KR100626496B1 - Apparatus and method for simulating the optimum pattern on light guide panel and computer readable medium processing the method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수동 디스플레이 장치에 광원을 공급하는 백라이트 유닛에 구비되어 소정의 광원으로부터 균일한 면광원을 생성하는 도광판의 패턴 생성 장치에 관한 것으로, 특히 상기 패턴 생성을 위한 소정의 입력 변수값들을 입력 받는 변수 입력부; 상기 변수 입력부로부터 입력된 변수값 및 설정에 의해 소정의 패턴을 생성하는 패턴 생성부; 상기 패턴 생성부에서 생성한 패턴에 대한 데이터로부터 밀도 및 균일도를 계산하는 밀도 및 균일도 계산부; 상기 밀도 및 균일도 계산부로부터 계산된 결과값을 수치값 또는 그래프 등으로 디스플레이하는 화면 출력부; 및 상기 패턴 생성부에서 생성한 패턴 및 상기 밀도 및 균일도 계산부에서 계산된 값을 저장하는 저장부;를 포함함을 특징으로 한다.The present invention relates to a pattern generating apparatus of a light guide plate which is provided in a backlight unit for supplying a light source to a passive display device and generates a uniform surface light source from a predetermined light source, and particularly receives predetermined input variable values for generating the pattern. A variable input unit; A pattern generator which generates a predetermined pattern by using variable values and settings input from the variable input unit; A density and uniformity calculator for calculating density and uniformity from data on the pattern generated by the pattern generator; A screen output unit configured to display a result value calculated from the density and uniformity calculator as a numerical value or a graph; And a storage unit which stores the pattern generated by the pattern generator and the value calculated by the density and uniformity calculator.
백라이트 유닛, 도광판, 패턴, 밀도, 균일도, 시뮬레이션Backlight unit, light guide plate, pattern, density, uniformity, simulation
Description
도 1은 통상적인 도광판을 사용한 백라이트 유닛의 구조를 나타낸 도면.1 is a view showing the structure of a backlight unit using a conventional light guide plate.
도 2는 통상적인 패턴이 형성된 도광판을 나타낸 도면.2 is a view showing a light guide plate on which a conventional pattern is formed.
도 3은 본 발명에 따른 도광판의 최적 패턴 생성을 위한 패턴 시뮬레이션 장치의 구조를 나타낸 블록도.3 is a block diagram showing the structure of a pattern simulation apparatus for generating an optimal pattern of a light guide plate according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 도광판의 최적 패턴 생성을 위한 패턴 시뮬레이션 절차를 나타낸 흐름도.4 is a flowchart illustrating a pattern simulation procedure for generating an optimal pattern of a light guide plate according to the present invention.
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 패턴 시뮬레이션을 위한 변수 입력창을 나타낸 도면.5A illustrates a variable input window for pattern simulation according to an embodiment of the present invention.
도 5b는 본 발명의 실시예에 따라 입력되는 패턴 시뮬레이션을 위한 변수를 나타낸 도면.FIG. 5B is a diagram illustrating parameters for pattern simulation input according to an embodiment of the present invention. FIG.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 시뮬레이션을 위한 타입별 모드 입력창을 나타낸 도면.6 is a view showing a mode input window for each type for pattern simulation according to an embodiment of the present invention.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 실시예에 따른 패턴 시뮬레이션을 위한 타입 별 모드 선택에 의해 생성된 패턴을 나타낸 도면.7A to 7D are diagrams illustrating patterns generated by mode selection for each type for pattern simulation according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 시뮬레이션을 위한 타입별 모드 선택에서 직사각형 팩터의 설정을 나타낸 도면.FIG. 8 is a diagram illustrating setting of a rectangular factor in mode-specific mode selection for pattern simulation according to an embodiment of the present invention. FIG.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 직사각형 팩터 설정에 따라 생성된 패턴을 나타낸 도면.9A and 9B illustrate a pattern generated according to a rectangular factor setting according to an embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 시뮬레이션을 위한 피치 제어 입력 창을 나타낸 도면.10 illustrates a pitch control input window for pattern simulation according to an embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 시뮬레이션을 위한 피치 설정 방법을 나타낸 도면.11 is a view showing a pitch setting method for pattern simulation according to an embodiment of the present invention.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 실시예에 따라 동일한 수직 피치값을 가지며, 수평 피치값이 다를 경우를 나타낸 도면.12A and 12B illustrate a case in which the same vertical pitch value and the horizontal pitch value are different according to an embodiment of the present invention.
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 실시예에 따라 동일한 수평 피치값을 가지며, 수직 피치값이 다를 경우를 나타낸 도면.13A and 13B illustrate a case in which the horizontal pitch values are the same and the vertical pitch values are different according to an embodiment of the present invention.
도 14a 및 14b는 본 발명의 실시예에 따라 정사각형 타입 선택에 의한 패턴 생성을 나타낸 도면.14A and 14B illustrate pattern generation by square type selection in accordance with an embodiment of the present invention.
도 15a 내지 도 15c는 본 발명의 실시예에 따라 다이아몬드 타입 선택에 의한 패턴 생성을 나타낸 도면.15A-15C illustrate pattern generation by diamond type selection in accordance with an embodiment of the invention.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 시뮬레이션을 위한 변수 입력창을 나타낸 도면.16 is a view showing a variable input window for pattern simulation according to an embodiment of the present invention.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 시뮬레이션에서 밀도 계산 방법을 나 타낸 도면.17 shows a density calculation method in pattern simulation according to an embodiment of the present invention.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 시뮬레이션에서 산출된 밀도를 나타낸 그래프.18 is a graph showing the density calculated in the pattern simulation according to the embodiment of the present invention.
도 19a 및 도 19b는 본 발명의 실시예에 따른 패턴 시뮬레이션에서 패턴 변환에 따라 생성된 패턴을 나타낸 도면.19A and 19B illustrate patterns generated by pattern transformation in a pattern simulation according to an embodiment of the present invention.
도 20a 및 도 20b는 본 발명의 실시예에 따른 패턴 시뮬레이션에서 패턴 변환에 따른 밀도 비교를 나타낸 그래프.20A and 20B are graphs showing density comparison according to pattern transformation in pattern simulation according to an embodiment of the present invention.
도 21a 및 도 21b는 본 발명의 실시예에 따른 패턴 시뮬레이션에서 원형 및 직사각형의 혼합에 따른 밀도 비교를 나타낸 그래프.21A and 21B are graphs showing density comparison according to a mixture of circles and rectangles in a pattern simulation according to an embodiment of the present invention.
도 22a 내지 도 22c는 본 발명의 실시예에 따른 패턴 시뮬레이션에서 원형 및 직사각형의 혼합 비율에 따라 생성된 패턴을 나타낸 도면.22A to 22C illustrate patterns generated according to a mixing ratio of circular and rectangular shapes in a pattern simulation according to an embodiment of the present invention.
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 시뮬레이션에서 패턴 변환으로 제어할 수 있는 밀도 영역을 나타낸 도면.23 is a view showing a density region which can be controlled by pattern transformation in a pattern simulation according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : LCD 20 : 프리즘 시트10
30 : 확산판 40 : 도광판30 diffuser 40 light guide plate
50 : 형광 램프 60 : 패턴 확산 물질50: fluorescent lamp 60: pattern diffusion material
70 : 반사판 300 : 변수 입력부70: reflector 300: variable input unit
310 : 패턴 생성부 320 : 밀도 및 균일도 계산부310: pattern generation unit 320: density and uniformity calculation unit
330 : 제어부 340 : 화면 출력부330: control unit 340: screen output unit
350 : 저장부350: storage unit
본 발명은 액정 표시 장치 등에 사용되는 백라이트 유닛에 구비되는 도광판의 최적 패턴 생성을 위한 패턴 시뮬레이션에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 도광판의 최적의 패턴 생성을 위해 설정된 소정의 패턴들을 출력하는 도광판의 최적 패턴 생성을 위한 패턴 시뮬레이션 장치, 방법 및 이를 프로그램화하여 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 대부분의 AV(Audio/Video) 장치 및 데이터 통신 장치에는 음극 선관(Cathode Ray Tube; 이하, 'CRT'라 한다) 디스플레이 방식이 사용되어 왔다. 그러나, 상기 CRT는 전자 방출과 전자빔의 각도 조절을 위해서 고전압이 필요하게 되며, 특히 CRT의 크기와 무게를 줄일 수 없다는 문제점을 안고 있다.In general, a cathode ray tube (CRT) display method has been used in most AV (audio / video) devices and data communication devices. However, the CRT requires a high voltage for the electron emission and the angle adjustment of the electron beam, and has a problem in that the size and weight of the CRT cannot be reduced.
이에 따라, 상기 CRT의 단점을 보완하기 위해 경량화, 저 전압 및 저 소비전력을 위한 평판 표시 소자(Flat Panel Display)기술이 계속하여 개발되고 있으며, 상술한 평판 표시 소자의 예는 사용되는 물질에 따라 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display), LED(Light Emitting Diode), EL(Electroluminescent), FED(Field Emission Display), VFD(Vacuum Flourescent Display) 및 DMD(Digital Micromirror Device) 등으로 분류될 수 있다.Accordingly, flat panel display technology for weight reduction, low voltage, and low power consumption has been continuously developed to compensate for the shortcomings of the CRT. Examples of the flat panel display device described above may vary depending on the material used. It can be classified into Liquid Crystal Display (LCD), Plasma Display (PDP), Light Emitting Diode (LED), Electroluminescent (EL), Field Emission Display (FED), Vacuum Flourescent Display (VFD), and Digital Micromirror Device (DMD). have.
상술한 평판 표시 소자의 기본적인 원리는 디스플레이의 화소(pixel)에서 빛을 제어하는 방식이다. 상기 빛을 제어하는 첫째 방법으로서 각각의 화소에서 빛을 발생할 수 있도록 하는 방법이 있으며, 이를 능동 디스플레이라 한다. 상기 능동 디스플레이 방식의 예로는 LED 등이 있다.The basic principle of the flat panel display device described above is a method of controlling light in a pixel of a display. As a first method of controlling the light, there is a method of generating light in each pixel, which is called an active display. An example of the active display method is an LED.
빛을 제어하는 둘째 방법은 빛을 자체적으로 발생하지 않고, 디스플레이에 의해 반사되거나 투과하는 빛의 양을 조절하는 방식으로, 수동 디스플레이라고 하며, 이에 대한 예로서 LCD 등이 있다.The second method of controlling light is called passive display, in which the amount of light reflected or transmitted by the display is not generated by itself, but is called a passive display.
한편, 상기 LCD 등과 같은 수동 디스플레이 방식의 후면 또는 측면에는 빛을 발생시키는 장치가 반드시 구비되어야 한다. 상기 LCD의 빛을 발생시키는 방식에는 반사형, 투과형 방식 또는 두 가지 방식이 조합된 방식 등이 있다. 이때 상기 투과형 방식에서 사용되는 광원 장치를 백라이트 유닛(Backlight Unit; 이하, 'BLU'라 한다)이라 하며, 상기 BLU는 광원의 위치에 따라 직하방식(Top-Down Method)과 옆면 조명 방식(Edge Illumination System)이 있다.On the other hand, the device for generating light must be provided on the back or side of the passive display method such as the LCD. The method of generating light of the LCD may be a reflection type, a transmission type, or a combination of the two. In this case, the light source device used in the transmission type is called a backlight unit (hereinafter, referred to as a 'BLU'), and the BLU is a top-down method and an edge illumination method according to the position of the light source. System).
일반적인 액정 표시 장치에 있어서, 상기 BLU는 화질에 매우 중요한 영향을 미치게 되며, LED 칩과 같은 점 광원이나 냉음극관 램프와 같은 선 광원으로부터의 빛을 면광원으로 바꾸어 주는 역할을 하게 된다.In a typical liquid crystal display device, the BLU has a very important effect on image quality, and serves to convert light from a point light source such as an LED chip or a line light source such as a cold cathode tube lamp into a surface light source.
상기와 같은 면광원으로의 전환 과정에 있어서, 휘도 및 균일도는 반드시 확보해야 하는 주요 사항 중의 하나이다. 이를 위하여 상기 BLU의 구성 요소 중의 하나인 도광판(Light Guide Panel)에 소정의 패턴을 인쇄, 부식 또는 스탬핑 등의 방법 등을 사용함으로써 상기 BLU를 제작하게 된다.In the process of switching to the surface light source as described above, the luminance and uniformity is one of the main items that must be secured. To this end, the BLU is manufactured by using a method such as printing, etching, or stamping a predetermined pattern on a light guide panel, which is one of the components of the BLU.
이하, 도 1을 참조하여 일반적인 액정 표시 장치를 구성하는 BLU의 구조를 설명한다.Hereinafter, a structure of a BLU constituting a general liquid crystal display device will be described with reference to FIG. 1.
도 1은 통상적인 도광판을 사용한 BLU의 구조를 나타낸 도면이다.1 is a view showing the structure of a BLU using a conventional light guide plate.
상기 도 1을 참조하면, 일반적인 BLU는 형광 램프(50), 도광판(40), 확산 물질(60), 반사판(70), 확산판(30) 및 프리즘 시트(20) 등으로 구성되며, 상기 BLU를 통해 생성된 면광원이 소정의 LCD 패널(10)로 공급됨으로써 특정 영상이 디스플레이된다.Referring to FIG. 1, a general BLU includes a
상기 BLU의 면광원 생성 과정을 살펴보면 먼저, 상기 형광 램프(50)에 전압이 인가되면 상기 형광 램프(50)내에 존재하는 잔류 전자들은 양극으로 이동하고, 이동중인 잔류 전자가 아르곤(Ar)과 충돌하여 아르곤이 여기되어 양이온이 증식하게 되며, 증식된 양이온이 음극에 충돌하여 2차 전자를 방출한다.Looking at the surface light source generation process of the BLU, first, when a voltage is applied to the
상술한 것과 같이 방출된 2차 전자가 관내를 흘러서 방전을 개시하게 되면 방전에 의한 전자의 흐름이 수은 증기와 충돌, 전리하여 자외선과 가시광이 방출되고, 방출된 자외선이 램프 내벽에 도포된 형광체를 여기시켜 가시광을 방출하여 빛을 발하게 된다.As described above, when the emitted secondary electrons flow through the tube to initiate discharge, the flow of electrons by the discharge collides with, and ionizes, the mercury vapor to emit ultraviolet rays and visible light, and the emitted ultraviolet rays are applied to the phosphor coated on the inner wall of the lamp. It is excited to emit visible light to emit light.
여기서 상기 도광판(40)은 상술한 형광 램프(50)에서 방사된 빛을 내부로 입사시켜 상부로 면광원이 출사되도록 하는 웨이브 가이드(Wave-Guide)로서, 일반적으로 광투과력이 우수한 PMMA(PolyMethylMethAcrylate) 수지가 사용된다.Wherein the
상술한 도광판(40)의 광입사 효율에 관계하는 요소로는 도광판 두께 대 램프 직경, 도광판과 램프 사이 거리 및 램프 반사판의 형태 등이 있으며, 일반적으로 형광 램프(50)를 도광판(40) 중심보다 두께 방향으로 비껴 놓음으로써 광입사 효율이 높아지게 된다.Factors related to the light incidence efficiency of the
또한, 상술한 바와 같이 상기 도광판(40)의 상부로 면광원이 고르게 출사되도록 하기 위하여 상기 도광판(40)의 하부면에 소정의 확산 물질(60)에 의한 패턴을 형성하게 된다. 이때, LCD용 BLU의 도광판(40)은 인쇄 방식, V-cut 방식 및 산란 방식 등에 의해 패턴을 형성시킨다.In addition, as described above, a pattern by a
상기 확산 물질(60)은 일반적으로 Si02 입자와 PMMA, 솔벤트(Solvent)등으로 이루어진다. 이때 상술한 Si02 입자는 광확산용으로 사용되고, 다공질 입자 구조를 가진다. 또한 PMMA는 Si02 입자를 도광판(40) 하부면에 부착시키기 위해 사용된다.The
상술한 확산 물질(60)은 도트 형태로 도광판 하부면에 도포되며, 도광판(40) 상부에서의 균일한 면광원을 얻기 위해 도트의 면적이 광원에서 멀어질수록 단계적으로 커진다. 즉, 형광 램프(50)에서 가까운 쪽은 단위 면적당 도트가 차지하는 면적율을 작게 하고, 형광 램프(50)에서 먼쪽은 단위 면적당 도트가 차지하는 면적율을 크게 한다.The above-described
이때 상기 도트의 모양은 여러 가지 형태(예컨대, 사각형, 삼각형, 원형, 마름모 등)로 구현할 수 있으며, 단위 면적당 도트의 면적율이 동일하면 도트의 모양에 상관없이 도광판 상부에서 같은 밝기의 효과를 얻을 수 있다.In this case, the shape of the dot may be implemented in various forms (eg, square, triangle, circle, rhombus, etc.), and if the area ratio of dots per unit area is the same, the same brightness effect may be obtained on the light guide plate regardless of the shape of the dot. have.
한편, 상기 반사판(70)은 도광판(40) 후단에 설치되어 형광 램프(50)에서 출사된 빛이 도광판(40) 내부로 입사되도록 한다. 확산판(30)은 도트 패턴이 도포된 도광판(40) 상부에 설치되어 시야각(Viewing Angle)에 따라 균일한 휘도를 얻도록 하는데, 상기 확산판(30)의 재질로는 일반적으로 PET(Poly Ethylene Terephthalate)나 PC(PolyCarbonate) 수지를 사용하며, 확산판(50)의 상부에는 확산 역할을 하는 입자 코팅층이 있다.On the other hand, the
프리즘 시트(20)는 상술한 확산판(30) 상부로 투과되어 방사되는 광의 정면 휘도를 높이기 위한 것으로서, 특정 각도의 광만 투과되도록 하고 나머지 각도로 입사된 빛은 내부 전반사가 일어나 상기 프리즘 시트(20)의 하부로 다시 되돌아 간다. 상술한 것과 같이 되돌아가는 광은 도광판(40) 하부에 부착된 반사판(70)에 의해 다시 반사된다.The
상술한 바와 같이, 상기 BLU의 기능은 점광원 또는 선광원을 면광원으로 변환시켜주는 역할을 담당하며, 높은 휘도를 가지며 액정 표시 장치의 전면에 골고루 빛이 전달되도록 제작되어야 한다.As described above, the function of the BLU plays a role of converting a point light source or a line light source into a surface light source, and has a high luminance and should be manufactured so that light is evenly transmitted to the front surface of the liquid crystal display.
도 2는 종래의 도광판에 사용되는 패턴을 나타낸 도면이다.2 is a view showing a pattern used in a conventional light guide plate.
상기 도 2를 참조하면, 도광판에 생성하는 패턴은 형광 램프(50)와 같은 선광원을 면광원으로 균일하게 생성할 수 있도록 소정의 다양한 패턴 방식이 적용될 수 있다. 일반적으로는 상술한 바와 같이 도광판(40)에서 광원(50)에 가까운 곳(도 2의 좌측 부분)일수록 기본 단위 형상을 작게 형성하고, 광원(50)에서 먼 곳(도 2의 우측 부분)일수록 기본 단위 형상을 크게 형성한다. 다른 방법으로는, 상기 기본 단위 형상의 크기를 일정하게 하고, 상기 기본 단위 형상의 밀도를 조절함으로써 균일성을 유지시킬 수 있다. 또 다른 방법으로는, 상기 기본 단위 형상의 크기 및 밀도를 함께 변화시켜 면광원의 균일성을 유지시킬 수 있다.Referring to FIG. 2, various patterns may be applied to the pattern generated in the LGP to uniformly generate a line light source such as a
한편, 상기 도광판에 사용되는 패턴은 상기 도광판으로부터 출력되는 면광원의 휘도 및 균일도를 높일 수 있도록 최적의 패턴으로 설계되어야 한다. 그러나, 상기 도광판의 휘도 및 균일도는 도광판의 면적, 광원의 위치, 종류 등 여러가지 기본 요소들에 의해 영향을 받게 된다.On the other hand, the pattern used in the light guide plate should be designed in an optimal pattern to increase the brightness and uniformity of the surface light source output from the light guide plate. However, the brightness and uniformity of the light guide plate are affected by various basic factors such as the area of the light guide plate, the position and type of the light source.
따라서, 상기한 기본 요소들이 달라질 때마다 각각에 따른 최적의 패턴들을 설계하여야 한다. 이때, 상기 패턴 설계는 일반적으로 수작업으로 진행되며, 설계된 패턴에 따라 도광판을 실제 제작하여 테스트 하여야만 휘도 및 균일도 등이 원하는 기준치에 만족하는 지 여부를 확인할 수 있게 된다. 상기 최적 패턴을 알아내기 위하여 패턴 설계 및 도광판 제작의 시행착오가 반복되어야 하는 문제점이 있었다.Therefore, whenever the above-mentioned basic elements are different, it is necessary to design optimal patterns according to each. At this time, the pattern design is generally performed by hand, it is possible to confirm whether the brightness and uniformity satisfy the desired reference value only by actually manufacturing and testing the light guide plate according to the designed pattern. In order to find out the optimal pattern, there was a problem that the trial and error of the pattern design and the light guide plate was repeated.
또한, 일부에서 컴퓨터 등의 장비에 의해 상기 패턴을 시뮬레이션 하는 작업들이 시도되고 있으나, 이는 단편적인 수준에 있으며 다양한 패턴 생성이 어려우며, 실제 환경에 준하는 환경 변수의 고려들이 되고 있지 않는 실정이다.In addition, there are some attempts to simulate the pattern by equipment such as a computer, but this is a fragmentary level, it is difficult to generate a variety of patterns, the situation is not considering the environmental variables corresponding to the actual environment.
따라서, 본 발명의 목적은 액정 표시 장치 등에 사용되는 백라이트 유닛에 구비되는 도광판의 최적 패턴 생성을 위하여, 입력 변수를 다르게 설정하여 시뮬레이션함으로써, 최적의 패턴들을 출력하는 도광판의 최적 패턴 생성을 위한 패턴 시뮬레이션 장치, 방법 및 이를 프로그램화하여 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to simulate a pattern for generating an optimal pattern of a light guide plate that outputs optimal patterns by simulating different input parameters for generating an optimal pattern of a light guide plate included in a backlight unit used in a liquid crystal display. An apparatus, a method, and a computer-readable recording medium having recorded thereon a program are provided.
또한, 본 발명의 목적은 액정 표시 장치 등에 사용되는 백라이트 유닛에 구비되는 도광판의 최적 패턴 생성을 위하여, 패턴 타입별 모드를 변경하여 시뮬레이션함으로써, 최적의 패턴들을 출력하는 도광판의 최적 패턴 생성을 위한 패턴 시뮬레이션 장치, 방법 및 이를 프로그램화하여 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공함에 있다.
In addition, an object of the present invention is to generate a pattern for the optimal pattern of the light guide plate for outputting the optimal pattern by simulating by changing the pattern for each pattern type in order to generate the optimal pattern of the light guide plate provided in the backlight unit used in the liquid crystal display device, etc. The present invention provides a simulation apparatus, a method, and a computer-readable recording medium in which the program is recorded.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는; 수동 디스플레이 장치에 광원을 공급하는 백라이트 유닛에 구비되어 소정의 광원으로부터 균일한 면광원을 생성하는 도광판의 패턴 생성 장치에 있어서, 상기 패턴 생성을 위한 소정의 입력 변수값들을 입력 받는 변수 입력부; 상기 변수 입력부로부터 입력된 변수값 및 설정에 의해 소정의 패턴을 생성하는 패턴 생성부; 상기 패턴 생성부에서 생성한 패턴에 대한 데이터로부터 밀도 및 균일도를 계산하는 밀도 및 균일도 계산부; 상기 밀도 및 균일도 계산부로부터 계산된 결과값을 수치값 또는 그래프 등으로 디스플레이하는 화면 출력부; 및 상기 패턴 생성부에서 생성한 패턴 및 상기 밀도 및 균일도 계산부에서 계산된 값을 저장하는 저장부;를 포함함을 특징으로 한다.The apparatus of the present invention for achieving the above object; A pattern generating apparatus of a light guide plate which is provided in a backlight unit for supplying a light source to a passive display device to generate a uniform surface light source from a predetermined light source, comprising: a variable input unit configured to receive predetermined input variable values for generating the pattern; A pattern generator which generates a predetermined pattern by using variable values and settings input from the variable input unit; A density and uniformity calculator for calculating density and uniformity from data on the pattern generated by the pattern generator; A screen output unit configured to display a result value calculated from the density and uniformity calculator as a numerical value or a graph; And a storage unit which stores the pattern generated by the pattern generator and the value calculated by the density and uniformity calculator.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은; 수동 디스플레이 장치에 광원을 공급하는 백라이트 유닛에 구비되어 소정의 광원으로부터 균일한 면광원을 생성하는 도광판의 패턴 생성 방법에 있어서, 상기 패턴 생성을 위한 소정의 입력 변 수값들을 입력하는 단계; 상기 입력된 변수값 및 설정에 의해 소정의 패턴을 생성하는 단계; 상기 생성한 패턴에 대한 데이터로부터 밀도 및 균일도를 계산하는 단계; 및 상기 계산된 결과값을 수치값 또는 그래프 등으로 디스플레이하는 단계;를 포함함을 특징으로 한다.The method of the present invention for achieving the above object; A method of generating a pattern of a light guide plate provided in a backlight unit for supplying a light source to a passive display device, the method comprising: inputting predetermined input variable values for generating the pattern; Generating a predetermined pattern based on the input variable value and setting; Calculating density and uniformity from the data for the generated pattern; And displaying the calculated result as a numerical value or a graph.
상기 도광판의 최적 패턴 생성을 위한 패턴 시뮬레이션 방법은 서버 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 이러한 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있도록 프로그램 및 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록매체를 포함한다. 그 예로는, 롬(Read Only Memory), 램(Random Access Memory), CD(Compact Disk), DVD(Digital Video Disk)-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 케리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함된다. 또한, 이러한 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.The pattern simulation method for generating an optimal pattern of the light guide plate may be stored in a recording medium readable by a server computer. Such recording media includes all types of recording media on which programs and data are stored so that they can be read by a computer system. Examples include Read Only Memory (ROM), Random Access Memory (RAM), Compact Disk (CD), Digital Video Disk (DVD) -ROM, Magnetic Tape, Floppy Disk, Optical Data Storage, etc. It also includes implementations in the form of (eg, transmission over the Internet). In addition, these recording media can be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상세한 설명을 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 하기에는 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.Hereinafter, a detailed description of a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description, detailed descriptions of well-known functions or configurations will be omitted when it is determined that the detailed descriptions of the known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention.
본 발명은 LCD 디스플레이와 같은 수동 디스플레이 장치에서 면광원을 제공하는 백라이트 유닛에 관한 것으로, 특히 상기 백라이트 유닛에서 점광원 또는 선광원을 면광원으로 바꾸어주는 도광판에 관한 것이다. 상술한 바와 같이 상기 도광 판에서 점광원 또는 선광원을 면광원으로 바꾸어 줄 때 중요하게 고려해야할 사항이 높은 휘도 확보와, 전체적으로 균일한 밝기를 유지할 수 있도록 해야하는 균일도 유지이다.The present invention relates to a backlight unit for providing a surface light source in a passive display device such as an LCD display, and more particularly to a light guide plate for converting a point light source or a line light source into a surface light source in the backlight unit. As described above, in converting the point light source or the line light source into the surface light source in the light guide plate, important considerations are securing high luminance and maintaining uniformity to maintain uniform brightness as a whole.
한편, 상기 도광판에서 휘도 및 균일도를 유지하기 위하여 상기 도광판에 다양한 방법(인쇄, 절삭가공, 부식 등의 방법)으로 소정의 패턴을 형성하며, 상기 패턴을 어떤 형태로 구성하는냐에 따라 상기 휘도 및 균일도가 달라지게 된다.Meanwhile, in order to maintain brightness and uniformity in the light guide plate, a predetermined pattern is formed on the light guide plate by various methods (printing, cutting, corrosion, etc.), and the brightness and uniformity are determined according to the shape of the pattern. Will be different.
따라서, 후술하는 본 발명에서는 상기 패턴을 형성함에 있어 고려되어야 하는 여러가지 입력 변수값의 설정에 의해 상기 도광판의 규격, 광원의 종류 위치 등이 달라짐에 따라 다양한 패턴들을 생성하여 시뮬레이션함으로써 최적의 패턴을 결정하게 된다.Accordingly, in the present invention to be described later, the optimum pattern is determined by generating and simulating various patterns as the standard of the light guide plate, the kind position of the light source, etc. are changed by setting various input parameter values to be considered in forming the pattern. Done.
도 3은 본 발명에 따른 도광판의 최적 패턴 생성을 위한 패턴 시뮬레이션 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a structure of a pattern simulation apparatus for generating an optimal pattern of a light guide plate according to the present invention.
상기 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 패턴 시뮬레이션 장치는 변수 입력부(300), 패턴 생성부(310), 밀도 및 균일도 계산부(320), 제어부(330), 화면 출력부(340) 및 저장부(350) 등으로 구성된다.Referring to FIG. 3, the pattern simulation apparatus according to the present invention includes a
제작하고자 하는 디스플레이 장치의 도광판에 대한 규격이 결정되면, 상기 규격에 따른 입력 변수값이 결정된다. 상기 입력 변수값으로는 예컨대, 상기 도광판의 크기, 두께, 광원의 위치 등이 될 수 있다. 또한, 패턴을 구성하는 기본 단위 형상의 크기 또는 배열 타입 등을 설정하게 된다.When the standard for the light guide plate of the display device to be manufactured is determined, an input variable value according to the standard is determined. The input variable value may be, for example, the size, thickness, position of the light source, or the like. In addition, the size or arrangement type of the basic unit shape constituting the pattern is set.
상기 패턴 생성을 위한 입력 변수값들은 상기 변수 입력부(300)를 통해 입력 되고, 상기 입력된 변수값들은 패턴 생성부(310)로 전송된다.The input variable values for generating the pattern are input through the
상기 패턴 생성부(310)에서는 상기 입력된 변수값 및 설정에 의해 소정의 패턴을 생성하게 된다. 상기 생성된 패턴에 대한 데이터는 밀도 및 균일도 계산부(320)로 전송되며, 상기 밀도 및 균일도 계산부(320)에서는 상기 수신된 패턴에 대한 데이터로부터 밀도 및 균일도를 계산한다.The
상기 계산된 밀도 및 균일도는 계산 결과 수치값 또는 그래프 등으로 표현될 수 있다. 따라서, 상기 계산된 결과는 상기 화면 출력부(340)를 통해 디스플레이된다. 또한, 상기 과정들에서 계산된 값들 또는 패턴 이미지들은 저장부(350)에 저장된다.The calculated density and uniformity may be expressed as a numerical value or a graph of the calculated result. Therefore, the calculated result is displayed through the
한편, 상기 밀도 및 균일도 계산부(320)로부터 산출되어 디스플레이된 결과값으로부터 원하는 기준의 패턴이 생성되었는지 여부를 판단한 후, 보다 우수한 성능의 패턴을 생성하기 위하여 상기 패턴의 형태 또는 위치를 결정하는 입력 변수값들을 조정하게 된다.On the other hand, after determining whether the pattern of the desired reference is generated from the result calculated and displayed by the density and
상기 변경된 입력 변수값들은 상술한 바와 동일한 절차대로 상기 변수 입력부(300)로 입력되고, 상기 패턴 생성부(310)에서 패턴을 생성하게 된다.The changed input variable values are input to the
이하, 상기 도 3의 장치를 통해 최적의 패턴을 생성하는 절차를 도 4를 참조하여 설명한다.Hereinafter, a procedure of generating an optimal pattern through the apparatus of FIG. 3 will be described with reference to FIG. 4.
도 4는 본 발명에 따른 도광판의 최적 패턴 생성을 위한 패턴 시뮬레이션 절차를 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a pattern simulation procedure for generating an optimal pattern of a light guide plate according to the present invention.
상기 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 최적의 패턴 생성을 위하여 먼저 도 광판의 규격 등을 포함하는 기본 변수를 입력(S401 단계)하게 된다. 이때, 상기 기본 변수와 아울러 패턴을 형성하는 기본 단위 형상에 대한 특성값들을 함께 입력하게 된다.Referring to FIG. 4, in order to generate an optimal pattern according to the present invention, first, basic variables including specifications of the light guide plate are input (step S401). At this time, the characteristic values for the basic unit shape forming the pattern together with the basic variable are input together.
여기서, 상기 기본 변수로는 도광판(Light Guide; LG)의 최외각 가로 크기 및 세로 크기, 도광판의 두께, 패턴이 생성되는 광역(Light Area; LA)의 가로 영역 크기 및 세로 영역 크기, 광원과 상기 광역(LA)간의 거리 등이 될 수 있다.Here, the basic parameters include an outermost horizontal size and a vertical size of a light guide LG, a thickness of the light guide plate, a horizontal area size and a vertical area size of a light area LA where a pattern is generated, a light source and the Distance between the wide area LA.
또한, 상기 기본 단위 형상에 대한 특성값(Property)으로는 패턴의 최소 크기 및 최대 크기, 패턴의 깊이, 랜덤 패턴시 패턴 사이의 최소 간격 등이 될 수 있다.In addition, the property value for the basic unit shape may be the minimum and maximum size of the pattern, the depth of the pattern, the minimum spacing between the patterns during the random pattern.
그런다음, 상기 패턴을 형성하는 기본 단위 형상들을 배열하는 배열 타입(Array Type)에 대한 모드(mode) 선택(S402 단계)을 할 수 있다. 상기 배열 타입으로는 정형 타입(Uniform), 반정형(Semi-Uniform) 타입, 랜덤(Random) 타입 및 다이아몬드(Diamond) 타입 등이 될 수 있다. 한편, 상기 기본 변수 및 기본 단위 형상에 대한 특성값 입력 및 배열 타입 모드 선택에 따른 소정의 패턴들이 생성되며 디스플레이 될 수 있다.Thereafter, a mode selection (step S402) for an array type for arranging the basic unit shapes forming the pattern may be performed. The array type may be a uniform type, a semi-uniform type, a random type, a diamond type, or the like. Meanwhile, predetermined patterns may be generated and displayed according to the input of a characteristic value for the basic variable and the basic unit shape and an arrangement type mode selection.
한편, 상기 도광판의 높은 휘도와 균일도 유지를 위해 피치 조정을 수행한다. 즉, 상기 생성된 패턴에 대한 수직 및 수평 피치를 조정(S403 단계)함으로써, 휘도 및 균일도를 조정하게 된다.Meanwhile, pitch adjustment is performed to maintain high brightness and uniformity of the light guide plate. That is, by adjusting the vertical and horizontal pitch for the generated pattern (step S403), the brightness and uniformity are adjusted.
상기와 같은 절차에 의해 생성된 패턴은 소정의 기 설정된 형태로 디스플레이될 수 있다. 이때, 상기 생성된 패턴에 대한 밀도 및 균일도가 산출되면, 상기 계산 결과가 수치 또는 그래프의 형태로 디스플레이(S404 단계)될 수 있다.The pattern generated by the above procedure may be displayed in a predetermined form. In this case, when the density and uniformity of the generated pattern is calculated, the calculation result may be displayed in the form of a numerical value or a graph (step S404).
상기 결과를 확인하고, 다시 패턴 또는 모드를 변환시키고자 할 경우(S405 단계)에는 변수 입력 또는 선택 수단을 통해 다른 패턴 선택을 하거나, 변수 입력값을 조절함으로서 패턴 변환(S406)을 수행한다.When the result is confirmed and the pattern or mode is to be converted again (step S405), another pattern is selected through variable input or selection means, or the pattern conversion is performed by adjusting the variable input value.
한편, 상술한 방법에 의해 최종적으로 선택된 패턴이 디스플레이되며, 소정의 저장 매체에 저장(S407 단계)되게 된다.On the other hand, the pattern finally selected by the above-described method is displayed, and stored in a predetermined storage medium (step S407).
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 패턴 시뮬레이션을 위한 변수 입력창을 나타낸 도면이다.5A illustrates a variable input window for pattern simulation according to an embodiment of the present invention.
상기 도 5a를 참조하면, 상기 본 발명의 실시예에 따른 패턴 시뮬레이션 장치 및 방법은 소정의 컴퓨터 시스템에서의 코드 언어로 작성된 프로그램에 의해 구현될 수 있으며, 상기 프로그램에서의 소정의 윈도우 창을 통해 변수 입력 절차를 수행하도록 구현할 수도 있다. 또한, 다른 방법으로 상기 입력할 변수를 특정 파일 형태로 작성한 후, 상기 프로그램에서 상기 작성된 파일을 열고, 읽어들임으로써 본 발명을 구현할 수도 있다.Referring to FIG. 5A, the apparatus and method for pattern simulation according to an embodiment of the present invention may be implemented by a program written in a code language in a predetermined computer system, and may be implemented through a predetermined window window in the program. It can also be implemented to perform the input procedure. Alternatively, the present invention may be implemented by creating the input variable in a specific file form, and then opening and reading the created file in the program.
상기 윈도우 창을 통해 입력되는 패턴 생성을 위한 변수들로는 상술한 바와 같이 도광판의 크기, 빛이 도달하는 광역(Light Area; LA)의 크기 등이 될 수 있다. 상기 도광판의 크기는 도광판의 최외각 X축 길이, 도광판의 최외각 Y축 길이, 도광판의 두께 등의 값이 될 수 있다. 또한, 광역의 크기는 패턴의 X축 영역, 패턴의 Y축 영역 및 LED와 광역(LA) 사이의 거리 등이 될 수 있다.Variables for generating the pattern input through the window window may be the size of the light guide plate, the size of a light area LA where light reaches, and the like, as described above. The size of the light guide plate may be a value such as the outermost X axis length of the light guide plate, the outermost Y axis length of the light guide plate, the thickness of the light guide plate, and the like. In addition, the size of the wide area may be the X-axis area of the pattern, the Y-axis area of the pattern, and the distance between the LED and the wide area LA.
또한, 패턴에 대한 특성값(즉, 기본 단위 형상에 대한 특성값)으로 패턴의 최소 크기 및 최대 크기, 패턴의 깊이, 랜덤 패턴시 패턴 사이의 최소 간격 등을 더 포함하여 입력할 수 있다.In addition, as the characteristic value for the pattern (that is, the characteristic value for the basic unit shape), the minimum size and the maximum size of the pattern, the depth of the pattern, and the minimum spacing between the patterns during the random pattern may be input.
아울러, 상기 패턴을 형성하는 기본 단위 형상들을 배열하는 배열 타입(Array Type)에 대한 모드(mode) 선택을 할 수 있도록 구현할 수 있다.In addition, a mode selection for an array type for arranging the basic unit shapes forming the pattern may be implemented.
도 5b는 본 발명의 실시예에 따라 입력되는 패턴 시뮬레이션을 위한 변수를 나타낸 도면이다.5B is a diagram illustrating a parameter for inputting a pattern simulation according to an embodiment of the present invention.
상기 도 5b를 참조하면, 상기 도 5a에서 입력한 변수들이 실제 나타내는 값을 표현한 도면이다. 즉, 상기 패턴 영역의 크기(즉, 광역의 크기)는 상기 도광판의 최외각 크기보다 조금 작게 설정됨을 알 수 있다. 또한, 상기 도광판의 주변 소정 위치(상기 도 5b에서는 가운데 하단)에 광원이 설정됨을 알 수 있다. 한편, 상기 광원 위치 또는 개수 등의 설정은 별도 제공되는 입력창을 통해 설정하도록 구현할 수 있다.Referring to FIG. 5B, the variables input in FIG. 5A represent values that are actually represented. That is, it can be seen that the size of the pattern region (that is, the size of the wide area) is set slightly smaller than the outermost size of the light guide plate. In addition, it can be seen that the light source is set at a predetermined position around the light guide plate (the lower center of the center in FIG. 5B). On the other hand, the setting such as the position or number of the light source can be implemented to set through an input window provided separately.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 시뮬레이션을 위한 타입별 모드 입력창을 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating a mode input window for each type for pattern simulation according to an exemplary embodiment of the present invention.
상기 도 6을 참조하면, 상기 도 5a의 하단부에 도시된 바와 같이 상기 패턴을 형성하는 기본 단위 형상들을 배열하는 배열 타입(Array Type)에 대한 모드(mode) 선택을 할 수 있도록 구현할 수 있다.Referring to FIG. 6, as shown in the lower end of FIG. 5A, a mode selection for an array type for arranging basic unit shapes forming the pattern may be implemented.
상기 배열 타입으로는 상술한 바와 같이 정형 타입(Uniform), 반정형(Semi-Uniform) 타입, 랜덤(Random) 타입 및 다이아몬드(Diamond) 타입 등이 될 수 있다. 한편, 상기 기본 변수 및 기본 단위 형상에 대한 특성값 입력 및 배열 타입 모드 선택에 따른 소정의 패턴들이 생성되며 디스플레이 될 수 있다.As described above, the array type may be a uniform type, a semi-uniform type, a random type, a diamond type, or the like. Meanwhile, predetermined patterns may be generated and displayed according to the input of a characteristic value for the basic variable and the basic unit shape and an arrangement type mode selection.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 실시예에 따른 패턴 시뮬레이션을 위한 타입별 모드 선택에 의해 생성된 패턴을 나타낸 도면이다. 즉, 상기 도 6의 배열 타입에 대한 선택에 따라 각 배열에 해당되는 패턴이 생성될 수 있다.7A to 7D illustrate patterns generated by mode selection for each type for pattern simulation according to an embodiment of the present invention. That is, a pattern corresponding to each array may be generated according to the selection of the arrangement type of FIG. 6.
예컨대, 상기 도 6에서 정형 타입을 선택하면, 도 7a와 같은 패턴이 생성된다. 상기 정형 타입의 배열은 주어진 피치(pitch) 데이터에 가장 충실한 배열 방법이다.For example, when the shaping type is selected in FIG. 6, a pattern as shown in FIG. 7A is generated. The regular type of arrangement is the most faithful alignment method for a given pitch data.
또한, 상기 도 6에서 반정형 타입을 선택하면, 도 7b와 같은 패턴이 생성된다. 상기 반정형 타입의 배열은 정형 타입에서 첫번째 열(Vertical 1th)을 난수 처리한 배열이 된다. 상기 반정형 타입은 랜덤에서 대칭시 중앙 줄 무늬를 없애기 위한 처리로 사용될 수 있다.In addition, if the semi-formal type is selected in FIG. 6, a pattern as shown in FIG. 7B is generated. The semi-structured type array is an array obtained by randomly processing the first column (Vertical 1th) in the standard type. The semi-formal type can be used as a process to remove the central stripe from random to symmetrical.
또한, 상기 도 6에서 랜덤 타입을 선택하면, 도 7c와 같은 패턴이 생성된다. 상기 랜덤 타입의 배열은 수직 방향과 수평 방향에 대한 난수 처리 함수에 의해 생성될 수 있다.In addition, when the random type is selected in FIG. 6, a pattern as shown in FIG. 7C is generated. The random type array may be generated by a random number processing function for the vertical direction and the horizontal direction.
마지막으로, 상기 도 6에서 다이아몬드 타입을 선택하면, 도 7d와 같은 패턴이 생성된다. 상기 다이아몬드 타입의 배열은 수평 피치가 동일한 경우에서만 가능하다. 만약 상기 수평 피치가 다를 경우에는 패턴이 겹치는 문제가 발생할 수 있다.Finally, when the diamond type is selected in FIG. 6, a pattern as shown in FIG. 7D is generated. The diamond type arrangement is only possible if the horizontal pitch is the same. If the horizontal pitch is different, there may be a problem that the patterns overlap.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 시뮬레이션을 위한 타입별 모드 선택에서 직사각형 팩터의 설정을 나타낸 도면이다.8 is a diagram illustrating setting of a rectangular factor in mode selection for each type for pattern simulation according to an embodiment of the present invention.
상기 도 8을 참조하면, 패턴을 형성하는 기본 단위 형상을 정사각형 또는 원형이 아닌 직사각형의 형태(Rectangle pattern)로도 설정할 수 있다. 즉, 가로축에 대한 세로축의 비율을 직사각 팩터(Rectangle Factor; Ret-Ft)로 정의하고, 상기 직사각 팩터를 설정함으로써 상기 직사각형 패턴을 설정하도록 구현할 수 있다.Referring to FIG. 8, the basic unit shape forming the pattern may be set to a rectangular shape rather than square or circular. That is, the ratio of the vertical axis to the horizontal axis may be defined as a rectangular factor (Ret-Ft), and the rectangular pattern may be set by setting the rectangular factor.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 직사각형 팩터 설정에 따라 생성된 패턴을 나타낸 도면이다.9A and 9B illustrate a pattern generated according to a rectangular factor setting according to an embodiment of the present invention.
상기 도 9a는 상기 직사각 팩터를 0.3으로 설정한 예이며, 상기 도 9b는 상기 직사각 팩터를 1.0로 설정한 예이다. 이때, 상기 도 9a와 같이 직사각 팩터가 0.3은 경우는 입광부쪽에 적용하고, 상기 도 9b와 같이 직사각 팩터가 1.0인 경우는 반 입광부쪽에 적용할 수 있다. 한편, 여기서 상기 직사각 팩터가 1.0인 경우는 상기 기본 단위 형상이 정사각형임을 알 수 있다.9A illustrates an example in which the rectangular factor is set to 0.3, and FIG. 9B illustrates an example in which the rectangular factor is set to 1.0. In this case, as shown in FIG. 9A, when the rectangular factor is 0.3, it may be applied to the light incident part, and when the rectangular factor is 1.0 as shown in FIG. 9B, it may be applied to the semi-light incident part. Meanwhile, when the rectangular factor is 1.0, it can be seen that the basic unit shape is square.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 시뮬레이션을 위한 피치 제어 입력 창을 나타낸 도면이다.10 is a diagram illustrating a pitch control input window for pattern simulation according to an embodiment of the present invention.
상기 도 10을 참조하면, 상기 도 5와 같이 초기 입력 변수값을 설정한 후, 별도 제공되는 윈도우 창에 의해 피치 제어 값을 입력하도록 구현할 수 있다. 즉, 도광판의 크기 및 기본 단위 형상의 개수 및 크기를 고려하여 세로축(Y 축)을 소정 개수로 나누게 된다. 상기 도 10에서는 광역(LA)을 12등분한 예를 나타낸다. 이때, 상기 나누어진 라인별로 상기 기본 단위 형상의 위치가 결정되며, 상기 설정된 가로 및 세로 피치값에 의해 각 기본 단위 형상간의 간격이 결정된다.Referring to FIG. 10, after setting an initial input variable value as shown in FIG. 5, the pitch control value may be input by a window window provided separately. That is, the vertical axis (Y axis) is divided into a predetermined number in consideration of the size of the light guide plate and the number and size of basic unit shapes. 10 shows an example of dividing the wide area LA into 12 equal parts. At this time, the position of the basic unit shape is determined for each of the divided lines, and the interval between each basic unit shape is determined by the set horizontal and vertical pitch values.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 시뮬레이션을 위한 피치 설정 방법을 나타낸 도면이다.11 is a view showing a pitch setting method for pattern simulation according to an embodiment of the present invention.
상기 도 11을 참조하면, 상기 도 10과 같은 입력 창을 통한 피치 제어를 통해 피치 값이 제어됨으로써, 각 기본 단위 형상의 위치 및 간격이 결정된다. 예컨대, 상기 광역의 입광부쪽(즉, Y좌표가 0.0mm인 방향)으로는 수직 및 수평 피치를 크게 설정하며, 상기 광역의 반 입광부쪽(즉, Y좌표가 36.65mm인 방향)으로는 수직 및 수평 피치를 작게 설정한다. 이렇게 함으로써, 광원에서 멀어질수록 보다 많은 기본 단위 형상이 배열되게 된다.Referring to FIG. 11, the pitch value is controlled through the pitch control through the input window as shown in FIG. 10, thereby determining the position and spacing of each basic unit shape. For example, the vertical and horizontal pitches are set large toward the light incident portion of the wide area (i.e., the direction of Y coordinate is 0.0mm), and toward the semi-light incident portion of the wide area (i.e., the direction of Y coordinate is 36.65mm). Set the vertical and horizontal pitch small. By doing so, the more basic unit shapes are arranged the further away from the light source.
상기와 같이 수평 또는 수직 방향의 피치를 조절함으로써 다양한 모양의 패턴이 형성된다. 이하, 도 12a 내지 도 15c를 참조하여 피치값 조정에 의해 생성될 수 있는 패턴들의 예를 설명한다.As described above, patterns of various shapes are formed by adjusting the pitch in the horizontal or vertical direction. Hereinafter, examples of patterns that may be generated by pitch value adjustment will be described with reference to FIGS. 12A to 15C.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 실시예에 따라 동일한 수직 피치값을 가지며, 수평 피치값이 다를 경우를 나타낸 도면이다. 상기 도 12a와 같이 수직 피치값을 동일한 값으로 고정하고, 수평 피치값을 변화시키면, 상기 도 12b와 같은 형태의 패턴을 생성할 수 있다. 도 13a 및 도 13b는 본 발명의 실시예에 따라 동일한 수평 피치값을 가지며, 수직 피치값이 다를 경우를 나타낸 도면이다. 상기 도 13a와 같이 수평 피치값을 동일한 값으로 고정하고, 수직 피치값을 변화시키면, 상기 도 13b와 같은 형태의 패턴을 생성할 수 있다.12A and 12B are diagrams illustrating a case in which the same vertical pitch value and the horizontal pitch value are different according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 12A, when the vertical pitch value is fixed to the same value and the horizontal pitch value is changed, a pattern having a shape as shown in FIG. 12B may be generated. 13A and 13B are diagrams illustrating a case in which the horizontal pitch values are the same and the vertical pitch values are different according to the exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 13A, when the horizontal pitch value is fixed to the same value and the vertical pitch value is changed, a pattern having a shape as shown in FIG. 13B may be generated.
도 14a 및 14b는 본 발명의 실시예에 따라 정사각형 타입 선택에 의한 패턴 생성을 나타낸 도면이다. 상기 도 14a와 같이 수직 및 수평 피치값을 동일하게 고정할 경우에는 상기 도 14b와 같이 정사각형 배열의 패턴이 형성된다.14A and 14B illustrate pattern generation by square type selection according to an embodiment of the present invention. When the vertical and horizontal pitch values are fixed in the same manner as in FIG. 14A, a square array pattern is formed as in FIG. 14B.
한편, 도 15a 내지 도 15c는 본 발명의 실시예에 따라 다이아몬드 타입 선택에 의한 패턴 생성을 나타낸 도면이다. 즉, 다이아몬드 배열을 선택하고, 상기 도 15a와 같이 수평 피치값을 고정하고 수직 피치값에 변화를 줄 경우에는 입광부 쪽에는 상기 도 14b와 같은 형태의 패턴이 형성되며, 반 입광부 쪽에는 상기 도 14c와 같은 형태의 패턴이 형성된다. 이때, 상기 다이아몬드 패턴의 경우 수평 피치 크기는 동일하게 설정하여야 하며, 그렇지 않을 경우에는 패턴이 교차하는 현상이 발생할 수 있다. 또한, 일반적으로 입광부 쪽은 패턴의 밀도를 적게 하여야 하며, 반입광부 쪽은 패턴의 밀도를 크게 가져야 한다. 따라서, 상기 도 15a에서와 같이 입광부의 수직 피치는 크고, 반 입광부의 수직 피치는 작음을 알 수 있다.15A to 15C are views illustrating pattern generation by diamond type selection according to an embodiment of the present invention. That is, when the diamond array is selected, and the horizontal pitch value is fixed and the vertical pitch value is changed as shown in FIG. 15A, the pattern of the shape as shown in FIG. 14B is formed on the light incident part, and the half light incident part is A pattern of the form as shown in FIG. In this case, in the case of the diamond pattern, the horizontal pitch size should be set identically, otherwise the pattern may cross. In general, the light incident part should have a low density of the pattern, and the light incident part should have a high density of the pattern. Therefore, as shown in FIG. 15A, the vertical pitch of the light incident part is large and the vertical pitch of the half light incident part is small.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 시뮬레이션을 위한 변수 입력창을 나타낸 도면이다.16 illustrates a variable input window for pattern simulation according to an embodiment of the present invention.
상기 도 16을 참조하면, 상술한 바와 같이 변수 입력 창 및 피치 조절 창이 제공되며, 상기 각 입력창을 통해 입력된 값들에 따라 도광판의 밀도(Density)가 산출된다.Referring to FIG. 16, the variable input window and the pitch adjustment window are provided as described above, and the density of the light guide plate is calculated according to the values input through the respective input windows.
이때, 상기 밀도값은 패턴 영역(Pattern Area)과 피치 영역(Pitch Area)의 비로서 산출될 수 있으며, 상기 도 16에서 설정된 값에 따른 입광부의 밀도 및 반 입광부의 밀도는 하기 <수학식 1> 및 <수학식 2>와 같이 산출된다.In this case, the density value may be calculated as a ratio between the pattern area and the pitch area, and the density of the light incident part and the half light incident part according to the value set in FIG. 1> and <
한편, 상기 도 16에 의해 설정된 입력값에 의한 패턴은 도 17과 같이 생성되며, 이에 대한 밀도값은 각 위치별로 계산되어 도 18과 같이 그래프로 출력되도록 구현할 수 있다.Meanwhile, the pattern based on the input value set by FIG. 16 is generated as shown in FIG. 17, and the density value thereof is calculated for each position and output as a graph as shown in FIG. 18.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 시뮬레이션에서 산출된 밀도를 나타낸 그래프이다. 상기 도 18을 참조하면, 상기 수학식들에 의해 산출된 밀도와 프로그램 상에서 산출된 밀도의 최대 밀도 차이가 약 3% 정도 나타남을 알 수 있다. 이는 피치 데이터는 선형으로 입력되었으나, 중간값을 찾는 과정에서 스플라인(Spline)을 이용하여, 비선형으로 계산되었기 때문이다. 따라서, 피치 데이터의 수를 늘이고, 데이터를 선형으로 입력할 경우에는 비선형 영역이 감소하고, 최대 밀도의 에러가 줄어들게 된다.18 is a graph showing the density calculated in the pattern simulation according to the embodiment of the present invention. Referring to FIG. 18, it can be seen that the maximum density difference between the density calculated by the above equations and the density calculated on the program is about 3%. This is because the pitch data was linearly input, but was calculated in a nonlinear manner using a spline in the process of finding an intermediate value. Therefore, when the number of pitch data is increased and data is linearly input, the nonlinear region is reduced, and the error of maximum density is reduced.
한편, 상술한 도 16 내지 18에서와 같이 기본 단위 형상을 원형에서 사각형으로 변환시킬 경우 상기 산출된 밀도값들은 달라지게 된다.Meanwhile, when the basic unit shape is converted from a circle to a rectangle as shown in FIGS. 16 to 18, the calculated density values are changed.
즉, 상기 기본 단위 형상을 사각형을 변환할 경우 입광부 및 반 입광부에서의 패턴 배열은 도 19a 및 도 19b와 같이 생성된다.That is, when the rectangle is converted to the basic unit shape, the pattern arrangement in the light incidence part and the half light incidence part is generated as shown in FIGS. 19A and 19B.
이때, 상기 도 19a 및 도 19b와 같은 사각형에서의 밀도는 도 20a와 같다. 따라서, 도 20b에서 나타내는 원형에서의 밀도와 차이가 남을 알 수 있다. 또한, 상기 사각형에서의 직사각 팩터(Rectangle Factor; Ret-Ft)를 변화시키게 되면, 상 기 밀도도 변함을 알 수 있다. 상술한 각 기본 단위 형상의 변화에 따른 밀도들은 하기 <표 1>과 같이 산출된다.At this time, the density in the quadrangle as shown in Figure 19a and 19b is the same as Figure 20a. Therefore, it can be seen that the difference from the density in the circle shown in FIG. 20B remains. In addition, when the rectangular factor (Ret-Ft) in the rectangle is changed, it can be seen that the density also changes. The densities according to the changes of the basic unit shapes described above are calculated as shown in Table 1 below.
한편, 상기 기본 단위 형상이 원형인 경우에서 부분적으로 상기 기본 단위 형상을 직사각형으로 바꾸어 상기 기본 단위 형상을 혼합시킴으로서 밀도를 조절할 수가 있다.On the other hand, when the basic unit shape is circular, the density can be adjusted by partially mixing the basic unit shape by changing the basic unit shape into a rectangle.
도 21a 및 도 21b는 본 발명의 실시예에 따른 패턴 시뮬레이션에서 원형 및 직사각형의 혼합에 따른 밀도 비교를 나타낸 그래프이다.21A and 21B are graphs showing density comparison according to a mixture of circles and rectangles in a pattern simulation according to an embodiment of the present invention.
상기 도 21a과 같이 원형과 직사각형의 혼합 비율을 입광부에서 반 입광부로 갈수록 변화시키게 되면, 상기 도 21b와 같은 형태로 밀도 변화가 발생함을 알 수 있다.As shown in FIG. 21A, when the mixing ratio of the circular and the rectangle is changed from the light incidence part to the light incidence part, the density change occurs in the form as shown in FIG. 21B.
상기 도 21a와 같이 기본 단위 형상의 혼합 비율을 다르게 가져간 경우 생성되는 실제 패턴은 도 22a 내지 도 22c와 같다.As shown in FIG. 21A, the actual pattern generated when the mixing ratio of the basic unit shapes is different is as shown in FIGS. 22A to 22C.
도 22a 내지 도 22c는 본 발명의 실시예에 따른 패턴 시뮬레이션에서 원형 및 직사각형의 혼합 비율에 따라 생성된 패턴을 나타낸 도면이다.22A to 22C are views illustrating patterns generated according to a mixing ratio of circular and rectangular shapes in a pattern simulation according to an embodiment of the present invention.
즉, 입광부 쪽에서는 상기 도 22a와 같이 원형의 기본 단위 형상만이 넓은 간격으로 배열되어 있으며, 중간 위치에서는 상기 도 22b와 같이 사각형의 기본 단위 형상이 유사한 비율로 섞여서 배치된다. 또한, 반 입광부에서는 상기 도 22c에 서와 같이 사각형의 기본 단위 형상만이 조밀하게 배치된다.That is, in the light incident part, only circular basic unit shapes are arranged at wide intervals as shown in FIG. 22A, and in the intermediate position, rectangular basic unit shapes as shown in FIG. 22B are mixed in a similar ratio. In the semi-light incident part, only the basic unit shape of the rectangle is densely arranged as shown in FIG. 22C.
따라서, 입광부에서 반 입광부로 갈수록 사각형의 비율을 높이며, 각 기본 단위 형상간의 간격을 좁힘으로써 밀도 변화를 가져올 수 있다.Therefore, the ratio of the rectangles is increased from the light incidence part to the light incidence part, and the density change can be brought about by narrowing the interval between the basic unit shapes.
이에 따라, 상기 패턴을 원형 및 사각형의 기본 단위 형상의 비율 조정으로 형성할 때, 도 23에 도시된 바와 같이 밀도를 소정 범위 내에서 자유롭게 조절할 수가 있다.Accordingly, when the pattern is formed by adjusting the ratio of the basic unit shapes of circular and square, the density can be freely adjusted within a predetermined range as shown in FIG.
한편, 본 발명의 실시예에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허 청구의 범위뿐만 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.On the other hand, in the embodiment of the present invention has been described with respect to specific embodiments, various modifications are possible without departing from the scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the appended claims, but also by those equivalent to the claims.
본 발명에 따르면, 백라이트 유닛에서 균일한 면광원을 공급하기 위한 도광판의 패턴을 형성함에 있어 고려되어야 하는 여러가지 입력 변수값의 설정에 의해 상기 도광판의 규격, 광원의 종류 위치 등이 달라짐에 따라 다양한 패턴들을 생성하여 시뮬레이션함으로써 도광판을 여러번 제작하여 실험해야 하는 불필요한 과정 없이 최적의 패턴을 효과적으로 결정할 수가 있게 되는 장점이 있다.
According to the present invention, the pattern of the light guide plate, the location of the type of the light source, and the like are varied by setting various input parameter values to be considered in forming a pattern of the light guide plate for supplying a uniform surface light source in the backlight unit. By generating and simulating them, it is possible to effectively determine the optimal pattern without the unnecessary process of manufacturing the light guide plate several times.
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