask drawing a predetermined pattern on a resist film. (c) 패턴이 노광된 레지스트막을 현상하여, 기판 상에 레지스트패턴이, 단면이 예를 들면 사다리형 볼록형상이 되도록 형성된다. (C) developing the exposed resist film is patterned, the resist pattern on the substrate, and is formed such that the cross section is, for example, ladder-like convex shape. 이 때의 패턴의 높이는 스핀코팅의 막두께로 결정된다. It is determined by the thickness of the height of the spin coating of the pattern at this time. (d) 단면이 사다리형 볼록형상의 경우에는 다음공정인 전기주조로 옮기는데, 단면이 원호볼록형상 패턴을 형성시키는 경우에는, 전기주조공정 전에, 사다리형 볼록형상의 레지스트패턴을 예를 들면 오븐 등으로 포스트베이크하면 사다리형상 레지스트 패턴은 용이하게 대략 원호형상 패턴으로 변형시킬 수 있다. (D) if the cross section is on the ladder-like convex, the next step in omgineunde by electroforming, the cross-section in this case to form a circular convex shape pattern, before the electroforming process, for example, a resist pattern on the trapezoidal-shaped projecting post with an oven, etc. When baking ladder-like resist pattern it can be easily modified in a substantially arcuate pattern. (e) 이 패턴면을 도전화처리한 후, 니켈전기주조 등에 의해 패턴이 형성된 성형용의 금형 (17) 을 얻는다. (E) a conductive screen after processing the pattern surface, to obtain a mold 17 for molding the pattern is formed by nickel electroforming. 이 금형을 이용하여 아크릴 등의 투명재료를 이용하여 사출성형법 또는 프레스성형법을 이용하여 정밀하고 미세한 산란반사패턴이 형성된 도광체가 제조된다. The mold body is made precise and fine scattered reflection patterns are formed in the light guide by an injection molding or press molding using a transparent material such as acrylic using.

패턴의 묘화는 전자빔 묘화법이면 0.1 ㎛ 정도의 묘화정밀도가 있고, 레이저빔 묘화법도 1 ∼ 2 미크론의 정밀도가 있으므로, 임의의 평면형상의 수 10 ㎛ 정도의 미세한 패턴이 형성된 금형을 고정밀도로 또한 용이하게 작성할 수 있다. Imaging of the pattern is an electron beam drawing method and the drawing accuracy of about 0.1 ㎛, laser beam imaging laws, so the precision of one to two microns, the mold fine pattern of the number on any of the planar 10 ㎛ extent formed to a high accuracy also easily you can write. 패턴의 폭 (W) 은, 수 ㎛ 이상에서 임의로 가능하지만, 미세한 구조에 의한 간섭색 (일본 특개평 6-160636 호 공보 참조) 이 나오지 않도록 충분히 크면서도, 또한 휘도불균일이 눈에 띠지 않도록 충분히 작은 것이 바람직하고, 5 ∼ 300 ㎛ 정도가 바람직하며, 10 ∼ 200 ㎛ 가 더욱 바람직하다. Width (W) of the pattern, may be at least ㎛ but optionally, an interference color by the fine structure (see Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-160636) it is small enough not yet large enough to ttiji a way that they do not, and the brightness non-uniformity eye preferably, 5 ~ 300 ㎛ degree is preferred, and more preferably 10 ~ 200 ㎛. 레지스트패턴의 높이, 즉 원호패턴의 높이 (H) 는 스핀코팅의 막두께로 용이하게 콘트롤가능하며, 예를 들면 수 ㎛ ∼ 30 ㎛ 가 가능하다. The height of the height of the resist pattern, that is, a circular arc pattern (H) can be easily controlled by the thickness of the spin coating and, for example, it is possible to be ㎛ ~ 30 ㎛. 또, 사다리형 사면각도 (δ) 는 포토마스크와 레지스트기판의 사이에 스페이서를 끼우는 등의 노광조건, 또는 현상조건에 의해, δ=5∼40°는 억제가능하며, 이를 열처리함으로써 단면이 대략 원호형상인 패턴도 형성할 수 있다. The ladder-type surface angle (δ) is a photo mask and by exposure conditions, developing conditions, or the like sandwich a spacer between the resist substrate, δ = 5~40 ° can be suppressed, and a substantially arcuate cross-section by heat-treating them shaped pattern can be formed.

본 발명을 실시하는데 있어서 제조방법을 한정하는 것은 아니지만, 이와 같은 포토리소그래피기술에 의해, 종래의 기계절삭, 레이저가공, 케미컬에칭 등의 패턴가공방법에서는 용이하게 얻을 수 없었던 것이, 단면이 사다리형이나 원호패턴에서 임의의 평면형상을 갖는 다수의 정밀하고 미세한 패턴을 대화면에 고정밀도로 우수한 재현성으로, 또한 용이하게 저비용으로 형성할 수 있다. Not limit the manufacturing method in the practice of the present invention, but, on the other by the same photolithographic technology, the pattern processing method, such as conventional mechanical cutting, laser processing, chemical etching that could not be easily obtained, shaped cross-section ladder or a plurality of precise and fine pattern having any planar shape in a circular arc pattern with a good reproducibility with high accuracy in a large screen, and can easily be formed at low cost.

④ 면정밀도 ④ surface accuracy

도광체의 평활면 (3b) 이 경면인 것은, 광을 전반사하여 산란에 의한 손실 등이 없이 광원에서 먼 곳으로 도광시키는데 중요하다. It is a smooth surface (3b) of the light guide a mirror surface, the total reflection of light is important in the light guide away from the light source without such a loss due to scattering. 이러한 관점에서도, 레지스트기판을 경면정밀도가 높은 유리기판으로 함으로써, 성형품의 평활면 (3b) 의 출사면조도를 0.2 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. In this respect, it is preferred that the resist substrate by a high-precision mirror surface glass substrate, for emitting the surface roughness of the smooth surface (3b) of the molded product to less than 0.2 ㎛. 또, 패턴의 산란반사효율이나 광선이용효율 또는 재현성에 있어서, 원호패턴의 볼록부면이나 사다리형 볼록꼭대기변의 직선부에 대응하는 면의 평활도 및 재현성이 중요하지만, 스핀코팅 등으로 형성된 면은 매우 평활하여, 노광, 현상처리후도 이 평활도는 유지되고, 또한 포스트베이크 등을 실시하여 볼록형상 레지스트패턴을 원호형상으로 변형하는 경우에는 더욱 양호한 평활도가 얻어진다. In addition, in the scattering reflection efficiency and the light utilization efficiency or reproducibility of the pattern is important smoothness and reproducibility of the surface corresponding to the convex surface or a trapezoidal-shaped convex top side of the straight portion of the circular pattern, but the surface formed by spin coating is very smooth and, even after the light exposure and development this smoothness is maintained, also when subjected to post-baking, etc. to deform the convex resist pattern has a circular arc shape is obtained more excellent smoothness. 즉, 출사면 조도 0.2 ㎛ 이하의 양호한 경면을 갖는 사다리형 볼록면 및 원호볼록면을 용이하게 좋은 재현성으로 형성할 수 있다. That is, the trapezoidal-shaped convex surface and a circular arc convex face having a good mirror-emitting surface roughness of less than 0.2 ㎛ can be formed in good reproducibility easily.

⑤ 볼록패턴의 유리성 ⑤ glass of the convex pattern St.

단위 원호볼록 및 사다리형 블록형상패턴의 산란반사특성은, 이미 서술한 바와 같이 산란반사면 (3b) 를 기준으로 설치된 볼록형상 패턴의 개구부, 즉 도 4(a) 의 사다리형 (ABCD) 의 변 (AD) 및 도 4(b) 의 원호 (ABC) 의 변 (AC) 에 입사된 광선만을 고려하면 되고, 패턴이 밀접하게 배치되어도 인접하는 패턴의 영향은 작고, 휘도균일을 위한 패턴밀도설계가 용이하다. Scattering reflection characteristics of the unit arc convex and the trapezoidal-shaped block-like pattern, the opening of the convex pattern provided by the scattering reflection surface (3b), as already described, i.e., sides of the trapezoidal-shaped (ABCD) of Figure 4 (a) (AD) and is there is shown only considers 4 (b) the light beams incident on the side (AC) of the arc (ABC) of, even if the pattern is closely placed influence of the pattern adjacent to the pattern density design for small, brightness uniformity easy. 그러나, 오목형상 패턴의 경우는 복잡하다. However, it is complicated if a concave pattern. 도 14 는 사다리형 오목형상 패턴을 예로 들은 광선추적의 설명도로서, (a) 는 패턴이 저밀도로 배치된 경우, (b) 는 고밀도인 경우를 나타낸다. 14 is an explanatory view of an example ray tracing are a ladder-like concave-shaped pattern, (a) when the pattern is arranged in a low-density, (b) shows a case of high density. 각각, 단위패턴인 사다리형 (ABCD) 에 착안하면, 산란반사에 유효한 것은 변 (AB) 이고, 변 (AB) 이 상기 볼록패턴의 개구, 즉 도 4(a) 에서의 변 (AD) 에 상당한다. Each unit In regard to a pattern of a ladder-type (ABCD), it is effective for scattering reflection side (AB), and the change (AB) corresponding to the side (AD) at the opening of the convex pattern, i.e., Fig. 4 (a) do. 도 14(a) 의 저밀도의 경우에는, 변 (AB) 의 A 점 부근에 입사될 수 있는 광선은 α1 의 각도범위의 것으로, B 점부근에서는 α2 의 각도범위의 것이 입사된다. For the low density of Figure 14 (a), the light that can be incident on the point A in the vicinity of the sides (AB) is made incident to the angular range of the angular range to the α1, α2 B point vicinity. 변 (AB) 의 중간부의 각 입사점도 동일하다. Each intermediate portion joining viscosity change (AB) is the same. 변 (AB) 에 입사될 수 있는 모든 광선의 총합이 오목패턴 (ABC) 의 개구인데, (a) 에 비해 (b) 의 개구가 패턴이 인접하기 때문에 작아지는 것이 명확하다. Inde side opening of the recess pattern (ABC) the total sum of all the light beams which can be incident on the (AB), it is clear that it is smaller because of (a) to the opening of the pattern (b) compared to the adjacent. 이상은, 사다리형 오목패턴의 경우였지만 원호오목패턴에 대해서도 상황은 동일하다. Above, in the case of the ladder-like concave pattern, but also the situation in the arc concave pattern is the same. 즉, 패턴밀도가 저밀도일 때는 단위패턴의 산란반사성능이 고효율이고, 고밀도일 때에는 저효율이며, 단위패턴의 산란반사성능이 패턴배치밀도에 따라 복잡하게 변화한다. That is, when the pattern density is low density is scattered reflection performance of the unit pattern high efficiency, and low efficiency when the high-density, the scattered reflection performance of the unit pattern is complicated changes depending on the pattern arrangement density. 오목패턴에 있어서는, 이와 같은 복잡함을 수반하므로, 휘도균일로 하기 위한 패턴밀도의 설계가 매우 곤란해진다. In the concave pattern, since this involves a complication like, it is very difficult to design the pattern density to a luminance uniformity.

일반적으로 공기를 계면으로 하는 도광체 평활면에 미소 요철을 갖는 확산시트나 산란반사시트를 접촉시키면, 광은 접촉점에서 도광체계 외부로 산란되어 누출된다. In general, when a contact diffusion sheet or scattering reflective sheet having a minute unevenness on a light guide a smooth surface to the air interface, the light is leaked from the contact point in the light guide system is scattered outside. 이 상황은 확산시트나 반사시트의 미소 요철출사면 상태뿐만 아니라, 눌림에 의해서도 크게 변화된다. This situation not only smiling state irregular exit surface of the diffusion sheet or the reflective sheet, and is largely changed by the depression. 일반의 백라이트는 이와 같은 상황을 포함한 구성으로, 면광원으로서의 균일휘도가 불안정해지기도 한다. General backlight is configured, including such circumstances, and accentuated by the uniform luminance as the plane light source instability. 패턴형성면에 있어서 패턴이 없는 평활면 (3b) 은 도광된 광에 대하여 중요하고, 이와 같은 불안정이없는 것이 바람직하지만, 이 점으로부터 볼록패턴이면 평활면 (3b) 이 확산시트나 반사시트에 접촉하는 일이 없다. Smooth surface (3b) there is no pattern in the pattern forming face is important and with respect to the light guide light, this instability is preferably not, however, if the projection pattern from a point contact on the smooth surface (3b) is a diffusion sheet or a reflective sheet there is no thing. 이상의 이유에서 볼록패턴이 좋다. At least two good reasons convex pattern.

⑥ 패턴의 밀도분포에 대하여 ⑥ for the density distribution of the pattern

일반적으로, 면광원으로서 휘도를 균일하게 하기 위해서는, 1 차 광원에 가까운 부분은 패턴밀도를 낮고, 광원에서 먼부분은 높게 하여 밀도분포를 설계한다. In general, in order to make uniform the brightness as a planar light source, a portion close to the primary light source is low and a pattern density, and design the density distribution in the far portion of the light source is high. 본 발명은 패턴분포에 대하여 한정하는 것이 아니지만, 패턴분포설계에 있어서는 이하의 것이 중요하다. The invention is important more than in the pattern design, but not to limit the distribution with respect to the distribution pattern.

첫번째로, 반점형상, 쇄선형상, 직선형상의 동일평면형상의 단위패턴을 그 간격을 바꾸어 밀도분포를 형성하는 방법이 휘도균일화의 패턴설계상 유리한 것이다. First, the spot-shaped, broken line-shaped, but the unit pattern on the same straight line on the flat type is a method of forming the density distribution to change the interval advantageous design the pattern of the luminance uniform. 그것은 다음의 이유에 의한다. It is due to the following reasons. 먼저 도광체 자신의 형상의 문제가 있고, 다음에 기계가공 등에서도, 포토리소그래피법에 있어서도 패턴의 형상가공 정밀도의 문제로 부터 이론대로는 되지 않는다. First, the light guide and the shape of their problems, then do not have a theory, as also from the problems of geometry processing precision of a pattern on the road, photolithography, etc. machining. 초기의 단계에서는 가공의 재현성을 향상시켜, 시작과 휘도분포의 평가를 반복하여 경험적으로 파라미터를 결정할 수밖에 없다. In the early stages of improving the reproducibility of the process, there is no choice but to determine the empirical parameters to repeatedly evaluate the beginning and the luminance distribution. 이 때, 동일한 도광체에 있어서, 예를 들면 도1(b) 와 같이 패턴의 평면형상을 바꾸거나, 도 5 ∼ 12 와 같이 단면형상이나 크기를 변화시키는 경우에는 개개의 패턴에서의 산란반사성능은 복잡하게 변화되므로, 가공정밀도와 재현성의 문제에 더하여 불확정효소가 증대되어, 휘도를 균일하게 하는 설계가 곤란해진다. At this time, in the case of in the same light conductor, for changing the cross-sectional shape and size as shown in Fig. 1 (b) 5 to 12, or change the plan-view shape of the pattern as in the example, the scattered reflection performance of the individual pattern is so complicated variation, the unidentified enzyme is increased, in addition to the problem of processing precision and reproducibility, it is difficult to design for equalizing the luminance.

둘째로, 개개의 패턴에 입사된 모든 광선이 손실없이, 가능한한 많이 출사면으로부터 출사되는 것과 같은, 산란반사성능이 높은 패턴이 좋지만, 그것은 이하의이유에 의한다. Second, a good, highly scattered reflection performance of the pattern as it is emitted from, the output surface as much as possible without any loss of light is incident on the individual pattern, which is caused by the following reason. 산란반사성능이 낮은 패턴에서도 손실이 작고 패턴입사광이 다시 전반광이 되는 것과 같은 패턴이면, 패턴의 크기를 상대적으로 크게 함으로써, 도광체의 산란반사면의 단위면적당으로 필요한 산란반사성능을 부여할 수 있다. Scattered reflection performance when the pattern such as is the loss of a small pattern incident light throughout the light back in the lower pattern, by increasing the size of the pattern is relatively, to give a scattering reflection performance required to the area of ​​a scattering reflection surface of the light guide unit have. 그러나, 1 차 광원에 먼 곳에서는 특별히 단위면적당의 산란반사성능을 크게 하여, 도광체의 전반광을 효율적으로 출광시키는 설계가 필요한데, 그 때에는 산란반사성능이 부족하게 되어, 고효율의 패턴분포설계가 불가능해진다. However, the distance to the primary light source to specifically increase the scattered reflection performance of the unit area, need a design that efficiently outgoing light the panel light in the light guide, and when the run out of scattered reflection performance, the pattern distribution of the design of high efficiency it becomes impossible. 패턴의 면적밀도를 100로 할 수 없으므로, 도 5 ∼ 12 에서의 H/W 가 큰 고효율의 단위패턴을 가능한한 고밀도로 배치하여도, 산란반사성능을 100로 할 수 없다. Can not be an area density of the pattern 100, also the H / W at 5 to 12 degrees and arranged in a high density as possible the unit pattern of a high-efficiency large, it is not possible to scatter the reflection performance of 100. 고휘도의 패턴설계를 위해서는, 광원에 가까운 곳부터 먼 곳에 걸쳐 대부분의 광을 출사시켜, 먼 곳에서는 남은 광을 100에 가까운 산란반사분포를 하여 출사시키는 설계가 바람직하다. For pattern design of high brightness, by emitting light over most far away from or near to the light source, the distance is preferably designed to emit in the near scattering reflection distribution on 100 the remaining light. 금형제작이나 성형에 있어서, 요철패턴을 고밀도로 배치할 수 있는 한계는, 패턴의 높이에 의존하고, 인접패턴의 거리는 패턴높이 정도까지밖에 작게 할 수 없다. In the mold and the molding, the limits that can be placed in the concave-convex pattern with high density is dependent on the height of the pattern, it can not be made small enough distance kkajibake pattern height of the adjacent pattern. 이 제약하에서 고밀도로 배치하기 위해서는, 패턴높이 (H) 에 대한 패턴폭 (W) 을 크게 하여 인접시키는 것이 좋다. In order to place under the constraint at a high density, it is preferable to greatly adjacent the pattern width (W) to the pattern height (H). 또, 도 1(a) 의 광원 (1) 의 폭방향으로 평행인 방향에서의 휘도불균일을 균일화하기 위해 패턴을 미조정할 때에도 단위패턴의 크기 및 폭을 증감함으로써 대응할 수 있다. In addition, it is possible to respond by increasing or decreasing the size and width of the unit pattern is also adjusted when a non-uniform pattern to the brightness unevenness in a direction parallel to the width direction of 1 (a) light source (1).

이상과 같이, 패턴분포의 설계에 있어서는, 먼저, 반사산란효율이 높은 동일형상의 단위패턴을 간격을 변경 배치하는 설계가 합리적이고, 다음 한계까지의 고휘도화, 약간 휘도불균일의 수정을 위해 패턴형상 및 패턴폭을 증감시키는 방법이 좋다. As described above, in the design of the pattern distribution, the first reflective scattering efficiency and the design is reasonable to change arrangement of the spacing unit pattern of high the same shape, the pattern shape for the luminance, the modification of some non-uniformity in luminance to the next threshold and it may be a method of increasing or decreasing the width of the pattern.

이와 같은 이유에서, 직선형상 광선의 축에 직교하는 단면에서의 단면폭 (W;㎛) 이 10≤W≤200 인 반점형상, 실선형상 또는 파선형상의 볼록형상패턴을 다수 배치하여 설계하는 것이 좋고, 또한 볼록형상물의 단면이 부분적으로 직선부를 갖는 대략 사다리형상으로, 볼록형상물의 단면폭을 (W), 높이를 (H) 로 각각 나타낼 때, H/W 의 비가 0.2≤H/W≤1.0 인 것, 볼록형상물의 단면이 대략 원호로, 볼록형상물의 단면폭을 (W), 높이를 (H) 로 각각 나타낼 때, H/W 의 비가, 0.2≤H/W≤0.5 인 것이 합리적으로 바람직하다. In such a reason, Section width (W; ㎛) in the cross section orthogonal to the axis of the linear beam may be a number placed in this design 10≤W≤200 the convex pattern of the spot shape, a solid line or a broken line-like shape, it is also a substantially ladder shape, when each represent a section width of the bump-shaped protrusions (W), height (H), the H / W ratio 0.2≤H / W≤1.0 the cross section of the bump-shaped protrusions having a linear portion in part, in a substantially circular arc cross-section of the bump-shaped protrusions, each time indicate the section width (W), the height of the bump-shaped protrusions in (H), the H / W ratio, it is preferred that a reasonable 0.2≤H / W≤0.5.

이하, 본 발명을, 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. It will now be described in more detail through an embodiment of the present invention.

실시예 1 Example 1

단위패턴의 단면폭 (W) 을 20 ㎛ 으로 하고, H/W 를 0.5 로서 패턴높이 (H) 가 10 ㎛ 이고, 단면이 대략 사다리형상의 산란반사성능에 적합한 패턴밀도분포를 설계하고, 도 15 에 예시한 바와 같은 패턴의 유리제 포토마스크를 작성하였다. In Fig design a suitable pattern density distribution of the scattered reflection performance of the unit and Section width (W) of 20 ㎛ with the pattern height (H) is 10 ㎛ the H / W as 0.5 of the pattern, the shape in cross section substantially a ladder, and It was prepared a glass photo-mask of the pattern as illustrated. 유리기판에 포지티브형의 포토레지스트를 스핀코팅하고, 이 포토마스크를 포토레지스트 상에 겹쳐, 소정의 광량으로 자외선노광하였다. Spin coating a photoresist of the positive type on the glass substrate and overlaps the photomask onto the photoresist, and ultraviolet light was exposed to a predetermined amount of light. 현상액을 이용하여 현상하고, 유리기판상에 그 단면의 높이가 10 ㎛ 의 대략 사다리형 볼록형상의 레지스트패턴을 형성하였다. Developing using a developing solution and to form a substantially trapezoidal-shaped convex resist pattern on the of the height of the end face 10 ㎛ on a glass substrate. 이 레지스트면에 수 10 ㎚ 두께의 니켈 스퍼터링을 행하여 도전화처리하여, 300 ㎛ 두께로 니켈 전기주조를 실시하여 금형을 제작하였다. Treated conductive screen by performing the sputtering of nickel can 10 ㎚ thickness on the resist surface, a mold was manufactured by performing nickel electrocasting with 300 ㎛ thickness. 이 금형에 의해 사출성형을 행하여, 10.4 인치 크기, 긴변측 입광단부의 두께가 3.0 ㎜, 대향단부의 두께가 1.1 ㎜ 인 단면이 테이퍼형상으로, 하면에 도 15 와 같은 패턴이 그 단면형상의 설계높이가 된 대체로 사다리형 볼록형상의 패턴이 다수 형성된 아크릴제 도광체를 얻었다. Subjected to injection molding by a mold, 10.4 inches, the thickness of the long byeoncheuk incident end by 3.0 ㎜, the thickness of the opposite ends 1.1 ㎜ cross section tapered shape, there is shown the pattern is designed in the cross-sectional shape, such as a 15 to the pattern on the whole height of the ladder-like convex shape is formed to obtain a plurality of acrylic first light guide. 결과는 표 1(실시예 1) 과 같고, 다수 형성한 패턴의 단면형상은 대체로 동일하였으며, 패턴의 전사성은 문제없었으며 금형과의 이형도 용이하였다. Results are as in Table 1 (Example 1), the cross-sectional shape of the plurality forming a pattern was substantially the same, the pattern was transferred was easily yihyeongdo castle no problem with the mold. 도광체의 두꺼운 긴변측의 단면에 2.6 ㎜ 지름의 냉음극관을 1 차 광원으로 하고, 내면에 반사시트를 놓고, 볼록패턴이 형성되어 있는 출사면으로부터 육안 관찰한 바, 패턴의 조도에 의한 국소적 휘도불균일은 관측할 수 없이 균일하였으며, 간섭에 의한 무지개 모양 등도 관측되지 않았다. Thick long cold-cathode tube of 2.6 ㎜ diameter in its cross-section byeoncheuk as primary light source, and place the reflecting sheet on the inner surface, localized according to the roughness of the human eye a bar, a pattern observed from the exit surface in a convex pattern is formed enemy of the light guide unevenness in brightness was uniform without an observable, it was observed also by the interference rainbow shape. 또한, 출사면에 확산시트에 더하여 프리즘시트 1 장을 배치하여, 휘도분포를 측정한 바, 표 1 과 같이 면광원으로서의 휘도균일성은 양호하였으며, 평균휘도도 높고, 밝고 균일한 도광체였다. Further, in addition to the exit surface to the diffusion sheet by placing the prism sheet 1 and the luminance distribution of a bar, it was uniform luminance as the light source side was good as shown in Table 1 measured, the average luminance is high, bright and had a uniform light guide.

실시예 2 Example 2

단위패턴의 단면폭 (W) 을 150 ㎛ 로 하고, H/W 를 0.2 로서 패턴높이 (H) 가 30 ㎛ 이고, 단면이 대략 사다리형상의 산란반사성능에 적합한 패턴밀도분포를 설계하여 유리제 포토마스크를 제작하였다. And the Section width (W) of the unit pattern as a 150 ㎛ is, H / W for the 30 ㎛ pattern height (H) as a 0.2, a glass photomask to design a suitable pattern density distribution of the scattered reflection performance of the cross section is substantially a ladder-like It was produced. 실시예 1 과 동일하게 금형을 제작하여, 실시예 1 과 동일한 10.4 인치 크기의 아크릴 도광체를 성형하였다. Example 1 in the same way as making a mold, and molding the acrylic light guide of the same size as in Example 1, 10.4 inches. 결과는 표 1(실시예 2) 와 같이, 전사성 및 이형성은 양호하였다. The results as shown in Table 1. (Example 2), transferring property and releasing property was good. 실시예 1 과 동일하게 1 차 광원을 세트하여, 볼록패턴이 형성되어 있는 출사면을 관찰하면, 패턴의 결이 약간 판별되었는데, 확산시트와 프리즘시트를 1 장씩 배치하면 패턴의 결은 소실되어, 도광체패턴과 프리즘시트의 모아레도 관측되지 않았으며, 균일성 및 평균휘도도 양호한 도광체였다. Example 1 If and the same set of the primary light source, and observing the exit surface in a convex pattern is formed, is the result of the pattern was slightly determine, when one batch sheet of the diffusion sheet and the prism sheet texture of the pattern is lost, It was also did not show a moire pattern of the light guide and the prism sheet, and the average luminance uniformity was also good light guide.

실시예 3 Example 3

단위패턴의 단면폭 (W) 을 20 ㎛ 로 하고, H/W 를 0.5 로서 패턴높이 (H) 가 10 ㎛ 이고, 단면이 대략 원호형상에 적합한 패턴밀도분포를 설계하여, 패턴의 포토마스크를 제작하였다. A unit Section width (W) of a 20 ㎛ and height pattern the H / W as 0.5 (H) of the pattern is 10 ㎛, the cross section is designed for the appropriate pattern density distribution substantially arcuate, to prepare a photomask of a pattern . 실시예 1 과 동일하게 레지스트를 현상하고, 대략 사다리형 볼록형상의 레지스트패턴이 형성되었다. Example 1 and the same developing the resist, and the resist pattern was formed in a substantially trapezoidal-shaped convex. 다음에, 소정의 온도 및 시간에 의한 포스트베이크에 의해, 단면이 대략 원호형상의 레지스트패턴을 형성하여 금형을 제작하였다. Next, by a post-baking by a predetermined temperature and time, the cross-section to form a resist pattern having a substantially arcuate shape to prepare a mold. 이 금형에 의해, 실시예 1 과 동일한 크기의 아크릴도광체를 성형하였다. Acrylic of the same size as in Example 1, by the mold was also forming the housing. 결과는 표 1 (실시예 3) 과 같이, 전사성 및 이형성은 양호하였으며, 휘도균일성 및 평균휘도 모두 양호한 도광체였다. The results in Table 1 (Example 3) and the like, transferring property and releasing property was good, and an average luminance brightness uniformity was good both the light guide.

실시예 4 Example 4

단위패턴의 단면폭 (W) 을 150 ㎛ 로 하고, H/W 를 0.2 로 하며, (H) 가 30 ㎛ 의 단면이 사다리형상의 산란반사성능에 적합한 패턴을 설계하여, 대략 원호볼록형상의 레지스트패턴을 형성하고, 금형을 얻은 후, 성형하였다. The Section width (W) of the unit pattern as a 150 ㎛ and, and the H / W to 0.2, and (H) is designed for this the 30 ㎛ section suitable pattern for scattering reflection performance of the ladder-like, a resist pattern having substantially arcuate convex formation and, thus formed was used to obtain a mold. 성형성은 양호하고, 휘도균일성, 평균휘도 모두 양호한 도광체이었다. Molding was good, and the brightness uniformity, the average luminance was both good light guide.

비교예 1 Comparative Example 1

실시예 1 에서 성형된 대략 사다리형 볼록패턴으로 이루어지는 도광체를, 패턴면을 내면으로서 1 차 광원에 세트하고, 내면에 실시예 1 과 동일한 반사시트를, 출사면에 확산시트 및 프리즘시트를 각각 배치하여 휘도를 측정하였다. Example 1, a light guide formed of a substantially trapezoidal-shaped projection pattern formed on the pattern surface to an inner surface and set to the primary light source, the same reflection sheet as in Example 1 on the inner surface, each of the diffusion sheet and prism sheet to the exit surface arranged to measure the brightness. 결과는 표 1 (비교예 1) 과 같이, 실시예 1 보다 평균휘도가 낮은 것이었다. The result was the average brightness is lower than in Example 1, as shown in Table 1. (Comparative Example 1).

비교예 2 Comparative Example 2

실시예 3 에서 성형된 대략 원호 볼록패턴으로 이루어지는 도광체를, 비교예 1 과 동일하게 패턴면을 내면으로서 휘도를 측정하였다. Subjected to a light guide formed of a substantially arcuate convex pattern formed in Example 3 and Comparative Example 1 were measured for brightness as the same as the inner surface of the pattern surface. 결과는 표 1 (비교예 2) 과 같이, 실시예 3 보다 평균휘도는 낮은 것이었다. The result is, the average luminance than Example 3 as shown in Table 1. (Comparative Example 2) was lower.

비교예 3 Comparative Example 3

단위패턴의 단면폭 (W) 을 5 ㎛, H/W 를 0.6 으로 하고, H 가 3 ㎛ 이며, 단면이 사다리형상의 산란반사성능에 적합한 패턴을 설계하여, 실시예 1 과 동일하게 금형을 제작하여 성형하였다. The Section width (W) of the unit pattern with a 0.6 to 5 ㎛, H / W and an H is 3 ㎛, in cross-section manufacturing a mold in the same manner as in Example 1 to design a suitable pattern, the scattered reflection performance of the ladder-like It was formed. 성형성은 양호하였는데, 1 차 광원을 세트하면 간섭색이 관찰되어, 확산시트를 배치하여도 간섭색은 완전하게는 소실되지 않아, 백색면광원으로서 적합하지 않은 것이었다. Formability were good, if the set of the primary light source interference color is observed, even when an interference color is disposed a diffusion sheet is not to be burned completely, and was not suitable for non-white surface as a light source.

비교예 4 Comparative Example 4

단위패턴의 단면폭 (W) 을 250 ㎛, H/W 를 0.1 로 하고, H 가 25 ㎛ 이며, 단면이 사다리형상의 산란반사성능에 적합한 패턴을 설계하고, 실시예 1 과 동일하게 금형을 제작하여 성형하였다. The Section width (W) of the unit pattern as a 250 ㎛, 0.1 for H / W and an H is 25 ㎛, in cross-section manufacturing a mold in the same manner as in Example 1 design, and a suitable pattern for scattering reflection performance of the ladder-like It was formed. 성형성은 양호하였지만, 1 차 광원에 세트하면 패턴결의 조도가 눈에 띠어, 확산시트를 배치하여도 국소적 휘도불균일은 소실되지 않고, 프리즘시트를 놓으면 모아레가 발생하여, 균일한 면광원으로 되지않았다. Although the molding was good, when set to the primary light source is not a pattern resolution illumination ttieo to the eye, even by placing a diffusion sheet localized luminance non-uniformity is lost, releasing the prism sheet, moire is generated, not a uniform surface light source .

이상의 결과를 정리하면, 표 1 과 같다. Summarizing the above results, shown in Table 1.

실시예 Example 비교예 Comparative Example
1 One 2 2 3 3 4 4 1 One 2 2 3 3 4 4
패턴형성면 Pattern forming surface 출사면 Emitting surface 출사면 Emitting surface 출사면 Emitting surface 출사면 Emitting surface 내면 The inner 내면 The inner 출사면 Emitting surface 출사면 Emitting surface
단면형상 Sectional shape 사다리형 Ladder type 사다리형 Ladder type 원호 Assisted 원호 Assisted 사다리형 Ladder type 원호 Assisted 사다리형 Ladder type 사다리형 Ladder type
단면폭(W) Section width (W) (㎛) (㎛) 20 20 150 150 20 20 150 150 20 20 20 20 5 5 250 250
단면높이(H) Section height (H) (㎛) (㎛) 10 10 30 30 10 10 30 30 10 10 10 10 3 3 25 25
H/W H / W 0.5 0.5 0.2 0.2 0.5 0.5 0.2 0.2 0.5 0.5 0.5 0.5 0.6 0.6 0.1 0.1
사다리형 단면경사각(δ) Trapezoidal-shaped cross-sectional angle of inclination (δ) (°) (°) 20 20 25 25 - - - - 20 20 - - 20 20 25 25
성형성 Formability
패턴간섭색 Interference color pattern × ×
패턴미세함(국소적 균일성) Pattern fineness (local uniformity) × ×
평균휘도 Average brightness (cd/㎡) (Cd / ㎡) 1,850 1850 1,780 1780 1,880 1880 1,820 1820 1,680 1680 1,630 1630 1,550 1550 1,470 1470
균일성, 균정도 Uniformity, even gyunjeong () () 90 90 93 93 85 85 88 88 75 75 70 70 80 80 82 82

이상과 같이, 본 발명에 따른 도광체는, 고휘도이고 휘도균일성이 우수하여, 워드프로세서, 퍼스널컴퓨터, 박형 텔레비젼 등의 액정표시장치의 배면조명장치로서 유효하게 사용할 수 있다. As described above, the light guide according to the invention is of high luminance and the luminance uniformity is excellent, it can be effectively used as a back lighting apparatus of a liquid crystal display apparatus such as a word processor, a personal computer, a thin type television.

Claims (3)

  1. 하나 이상의 측단면으로부터 광을 안내하는 투명한 도광체로서, A transparent light guide for guiding light from the at least one end face,
    직선형상 광원의 축에 직교하는 단면에서의 단면폭 (W;㎛) 이 10≤W≤200 인 반점형상, 실선형상 또는 파선형상의 볼록형상 패턴이, 출사면으로부터의 출사광의 휘도분포가 대략 균일해지도록, 1차 광원에 가까운 부분은 저밀도로, 먼 부분은 고밀도로, 광출사면에 다수 배치된 것을 특징으로 하는 에지라이트식 도광체. Section width in the cross section orthogonal to the axis of the linear light source (W; ㎛) is 10≤W≤200 a spot shape, a solid-line shape or a convex shape pattern of a broken line shape, the emitted light luminance distribution from the outgoing surface to substantially uniformly so that, a portion close to the primary light source is a low density, a distant portion of a high density, the light exit surface arranged a plurality of edge light type light guide, characterized in that a.
  2. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 볼록형상 패턴의 단면이 부분적으로 직선부를 갖는 대략 사다리형상으로, 볼록형상물의 단면폭을 (W), 높이를 (H) 로 각각 나타낼 때, H/W 의 비가 0.2≤H/W≤1.0 인 것을 특징으로 하는 에지라이트식 도광체. A substantially ladder shape in cross section of the convex pattern with partially straight portion, when each represent a Section width of the bump-shaped protrusions (W), height (H), in that the H / W ratio 0.2≤H / W≤1.0 edge light type light guide which is characterized.
  3. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 볼록형상 패턴의 단면이 대략 원호형상으로, 볼록형상물의 단면폭을 (W), 높이를 (H) 로 각각 나타낼 때, H/W 의 비가 0.2≤H/W≤0.5 인 것을 특징으로 하는 에지라이트식 도광체. The edge of the convex shape in the cross section of the pattern is substantially circular arc shape, when each represent a Section width (W), the height of the bump-shaped protrusions in (H), characterized in that the ratio 0.2≤H / W≤0.5 of H / W light type light guide.
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