KR100328106B1 - lightguide - Google Patents

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Abstract

하나 이상의 측단면으로부터 광을 안내하는 도광체 (3) 로서, 직선형상 광원의 축에 직교하는 단면에서의 볼록 꼭대기변이 부분적으로 직선부를 갖는 대략 사다리형상의 볼록패턴이, 출사면으로부터의 출사광의 휘도분포가 개략 균일해지도록, 직선상 광원에 가까운 부분은 저밀도로, 먼 부분은 고밀도로, 광출사면과는 반대측인 내면에 반점형상, 실선형상 또는 파선형상으로 다수 배치된 것을 특징으로 한다. 여기서, 볼록형상 패턴은, 직선형상 광원의 축에 직교하는 단면에서의 볼록 꼭대기변의 양단에 대응하는 2 개의 각이 둥글게 되어 있는 대략 사다리형상을 갖는 것, 볼록형상 패턴에서의 볼록 꼭대기변을 구성하는 면의 표면조도와, 볼록형상 패턴 형성면중에서 볼록형상 패턴이 형성되어 있지않은 면의 표면조도가 각각 0.2 ㎛ 이하인 것, 볼록형상 패턴의 단면폭을 (W), 높이를 (H) 로 각각 나타낼 때, H/W 의 비가 0.1≤H/W≤0.6 인 것, 볼록형상 패턴의 단면폭 (W;㎛) 이 20≤W≤200 인 것이 각각 바람직하다.As the light guide 3 for guiding light from one or more side cross-sections, a substantially ladder-shaped convex pattern in which a convex top edge is partially in a cross section orthogonal to the axis of the linear light source has a luminance of the emitted light from the exit surface. The parts near the linear light source are low density, the parts far away are high density, and a plurality of spots, solid lines or dashed lines are arranged on the inner surface opposite to the light exit surface so that the distribution becomes roughly uniform. Here, the convex pattern has an approximately ladder shape in which two angles corresponding to both ends of the convex top edge in the cross section orthogonal to the axis of the linear light source have a substantially ladder shape, and constitutes the convex top edge in the convex pattern. When the surface roughness of the surface and the surface roughness of the surface on which the convex pattern is not formed among the convex pattern forming surfaces are each 0.2 μm or less, and the cross-sectional width of the convex pattern is represented by (W) and the height (H), respectively. It is preferable that the ratio of H / W is 0.1≤H / W≤0.6, and that the cross-sectional width (W; mu m) of the convex pattern is 20≤W≤200, respectively.

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. 이와 같은 면광원장치로는, 일반적으로, 도광체의 하나의 측단면, 직교하는 2 개의 측단면, 또는 서로 대향하는 2 개의 측단면에 관형상 광원이 배치되어, 입사측단면 및 광출사면을 제외한 도광체가 남은 면과, 관형상 광원의 내측을 광반사체가 덮도록 구성되어 있다.BACKGROUND ART A surface light source device having a so-called edge light type light guide, which is incident from a side end surface of a transparent plate and emits light from one surface (light exit surface), is illuminated by a word processor, a personal computer, It is used as a back lighting device of a liquid crystal display device installed in a thin television or the like. As such a surface light source device, generally, a tubular light source is disposed on one side cross-section of a light guide, two orthogonal side cross-sections, or two side cross-sections facing each other, so that the incident side cross-section and the light exit surface are arranged. It is comprised so that a light reflection body may cover the surface which the light guide body except for this left, and the inside of a tubular light source.

도광체의 측단면으로부터 입사된 1 차광을 이 도광체의 광출사면 전체로부터 균일하게 효율적으로 출사하기 위해서는, 도광체에 유도된 광을 그 진행방향에 직교하는 방향으로 산란반사시킬 때에는 광원부근의 산란반사능력이 낮고 광원으로부터 가장 먼 부분의 확산반사능력이 높아지도록 하고, 또한 입사된 1 차 광의 대부분이 출사면으로부터 출사되도록 분포시킬 필요가 있다. 이와 같은산란반사능력을 부여하기 위한 원리 및 그 가공법에 대해서는 이하와 같이 여러가지 제안되고 있으며, 그 일부는 실용화되고 있다.In order to uniformly and efficiently emit the primary light incident from the side end face of the light guide from the entire light exit surface of the light guide, when scattering and reflecting the light guided to the light guide in the direction perpendicular to the traveling direction, It is necessary to make the scattering reflecting ability low and to increase the diffuse reflecting ability of the part farthest from the light source, and to distribute most of the incident primary light from the emitting surface. Principles for providing scattering reflecting ability and processing methods thereof have been proposed in various ways as follows, and some of them have been put into practical use.

① 조면(粗面)을 주체로 하는 것① mainly made up of rough surface

도광체의 광출사면 전체 또는 그 대향면 전체를 동일하게 조면화시킨 것 (일본 특개평 3-118593 호 공보, 특개평 6-118248 호 공보 등 참조) 또는 조면조도를 변화시킨 것 (일본 특개소 63-168604 호 공보 등 참조) 이나, 반점형상 또는 선형상의 조면패턴을 그 면적밀도를 변경 배치하여 형성한 것 (일본 특개평 4-162002 호 공보 등 참조) 이 있다. 조면화의 방법은 금형의 샌드블라스트나 케미컬에칭에 의하고, 조면패턴의 형성방법은 포토에칭과 샌드블라스트의 조합 (일본 특개평 4-52286 호 공보 참조) 등으로 실시된다.Roughening the entire light exit surface of the light guide or the entire opposite surface (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-118593, Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 6-118248, etc.) or varying the roughness of the light guide 63-168604, etc.), or a spot or linear roughening pattern formed by changing the area density thereof (see Japanese Patent Laid-Open No. 4-162002, etc.). The roughening method is performed by sandblasting or chemical etching of a mold, and the roughening pattern formation method is performed by the combination of photoetching and sandblasting (refer to Unexamined-Japanese-Patent No. 4-52286).

② 산란반사체를 도포하는 것② Applying a scattering reflector

광출사면에 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 참조) 으로, 제조공정은 패턴이 없는 경면판의 성형공정과 패턴인쇄공정의 2 공정으로 된다.Scattered reflecting material containing white paint or fine particles in the form of dots or linear patterns on the inner surface facing the light exit surface (Japanese Patent Laid-Open No. 57-12838, Japanese Patent Laid-Open No. 1- 245220, etc.), the manufacturing process consists of two steps, a molding process of a mirrorless plate without a pattern and a pattern printing process.

③ 벌크확산을 주체로 하는 것③ mainly dealing with bulk diffusion

광 확산미립자의 혼합이나 비상용 폴리머의 혼합, 공중합 등에 의해 도광체 벌크수지 자신을 광확산산란체로 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 참조) 이 공개되어 있다.Making the light guide bulk resin itself a light diffusing scatterer by mixing light diffusing fine particles, mixing or copolymerizing incompatible polymers (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-172801, Japanese Patent Laid-Open No. 2-221924, Japanese Patent Laid-Open No. 5) 249319, Japanese Patent Laid-Open No. 6-186560, etc.) are disclosed.

④ 요철형상 패턴에 의한 것④ by uneven pattern

이하의 3 종류로 크게 구별된다. 제조방법은 도광체 자체 또는 성형금형을 기계절삭, 레이저가공, 금형에칭 등으로 가공하는 것이다.It is largely divided into the following three types. The manufacturing method is to process the light guide itself or the molding die by machine cutting, laser processing, mold etching or the like.

1) 오목패턴1) concave pattern

출사면 또는 그 대향면에 평면을 기준으로 오목패턴을 배치한 것이 있다. 예를 들면, 1 차원의 선형상 삼각홈 (일본 특개평 2-165504 호 공보, 일본 특개평 6-3526 호 공보 참조), 직사각형 홈 (일본 특개평 6-123810 호 공보, 일본 특개평 6-265731 호 공보 등 참조), 반원홈 (실개평 5-79537 호 공보 참조), 파선형상 삼각홈 (일본 특개평 5-196936 호 공보, 일본 특개평 5-216030 호 공보 등 참조) 이 있다. 2 차원 형상의 원추 또는 각추형상의 조각 (일본 특개평 4-278922 호 공보 참조), 반구형상의 조각 (일본 특개평 6-289393 호 공보등 참조), 원추형상의 조각 (실개평 1-145902 호 공보) 이 있다. 또한, 패턴 오목부의 내면을 조면화한 것 (일본 특개평 4-355408 호 공보, 실개평 5-94802 호 공보 등 참조) 도 제안되고 있다.Some concave patterns are arranged on the exit surface or on the opposite surface with respect to the plane. For example, one-dimensional linear triangular grooves (see Japanese Patent Laid-Open No. 2-165504, Japanese Patent Laid-Open No. 6-3526), and rectangular grooves (Japanese Patent Laid-Open No. 6-123810, Japanese Patent Laid-Open No. 6-265731). See Japanese Patent Application Laid-Open No. 5), a semicircular groove (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-79537), and a broken triangular groove (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-196936, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 5-216030, etc.). Cone or pyramidal sculpture of two-dimensional shape (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-278922), hemispherical sculpture (see Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 6-289393, etc.) There is this. Moreover, what roughened the inner surface of the pattern recessed part (refer Unexamined-Japanese-Patent No. 4-355408, Unexamined-Japanese-Patent No. 5-94802, etc.) is also proposed.

2) 볼록 패턴2) convex pattern

출사면 또는 그 대향면에 평면을 기준으로 볼록패턴을 배치한 것이 있다. 예를 들면, 1 차원의 선형상 삼각볼록 (일본 특개평 5-313163 호 공보, 일본 특개평 6-75123 호 공보 참조), 직사각형 볼록 (실개평 5-79537 호 공보 참조), 반원 볼록 (일본 특개평 6-281928 호 공보 참조) 이 있다. 또, 2 차원형상으로는 반구볼록 (실개평 5-79537 호 공보, 일본 특개평 6-281929 호 공보 등 참조) 이 있다. 또한, 이들 볼록부를 조면화한 것 (실개평 5-94802 호 공보, 일본 특개평 6-186562 호 공보 등 참조) 도 있다.The convex pattern is arrange | positioned based on a plane at the exit surface or the opposite surface. For example, one-dimensional linear triangular convex (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-313163, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 6-75123), rectangular convex (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-79537), semicircular convex (Japanese Patent) See Publication 6-281928. Moreover, as a two-dimensional shape, there exist hemispherical convex (refer Unexamined-Japanese-Patent No. 5-79537, Unexamined-Japanese-Patent No. 6-281929, etc.). There are also those in which these convex portions are roughened (see Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 5-94802, Japanese Patent Laid-Open No. 6-186562, etc.).

3) 요철 패턴3) uneven pattern

출사면 또는 그 대향면에 평면을 갖지 않고, 1 차원의 톱형상 패턴 또는 2 차원 격자형상의 패턴을 배치한 것이 있다. 예를 들면, 1 차원 톱형상 (일본 특개소 64-11203 호 공보, 일본 특개평 6-250024 호 공보 등 참조), 2 차원 격자결 형상 (일본 특개소 62-278505 호 공보, 일본 특개평 3-189679 호 공보 등 참조), 또한 전체를 조면화한 것 (일본 특개평 6-342159 호 공보, 일본 특개평 6-123885 호 공보 참조) 이 있다.There exists a plane which has one-dimensional saw-shaped pattern or two-dimensional grid | lattice-shaped pattern, without having a plane on an exit surface or the opposite surface. For example, one-dimensional saw shapes (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-11203, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-250024, etc.), Two-dimensional lattice shapes (Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-278505, Japanese Patent Laid-Open No. 3-) 189679, etc.), and also roughened the whole (see Japanese Patent Laid-Open No. 6-342159 and Japanese Patent Laid-Open No. 6-123885).

종래부터의 고휘도, 고균정도(高均整度)의 요구에 더하여, 근최년에는 대(大)화면, 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 demands for high brightness and high uniformity in the past, in recent years, the demand for large screen, thin, light weight, and low power consumption is gradually increasing. From the flat light guide, which has been practically used as a main body, to a thinner, lighter, tapered light guide, the technique of ② is unnecessary, and the required pattern printing process is unnecessary, and the injection molding method can simultaneously form scattering reflection patterns. This cost is said to be preferable.

이 견지로 부터, 상기 ① ∼ ④ 의 방법은 각각 다음과 같은 문제를 갖고 있다.From this point of view, the above methods 1 to 4 each have the following problems.

① 의 동일 조면에 의한 것은, 금형을 이용한 사출성형법으로 양산할 수 있지만, 면광원으로서 균일휘도로 하기 위해서는 1 차 광원 입광부를 충분히 두껍게 하고 광원의 먼곳을 얇게 하는 것과 같은, 복잡한 곡면의 빗살형으로 해야되기 때문에 금형이 복잡해지는 것, 도광체형상의 자유도에 제약이 있는 것, 원리적으로 도광체를 대면적으로 박형화하는 것에 한계가 있는 것 등의 곤란이 있다. 또, 조면도를 변화시키는 제안도 있지만, 실현에는 곤란이 크다. 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 후속 공정의 블라스트 등의 조면화처리와의 불균일 등 금형제작시의 불안정요소 때문에 위험이 크다.The same rough surface of ① can be mass-produced by an injection molding method using a mold, but in order to achieve uniform luminance as a surface light source, a complicated curved comb-like shape such as thickening the primary light source incident part sufficiently and thinning the far side of the light source. Since the mold has to be complicated, there is a difficulty in that the mold is complicated, the degree of freedom in the shape of the light guide is limited, and in principle, there is a limit in thinning the light guide in a large area. Moreover, although there are proposals to change the roughness, it is difficult to realize. On the other hand, the method of distributing the rough surface into spots or linear patterns is a relatively excellent method of freeing the shape of the light guide and achieving a uniform brightness in the pattern design. The risks are high due to instability during mold making, such as unevenness in pattern formation precision and roughening treatment such as blasting in subsequent processes.

② 에 의한 인쇄법은 종래의 평판타입의 도광체에서 가장 실용화된 방법이지만, 첫번째 문제는 패턴인쇄가 다른 공정이 되기 때문에 사출성형법 등으로 패턴을 동시에 형성하는 방법에 비해, 비용면에서 이점이 없다. 또, 인쇄정밀도의 한계 (일본 특개평 4-289822 호 공보 참조) 에 의해 산란반사 패턴의 도트 피치를 1 ㎜ 정도보다 작게 할 수 없다 (일본 특개평 5-100118 호 공보 참조). 또, 이 인쇄정밀도의 문제에 의해 패턴인쇄시, 최소점이나 최소선의 재현성이 낮고, 생산성이 저하되어 비용증대를 초래한다 (일본 특개평 3-9304 호 공보, 일본 특개평 4-278922 호 공보 참조). 또, 성능적으로는, 패턴이 거칠기 때문에, 패턴이 있는 부분과 없는 부분에서 국소적 명암차가 발생하여, 휘도 불균일이 유발되므로, 확산효율이 높은 확산판 또는 확산시트를 도광체 출사면측에 설치하여, 패턴조도에 의한 국소적인 휘도불균일을 균일화하는 것이 통례이다. 그러나, 확산효율이 높은 확산판 또는 확산시트는 전체 광선투과율이 낮아 손실이 발생하므로, 휘도의 저하를 야기한다 (일본 특개평 5-100118 호 공보, 일본특개평 6-265732 호 공보 참조).The printing method by ② is the most practical method in the conventional flat type light guide, but the first problem is that there is no cost advantage compared to the method of simultaneously forming the pattern by the injection molding method because the pattern printing is a different process. . Further, due to the limitation of printing accuracy (see Japanese Patent Laid-Open No. 4-289822), the dot pitch of the scattering reflection pattern cannot be made smaller than about 1 mm (see Japanese Patent Laid-Open No. 5-100118). In addition, the problem of the printing accuracy causes a low reproducibility of the minimum point and the minimum line when printing patterns, resulting in a decrease in productivity and cost increase (see Japanese Patent Laid-Open No. 3-9304 and Japanese Patent Laid-Open No. 4-278922). ). In addition, in terms of performance, since the pattern is rough, a local contrast difference occurs in a portion with and without a pattern, and a luminance unevenness is caused. Therefore, a diffusion plate or a diffusion sheet having a high diffusion efficiency is provided on the light guide surface. It is common practice to equalize local luminance unevenness due to pattern roughness. However, a diffusion plate or a diffusion sheet having a high diffusion efficiency has a low total light transmittance, which causes loss of brightness (see Japanese Patent Laid-Open No. 5-100118 and Japanese Patent Laid-Open No. 6-265732).

거친 패턴이 규칙적으로 배치되어 있는 경우에는, 이러한 국소적 휘도불균일에 기인하여, 도광체 출사면측에 수직한 방향의 휘도를 높일 목적으로 배치되는 프리즘시트나 액정패널과의 사이에서 모아레 무늬가 발생한다. 이를 방지하기 위해, 패턴간격을 불규칙적으로 배치하거나 (일본 특개평 5-313017 호 공보, 일본 특개평 6-242442 호 공보 참조), 프리즘시트의 능선방향을 패턴배열방향에 대하여 경사지게 배치하는 것 (일본 특허공개공보평 5-257144 호 공보, 일본 특허공개공보평 6-230228 호 공보 참조) 이 제안되고는 있지만, 설계나 조립이 곤란해진다.When the rough pattern is arranged regularly, moiré pattern occurs between the prism sheet and the liquid crystal panel arranged for the purpose of increasing the luminance in the direction perpendicular to the light guide exit surface due to such local luminance unevenness. . In order to prevent this, the pattern spacing is irregularly arranged (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-313017, Japanese Patent Application Laid-open No. 6-242442), or the ridge direction of the prism sheet is inclined with respect to the pattern arrangement direction (Japan). Although Japanese Patent Laid-Open No. 5-257144 and Japanese Patent Laid-Open No. 6-230228 are proposed), design and assembly become difficult.

③ 에 의한 것은 사출성형법 등으로 양산가능하고, 원리적으로 패턴에 의한 국소적 휘도불균일이 전혀 없는 것으로 기대되지만, 벌크 산란방향만으로 균일휘도를 달성하는 것은 곤란하다고 생각된다. 또, 도광체 벌크 자신에 광확산성능의 분포를 하는 것은 용이치 않아, 양산이 곤란하다. 또한, 균일확산제가 분포된 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.3) can be mass-produced by the injection molding method and the like, and in principle, it is expected that there is no local luminance unevenness due to the pattern, but it is considered difficult to achieve uniform luminance only in the bulk scattering direction. Moreover, it is not easy to distribute light diffusion performance to the light guide bulk itself, and mass production is difficult. In addition, in order to realize uniform luminance with a resin material in which a homogeneous diffusing agent is distributed, it is necessary to change the thickness of the tapered shape or the like, or to form an uneven pattern, so that it is necessary to use other means of achieving uniformity in brightness. It may become complicated, or the restriction to the shape of the light guide may be a big problem.

④ 에 의한 것은 금형에 의한 프레스법이나 사출성형법을 전제로 한 양산성이 우수한 방법이다. 요철패턴의 달성수단으로서는, 기계절삭, 레이저가공, 케미컬에칭 등이 개시되어 있다. 그러나, 어느 가공방법도 패턴형상 정밀도,치수정밀도, 패턴형성면의 조도에 대해서는, 미세패턴으로 대면적일수록 가공상의 안정성, 재현성, 비용에서 곤란이 크고, 위험이 크다. 현재까지 실용화되고 있는 것은 수 인치크기의 소형 도광체로서, 또한, 패턴의 피치는 역시 1 ㎜ 정도까지로, ② 에서의 패턴의 조도의 문제로부터 피할할 수 없다. 또, 비교적 큰 요철면을 형성하고 다시 요철면을 조면화한 것에 있어서도, 요철면 형성 정밀도의 문제상에 조면화처리의 불균일이 더해져, 금형 제작상의 불안정이 유발되므로, 금형제작을 위한 비용면에서 문제가 발생한다.④ is an excellent method for mass production on the premise of press method or injection molding method. As means for achieving the uneven pattern, mechanical cutting, laser processing, chemical etching and the like are disclosed. However, in any of the processing methods, the pattern area precision, the dimensional accuracy, and the roughness of the pattern forming surface, the larger the area of the fine pattern, the greater the difficulty in processing stability, reproducibility, and cost, and the greater the risk. What has been put to practical use so far is a small light guide having a size of several inches, and the pitch of the pattern is also about 1 mm, which cannot be avoided from the problem of the roughness of the pattern in?. In addition, even when a relatively large uneven surface is formed and the uneven surface is roughened again, unevenness of roughening treatment is added to the problem of uneven surface formation accuracy, resulting in instability in mold making, and therefore, in terms of cost for mold production. A problem arises.

본 발명의 목적은, 도광체에 입사된 1 차 광을 효율적으로 출사면으로부터 출사시키도록 하여, 국소적 휘도불균일이나 발광면전체의 휘도불균일이 없이, 균일하고 박형의 대면적 도광체를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a uniform, thin, large-area light guide without causing local luminance unevenness or luminance unevenness of the entire light emitting surface by efficiently emitting primary light incident on the light guide from the exit surface. have.

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

도 1 은 본 발명에 의한 에지라이트방식의 도광체를 이용한 조명장치의 일구성예이다.1 is a configuration example of a lighting apparatus using the light guide of the edge light method according to the present invention.

도 2 는 본 발명에 의한 에지라이트방식의 도광체의 부분 확대설명도이다.2 is a partially enlarged explanatory view of an edge light guide according to the present invention.

도 3 은 단면이 사다리형 볼록패턴인 산란 반사광선의 분류도이다.3 is a classification diagram of scattered reflected light whose cross section is a ladder-shaped convex pattern.

도 4 는 단면이 사다리형 볼록패턴인 광선추적 시뮬레이션의 설명도이다.4 is an explanatory diagram of a ray trace simulation in which a cross section is a ladder-shaped convex pattern.

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

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

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

도 8 은 단면이 사다리형 볼록패턴인 광선추적 시뮬레이션의 계산결과를 나타낸 도면이다.FIG. 8 is a diagram showing a calculation result of a ray tracing simulation having a ladder-shaped convex pattern in cross section. FIG.

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

도 10 은 단면이 사다리형 볼록패턴인 광선추적 시뮬레이션의 계산결과를 나타낸 도면이다.FIG. 10 is a view showing a calculation result of a ray tracing simulation having a ladder-shaped convex pattern in cross section. FIG.

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

도 12 는 단면이 둥근 사다리형인 볼록패턴의 형상 설명도이다.It is a figure explanatory drawing of the convex pattern of ladder shape with round cross section.

도 13 은 포토리소그래피를 이용한 단면 볼록패턴의 금형제조법의 설명도이다.It is explanatory drawing of the metal mold | die manufacturing method of the cross-sectional convex pattern using photolithography.

도 14 는 단면이 사다리형 오목형상패턴을 갖는 도광체의 광선추적의 설명도이다.Fig. 14 is an explanatory view of ray tracing of a light guide having a ladder-shaped concave pattern in cross section.

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

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 도광체는 다음의 특징을 갖는다.In order to achieve the above object, the light guide of the present invention has the following features.

즉, 하나 이상의 측단면으로부터 광을 안내하는 도광체로, 직선형상 광원의 축에 직교하는 단면에서의 볼록형상 꼭대기변이 부분적으로 직선부를 갖는 대체로 사다리형상의 볼록형상 패턴이, 출사면으로부터의 출사광의 휘도분포가 대체로균일해지도록 직선형상 광원에 가까운 부분은 저밀도로, 먼 부분은 고밀도로 광출사면과는 반대측인 내면에 반점형상, 실선형상 또는 파선형상으로 다수 배치된 것을 특징으로 한다. 여기에서, 상기 볼록형상 패턴이 직선형상 광원의 축에 직교하는 단면에서의 볼록 꼭대기변의 양단에 대응하는 2 개의 각이 둥글게 되어 있는 대체로 사다리형상을 갖는 것, 볼록형상 패턴에서의 볼록 꼭대기변을 구성하는 면의 표면조도와, 볼록형상 패턴형성면에서의 볼록형상 패턴이 형성되어 있지않은 면의 표면조도가 각각 0.2 ㎛ 이하인 것, 볼록형상 패턴의 단면폭을 (W), 높이를 (H) 로 각각 나타낼 때, H/W 의 비가, 0.1≤H/W≤0.6 인 것, 볼록형상 패턴의 단면폭 (W;㎛) 이 20≤W≤200 인 것이 각각 바람직하다.In other words, a light guide for guiding light from one or more side cross-sections, wherein a generally ladder-shaped convex pattern having a convex top edge partially in a cross section orthogonal to the axis of the linear light source has a luminance of the emitted light from the exit surface. The portion near the linear light source is low density so that the distribution is substantially uniform, and the distant portion is high density and is arranged on the inner surface opposite to the light exit surface in spot, solid, or dashed lines. Here, the convex pattern has a substantially ladder-like shape in which two angles corresponding to both ends of the convex top edge in a cross section orthogonal to the axis of the linear light source have a ladder shape, and constitute the convex top edge in the convex pattern. The surface roughness of the surface to be formed and the surface roughness of the surface where the convex pattern is not formed on the convex pattern forming surface are each 0.2 μm or less, and the cross-sectional width of the convex pattern is (W) and the height is (H), respectively. When it shows, it is preferable that ratio of H / W is 0.1 <= H / W <= 0.6, and the cross-sectional width (W; micrometer) of a convex pattern is 20 <= W <= 200, respectively.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.

도 1 은 본 발명의 일실시형태로, 도 1(a) 는 직선형상의 1 차광원의 축에 직교하는 단면의 단면도로, 도광체 (3) 의 광출사면 (3c) 의 반대측의 내면이 산란반사면 (3a, 3b) 으로 되어 있고, 그 볼록 꼭대기변이 부분적으로 직선부를 갖는 대체로 사다리형상의 볼록형상 패턴 (3a) 이, 1 차 광원 (1) 에 가까운 부분은 저밀도로 먼 곳은 고밀도로 형성되어 있다. 광원의 배치는 1 등식에 한정되는 것은 아니며, 대향하도록 배치한 2 등식으로도 가능하며, 또는 L 자형의 광원을 이용하여 직교하는 2 단면으로부터 광을 유도하는 것이어도 된다. 또, 산란반사면 (3a, 3b) 에는 반사판 또는 반사시트 (4) 가 공기층 (7) 을 통하여 배치되어 있다. 도 1(b) 는 도광체 (3) 의 산란반사면의 평면도로, 패턴 (3a) 이 반점형상, 직선형상 또는 파선형상인 것의 예를 나타낸 것이다. 반점으로서는 원형에 한정되는 것은 아니며 다각형이어도 된다. 쇄선으로서는 양단이 둥근 실선을 연결한 것, 장방형상의 실선을 연결한 것이어도 된다. 평면방향에서 본 다수의 패턴형상은 동일형상으로 한정되는 것이 아니며 반점, 쇄선 또는 직선의 조합이어도 되며, 복수 패턴의 크기나 폭을 변화시켜도 된다. 도광체의 투명재료로는, 아크릴 이외에, 폴리스틸렌, 폴리카보네이트, ABS 수지 등의 투명재료가, 또한 다른 굴절율을 갖는 무기의 광산란제나 이종폴리머를 분산 등을 시킨 광산란성의 반투명재료도 이용된다.Fig. 1 is an embodiment of the present invention, in which Fig. 1 (a) is a cross-sectional view of a cross section orthogonal to the axis of a linear primary light source, in which the inner surface on the opposite side of the light exit surface 3c of the light guide 3 is scattered. The ladder-shaped convex pattern 3a, which has the reflective surfaces 3a and 3b, and whose convex top edge partly has a straight portion, is formed at a low density at a portion close to the primary light source 1 and at a high density at a distant place. It is. The arrangement of the light source is not limited to the first equation, it may be possible to use the two equations arranged to face each other, or the light may be guided from two orthogonal cross sections using an L-shaped light source. Moreover, the reflecting plate or the reflecting sheet 4 is arrange | positioned through the air layer 7 on the scattering reflection surfaces 3a and 3b. Fig. 1 (b) is a plan view of the scattering reflecting surface of the light guide 3, showing an example in which the pattern 3a is spot, straight or dashed. The spot is not limited to a circle and may be a polygon. As a chain line, what connected the round solid line at both ends, and what connected the rectangular solid line may be sufficient. The plurality of pattern shapes seen in the planar direction are not limited to the same shape, and may be a combination of spots, chain lines, or straight lines, and the size or width of the plurality of patterns may be changed. As the transparent material of the light guide, in addition to acryl, a transparent material such as polystyrene, polycarbonate, ABS resin, or a light scattering semitransparent material obtained by dispersing an inorganic light scattering agent or a heteropolymer having a different refractive index or the like is also used.

도 2 는 도 1 에 나타낸 본 발명의 도광체 단면의 부분확대도로, 1 차 광원으로 부터의 광선은 도광체의 출사면 (3c) 과 대향하는 산란반사면의 평활면 (3b) 에서 전반사되면서 도광체내를 전반 (傳搬) 한다. 산란 반사면의 볼록패턴 (3a) 에 입사된 광선은, 패턴을 따라서, 반사 굴절되고, 일부는 패턴으로부터 직접 출사되며, 또, 일부는 반사판 (4) 에 의한 반사를 거쳐 출사면 (3c) 에서 출사된다.FIG. 2 is a partially enlarged view of the cross section of the light guide of the present invention shown in FIG. 1, in which light rays from the primary light source are totally reflected on the smooth surface 3b of the scattering reflection surface opposite to the exit surface 3c of the light guide; The whole body (전반). The light rays incident on the convex pattern 3a of the scattering reflecting surface are reflected and refracted along the pattern, partly emitted directly from the pattern, and partly at the exit surface 3c via reflection by the reflecting plate 4. It is emitted.

① 패턴형상에 대하여① Pattern shape

도 3 은 볼록형상 패턴에 입사된 광선의 단위패턴에서의 반사굴절의 거동을 분류한 것이다. 도 3(a) 와 같이 단면이 대체로 사다리형상 패턴 (3a) 에 입사된 광선 (L0) 이, 꼭대기변 (BC), 경우에 따라서는 또한 사변 (CD) 에 의해, 전반사되어, 그대로 변 (AD) 을 거쳐 도광체내로 돌아가고, 출사면 (3c) 에서는 전반사 임계각이내로 다시 전반사되어 전반광이 되는 것으로, 이 광선은 출사되지 않는다. 이와 같이, 패턴에 입사된 전체 광선 (L0) 중, 출사에 기여하지 않은 광선 (L1) 의 비율이 큰 패턴은 산란출사효율이 낮은 패턴이라 할 수 있다. 단, 이 광선은 다시 전반광이 되므로, 이후 서술하는 것과 같이, 손실을 수반하지 않는다.3 classifies the behavior of the refraction refractive index in the unit pattern of light incident on the convex pattern. As shown in Fig. 3 (a), the light beam L0 having a cross section generally incident on the ladder pattern 3a is totally reflected by the top edge BC and, in some cases, also by the quadrilateral CD, and the edge AD as it is. Return to the inside of the light guide body, and total emission is made again within the total reflection critical angle at the exit surface 3c, so that the light is not emitted. Thus, the pattern with the large ratio of the light beam L1 which does not contribute to emission among the total light beams L0 which entered the pattern can be said to be a pattern with low scattering emission efficiency. However, since this light beam becomes total light again, it does not involve loss as described later.

도 3(b) 에서는 패턴 입사광 (L0) 이 꼭대기변 (BC), 사변 (CD) 에 의해 전반사되어, 변 (AD) 을 거쳐 도광체 (3) 로 복귀되지만, 출사면 (3c) 으로부터 임계각을 넘어 출사되는 광선 (L2) 이 된다. 이와 같은 패턴에 의해, 전반사만을 경유하여 출사되는 광선은 손실이 가장 적고, 광선이용효율이 높다.In FIG. 3B, the pattern incident light L0 is totally reflected by the top side BC and the quadrilateral CD to return to the light guide 3 via the side AD, but the critical angle is set from the exit surface 3c. It becomes the light beam L2 emitted beyond. With such a pattern, the light rays emitted only through total reflection have the least loss and have high light utilization efficiency.

도 3(c) 에서는 입사광 (L0) 이 꼭대기변 (BC) 에서 전반사된 후, 또는 직접, 사변 (CD) 로부터 굴절투과되어 공기층 (7) 에 일단 출사되지만, 상방을 향하고 있으므로 반사산란면의 평활면 (3b) 에 재입사된다. 평활면 (3b) 과 출사면 (3c) 은 대체로 평행이므로, 광선 (L3) 은 출사면 (3c) 으로부터 출사된다. 광선 (L3) 도 광선 (L2) 과 동일하게 손실이 적은 광선이지만, 굴절율이 다른 2 개의 계면인 변 (CD) 과 산란출사평활면 (3b) 을 쓸데없이 투과하기 때문에, 2 계면에서의 반사손실이 발생되어, 광선이용효율의 저하를 수반한다. 예를 들면, 도광체가 아크릴수지 (굴절율 1.49) 와 공기 (굴절율 1.00) 와의 계면인 경우, 적어도 하나의 계면에서 약 4, 2 개의 계면에서 약 8의 반사손실이 있으며, 특히 (3b) 계면으로의 입사는 수직이 아니므로 반사손실이 더욱 커진다. 이 8이상의 반사광의 전부가 손실이 되는 것은 아니며, 일부는 도광체 중의 역방향으로 향하는 광선으로 되어 재이용되며, 일부는 내면의 반사판 또는 반사시트 (4) 에 의해 반사되므로 출사면으로부터 출광되어 이용된다. 그러나, 이와 같은 광선은 방향성을 잃은 미광으로서, 대부분은 손실이 되어, 이용할 수 없는 것이 된다.In Fig. 3 (c), the incident light L0 is totally reflected at the top side BC or directly, refracted from the quadrilateral CD and exits the air layer 7 once, but is directed upward, so that the reflection scattering surface is smooth. It is reincident to the surface 3b. Since the smooth surface 3b and the emitting surface 3c are substantially parallel, the light beam L3 is emitted from the emitting surface 3c. Although the light beam L3 is a light beam having a low loss similarly to the light beam L2, the reflection loss at two interfaces is transmitted through the side CD and the scattered emission smooth surface 3b, which are two interfaces having different refractive indices unnecessarily. Occurs, accompanied by a decrease in light utilization efficiency. For example, when the light guide is an interface between acrylic resin (refractive index 1.49) and air (refractive index 1.00), there is a reflection loss of about 4 at at least one interface and about 8 at two interfaces, in particular to (3b) interface. Since the incidence is not perpendicular, the reflection loss is further increased. Not all of the eight or more reflected lights are lost, and some of them are reused as the light beams directed in the reverse direction in the light guide, and some are reflected by the inner reflecting plate or reflecting sheet 4 so as to be emitted and used from the exit surface. However, such light rays are stray light that loses the direction, and most of them are lost and cannot be used.

도 3(d) 에서는 입사광 (L0) 이 직접 사변 (CD) 으로부터 굴절투과되어 공기층 (7) 에 출사되지만, 굴절각이 하향으로 되어 반사시트 (4) 에 입사된다. 반사시트는 확산반사시트 또는 금속증착 등을 한 경면반사시트로서, 여기서 반사된 광선이 산란반사경면 (3b) 에 닿는 한, 그 대부분은 도광체출사면으로부터 광선 (L4) 으로 출사된다. 단, 반사시트가 확산반사시트인 경우에는, 반사시트의 수직방향 뿐만아니라 수평방향으로 가까운 방향으로도 반사되므로, 도광체로의 재입사가 불가능하기 때문에 발생하는 손실이나, 확산반사시트 그 자체에 의한 반사손실이 발생한다. 또, 반사시트가 금속경면반사체인 경우도, 일반적으로 그 반사율이 70 ∼ 90정도로, 반사체에서의 흡수손실이 있다. 따라서, 이와 같은 광선 (L4) 은 광선이용효율의 점에서 가장 손실이 크다.In Fig. 3 (d), the incident light L0 is directly refracted from the quadrilateral CD and exits the air layer 7, but the refractive angle becomes downward and is incident on the reflective sheet 4. The reflecting sheet is a specular reflecting sheet made of a diffuse reflecting sheet or metal deposition, and most of the reflecting sheet is emitted as a light beam L4 from the light guide emitting surface as long as the reflected light rays touch the scattering reflecting mirror surface 3b. In the case where the reflective sheet is a diffuse reflecting sheet, however, the reflecting sheet is reflected not only in the vertical direction but also in the horizontal direction. Therefore, the loss caused by re-entry into the light guide is impossible and is caused by the diffuse reflecting sheet itself. Return loss occurs. Moreover, also when a reflecting sheet is a metal mirror reflector, the reflectance is generally about 70-90, and there exists an absorption loss in a reflector. Therefore, such a light ray L4 has the largest loss in light ray utilization efficiency.

이상과 같이, 단면이 대체로 사다리형 형상의 단위 볼록패턴에 입사된 광선 (L0) 이 (L1, L2, L3, L4) 에 산란되는 비율을 고찰함으로써, 단위패턴의 산란반사성능이나 광선유효이용효율을 평가할 수 있다. 패턴으로의 전체 입사광선 (L0) 에 대하여, 산란광선 (L2+L3+L4) 의 비율이 큰 패턴이 산란반사효율이 높은 패턴이고, 또한 산란광선 (L2,L3,L4) 의 비율이 클수록 손실이 작아, 광선이용효율이 높은 패턴이라 할 수 있다.As described above, by considering the ratio at which the light beam L0 incident on the unit convex pattern of the cross section is scattered to (L1, L2, L3, L4), the scattering reflection performance and the light utilization efficiency of the unit pattern are examined. Can be evaluated. The larger the ratio of the scattered rays (L2 + L3 + L4) to the pattern of the total incident rays L0 to the pattern is, the higher the scattering reflection efficiency is, and the larger the ratio of the scattered rays (L2, L3, L4) is, the smaller the loss is. It is a pattern with high utilization efficiency.

본 발명자들은, 도 4 와 같은 아크릴도광체 (아크릴굴절율 1.49, 공기굴절율 1.00) 의 사다리형상의 볼록패턴 (ABCD) 에 대하여, 사다리형패턴폭 (W), 패턴높이 (H), 패턴사면각도 (δ) 를 변화시켜, 입사변 (AD) 로부터 입사각 (θ)=0°로 부터 임계각 (θ)= θc(=47.8°) 으로 입사되는 것으로 하여 산란광이 (L1 ∼ L4) 가 되는 비율을 계산하였다. 입사위치는 입사변 (AD) 을 100 등분한 각 등분점, 입사각은 (θ)=0 ∼ θc 를 100 등분하고, 입사광선 (L0) 으로서 합계 1 만개의 등강도광선을 발생시켜, 변 (AB), 변 (BC), 변 (CD) 에서의 정반사·굴절을 계산하여, 산란광선 (L1 ∼ L4) 으로 집계하여, 전체 광선 (L0) 에 대한 비율을 계산하였다.The inventors of the present invention provide the ladder-shaped pattern width W, the pattern height H, and the pattern slope angle with respect to the ladder-shaped convex pattern ABCD of the acrylic light guide (acrylic refractive index 1.49, air refractive index 1.00) as shown in FIG. δ) was changed and the ratio at which scattered light becomes (L1 to L4) was calculated as the incident angle (θ) = 0 ° from the incident side AD at the critical angle (θ) = θc (= 47.8 °). . The incidence position is each equal point divided by the incident side AD by 100, the incidence angle is divided into 100 equal parts by (θ) = 0 to θc, and 10,000 total intensity beams are generated as the incident light L0, and the side (AB ), Sides (BC), and specular reflection and refraction at sides (CD) were calculated, aggregated with scattered rays L1 to L4, and the ratio with respect to the entire light beam L0 was calculated.

패턴사면각도 (δ) 를 변화시키면서, H/W 에 대한 (L2, L3, L4) 등의 전체 입사광 (L0) 에 대한 각각의 비율을 계산한 결과를, 도 5 ∼ 11 에 나타낸다. (L1+L2+L3) 인 각각의 비율의 합이 패턴산란 반사효율 (이후, η 으로 나타냄) 이며, 사다리형의 경사각 δ≥5° 인 경우 (도 7 ∼ 11) 에는, 모두 H/W = 0.1 에서 η=0.57, H/W=0.60 에서 η=1.0 이 된다. H/W〈0.1, 즉 패턴높이에 대하여 패턴폭이 10 배 이상이 되면 η〈0.57 이므로, 단위패턴으로서는 확산반사효율이 낮은 것이 된다. 반대로, H/W〉0.6 에서는 산란반사효율 (η) 이 포화되므로, 패턴폭에 대하여 패턴높이를 극단적으로 높게 하여도, 금형의 조각이나 성형시의 곤란이 증대될 뿐이므로, 효과가 없는 것을 나타내고 있다.The result of having computed the ratio with respect to all incident light L0, such as (L2, L3, L4) with respect to H / W, changing the pattern slope angle (delta) is shown to FIGS. 5-11. When the sum of the respective ratios (L1 + L2 + L3) is the pattern scattering reflection efficiency (hereinafter referred to as η), and when the inclination angle δ≥5 ° of the ladder type (Figs. 7 to 11), all of H / W = 0.1 to η = Η = 1.0 at 0.57 and H / W = 0.60. H / W &lt; 0.1, i.e., if the pattern width becomes 10 times or more with respect to the pattern height, η &lt; 0.57, so that the diffuse reflection efficiency is low as the unit pattern. On the contrary, at H / W> 0.6, since the scattering reflection efficiency (η) is saturated, even if the height of the pattern is extremely high with respect to the pattern width, the difficulty in engraving or forming the mold increases, indicating no effect. have.

직사각형 (도 5, δ=0°) 이나 사다리형 경사각이 작을 때 (도 6, δ=2°) 는, H/W≥0.6 에 있어서도 산란반사효율 η〈1 로서 효율이 나쁘다. 이것은 패턴입사각도 (θ) 가 큰 경우에 직사각형변 (AB, BC 및 CD) 에서 전반사되어, 패턴으로의 입사각과 동일한 각도로 다시 전반광으로 되는 광선이 존재하기 때문이다. 따라서, 산란반사효율 (η) 의 관점에서 경사각 δ≥5°의 사다리형상 패턴이 좋다.When rectangular (FIG. 5, (delta) = 0 degree) or a ladder-shaped inclination angle is small (FIG. 6, (delta) = 2 degrees), even if H / W≥0.6, efficiency is bad as scattering reflection efficiency (eta) <1. This is because when the pattern incidence angle θ is large, there are light rays totally reflected at the rectangular sides AB, BC and CD, and become total light again at the same angle as the incident angle to the pattern. Therefore, a ladder pattern having an inclination angle δ ≧ 5 ° is preferable in view of the scattering reflection efficiency η.

광선 유효이용효율에 대해서는 입사광선 (L0) 에 대한 L2, L3 의 비율이 큰 것이 좋다. 이러한 관점에서, 0.1≤H/W≤0.6 의 범위에서 L2 는 δ=10 ∼ 30°가, L2+L3 에 대해서는 δ가 클수록 크고, 광선 이용효율이 높고, 손실이 작은 패턴인 것을 나타낸다. 직사각형 (δ=0°) 인 경우에는, L2=0 이고, L3 도 사다리형보다 작다. 광선유효이용효율의 관점에서도 사다리형태 패턴이 우수한 것은 명확하다.It is preferable that the ratios of L2 and L3 to the incident light L0 are large with respect to the light beam utilization efficiency. From this point of view, L2 in the range of 0.1? H / W? 0.6 indicates that δ = 10 to 30 °, and L2 + L3, the larger the value, the higher the light utilization efficiency and the smaller the loss. In the case of a rectangle (δ = 0 °), L2 = 0, and L3 is smaller than a ladder. It is clear that the ladder pattern is also excellent in terms of light efficiency.

L2 의 비율이 δ〈10° (도 5 ∼ 7) 에 있어서 작은 것은 사다리형 사변 (CD) 의 각도가 직사각형에 가깝기 때문에, 사다리형 꼭대기변 (BC) 과 사변 (CD) 에서 2 번 전반사되는 광선이 각도변화를 일으키지 않고, 다시 전반광이 되기 때문이다. 또, δ〉30°(도 11) 에서는 사다리형 패턴폭 (W) 중의 꼭대기변 (BC) 의 길이의 비율이 감소되어, 패턴에 입사되어 처음으로 꼭대기변 (BC) 에 닿는 것이 적어지므로 L2 가 감소되는 것이다. 따라서, 광선 이용효율이 크고, 손실이 적은 것으로는 사다리형 사면각도 δ=10 ∼ 30° 가 바람직하다.The smaller the ratio of L2 at δ <10 ° (FIGS. 5 to 7) is that the angle of the ladder quadrilateral (CD) is close to a rectangle, so that the light is totally reflected twice in the ladder top (BC) and the quadrilateral (CD). This is because it does not cause this angular change but becomes total light again. Further, at δ> 30 ° (FIG. 11), the ratio of the length of the top side BC in the ladder pattern width W is decreased, so that L2 becomes less incident on the pattern and first touches the top side BC. It is reduced. Therefore, the ladder slope angle? = 10 to 30 ° is preferable as the light utilization efficiency is high and the loss is small.

이상과 같이, 사다리형상 패턴이 산란반사효율 (η) 과 광선유효이용효율 어느 관점에서도 우수함을 알 수 있다.As mentioned above, it turns out that a ladder pattern is excellent also in both a scattering reflection efficiency ((eta)) and a light beam utilization efficiency.

② 단면형상과 성형성② Cross-sectional shape and formability

실제로 도광체를 제조하는 경우에는, 패턴이 미세할수록, 금형제조, 패턴전사, 성형에서의 금형과 성형품과의 이형 등 제조상의 곤란이 커진다. 따라서, 직사각형상 패턴보다 사다리형상 패턴이, 또한 사디리형 꼭대기변의 양단의 각이 둥근 사다리형이면 더욱 바람직하다. 예를 들면, 10 ㎛ 폭의 단면이 직사각형인 패턴의 사면을 수직 (δ=0°)으로 또한 꼭대기변 2 양단의 각도를 정밀하게 절삭 등으로 가공하는 것이 매우 곤란하고, 가령 금형이 가능하더라도 성형품과 금형과의 이형성이 매우 나쁘다. 면각도 (δ) 가 큰 사다리형일수록 금형가공이 용이하고, 성형성도 보다 우수한 것이 되고, 또한 각이 둥근 사다리형일수록 성형전사성, 이형성이 모두 우수하여, 용이하게 생산할 수 있다. 도 12 는 본 발명의 도광체에 있어서, 단면이 사다리형 (a) 및 각이 둥근 사다리형 (b ∼ d) 의 설명도이다. 상술한 바와 같이, 단위산란패턴으로서, 꼭대기변 (BC) 및 사변 (AB) 및 사변 (CD) 로 이루어지는 대체로 사다리형 형상인 것이 중요하고, 꼭대기변 (BC) 의 직선부가 존재하고 (W0〉0), 사면각 (δ) 이 큰 사다리형일수록, 각이 둥근 사다리형일수록 성형시의 전사성 및 이형성의 관점에서 바람직한 단면 볼록패턴이다.In fact, in the case of manufacturing the light guide, the finer the pattern, the greater the difficulty in manufacturing, such as mold manufacturing, pattern transfer, and mold release between the mold and the molded article in molding. Therefore, the ladder pattern is more preferable than the rectangular pattern if the angle of both ends of the sadiri-shaped top edge is round. For example, it is very difficult to process a slope of a pattern having a rectangular cross section of 10 μm width vertically (δ = 0 °) and precisely by cutting the angles at both ends of the top edge 2, for example, even if a mold is possible. And mold release property is very bad. The larger the ladder angle, the larger the angle δ, the easier the mold processing and the better the moldability. The rounder the angle, the better the mold transfer property and the releasability. 12 is an explanatory view of a ladder (a) and a ladder (b to d) having rounded angles in the light guide of the present invention. As described above, as the unit scattering pattern, it is important to have a substantially ladder shape consisting of the top side BC, the quadrilateral AB, and the quadrilateral CD, and the straight portion of the top side BC exists (W0> 0). ), The larger the ladder angle (δ) is, the more round the ladder is, the more preferable the convex pattern is in view of transferability and mold release property during molding.

③ 미세패턴일 것③ Fine pattern

본 발명의 사다리형상, 미세볼록패턴은, 도 13 과 같은 포토리소그래피법을 이용하여 제작한 금형으로 성형할 수 있다.The ladder shape and the fine convex pattern of this invention can be shape | molded by the metal mold | die produced using the photolithographic method like FIG.

먼저, (a) 유리 등의 기판에 소정의 막두께가 되도록 레지스트를 스핀코트 등의 방법으로 도포한다. 그후, (b) 전자빔 묘화장치나 레이저 묘화장치를 이용하여, 원하는 패턴을 직접 묘화하거나, 또는, 포토마스크를 레지스트막에 겹쳐 자외선노광 등을 행함으로써 레지스트막에 패턴을 노광한다. (c) 패턴이 노광된 레지스트막을 현상하여, 기판 상에 레지스트패턴이, 도 12(a) 와 같은 사다리형 볼록형상이 되도록 형성한다. 이 때의 패턴의 높이는 스핀코트의 막두께로 결정된다. 여기서, (d) 예를 들면 열처리를 실시하면, 단면이 사다리형인 레지스트는 반용융상태로 되어, 각이 둥근 사다리형 볼록형상 (도 12(b) ∼ (d) 참조) 으로 변형된다. 둥근 정도는 온도와 시간으로 콘트롤가능하다. 이후, (e) 이표면을 도전화처리한 후, 니켈 전기주조법 등에 의해 패턴이 형성된 성형용 금형 (f) 을 얻는다. 이 금형을 이용하여 아크릴 등의 투명재료를 사용하여, 사출성형 또는 프레스성형을 행함으로써, 정밀하고 미세한 볼록형상의 산란반사패턴이 형성된 도광체가 제조된다.First, (a) a resist is apply | coated to board | substrates, such as glass, by spincoat etc. so that it may become a predetermined | prescribed film thickness. Thereafter, (b) the desired pattern is directly drawn by using an electron beam drawing apparatus or a laser drawing apparatus, or the pattern is exposed to the resist film by performing ultraviolet exposure or the like by superposing a photomask on the resist film. (c) The resist film in which the pattern is exposed is developed, and the resist pattern is formed on the substrate so as to have a ladder-shaped convex shape as shown in Fig. 12A. The height of the pattern at this time is determined by the film thickness of the spin coat. Here, when (d), for example, heat treatment is performed, the resist having a ladder cross section is semi-melted to deform into a rounded ladder-shaped convex shape (see Figs. 12 (b) to (d)). The degree of rounding can be controlled by temperature and time. Then, (e) this surface is subjected to conductive treatment, and then a molding die (f) having a pattern formed by nickel electroforming or the like is obtained. By using this mold, injection molding or press molding is performed using a transparent material such as acryl to produce a light guide member having a precise and fine convex scattering reflection pattern.

패턴의 묘화정밀도는 전자빔 묘화에 의하면 0.1 ㎛ 정도의 정밀도가 있고, 레이저빔 묘화에 의해서도 1 ∼ 2 ㎛ 의 정밀도가 있으므로, 임의의 평면형상의 수 10 ㎛ 정도의 미세한 패턴이 형성된 금형을 고정밀도로 또한 용이하게 작성할 수 있다. 패턴의 폭 (W) 은, 수 ㎛ 이상에서 임의로 가능하지만, 미세한 구조에 의한 간섭색 (일본 특개평 6-160636 공보 참조) 이 나오지 않도록 충분히 크면서도 휘도불균일이 눈에 띠지않도록 충분히 작은 것이 바람직하며, 10 ∼ 300 ㎛ 정도가 바람직하며, 20 ∼ 200 ㎛ 의 크기가 더욱 바람직하다. 레지스트패턴의 높이, 즉 사다리형패턴의 높이 (H) 는 레지스트의 막두께로 용이하게 콘트롤가능하며, 예를 들면 수 ㎛ ∼ 30 ㎛ 가 가능하다. 또, 사다리형 사면각도 (δ) 는 포토마스크와 레지스트를 도포한 기판과의 사이에 스페이서를 끼우는 등으로 노광조건을 변경하거나, 또는 현상조건을 변경함으로써, δ=5∼40°의 범위에서 억제시킬 수 있다.The drawing accuracy of the pattern has a precision of about 0.1 μm according to the electron beam writing, and the accuracy of 1 to 2 μm also by the laser beam writing. Therefore, a mold having a fine pattern of about 10 μm of any planar shape is easily and highly accurate. Can be written. Although the width W of the pattern can be arbitrarily set to several micrometers or more, it is preferable that the width W is large enough so that the interference color (see Japanese Patent Laid-Open No. 6-160636) due to the fine structure is small and small enough so that the luminance unevenness is not noticeable. About 10-300 micrometers is preferable, and the magnitude | size of 20-200 micrometers is more preferable. The height of the resist pattern, that is, the height H of the ladder pattern can be easily controlled by the thickness of the resist, for example, several micrometers to 30 micrometers are possible. In addition, the ladder slope angle δ is suppressed in the range of δ = 5 to 40 ° by changing the exposure conditions or changing the developing conditions by sandwiching a spacer between the photomask and the substrate on which the resist is applied. You can.

본 발명을 실시하는데 있어서의 제조방법을 한정하는 것은 아니지만, 상기와 같은 포토리소그래피기술에 의해, 종래의 기계절삭, 레이저가공, 케미컬에칭 등의 패턴가공방법에서는 용이하게 얻을 수 없었던, 단면이 사다리형상에서 임의의 평면형상을 갖는 다수의 정밀하고 미세한 패턴을, 대화면에 고정밀도로 좋은 재현성으로, 또한 용이하게 저비용으로 형성할 수 있다.Although the manufacturing method in carrying out the present invention is not limited, the cross-section of the cross section, which has not been easily obtained in the conventional pattern processing methods such as mechanical cutting, laser processing, chemical etching, and the like by the photolithography technique described above, is ladder-shaped. A large number of precise and fine patterns having an arbitrary planar shape can be formed at high precision with good reproducibility and easily at low cost.

④ 면정밀도④ Surface precision

도광체의 평활면 (3b) 이 경면인 것은, 광을 전반사하여, 산란에 의한 손실 등이 없이 광원에서 먼 곳으로 도광시키는데 중요하다. 이 점에서도, 레지스트기판을 경면정밀도가 높은 유리기판으로 함으로써, 성형품의 평활면 (3b) 의 표면조도를 0.2 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또, 패턴의 반사산란효율이나 광선이용효율 또는 재현성의 관점에 있어서, 적어도 사다리형패턴의 꼭대기변 (BC) 면의 평활도 및 재현성이 중요하지만, 레지스트막의 막표면을 표면조도 0.2 ㎛ 이하로 하는 것이 용이하게 달성할 수 있으며, 또한 재현성이 높다. 또, 레지스트패턴을 열처리함으로써, 사다리형 꼭대기변 (BC) 뿐만아니라 사변 (AB) 면 및 사변 (CD) 면도 표면조도 0.2 ㎛ 이하의 평활도로 용이하게 실현할 수 있다.It is important that the smooth surface 3b of the light guide is specular to totally reflect light and guide light away from the light source without loss due to scattering. Also from this point of view, it is preferable that the surface roughness of the smooth surface 3b of the molded article is 0.2 占 퐉 or less by making the resist substrate a glass substrate with high mirror surface precision. In addition, in terms of reflection scattering efficiency, light utilization efficiency, or reproducibility of the pattern, at least the smoothness and reproducibility of the top (BC) surface of the ladder pattern are important, but the film surface of the resist film should have a surface roughness of 0.2 m or less. It can be easily achieved and also has high reproducibility. Further, by heat-treating the resist pattern, not only the ladder top edge BC but also the quadrilateral (AB) surface and the quadrilateral (CD) shaving surface roughness can be easily realized with a smoothness of 0.2 µm or less.

⑤ 볼록패턴의 유리성⑤ Advantages of the Convex Pattern

단위 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) 에 입사된 광선만을 고려하면 되고, 패턴이 밀접하게 배치되어도 인접하는 패턴의 영향은 적으며, 균일휘도를 위한 패턴밀도 설계가 용이하다. 그러나, 오목형상 패턴의 경우는 복잡하다. 도 14 는 사다리형 오목형상 패턴에 의한 광선추적의 설명도로서, (a) 는 패턴이 저밀도로 배치된 경우, (b) 는 고밀도인 경우를 나타낸다. 각각, 하나의 패턴인 사다리형 (ABCD) 에착안하면, 산란반사에 유효한 것은 변 (AB) 뿐이고, 변 (AB) 이 상기 볼록패턴의 개구, 즉 변 (AD) 에 해당한다. (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. 변 (AB) 의 중간부의 각 입사점도 동일하다. 변 (AB) 에 입사될 수 있는 모든 광선의 총합이 오목패턴 (ABCD) 의 개구이며, (a) 에 비해 (b) 의 개구가 패턴에 인접하기 때문에 작아지는 것이 명확하다. 즉, 패턴밀도가 저밀도일 때는 단위패턴의 산란반사성능이 고효율이고, 고밀도일 때에는 저효율이며, 단위패턴의 산란반사성능이 패턴배치밀도에 따라 복잡하게 변화한다. 오목패턴에 있어서는, 이와 같은 복잡함을 수반하므로, 휘도를 균일하게 하기 위한 패턴밀도의 설계가 매우 곤란해진다.Scattered reflection characteristics of the unit ladder-shaped block pattern are as described above, the openings of the convex pattern provided on the scattering reflecting surface 3b, that is, the sides (ADCD) of the ladder (ABCD) of Fig. 4 (a). It is necessary to consider only the light rays incident on the light, and even if the patterns are closely arranged, the influence of the adjacent patterns is small, and the pattern density design for uniform luminance is easy. However, the case of the concave pattern is complicated. Fig. 14 is an explanatory view of ray tracing by a ladder-shaped concave pattern, in which (a) shows a case where the pattern is arranged at a low density, and (b) shows a high density. When attaching to a ladder pattern (ABCD), which is one pattern, respectively, only the side AB is effective for scattering reflection, and the side AB corresponds to the opening of the convex pattern, that is, the side AD. In the case of the low density of (a), the light ray which can be incident near the point A of the side AB is in the angle range of α1, and the one in the angle range of α2 is incident near the point B. Each incident point of the middle part of the side AB is also the same. It is clear that the sum of all the light beams that can be incident on the side AB is the opening of the concave pattern ABCD, and becomes smaller because the opening of (b) is adjacent to the pattern compared to (a). In other words, when the pattern density is low, the scattering reflection performance of the unit pattern is high efficiency, and when the pattern density is high, the scattering reflection performance of the unit pattern is low, and the scattering reflection performance of the unit pattern changes in accordance with the pattern arrangement density. In the concave pattern, such a complexity is involved, so that the design of the pattern density for making the luminance uniform is very difficult.

일반적으로 공기를 계면으로 하는 도광체 평활면에 미소 요철을 갖는 확산시트나 산란반사시트를 접촉시키면, 도광된 광은 접촉점에서 도광체계외부로 산란되어 누출된다. 이 상황은 확산시트나 반사시트의 미소 요철 표면상태 뿐만 아니라, 눌림에 의해서도 크게 변화된다. 일반적인 백라이트는 이와 같은 상황을 포함한 구성으로, 면광원으로서의 균일휘도가 불안정해진다. 패턴형성면에 있어서의 평활면 (3b) 은 도광광에 대하여 중요하고, 이와 같은 불안정이 없는 것이 바람직하지만, 이 점으로부터 볼록패턴이면 평활면 (3b) 이 확산시트나 반사시트에 접촉하는 일이 없다. 이상의 이유에서 볼록패턴이 바람직하다.In general, when a diffusion sheet or a scattering reflection sheet having minute unevenness is brought into contact with a light guide smooth surface having air as an interface, the guided light is scattered outside the light guide system at the contact point and leaks. This situation is greatly changed not only by the uneven surface state of the diffusion sheet or the reflective sheet but also by pressing. The general backlight has such a configuration, and the uniform luminance as the surface light source becomes unstable. The smooth surface 3b on the pattern forming surface is important to the light guide light, and it is preferable that there is no such instability. From this point of view, however, the smooth surface 3b does not come into contact with the diffusion sheet or the reflecting sheet if it is a convex pattern. none. A convex pattern is preferable for the above reasons.

이하, 본 발명을, 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

실시예 1 ∼ 3Examples 1-3

단위패턴의 단면폭 (W) 을 20, 60 및 200 ㎛ 으로 하고, 각각 H/W 를 0.6, 0.3 및 0.1 로서 패턴높이 (H) 가 12, 18 및 20 ㎛ 의 대체로 사다리형의 산란반사성능에 적합한 패턴밀도분포를 설계하고, 도 15(a) 에 예시한 바와 같은 패턴의 유리제 포토마스크를 제조하였다 (피치 (P) 는 도 15(b) 에 나타낸 바와 같다. 이 3 종의 포토마스크를 패턴 1, 2 및 3 으로 한다). 유리기판에 포지티브형의 포토레지스트를 설계대로의 막두께로 스핀코팅하고, 이 포토마스크를 겹쳐, 소정의 광량으로 자외선노광하였다. 현상액을 이용하여 현상한 후, 유리기판상에 그 단면이 높이가 각각 12, 18 및 20 ㎛ 에서 사면각 (δ) 이 약 20°의 대략 사다리형 볼록형상의 레지스트패턴을 형성하였다. 그후, 레지스트패턴면에 수 10 ㎚ 두께의 니켈스퍼터링을 행하여 도전화처리하여, 300 ㎛ 두께가 되도록 니켈 전기주조법을 실시하여 금형을 제작하였다. 이 금형에 의해 사출성형을 행하여, 10.4 인치 크기, 긴변측의 입광단부의 두께가 3.0 ㎜, 대향단부의 두께가 1.1 ㎜인 단면이 테이퍼형상으로, 하면에 도 15 와 같은 대략 사다리형으로 볼록형상의 패턴이 다수 형성된 아크릴제 도광체를 얻었다. 결과는 각각 표 1 의 실시예 1, 2 및 3 과 같고, 패턴의 전사성이나 금형과의 이형성은, 특히 미세하고 H/W 가 큰 W=20㎛ 의 것으로 약간 곤란하였지만 성형은 가능하였다. 도광체의 두꺼운 긴변측의 단면에 2.6 ㎜ 지름의 냉음극관을 1 차 광원으로 하고, 산란반사패턴 내면에 반사시트를 놓고, 상방으로부터 육안 관찰한 바. 패턴의 조도에 의한 국소적인 휘도불균일은 관측되지 않고 균일하였다. 또한, 출사표면에 확산시트 및 프리즘시트를 1 장 배치하여, 휘도분포를 측정한 바, 표 1 과 같이 휘도균일성은 양호하였으며, 평균휘도도 높고, 밝고 균일한 도광체이었다.The cross-sectional width (W) of the unit pattern is 20, 60, and 200 μm, and the H / W is 0.6, 0.3, and 0.1, respectively, and the pattern height (H) is suitable for the scattering reflection performance of the ladder type which is generally 12, 18, and 20 μm. The pattern density distribution was designed, and the glass photomask of the pattern as illustrated in FIG. 15 (a) was manufactured (pitch P is as shown in FIG. 15 (b). , 2 and 3). A positive type photoresist was spin-coated to a glass substrate with a film thickness as designed, and the photomask was superimposed and subjected to ultraviolet exposure at a predetermined light amount. After developing using a developer, a substantially ladder-shaped convex resist pattern was formed on the glass substrate whose cross sections were 12, 18 and 20 mu m in height, and the slope angle δ was about 20 degrees. Thereafter, the resist pattern surface was subjected to electroconductive treatment by nickel sputtering having a thickness of several tens of nanometers, and a nickel electrocasting method was performed to a thickness of 300 占 퐉 to prepare a mold. This mold was used for injection molding, and the cross section having a size of 10.4 inches, the light incident end of the long side at 3.0 mm, and the thickness of the opposite end at 1.1 mm was tapered. An acrylic light guide formed with many patterns was obtained. The results are the same as in Examples 1, 2, and 3 of Table 1, respectively, and the transferability of the pattern and the releasability with the mold were particularly difficult, with W = 20 µm having a large H / W, but molding was possible. A 2.6 mm diameter cold cathode tube was used as the primary light source in the cross section of the thick long side of the light guide member, and a reflective sheet was placed on the inner surface of the scattering reflection pattern, and visually observed from above. Local luminance unevenness due to the roughness of the pattern was not observed but uniform. In addition, one diffuser sheet and a prism sheet were disposed on the emission surface, and the luminance distribution was measured. As shown in Table 1, the luminance uniformity was good, the average luminance was high, and the light guide was bright and uniform.

실시예Example 비교예Comparative example 1One 22 33 44 55 66 1One 22 패턴pattern 1One 22 33 1One 22 33 1One 44 레지스트패턴열처리Resist Pattern Heat Treatment radish radish radish U U U radish radish 패턴요철Uneven pattern 사다리형 단면폭(W)Ladder Cross Section Width (W) (㎛)(Μm) 2020 6060 200200 2020 6060 200200 2020 2020 사다리형단면높이(H)Ladder cross section height (H) (㎛)(Μm) 1212 1818 2020 1212 1818 2020 1212 1212 H/WH / W 0.60.6 0.30.3 0.10.1 0.60.6 0.30.3 0.10.1 0.60.6 0.60.6 사다리형 단면 경사각 (δ)Ladder cross section inclination angle (δ) (°)(°) 2020 2525 2525 2020 2525 2525 ∼33 2020 성형성Formability ×× 패턴의 미세함Fineness of the pattern 평균휘도Average luminance (cd/㎡)(cd / ㎡) 1,7101,710 1,6901,690 1,7001,700 1,6701,670 1,6501,650 1,7301,730 1,4201,420 1,5301,530 균일성,균정도Uniformity and uniformity ()() 9292 8888 9090 8787 8585 8181 7272 6969

실시예 4 ∼ 6Examples 4-6

패턴 1, 2 및 3 의 포토마스크를 이용하여, 각각 실시예 1, 2 및 3 과 동일하게 처리하여, 대략 사다리형으로 볼록형상의 레지스트패턴을 형성하였다. 이들을 열처리하여, 각이 둥근 대략 사다리형으로 볼록형상의 레지스트패턴으로 변형시켰다. 마찬가지로, 도전화처리하여, 전기 주조 금형을 거쳐, 10.4 인치 크기의 아크릴제 도광체를 형성하였다. 결과는 표 1 과 같고, 전사성 및 이형성은 모두 매우 양호하였다. 휘도의 균일성, 평균휘도는 모두 실시예 1, 2 및 3 과 각각 비교하여 손색이 없었다.Using photomasks of patterns 1, 2, and 3, the same processes as in Examples 1, 2, and 3 were carried out, respectively, to form a convex resist pattern substantially in a ladder shape. These were heat-treated to deform into a convex resist pattern in a substantially ladder shape having a rounded angle. Similarly, the conductive treatment was performed to form a 10.4 inch acrylic light guide through an electroforming die. The results are shown in Table 1, and both the transferability and the release property were very good. The uniformity and average brightness of the luminance were inferior to those of Examples 1, 2 and 3, respectively.

비교예 1Comparative Example 1

패턴 1 의 포토마스크를 이용하여, W=20 ㎛, H/W=0.6, H=12 ㎛ 로 하여, 노광, 현상조건을 변경하여 처리하여, 사면각 (δ〈3°) 의 단면이 대체로 직사각형으로 볼록형상의 레지스트패턴을 얻었다. 실시예와 동일하게 처리하여 금형을 제조하여 성형한 바, 패턴의 전사성이 나쁘고 또한 금형과의 이형이 매우 곤란하였다. 휘도분포를 측정한 바, 표 1 의 비교예 1 에서 나타낸 바와 같이, 단일패턴의 산란반사성능이 낮기 때문에, 광원부근의 휘도가 낮아 말단에서 높고, 균정도가 나쁘고, 평균휘도도 낮은 것이었다.By using the photomask of pattern 1, W = 20 micrometers, H / W = 0.6, and H = 12 micrometers were processed and the exposure and image development conditions were changed, and the cross section of the slope angle (delta <3 degrees) becomes substantially rectangular. A convex resist pattern was obtained. When the mold was manufactured and molded in the same manner as in Example, the transferability of the pattern was poor and the mold release with the mold was very difficult. The luminance distribution was measured. As shown in Comparative Example 1 of Table 1, since the scattering reflection performance of the single pattern was low, the luminance near the light source was low, high at the end, poor in uniformity, and low in average luminance.

비교예 2Comparative Example 2

포토마스크 1 의 흑백패턴을 역전시킨 네거티브형의 포토마스크 (4) 를 이용하여, 막두께가 12 ㎛ 가 되도록 스핀코팅한 것 외에는 실시예와 동일하게 처리하여 성형하였다. 패턴은 단면이 대략 사다리형으로 오목형의 것으로 되었는데, 광원부근의 휘도가 높고 말단에서 낮아으며, 휘도의 균일도가 나쁘고, 평균휘도도낮았다. 도광체가 부분적으로 눌려지게 되면, 그 부분의 휘도가 높아지거나, 고정방법에 따라서 휘도의 균일성이 손상되기도 하여 불안정하므로, 도광체로서 적합하지 않았다.Using the negative photomask 4 in which the black and white pattern of the photomask 1 was reversed, it was processed and molded in the same manner as in Example except that the film was spin-coated to have a film thickness of 12 µm. The pattern had a substantially ladder-shaped cross section and was concave, with high luminance near the light source and low at the end, poor luminance uniformity, and low average luminance. When the light guide is partially pressed, the brightness of the portion is increased, or the uniformity of the brightness is impaired depending on the fixing method, which is unstable, and thus it is not suitable as the light guide.

이상과 같이, 본 발명에 따른 도광체는, 고휘도이면서도 휘도균일성이 우수하므로, 워드프로세서, 퍼스널컴퓨터, 박형 텔레비젼 등의 액정표시장치의 배면조명장치로서 유효하게 사용할 수 있다.As described above, the light guide according to the present invention has high brightness and excellent luminance uniformity, and thus can be effectively used as a back lighting device of liquid crystal display devices such as word processors, personal computers, and thin televisions.

Claims (5)

하나 이상의 측단면으로부터 광을 안내하는 도광체로서,A light guide for guiding light from one or more side cross sections, 직선형상 광원의 축에 직교하는 단면에서의 볼록 꼭대기변이 부분적으로 직선부를 갖는 대략 사다리형상의 볼록패턴이, 출사면으로부터의 출사광의 휘도분포가 개략 균일해지도록, 직선형상 광원에 가까운 부분은 저밀도로, 먼 부분은 고밀도로 광출사면과는 반대측인 내면에 반점형상, 실선형상 또는 파선형상으로 다수 배치된 것을 특징으로 하는 에지라이트식 도광체.The portion close to the linear light source has a low density so that the substantially ladder-shaped convex pattern in which the convex top edge in the cross section orthogonal to the axis of the linear light source has a straight portion is roughly uniform so that the luminance distribution of the emitted light from the exit surface is approximately uniform. The edge portion of the light guide is characterized in that the distant portion is disposed in a high density in a spot, solid or broken line on the inner surface opposite to the light exit surface. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 볼록형상 패턴은, 직선형상 광원의 축에 직교하는 단면에서의 볼록 꼭대기변의 양단에 대응하는 2 개의 각이 둥글게 되어 있는, 사다리형상을 갖는 것을 특징으로 하는 에지라이트식 도광체.The convex pattern has a ladder shape in which two angles corresponding to both ends of the convex top edge in a cross section perpendicular to the axis of the linear light source have a ladder shape. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 볼록형상 패턴에서의 볼록 꼭대기변의 직선부를 구성하는 면의 표면조도와, 볼록형상 패턴 형성면 중에서 볼록형상 패턴이 형성되어 있지 않은 면의 표면조도가 각각 0.2 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 에지라이트식 도광체.The surface roughness of the surface which comprises the straight part of the convex top edge in a convex pattern, and the surface roughness of the surface in which the convex pattern formation is not formed among the convex pattern formation surface, respectively are 0.2 micrometer or less, The edge light type light guide body characterized by the above-mentioned. . 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 볼록형상 패턴의 단면폭을 (W), 높이를 (H) 로 각각 나타낼 때, H /W 의 비가 0.1 ≤ H/W ≤ 0.6 인 것을 특징으로 하는 에지라이트식 도광체.An edge light type light guide, wherein the ratio of H / W is 0.1 ≦ H / W ≦ 0.6 when the cross-sectional width of the convex pattern is represented by (W) and the height is represented by (H), respectively. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 볼록형상 패턴의 상기 단면의 단면폭 (W;㎛) 이 20 ≤ W ≤ 200 인 것을 특징으로 하는 에지라이트식 도광체.The cross-sectional width (W; mu m) of the cross section of the convex pattern is 20? W?
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