KR100606549B1 - 면 발광 장치용 도광판 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 면 발광 장치용 도광판 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 상부 클래드 필름과; 상기 상부 클래드 필름 하부에 스트라이프(Stripe) 형상으로 상호 이격되어 형성된 복수개의 코어 필름들과; 상기 상부 클래드 필름 하부와 코어필름들을 감싸며 형성된 하부 클래드 필름으로 이루어지며, 상기 하부 클래드 필름에서 각각의 코어 필름들로 복수개의 V홈들이 형성되어 있으며, 상기 하부 클래드 필름 하부 전면 또는 각각의 V홈들의 면에 금속 박막이 형성되어 있어 구성된다.
따라서, 본 발명은 도광판을 상부 클래드, 코어와 하부 클래드로 이루어진 광도파로로 형성하고, 코어에 V홈을 형성함으로써, 코어의 상부와 하부에 굴절률이 상대적으로 낮은 상부 및 하부 클래드가 존재하여 외부의 이물질이 침투하지 않고 다른 부품과의 접촉되지 않아 광 전달 특성이 변하지 않으며, 휘도를 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 간단한 핫 엠보싱(Hot embossing) 방법으로 V홈을 형성하고, 또는 V홈과 광도파로를 동시에 형성함으로써, 제조 경비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
도광판, V홈, 클래드, 코어

Description

면 발광 장치용 도광판 및 그의 제조 방법 {Light guide plate of surface light emitting device and method for manufacturing the same}
도 1은 일반적인 액정표시장치의 구조를 개략적으로 설명하기 위한 측면도
도 2는 종래 기술에 따른 면 발광 장치에 있는 도광판의 개략적인 단면도
도 3은 도 2의 도광판에서 출사되는 광의 빔 패턴을 도시한 도면
도 4는 본 발명에 따른 면 발광 장치용 도광판의 개략적인 평면도
도 5는 도 4의 A-A'선의 절단면도
도 6은 도 4의 B-B'선의 절단면도
도 7a 내지 도 7c는 본 발명에 따른 면 발광 장치용 도광판의 제조 공정을 설명하기 위한 코어 영역의 단면도
도 8a와 8b는 본 발명에 따른 면 발광 장치용 도광판의 다른 제조 공정을 설명하기 위한 코어 영역의 단면도
도 9는 본 발명에 따른 면 발광 장치용 도광판의 다른 제조 공정을 설명하기 위한 스탬퍼(Stamper)의 개략적인 사시도
도 10은 본 발명에 따른 면 발광 장치용 도광판을 통한 광의 빔 패턴의 형상을 도시한 도면
도 11은 본 발명에 따른 도광판에서 출사되는 광의 빔 패턴을 도시한 도면
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 도광판 110 : 상부 클래드 필름
120 : 코어 필름 130 : 하부 클래드 필름
140 : 금속 박막 150 : 광도파로
155,155a,155b,155c,155d,155e,155f : V홈
200 : 스탬퍼(Stamper) 201,202,220 : 돌출부
210 : 홈부 300 : 빔 패턴
본 발명은 면 발광 장치용 도광판 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도광판을 상부 클래드, 코어와 하부 클래드로 이루어진 광도파로로 형성하고, 코어에 V홈을 형성함으로써, 코어의 상부와 하부에 굴절률이 상대적으로 낮은 상부 및 하부 클래드가 존재하여 외부의 이물질이 침투하지 않고 다른 부품과의 접촉되지 않아 광 전달 특성이 변하지 않으며, 휘도를 증가시킬 수 있는 면 발광 장치용 도광판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치는 액정표시패널과 그 배면에 배치된 백라이트 유닛(Back light unit)을 가진다.
이 액정표시패널은 투과광을 제어함으로써 상을 표시하고, 백라이트 유닛은 액정표시패널에 광을 공급하는 역할을 한다.
이런 백라이트 유닛 중 옆면 조명방식은 표시장치의 박형화를 위해서, 액정표시장치의 측면에 광원을 배치한 것이다.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 구조를 개략적으로 설명하기 위한 측면도로서, 반사판(10) 상부에 도광판(11), 확산판(12), 프리즘 시트(13)와 액정표시패널(14)이 순차적으로 배치되어 있어 구성되며, 상기 도광판(11)의 측면에는 형광램프(15)가 설치되어, 상기 형광램프(15)에서 출사된 광은 도광판(11)의 측면으로 입사되고, 반사판(10), 도광판(11), 확산판(12), 프리즘 시트(13) 등으로 이루어진 백라이트(Back Light)는 입사되는 선광을 면광으로 바꾸어 액정표시패널(14)에 입사시킨다.
이런 백라이트 구성요소의 기능을 보다 상세히 설명하면, 먼저, 상기 도광판(11)은 형광램프(15)에서 방출된 광을 내부로 입사시켜 상부로 전면에 고른 면광이 출사되도록 하는 역할을 담당하고 있다.
그리고, 상기 도광판(11) 후단에 설치되는 반사판(14)은 형광램프(15)에서 출사된 광이 도광판(11) 내부로 입사되도록 하며, 확산판(12)은 도광판(11) 상부에 설치되어 시야각에 따라 균일한 휘도를 얻을 수 있도록 한다.
또한, 상기 프리즘 시트(13)는 확산판(12) 상부로 투과되어 방사되는 광의 정면 휘도를 높이기 위한 것으로, 특정 각도의 광만 투과되도록 하고 나머지 각도로 입사되는 광은 내부 전반사가 일어나 프리즘 시트(13) 하부로 다시 되돌아가도록 하며, 되돌아가는 광은 도광판(11) 하부에 부착된 반사판(10)에 의하여 반사된다.
이와 같이, 액정표시패널에서 가장 중요한 기술 사항 중의 하나가 측면에서 입사되는 선광을 전면에 고르게 면광으로 출사시키기 위한 도광판의 설계 및 제조기술이다.
도 2는 종래 기술에 따른 면 발광 장치에 있는 도광판의 개략적인 단면도로서, 액정표시장치와 같은 면 발광 장치는 전술된 도 1의 설명과 같이, 도광판(11)을 구비하고 있으며, 이 도광판(11)의 하부에는 도트 패턴(Dot pattern)(11a)이 형성되어 있다.
상기 도광판(11)의 측면으로 입사되는 광은 도광판(11)의 경계면에서 반사되고, 도트 패턴(11a)에서 반사되어 액정표시패널로 입사된다.
이러한, 도트 패턴을 사용하는 도광판은 상부로만 광을 확산시키지 못하며, 상기 도트 패턴(11a)이 구비된 도광판(11)에서 출사되는 광의 빔 패턴은 도 3에 도시된 바와 같이 구형상의 빔 패턴(50), 즉, 빔 패턴은 람베르시안(Lamversian) 분포를 가지고 있으므로, 정면 휘도를 증가시키기 위하여 프리즘 시트를 사용하여야만 한다.
그러므로, 형광램프에서 나온 광은 도광판, 확산판과 프리즘시트를 통과하면서 약 50% 정도만이 액정표시 패널에 전달된다.
이러한 손실은 도광판에서의 커플링 손실, 흡수 손실 및 반사판에서의 손실, 그리고 확산판에서의 흡수 및 표면반사 손실, 더불어 프리즘 시트에서의 표면 반사 손실에 기인하다.
그러므로, 백라이트를 구성하는 요소들을 줄일수록 광 손실이 줄일 수 있으 며 원가절감을 시킬 수 있다.
더불어, 종래의 도광판(11)은 도광판 하면에 도트 패턴(11a)을 형성하는 추가적인 공정이 요구되어 생산성 저하되거나 이 도트 패턴의 불량이 발생되어 수율이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 도광판을 상부 클래드, 코어와 하부 클래드로 이루어진 광도파로로 형성하고, 코어에 V홈을 형성함으로써, 코어의 상부와 하부에 굴절률이 상대적으로 낮은 상부 및 하부 클래드가 존재하여 외부의 이물질이 침투하지 않고 다른 부품과의 접촉되지 않아 광 전달 특성이 변하지 않으며, 휘도를 증가시킬 수 있는 면 발광 장치용 도광판을 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 간단한 핫 엠보싱(Hot embossing) 방법으로 V홈과 광도파로를 형성하는 면 발광 장치용 도광판의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 간단한 핫 엠보싱(Hot embossing) 방법으로 V홈과 광도파로를 동시에 형성함으로써, 제조 경비를 절감할 수 있는 면 발광 장치용 도광판의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 제 1 양태(樣態)는, 상부 클래드 필름과;
상기 상부 클래드 필름 하부에 스트라이프(Stripe) 형상으로 상호 이격되어 형성된 복수개의 코어 필름들과;
상기 상부 클래드 필름 하부와 코어필름들을 감싸며 형성된 하부 클래드 필름으로 이루어지며,
상기 하부 클래드 필름에서 각각의 코어 필름들로 복수개의 V홈들이 형성되어 있으며, 상기 하부 클래드 필름 하부 전면 또는 각각의 V홈들의 면에 금속 박막이 형성되어 있는 면 발광 장치용 도광판이 제공된다.
상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 제 2 양태(樣態)는, 상부 클래드 필름 하부에 스트라이프(Stripe) 형상으로 상호 이격되어 형성된 복수개의 코어 필름들을 형성하는 제 1 단계와;
상기 상부 클래드 필름 하부와 코어 필름들을 감싸는 하부 클래드 필름을 형성하는 제 2 단계와;
상기 하부 클래드 필름 하부에 상호 이격되며 삼각기둥 형상으로 돌출된 복수개의 돌출부들이 형성된 스탬퍼(Stamper)를 위치시키고, 상기 스탬퍼의 돌출부를 상기 하부 클래드 필름에 가압하여 상기 각각의 코어 필름과 코어 필름 하부에 있는 하부 클래드 필름에 상호 이격된 복수개의 V홈들을 형성하는 제 3 단계와;
상기 하부 클래드 필름 하부 전면 또는 상기 V홈들의 면에 금속 박막을 형성하는 제 4 단계로 구성된 면 발광 장치용 도광판의 제조 방법이 제공된다.
상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 제 3 양태(樣態)는, 상부 클래드 필름 하부에 스트라이프(Stripe) 형상으로 상호 이격되어 형성된 복수개의 코어 필름들을 형성하는 제 1 단계와;
상기 상부 클래드 필름 하부와 코어 필름들을 감싸는 하부 클래드 필름을 형 성하는 제 2 단계와;
상기 하부 클래드 필름 하부에 금속 박막을 형성하는 제 3 단계와;
상기 박막 필름 하부에 상호 이격되며 삼각기둥 형상으로 돌출된 복수개의 돌출부들이 형성된 스탬퍼(Stamper)를 위치시키고, 상기 스탬퍼의 돌출부를 상기 금속 박막에 가압하여 상기 각각의 코어 필름, 코어 필름 하부에 있는 하부 클래드 필름와 금속 박막 표면에 상호 이격된 복수개의 V홈들을 형성하는 제 4 단계로 구성된 면 발광 장치용 도광판의 제조 방법이 제공된다.
상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 제 4 양태(樣態)는,
상부 클래드 필름 하부에 스트라이프(Stripe) 형상으로 상호 이격되어 형성된 복수개의 코어 필름들을 형성하는 제 1 단계와;
상기 상부 클래드 필름 하부와 코어 필름들을 감싸는 하부 클래드 필름을 형성하는 제 2 단계와;
상기 하부 클래드 필름 하부에 금속 박막을 형성하는 제 3 단계와;
상기 박막 필름 하부에 상호 이격되며 삼각기둥 형상으로 돌출된 복수개의 돌출부들이 형성된 스탬퍼(Stamper)를 위치시키고, 상기 스탬퍼의 돌출부를 상기 금속 박막에 가압하여 상기 각각의 코어 필름, 코어 필름 하부에 있는 하부 클래드 필름와 금속 박막 표면에 상호 이격된 복수개의 V홈들을 형성하는 제 4 단계로 구성된 면 발광 장치용 도광판의 제조 방법이 제공된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음 과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 면 발광 장치용 도광판의 개략적인 평면도로서, 본 발명의 도광판(100)은 상부 클래드 필름과 하부 클래드 필름으로 감싸여져 있고, 상기 상부 클래드 필름 상부에 돌출되어 있으며, 상호 이격된 복수개의 광도파로(150)들이 형성되어 있고, 상기 각각의 광도파로(150)에는 복수개의 V홈(155)들이 형성되어 있다.
도 5는 도 4의 A-A'선의 절단면도로서, 도 4의 A-A'선의 절단면도 상으로 본 발명의 도광판(100)은 상부 클래드 필름(110) 하부에 스트라이프(Stripe) 형상으로 상호 이격되어 형성된 복수개의 코어 필름(120)들과; 상기 상부 클래드 필름(110) 하부와 코어(120)들을 감싸며 형성된 하부 클래드 필름(130)과; 상기 하부 클래드 필름(130) 하부에 형성된 금속 박막(140)으로 이루어져 있다.
여기서, 금속 박막(140)은, 은(Ag) 박막 또는 알루미늄(Al) 박막인 것이 바람직하다.
또한, 상기 상부 클래드 필름(110), 하부 클래드 필름(130)과 코어 필름(120)은 고분자 물질로 형성하며, 상기 코어 필름(120)의 굴절률은 상기 상부 클래드 필름(110)의 굴절률 및 하부 클래드 필름(130)의 굴절률보다 커서, 상기 코어 필름(120)은 광도파로 역할을 수행한다.
게다가, 상기 상부 클래드 필름(110)의 두께는 10㎛ ~ 5㎜가 바람직하고, 상기 코어 필름(120)의 두께는 50㎛ ~ 1㎜가 바람직하고, 상기 하부 클래드 필름(130)의 두께는 1㎛ ~ 100㎛가 바람직하다.
도 6은 도 4의 B-B'선의 절단면도로서, 도 4의 B-B'선의 절단면도 상으로 본 발명의 도광판(100)의 코어 필름(120)에는 상호 이격된 복수개의 V홈(155a,155b,155c,155d,155e,155f)들이 형성되어 있다.
이 때, 입사되는 광을 면 전체로 균일하게 수직 방사되도록 하기 위하여, 상기 V홈(155a,155b,155c,155d,155e,155f)들의 폭(W1,W2,W3,W4,W5,W6)은 상기 도광판(100)에 입사되는 광의 방향에서 멀어질수록 커지도록 하는 것이 바람직하며, 이들의 폭은 각각의 V홈들에 전달되는 광 세기에 반비례한다.
그리고, 상기 V홈(155a,155b,155c,155d,155e,155f)들의 각도(α1)는 60~120도가 바람직하다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명에 따른 면 발광 장치용 도광판의 제조 공정을 설명하기 위한 코어 영역의 단면도로서, 전술된 도 4 내지 6을 더 참조하여, 상부 클래드 필름(110) 하부에 스트라이프(Stripe) 형상으로 상호 이격되어 형성된 복수개의 코어 필름(120)들을 형성하고, 상기 상부 클래드 필름(110) 하부와 코어 필름(120)들을 감싸는 하부 클래드 필름(130)을 형성한다.(도 7a)
그 후, 상기 하부 클래드 필름(130) 하부에 상호 이격되며 삼각기둥 형상으로 돌출된 복수개의 돌출부(201,202)들이 형성된 스탬퍼(Stamper)(200)를 위치시키고, 상기 스탬퍼(200)의 돌출부(201,202)를 상기 하부 클래드 필름(130)에 가압하여 상기 각각의 코어 필름(120)과 코어 필름(120) 하부에 있는 하부 클래드 필름(130)에 상호 이격된 복수개의 V홈(155a,155b)들을 형성한다.(도 7b)
그 다음, 상기 하부 클래드 필름(130) 하부 전면 또는 상기 V홈(155a,155b) 들의 면에 금속 박막(140)을 형성한다.(도 7c)
도 8a와 8b는 본 발명에 따른 면 발광 장치용 도광판의 다른 제조 공정을 설명하기 위한 코어 영역의 단면도로서, 전술된 도 7a에서 상부 클래드 필름(110) 하부에 스트라이프(Stripe) 형상으로 상호 이격되어 형성된 복수개의 코어 필름(120)들을 형성하고, 상기 상부 클래드 필름(110) 하부와 코어 필름(120)들을 감싸는 하부 클래드 필름(130)을 형성한 다음, 상기 하부 클래드 필름(130) 하부에 금속 박막(140)을 형성한다.(도 8a)
여기서, 상기 상부 및 하부 클래드 필름(110,130)의 물질은 코어 필름(120)의 물질에 비하여 유리 전이 온도가 1 ~ 30℃ 더 높은 물질을 사용한다.
그 다음, 상기 박막 필름(130) 하부에 상호 이격되며 삼각기둥 형상으로 돌출된 복수개의 돌출부(201,202)들이 형성된 스탬퍼(Stamper)(200)를 위치시키고, 상기 스탬퍼(200)의 돌출부(201,202)를 상기 금속 박막(140)에 가압하여 상기 각각의 코어 필름(120), 코어 필름(120) 하부에 있는 하부 클래드 필름(130)과 금속 박막(140) 표면에 상호 이격된 복수개의 V홈(155a,155b)들을 형성한다.(도 8b)
여기서, 상기 스탬퍼(200)로 V홈(155a,155b)을 형성하는 것은 핫 엠보싱(Hot embossing) 방법으로, 도광판 재료와 스탬퍼를 가열한 후, 압력을 가하여 도광판 필름에 형상을 전달하는 공정으로, 하부 클래드 필름의 유리 전이 온도보다 높은 온도로 가열하고, 스탬프로 가압하면, 도광판 필름에는 스탬프 형상과 반대의 형상이 형성된다.
더불어, 본 발명은 면 발광 장치용 도광판의 또 다른 제조 공정으로서, 하부 클래드 필름, 코아 필름과 상부 클래드 필름을 순차적으로 적층하고; 도 9와 같은 스트라이프(Stripe) 형상으로 상호 이격된 복수개의 홈부(210)들이 형성되어 있고, 상기 홈부(210)들 각각의 상면에 삼각기둥 형상으로 복수개의 돌출부(220)들이 돌출되어 있는 스탬퍼(200)를 준비하고; 상기 하부 클래드 필름 하부와 상기 홈부(210) 및 돌출부(220)가 대향되도록 스탬퍼(200)를 위치시키고; 상기 스탬퍼(200)로 상기 하부 클래드 필름과 코아 필름을 가압하여 상호 이격된 복수개의 광도파로들과 복수개의 V홈들을 동시에 형성한다.
여기서, 상기 스탬퍼(200)의 홈부(210)에 존재하는 영역은 눌려지지 않은 영역으로, 스트라이프(Stripe) 형상으로 상호 이격된 광도파로가 형성되고, 상기 돌출부(220)로 눌려진 광도파로 상에는 복수개의 V홈들이 형성된다.
전술된 방법에서 또 다른 방법으로, 상기 하부 클래드 필름 하부에는 금속 박막을 더 형성하고, 상기 스탬퍼로 금속 박막, 하부 클래드 필름과 코아 필름을 가압하여 상호 이격된 복수개의 광도파로들과 복수개의 V홈들을 동시에 형성할 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 면 발광 장치용 도광판을 통한 광의 빔 패턴의 형상을 도시한 도면으로서, 형광램프에서 도광판(100)의 측면으로 입사된 광은 코어 필름(120)으로 국한되어 전반사되면서 진행한다.
이렇게 진행하던 광은 V홈(155a)에 의하여 일부 전반사되어 수직하게 방사되며, 만약 첫 번째 V홈(155a)에서의 전반사가 일어나지 않게 입사된 광은 하부 클래드 필름(130)에 코팅된 금속박막(140)에서 반사되어 윗면으로 수직하게 방사된다. 그리고, V홈(155a)에 의하여 반사되지 않고, 진행한 광은 두 번째 V홈(155b)에서 동일한 방법으로 수직 방사된다.
결국, 본 발명은 V홈(155a,155b)으로 광이 반사되어, 도광판(100)에서 방사된 빔 패턴은 도 11에 도시된 바와 같이, 방사각(α2)을 갖는 원추 형상의 빔 패턴(300)이 된다.
여기서, 상부와 하부 클래딩 필름(110,130)과 코어 필름(120)의 굴절률차가 크면 방사각(α2)도 넓어지고, 굴절률 차가 작으면 방사각(α2)도 작아진다.
본 발명의 도광판에서 방사된 빔의 방사각은 기존의 도광판이나 확산판에 의해서 방사되는 각에 비해 작으므로, 기존의 백라이트 유닛에서 정면 휘도를 높이기 위해 사용하는 프리즘 시트를 사용하지 않아도 된다.
또한, 복수개의 광도파로가 스트라이프(Stripe)형상으로 일차원 배열되어 있으므로, 도광판 상부에서 보면 광이 디스플레이 패널 면 전체에서 균일하게 방사된다.
게다가, 전술된 금속박막은 V홈에서 전반사가 일어나지 않은 광도 상부로 방출하며, V홈 영역 밖의 금속박막 영역은 도광판 하부로 반사되는 광을 다시 도광판 상부로 반사하여 액정표시패널로 입사되는 광의 양을 증가시킨다.
그러므로, 본 발명은 도광판을 제조할 때, 반사판의 역할을 수행하는 금속박막을 동시에 형성함으로써, 추가적인 반사판이 요구되지 않는다.
또한, 전술된 바와 같이, 본 발명의 도광판에서 방사각이 작은 원추 형상의 빔이 방사됨으로, 프리즘 시트가 수행하던 역할을 광도파로에 형성된 V홈에서 수행 함으로, 프리즘 시트가 없어도 정면 휘도를 증가시킬 수 있는 장점이 있다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명은 도광판을 상부 클래드, 코어와 하부 클래드로 이루어진 광도파로로 형성하고, 코어에 V홈을 형성함으로써, 코어의 상부와 하부에 굴절률이 상대적으로 낮은 상부 및 하부 클래드가 존재하여 외부의 이물질이 침투하지 않고 다른 부품과의 접촉되지 않아 광 전달 특성이 변하지 않으며, 휘도를 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 간단한 핫 엠보싱(Hot embossing) 방법으로 V홈을 형성하고, 또는 V홈과 광도파로를 동시에 형성함으로써, 제조 경비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (10)

  1. 상부 클래드 필름과;
    상기 상부 클래드 필름 하부에 스트라이프(Stripe) 형상으로 상호 이격되어 형성된 복수개의 코어 필름들과;
    상기 상부 클래드 필름 하부와 코어필름들을 감싸며 형성된 하부 클래드 필름으로 이루어지며,
    상기 하부 클래드 필름에서 각각의 코어 필름들로 복수개의 V홈들이 형성되어 있으며, 상기 하부 클래드 필름 하부 전면 또는 각각의 V홈들의 면에 금속 박막이 형성되어 있고,
    상기 V홈들의 폭은, 상기 도광판에 입사되는 광의 방향에서 멀어질수록 커지는 것을 특징으로 하는 면 발광 장치용 도광판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속 박막은,
    은(Ag) 박막 또는 알루미늄(Al) 박막인 것을 특징으로 하는 면 발광 장치용 도광판.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 V홈들의 각도(α1)는,
    60~120도인 것을 특징으로 하는 면 발광 장치용 도광판.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 클래드 필름의 두께는 10㎛ ~ 5㎜이고,
    상기 코어 필름의 두께는 50㎛ ~ 1㎜이고,
    상기 하부 클래드 필름의 두께는 1㎛ ~ 100㎛인 것을 특징으로 하는 면 발광 장치용 도광판.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 코어 필름의 굴절률은,
    상기 상부 클래드 필름과 하부 클래드 필름의 굴절률보다 큰 것을 특징으로 하는 면 발광 장치용 도광판.
  7. 상부 클래드 필름 하부에 스트라이프(Stripe) 형상으로 상호 이격되어 형성된 복수개의 코어 필름들을 형성하는 제 1 단계와;
    상기 상부 클래드 필름 하부와 코어 필름들을 감싸는 하부 클래드 필름을 형성하는 제 2 단계와;
    상기 하부 클래드 필름 하부에 상호 이격되며 삼각기둥 형상으로 돌출된 복수개의 돌출부들이 형성된 스탬퍼(Stamper)를 위치시키고, 상기 스탬퍼의 돌출부를 상기 하부 클래드 필름에 가압하여 상기 각각의 코어 필름과 코어 필름 하부에 있는 하부 클래드 필름에 상호 이격된 복수개의 V홈들을 형성하는 제 3 단계와;
    상기 하부 클래드 필름 하부 전면 또는 상기 V홈들의 면에 금속 박막을 형성하는 제 4 단계로 구성된 면 발광 장치용 도광판의 제조 방법.
  8. 상부 클래드 필름 하부에 스트라이프(Stripe) 형상으로 상호 이격되어 형성된 복수개의 코어 필름들을 형성하는 제 1 단계와;
    상기 상부 클래드 필름 하부와 코어 필름들을 감싸는 하부 클래드 필름을 형성하는 제 2 단계와;
    상기 하부 클래드 필름 하부에 금속 박막을 형성하는 제 3 단계와;
    상기 박막 필름 하부에 상호 이격되며 삼각기둥 형상으로 돌출된 복수개의 돌출부들이 형성된 스탬퍼(Stamper)를 위치시키고, 상기 스탬퍼의 돌출부를 상기 금속 박막에 가압하여 상기 각각의 코어 필름, 코어 필름 하부에 있는 하부 클래드 필름와 금속 박막 표면에 상호 이격된 복수개의 V홈들을 형성하는 제 4 단계로 구성된 면 발광 장치용 도광판의 제조 방법.
  9. 하부 클래드 필름, 코아 필름과 상부 클래드 필름을 순차적으로 적층하는 제 1 단계와;
    스트라이프(Stripe) 형상으로 상호 이격된 복수개의 홈부들이 형성되어 있고, 상기 홈부들 각각의 상면에 삼각기둥 형상으로 복수개의 돌출부들이 돌출되어 있는 스탬퍼를 준비하는 제 2 단계와;
    상기 하부 클래드 필름 하부와 상기 홈부 및 돌출부가 대향되도록 스탬퍼를 위치시키는 제 3 단계와;
    상기 스탬퍼로 상기 하부 클래드 필름과 코아 필름을 가압하여 상호 이격된 복수개의 광도파로들과 복수개의 V홈들을 동시에 형성하는 제 4 단계로 구성된 면 발광 장치용 도광판의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    제 1 단계에서, 상기 하부 클래드 필름 하부에 금속 박막을 더 형성하고,
    제 4 단계에서, 상기 스탬퍼로 금속 박막, 하부 클래드 필름과 코아 필름을 가압하여 상호 이격된 복수개의 광도파로들과 복수개의 V홈들을 동시에 형성하는 것을 특징으로 하는 면 발광 장치용 도광판의 제조 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107073145A (zh) * 2014-09-13 2017-08-18 首尔伟傲世有限公司 漫射光照明器

Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI289708B (en) * 2002-12-25 2007-11-11 Qualcomm Mems Technologies Inc Optical interference type color display
US7342705B2 (en) 2004-02-03 2008-03-11 Idc, Llc Spatial light modulator with integrated optical compensation structure
US7813026B2 (en) * 2004-09-27 2010-10-12 Qualcomm Mems Technologies, Inc. System and method of reducing color shift in a display
US7845841B2 (en) * 2006-08-28 2010-12-07 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Angle sweeping holographic illuminator
US7855827B2 (en) 2006-10-06 2010-12-21 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Internal optical isolation structure for integrated front or back lighting
US8872085B2 (en) 2006-10-06 2014-10-28 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Display device having front illuminator with turning features
EP2366943B1 (en) * 2006-10-06 2013-04-17 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Optical loss structure integrated in an illumination apparatus of a display
US8107155B2 (en) * 2006-10-06 2012-01-31 Qualcomm Mems Technologies, Inc. System and method for reducing visual artifacts in displays
US7864395B2 (en) 2006-10-27 2011-01-04 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Light guide including optical scattering elements and a method of manufacture
US20080123192A1 (en) * 2006-11-29 2008-05-29 Ching-Bin Lin Two-in-one light guide means
US20110002143A1 (en) * 2006-12-28 2011-01-06 Nokia Corporation Light guide plate and a method of manufacturing thereof
US7733439B2 (en) * 2007-04-30 2010-06-08 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Dual film light guide for illuminating displays
JP2008276000A (ja) * 2007-05-01 2008-11-13 Nitto Denko Corp 光導波路
US7949213B2 (en) * 2007-12-07 2011-05-24 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Light illumination of displays with front light guide and coupling elements
US8068710B2 (en) * 2007-12-07 2011-11-29 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Decoupled holographic film and diffuser
US20090168459A1 (en) * 2007-12-27 2009-07-02 Qualcomm Incorporated Light guide including conjugate film
US8721149B2 (en) 2008-01-30 2014-05-13 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Illumination device having a tapered light guide
EP2247978A4 (en) 2008-01-30 2012-12-26 Qualcomm Mems Technologies Inc THIN LIGHTING SYSTEM
WO2009102731A2 (en) 2008-02-12 2009-08-20 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Devices and methods for enhancing brightness of displays using angle conversion layers
US8654061B2 (en) * 2008-02-12 2014-02-18 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Integrated front light solution
US7708446B2 (en) * 2008-02-26 2010-05-04 Sabic Innovative Plastic Ip B.V. Display film stacks and a method of modeling the films
WO2009129264A1 (en) 2008-04-15 2009-10-22 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Light with bi-directional propagation
CN102047155B (zh) * 2008-05-28 2013-04-03 高通Mems科技公司 具有光转向微结构的光导面板、其制造方法和显示装置
US8358266B2 (en) 2008-09-02 2013-01-22 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Light turning device with prismatic light turning features
US20100051089A1 (en) * 2008-09-02 2010-03-04 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Light collection device with prismatic light turning features
KR100967603B1 (ko) * 2008-09-04 2010-07-05 하이디스 테크놀로지 주식회사 백라이트 어셈블리
JP5492899B2 (ja) * 2008-10-10 2014-05-14 クォルコム・メムズ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド 分配型照明システム
EP2351464A4 (en) * 2008-10-10 2013-10-09 Qualcomm Mems Technologies Inc DECENTRALIZED LIGHTING CONTROL SYSTEM
TWI370273B (en) * 2008-10-17 2012-08-11 Coretronic Corp Light guide plate
EP2387690A1 (en) 2009-01-13 2011-11-23 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Large area light panel and screen
KR101294851B1 (ko) * 2009-04-01 2013-08-08 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그 구동방법
KR101537418B1 (ko) * 2009-04-01 2015-07-17 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그 구동방법
KR101585103B1 (ko) * 2009-04-17 2016-01-13 삼성전자 주식회사 도광판 및 상기 도광판을 포함하는 발광 장치
US8979349B2 (en) * 2009-05-29 2015-03-17 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Illumination devices and methods of fabrication thereof
US20100302802A1 (en) * 2009-05-29 2010-12-02 QUALCOMM MEMS Tecnologies, Inc. Illumination devices
US8142041B2 (en) * 2009-08-27 2012-03-27 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Lenticular film and backlight modules for use therewith
US20110169428A1 (en) * 2010-01-08 2011-07-14 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Edge bar designs to mitigate edge shadow artifact
US8842239B2 (en) * 2010-07-23 2014-09-23 Entire Technology Co., Ltd. Light-guide apparatus with micro-structure, and backlight module and LCD device having the same
TWI434085B (zh) * 2010-07-23 2014-04-11 Entire Technology Co Ltd 具微結構之反射均光導光裝置及具有該反射均光導光裝置的背光模組與液晶顯示器
US8402647B2 (en) 2010-08-25 2013-03-26 Qualcomm Mems Technologies Inc. Methods of manufacturing illumination systems
US8902484B2 (en) 2010-12-15 2014-12-02 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Holographic brightness enhancement film
US20130100144A1 (en) * 2011-10-20 2013-04-25 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Illumination device and process for forming coated recessed light guide features
US20130128528A1 (en) * 2011-11-18 2013-05-23 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co. Reflector Plate and Backlight System
US20130148054A1 (en) * 2011-12-09 2013-06-13 Che-Chang Hu Light guide plate as well as backlight module and liquid crystal display device including the same
US20140233258A1 (en) * 2013-02-18 2014-08-21 Changshu Sunrex Technology Co., Ltd. Backlight module
US10197750B2 (en) 2014-09-13 2019-02-05 Sensor Electronic Technology, Inc. AAO-based light guiding structure and fabrication thereof
US9687577B2 (en) 2014-09-13 2017-06-27 Sensor Electronic Technology, Inc. Ultraviolet illuminator for footwear treatment
US9696484B2 (en) 2014-09-13 2017-07-04 Sensor Electronic Technology, Inc. Fluid-based light guiding structure and fabrication thereof
US10025028B2 (en) 2014-09-13 2018-07-17 Sensor Electronic Technology, Inc. Fluid-based light guiding structure and fabrication thereof
US9703055B2 (en) 2014-09-13 2017-07-11 Sensor Electronic Technology, Inc. AAO-based light guiding structure and fabrication thereof
US10261233B2 (en) * 2014-11-25 2019-04-16 Microsoft Technology Licensing, Llc Backlight unit with controlled light extraction
CN104375235B (zh) * 2014-11-26 2017-03-08 深圳市华星光电技术有限公司 导光板、背光模组及显示器
US10302847B2 (en) 2015-05-22 2019-05-28 Microsoft Technology Licensing, Llc Micro injection-molded articles
US10821198B2 (en) 2017-02-21 2020-11-03 Hrl Laboratories, Llc Self-sanitizing waveguiding surfaces
DE102021001512B4 (de) 2021-03-23 2023-03-16 Mercedes-Benz Group AG Zierteil mit einem Flächenlichtleiter
CN113433617B (zh) * 2021-05-24 2022-12-20 金华博蓝特新材料有限公司 平面光波导及其制备方法
CN114609720A (zh) * 2022-03-30 2022-06-10 深圳市光像素科技有限公司 导光板及其制作方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1376174A1 (en) * 2002-06-19 2004-01-02 Avanex Corporation Optical module and a method for manufacturing an optical module
US7221829B2 (en) * 2003-02-24 2007-05-22 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Substrate assembly for supporting optical component and method of producing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107073145A (zh) * 2014-09-13 2017-08-18 首尔伟傲世有限公司 漫射光照明器

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060002301A (ko) 2006-01-09
US7356235B2 (en) 2008-04-08
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