KR100747001B1 - Light guiding panel using point lights and fabricating method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 점광원을 이용한 도광판(또는 액정표시장치의 배면광발생장치(LCD-BLU)) 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 엣지라이트 방식으로서 도광판의 모서리 양단에 점광원을 경사지게 설치하여 기존의 광원과 광원 사이에 발생 되는 암부(暗部)를 차단함으로써 액정표시장치(LCD)에서 휘도의 균일도, 고시야각, 고휘도를 보다 용이하게 확보할 수 있는 기술에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 동일한 노광 공정을 이용하여 서로 다른 크기와 모양의 부메랑 형태 포토레지스트 기둥을 만든 후 리플로우 공정을 통해 다수개의 초승달 모양의 마이크로렌즈 패턴을 만듦으로써 기존의 에칭에 의한 점광원형 도광판에서 문제되었던 휘도의 균일도, 고시야각, 고휘도를 용이하게 확보할 수 있는 도광판의 생산이 가능하다.The present invention relates to a light guide plate (or a back light generator (LCD-BLU) of a liquid crystal display device) using a point light source and a method of manufacturing the same, and more particularly, to install a point light source inclined at both ends of the light guide plate as an edge light method. By blocking the dark portion generated between the conventional light source and the light source to the liquid crystal display device (LCD) to more easily secure the uniformity, high viewing angle, high brightness. According to the present invention, a boomerang-shaped photoresist pillar having a different size and shape using the same exposure process and then a plurality of crescent-shaped microlens patterns are made through a reflow process in a point light source light guide plate by conventional etching. It is possible to produce a light guide plate that can easily secure the uniformity, high viewing angle, and high brightness of the problem.
점광원, 도광판, 마이크로 렌즈, 리플로우, LCD Point light source, light guide plate, micro lens, reflow, LCD
Description
도 1은 기존의 점광원용 도광판의 구조를 나타낸 도면이다.1 is a view showing the structure of a conventional light guide plate for a point light source.
도 2는 본 발명에 따라 점광원을 이용한 도광판의 구조를 나타낸 도면이다.2 is a view showing the structure of a light guide plate using a point light source according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따라 점광원을 이용한 도광판의 제조공정을 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a manufacturing process of a light guide plate using a point light source according to the present invention.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시 예에 따라 제작된 다양한 형태의 광학 패턴을 나타낸 도면이다.4A to 4D illustrate various types of optical patterns manufactured according to an embodiment of the present invention.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 광학 패턴의 배치 예를 나타낸 도면이다. 5 and 6 are diagrams showing an example of the arrangement of the optical pattern according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명에 따라 초승달 패턴에 의한 광로 변화를 나타낸 도면이다. 7 is a view showing the optical path change by the crescent pattern in accordance with the present invention.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
20: 도광판 21,22: 점광원20:
23: 광학패턴23: optical pattern
본 발명은 점광원을 이용한 도광판 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도광판의 모서리 양단에 점광원을 설치하는 엣지라이트 방식을 적용함으로써 액정표시장치(LCD)의 휘도의 균일도, 고시야각, 고휘도를 보다 용이하게 확보할 수 있는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a light guide plate using a point light source and a method of manufacturing the same, and more particularly, by applying an edge light method in which a point light source is installed at both ends of the edge of the light guide plate, the luminance uniformity, high viewing angle, The present invention relates to a technology that can more easily secure high brightness.
일반적으로 음극선관(Cathode Ray Tube: CRT), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Dispray Panel: PDP), 전계방출소자(Field Emission Display: FED)와는 달리 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD)에 의한 표시는 그 자체가 비 발광성이기 때문에 광원이 없는 곳에서는 사용이 불가능하다.In general, unlike a cathode ray tube (CRT), a plasma display panel (PDP), or a field emission display (FED), the display by a liquid crystal display (LCD) Since it is non-luminescent, it cannot be used where there is no light source.
이러한 단점을 보완하고, 어두운 곳에서도 액정표시장치(LCD)를 사용 가능하도록 하기 위해 액정표시장치(LCD)의 패널 전체에 고르게 빛을 전달하는 조광장치로서 백라이트 유닛(BLU)이 사용된다.The backlight unit BLU is used as a dimming device to evenly transmit light to the entire panel of the liquid crystal display (LCD) in order to compensate for this disadvantage and to enable the liquid crystal display (LCD) even in a dark place.
상기의 백라이트 유닛(BLU)은 배경 광원, 반사판, 도광판 및 확산판 등으로 구성된다. 여기서, 상기 도광판은 양 측면에 광원으로 사용되는 배경 광원에서 방출되는 빛을 액정표시장치(LCD)의 전체 면에 균일하게 조사시키는 역할을 한다.The backlight unit BLU includes a background light source, a reflector, a light guide plate, and a diffuser plate. Here, the light guide plate serves to uniformly irradiate the entire surface of the liquid crystal display (LCD) with the light emitted from the background light source used as the light source on both sides.
즉, 상기 도광판은 백라이트 유닛(BLU)의 휘도와 균일한 조명 기능을 수행하는 부품으로서 액정표시장치(LCD) 내에서 빛을 액정에 인도하는 백라이트 유닛(BLU) 안에 조립되어 있는 아크릴 사출물을 말하며, 냉음극 형광램프(CCFL)에서 발산되는 빛을 액정표시장치(LCD) 전체 면에 균일하게 전달하는 역할을 하는 플라스틱 성형 렌즈의 하나이다.That is, the light guide plate is a component that performs the brightness and uniform illumination function of the backlight unit BLU, and refers to an acrylic injection molded product assembled in the backlight unit BLU for guiding light to the liquid crystal in the LCD. It is one of the plastic molded lenses that uniformly transmits the light emitted from the cold cathode fluorescent lamp (CCFL) to the entire surface of the liquid crystal display (LCD).
도 1은 기존의 점광원용 도광판의 구조를 나타낸 도면이다.1 is a view showing the structure of a conventional light guide plate for a point light source.
도 1에 도시된 바와 같이, 도광판(10)의 하부에는 일정간격이 떨어진 복수의 점광원(11)(12)(13)이 각각 설치되며, 그 배후에는 액정표시장치(LCD)가 설치되어 있다.As shown in FIG. 1, a plurality of
그러나 상기와 같은 구조의 도광판을 제조함에 있어서 도광판 하부에 복수의 점광원(11)(12)(13)이 설치된 경우 광원과 광원 사이에 형성된 암부(暗部) 때문에 휘도가 균일하지 못한 부분이 발생 된다. 결국, 이러한 결점은 제품의 신뢰성을 떨어뜨리게 된다.However, in manufacturing the light guide plate having the structure as described above, when a plurality of
또한, 상기 도광판의 구조에서 기계가공에 의해 광학패턴을 제조할 경우 패턴의 배치가 자유롭지 못할 뿐만 아니라 광학 경로의 조절이 용이하지 못하였다. In addition, when the optical pattern is manufactured by machining in the structure of the light guide plate, not only the arrangement of the patterns is free, but also the adjustment of the optical path is not easy.
한편, 종래의 도광판 구조와 관련된 공지 기술로서 “ 공개번호: 10-2005-0105962 (공개일자: 2005.11.8), 발명의 명칭: 면광원 장치, 확산판 및 액정표시장치 ”가 제시되어 있다.On the other hand, as a known technology related to the conventional light guide plate structure, "Published No. 10-2005-0105962 (published date: 2005.11.8), the name of the invention: a surface light source device, a diffuser plate and a liquid crystal display device is presented.
상기의 공지 기술은 점광원을 이용한 면광원 장치에 있어서, 면광원 장치로부터 거의 수직으로 출사되는 광의 지향성을 전체로 좁게 유지하고 지향성이 좁은 방향에서 광을 넓힘으로써 지향성이 넓은 방향에 있어서의 지향각과 지향성이 좁은 방향에서의 지향각과의 차를 작게 하는 것을 목적으로 하고 있다.In the surface light source device using a point light source, the above-mentioned known technology maintains the directivity of light emitted almost vertically from the surface light source device as a whole and widens the light in a narrow direction so that the directivity in a wide direction is increased. It aims at reducing the difference with the orientation angle in a narrow direction.
그 구성을 살펴보면, 광원과, 해당 광원으로부터 도입된 광을 면 형상으로 넓혀서 광출사면으로부터 출사시키는 도광판과, 해당 도광판의 광출사면에 대향시켜 배치된 확산판으로 이루어지는 면광원 장치에 있어서, 상기 광출사수단은 광편 향면을 구비한 요철 패턴이고, 상기 광출사면에 수직한 평면 내에 있어서의 상기 광편향면의 경사각도가 도광판 내부에서 거의 일정하며, 상기 확산판의 수직 입사에 대한 투과광의 지향성이 해당 확산판에 수직한 방향을 끼우고 양측으로 20°이내의 범위에 각각 적어도 하나씩 극대치를 갖는 것을 특징으로 하는 면광원 장치를 제시하고 있다.Looking at the structure, in the surface light source device which consists of a light source, the light guide plate which spreads the light introduce | transduced from this light source in planar shape, and emits it from a light exit surface, and the diffuser plate arrange | positioned facing the light exit surface of the said light guide plate, The said The light output means is a concave-convex pattern having a light deflecting surface, the inclination angle of the light deflection surface in a plane perpendicular to the light output surface is substantially constant within the light guide plate, and the directivity of the transmitted light with respect to the vertical incidence of the diffuser plate. The surface light source device is characterized by having a maximum at least one in the range of 20 degrees on both sides with a direction perpendicular to the corresponding diffusion plate.
그러나, 상기와 같은 종래 기술은 지향성이 넓은 방향에 있어서의 지향각과 지향성이 좁은 방향에서의 지향각과의 차를 작게 함으로써 면광원 장치에 방사 형상의 휘도 얼룩 생김을 방지할 수 있다는 기술적 특징이 있으나, 엣지라이트 방식을 적용하여 액정표시장치(LCD)의 휘도의 균일도, 고시야각, 고휘도를 보다 용이하게 확보할 수 있는 본 발명과는 기술적 특징의 차별성이 존재한다.However, the prior art as described above has a technical feature that the occurrence of radial luminance unevenness in the surface light source device can be prevented by reducing the difference between the directivity angle in the direction of wide directivity and the directivity angle in the narrow direction. There is a distinction between the technical features and the present invention, which can more easily secure the uniformity, high viewing angle, and high brightness of the LCD by applying the edge light method.
이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 본 발명은 엣지라이트 방식으로서 도광판의 모서리 양단에 점광원을 경사지게 설치하여 기존의 광원과 광원 사이에 발생 되는 암부(暗部)를 차단함으로써 액정표시장치(LCD)에서 휘도의 균일도, 고시야각, 고휘도를 보다 용이하게 확보할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention is to solve the above problems, the present invention is an edge light method by installing a point light source inclined at both ends of the light guide plate inclined to block the dark portion generated between the existing light source and the light source (LCD) device The purpose is to make it easier to ensure the uniformity, high viewing angle, and high luminance of the luminance in the LCD.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서 본 발명에 의하 면, 점광원을 이용한 액정디스플레이(LCD)의 도광판에 있어서, 도광판의 모서리(Edge) 양단에 경사지게 설치된 점광원; 및 상기 도광판의 하부에 설치되며, 상기 점광원을 중심으로 동심원 방향으로 배치되는 복수의 광학 패턴을 구비하는 것을 특징으로 하는 도광판이 제시된다.According to the present invention as a technical idea for achieving the object of the present invention, a light guide plate of a liquid crystal display (LCD) using a point light source, a point light source installed inclined at both ends of the edge of the light guide plate; And a plurality of optical patterns disposed under the light guide plate and arranged in a concentric circle direction with respect to the point light source.
또한 본 발명에 의하면, 점광원을 이용한 액정디스플레이(LCD)의 도광판에 있어서, 도광판의 모서리(Edge) 양단에 경사지게 설치된 점광원; 및 상기 점광원을 중심으로 산란영역과 상기 산란영역의 두 광원이 만나는 중간 부분을 광원의 혼합영역으로 형성하되 상기 산란 및 혼합영역에 복수의 광학 패턴이 배치된 것을 특징으로 하는 도광판이 제시된다.. According to the present invention, there is provided a light guide plate of a liquid crystal display (LCD) using a point light source, comprising: a point light source inclined at both ends of an edge of the light guide plate; And a light guide plate having a plurality of optical patterns disposed in the scattering and mixing region, wherein a middle portion where the scattering region and the two light sources meet each other around the point light source is formed as a mixing region of the light source. .
또한, 본 발명에 의하면, 빛이 통과되는 제 1 영역과 빛이 통과되지 않는 복수 개의 제 2 영역을 형성하되, 상기 제 2 영역들이 서로 다른 크기 및 형상을 갖는 동심원 패턴을 형성하도록 된 마스크를 포토레지스트(PR)가 코팅된 기판 위에 정렬시키는 제 1 단계; 마이크로 렌즈 어레이를 형성하는 제 2 영역의 상측에서 하측으로 조사되어 수직 노광을 실시하는 제 2 단계; 상기 수직 노광된 기판을 현상하여 각각의 기둥 형태를 갖고, 다양한 크기 및 형상으로 이루어지는 포토레지스트 기둥을 얻는 제 3 단계; 상기 포토레지스트 기둥을 리플로우 공정을 통해 만곡시켜 마이크로렌즈의 패턴을 얻는 제 4 단계; 상기 마이크로렌즈 패턴이 음각되도록 하는 음각 스탬퍼를 제작하는 제 5 단계; 및 상기 음각 스탬퍼를 금형으로 하여 상기 마이크로렌즈 패턴이 양각된 도광판을 성형하는 제 6 단계를 포함하는 도광판 제조방법이 제시된다.In addition, according to the present invention, a mask is formed to form a first region through which light passes and a plurality of second regions through which light does not pass, wherein the second regions form a concentric pattern having different sizes and shapes. A first step of aligning the resist PR on the coated substrate; A second step of performing vertical exposure by irradiating from the upper side to the lower side of the second region forming the micro lens array; Developing a vertically exposed substrate to obtain photoresist pillars having respective pillar shapes and of various sizes and shapes; A fourth step of bending the photoresist column through a reflow process to obtain a pattern of microlenses; A fifth step of manufacturing an engraved stamper for engraving the microlens pattern; And a sixth step of forming the light guide plate in which the microlens pattern is embossed by using the intaglio stamper as a mold.
이하, 본 발명의 실시 예에 대한 구성 및 그 작용을 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration and operation of the embodiment of the present invention will be described in detail.
도 2는 본 발명에 따라 점광원을 이용한 도광판의 구조를 나타낸 것으로서, 엣지라이트 방식이 적용된다.2 shows the structure of a light guide plate using a point light source according to the present invention, an edge light method is applied.
도 2에 도시된 바와 같이, 액정표시장치(LCD)의 도광판(20) 모서리(Edge) 양단에 점광원(21)(22)이 각각 경사지게 설치되어 있다.As shown in FIG. 2,
이때, 상기 도광판(20) 하부에 형성되는 다수개의 광학패턴(23)의 분포는 점광원(21)(22)을 중심으로 동심원 방향으로 배치를 함으로써 휘도의 균일도, 고시야각, 고휘도 등을 확보할 수 있게 된다.In this case, the distribution of the plurality of
또한, 상기 도광판(20) 하부에 형성되는 다수개의 광학패턴(23)의 경우 반도체 리플로우(Reflow) 공정을 이용하여 형성된다.In addition, the plurality of
즉, 상기 도광판(20)의 모서리 양단에 경사지게 설치된 점광원(21)(22)은 기존의 액정표시장치(LCD)가 갖는 출사각(90 ~ 130°)을 그대로 이용할 수 있기 때문에 도 1과 같이 점광원(11)(12)(13)의 개수에 의한 암부(暗部)가 존재하지 않게 된다.That is, the
도 3은 본 발명에 따라 점광원을 이용한 도광판의 제조공정을 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a manufacturing process of a light guide plate using a point light source according to the present invention.
먼저, 동심원 방향으로 배치된 광학 패턴(23)을 형성하기 위한 마스크를 형성한다. 이때, 상기 마스크는 빛이 통과되는 제 1 영역과 빛이 통과되지 않는 복수 개의 제 2 영역들이 존재하는데, 상기 제 2 영역들이 서로 다른 크기 및 형상을 갖는 광학 패턴(23)을 형성하기 위해 마스크를 포토레지스트(Photoresist: PR)가 코팅된 반도체 기판 위에 정렬시킨다(S10).First, a mask for forming the
상기 마스크는 패턴의 정밀도에 따라 필름 마스크(Film Mask)나 크롬 마스크(Cr Mask) 등이 사용되며, 크롬 마스크를 사용하는 경우 1㎛ 정도의 정밀도의 제작이 가능하다.The mask may be a film mask, a chrome mask, or the like, depending on the precision of the pattern, and when the chrome mask is used, a precision of about 1 μm may be produced.
다음, 마이크로 렌즈 어레이를 형성하기 위해 제 2 영역의 상측에서 하측으로 조사되는 수직 노광 공정을 진행한다(S20).Next, in order to form a micro lens array, a vertical exposure process irradiated from the upper side to the lower side of the second region is performed (S20).
이때, 상기 수직 노광의 포토레지스트(PR) 종류는 두께의 정도에 따라 다양하게 사용될 수 있으나, 두꺼운 감광제(PR)인 AZ 계열의 9260을 사용한다. 물론, 상기 포토레지스트(PR)의 수직 노광과정은 스핀 코터(Spin coater) 장비를 이용하며, 상기의 마스크를 포토레지스트(PR)가 코팅된 기판 위에 얼라인 키(Align Key)에 맞춰 정렬시키고 정해진 시간으로 수직 노광 공정을 실시한다.At this time, the photoresist (PR) type of the vertical exposure may be used in various ways depending on the degree of thickness, 9AZ of AZ series of thick photoresist (PR) is used. Of course, the vertical exposure process of the photoresist (PR) uses a spin coater (Spin coater) equipment, the mask is aligned on the photoresist (PR) coated substrate in accordance with the Align Key (Align Key) The vertical exposure process is carried out in time.
그 다음, 상기 수직 노광된 반도체 기판을 현상하여 각각의 기둥 형태를 형성하되 서로 다른 크기와 형상을 갖는 포토레지스트(PR)의 기둥을 형성한다(S30).Next, the vertically exposed semiconductor substrate is developed to form respective pillar shapes, but pillars of photoresist PR having different sizes and shapes are formed (S30).
이때, 상기 노광 공정 후 현상 공정을 진행하게 되는데, 현상액 종류는 예컨대 AZ 계열 400k를 이용한다. 상기의 현상 공정은 마스크를 통과한 빛을 쬔 포토레지스트(PR) 부분은 용해되고, 빛을 받지 않는 부분은 그대로 남게 되는데, 상기의 현상 과정을 수행하게 되면 서로 크기와 형상의 기둥 형상을 갖게 된다.At this time, the development process is performed after the exposure process, and the developer is used for example, AZ series 400k. In the above development process, the photoresist (PR) portion that receives the light passing through the mask is dissolved, and the portion that does not receive the light is left as it is. .
다음, 상기 포토레지스트(PR) 기둥들을 리플로우(Reflow) 공정을 통해 만곡 시켜 마이크로 렌즈 패턴을 형성한다(S40).Next, the photoresist (PR) pillars are bent through a reflow process to form a micro lens pattern (S40).
이때, 상기 마이크로 렌즈의 패턴은 핫 플레이트(Hot Plate) 또는 오븐 장비를 이용하여 리플로우 공정에 의해 형성되는데, 상기 리플로우 공정은 포토레지스트(PR) 기둥에 열을 가하여 포토레지스트(PR)가 열에 의해 녹아 내리도록 하는 공정을 나타낸다.At this time, the pattern of the micro lens is formed by a reflow process using a hot plate or an oven equipment, wherein the reflow process is applied to the photoresist (PR) pillar to heat the photoresist (PR) to heat. The process of making it melt | dissolve is shown.
바람직하게, 상기 리플로우 공정은 기본적으로 125℃에서 진행하며, 최소 2분 내지 최대 10 여분까지 조건을 변경하면서 진행한다. 이렇게 리플로우 공정의 시간 차가 발생하는 이유는 리플로우 공정의 시간을 조절을 통하여 리플로우 공정 후 만들어지는 광학 패턴의 곡면을 조절하기 위함이다.Preferably, the reflow process proceeds basically at 125 ° C., with varying conditions from a minimum of two minutes to a maximum of ten spares. The reason for the time difference of the reflow process is to control the curved surface of the optical pattern made after the reflow process by adjusting the time of the reflow process.
즉, 상기 리플로우 공정의 시간이 짧으면 높은 각의 포토레지스트(PR)의 패턴이 형성되고, 리플로우 공정의 시간이 길어지면 완만한 각을 가지는 포토레지스트(PR)의 패턴을 형성할 수 있다.In other words, if the time of the reflow process is short, the pattern of the high angle photoresist PR is formed, and if the time of the reflow process is long, the pattern of the photoresist PR having a gentle angle may be formed.
따라서 상기와 같은 리플로우 공정 후의 만곡 형상 및 포토레지스트(PR)의 높이를 변화시킬 수 있기 때문에 다양한 형태의 마이크로렌즈 및 마이크로 렌즈 어레이를 설계 및 제작할 수 있다.Therefore, since the curved shape and the height of the photoresist PR after the reflow process can be changed, various types of microlenses and microlens arrays can be designed and manufactured.
다음, 상기 마이크로렌즈의 패턴이 음각되도록 하는 음각 스탬퍼(Stamper)(혹은 양각되도록 하는 양각 스탬퍼)를 제작한다(S50).Next, a negative stamper (or an embossed stamper to be embossed) for engraving the microlens pattern is manufactured (S50).
이때, 상기 스탬퍼(Stamper)에는 동심원 배열 패턴의 포토레지스트(PR)가 음각(혹은 양각)으로 전사된 형태를 갖게 된다. At this time, the stamper has a form in which the photoresist PR of the concentric array pattern is transferred to the intaglio (or the relief).
그 다음, 상기 음각(혹은 양각)으로 새겨진 스탬퍼를 금형으로 하여 상기 마 이크로렌즈 패턴이 양각된 도광판(혹은 음각된 도광판)을 성형함으로써(S60) 본 발명의 제조공정이 완료된다.Then, the manufacturing process of the present invention is completed by molding the light guide plate (or the engraved light guide plate) in which the microlens pattern is embossed using the stamper engraved with the intaglio (or embossed) as a mold (S60).
바람직하게, 상기 단계(S50)에서의 마이크로렌즈 패턴은 제작자의 필요에 따라 제조공정을 임의로 변경하여 음각 스탬퍼 혹은 양각 스탬프를 제작할 수 있으며, 이를 바탕으로 금형으로 하여 양각이 새겨진 도광판의 성형품 혹은 음각이 새겨진 도광판의 성형품을 제작할 수 있다. Preferably, the microlens pattern in the step (S50) may be produced by the production process by changing the manufacturing process according to the needs of the intaglio stamper or embossed stamp, based on the molded product or intaglio of the light guide plate engraved embossed based on this A molded article of the engraved light guide plate can be produced.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시 예에 따라 다양한 형태의 광학 패턴을 나타낸 도면으로서, 도 2에 도시된 강낭콩 모양으로 되어있는 광학 패턴(23)들 대체하여 도 4의 (a),(b),(c),(d)와 같이 광학 패턴이 삽입되는 구조이다.4A to 4D illustrate various types of optical patterns according to an exemplary embodiment of the present invention. FIGS. 4A to 4D replace the
상기의 광학패턴(23)들은 포토레지스트(PR) 패턴을 노광한 후 리플로우 공정을 통하여 최종적으로 형성된다.The
즉, 도 4a 내지 도 4d를 살펴보면, 공통적으로 좌측의 도면은 포토레지스트(PR) 패턴의 형태(a-a.c-c,e-e,g-g)를 나타낸 것이고, 우측의 도면은 리플로우 공정을 진행한 후 광학 패턴의 형태(b-b,d-d,f-f,h-h)를 나타낸 것이다.That is, referring to FIGS. 4A to 4D, in general, the figure on the left shows the form (aa.cc, ee, gg) of the photoresist (PR) pattern, and the figure on the right shows the optical pattern after the reflow process. It shows the form of (bb, dd, ff, hh).
이때, 도 4a에 제시된 광학 패턴은 연속으로 이어지는 곡면의 크기가 동일한 콘(Corn)의 형상을 갖으며, 도 3b는 연속으로 이어지는 곡면의 크기가 동일한 반구 형상을 갖는다. 도 3c에 제시된 광학 패턴은 연속적으로 이어지는 곡면의 크기가 서로 다른 반구 형상을 갖으며, 도 3d는 초승달의 형상을 갖는다. At this time, the optical pattern shown in Figure 4a has the shape of a cone (corn) having the same size of the continuous curved surface, Figure 3b has a hemispherical shape with the same size of the continuous curved surface. The optical pattern shown in FIG. 3C has hemispherical shapes with different sizes of consecutively curved surfaces, and FIG. 3D has a crescent shape.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 광학 패턴의 배치 예를 나타낸 도면이다.5 and 6 are diagrams showing an example of the arrangement of the optical pattern according to an embodiment of the present invention.
도 5 및 도 6을 살펴보면, 기존의 기계가공에 의한 광학패턴의 경우 패턴의 배치가 자유롭지 못하였으나, 본 발명에서는 광학패턴의 배치가 자유롭기 때문에 도 5와 같이 산란(scattering) 영역과 두 액정표시장치(LED)의 빛이 만나는 부분인 중간부분을 광원이 혼합(mixing)하는 영역으로 나누어 제작할 수 있다. 이와 같은 영역은 복수개의 제작이 가능하다.Referring to FIGS. 5 and 6, in the case of the conventional optical pattern, the arrangement of the patterns is not free. However, in the present invention, since the arrangement of the optical patterns is free, as shown in FIG. 5, the scattering area and the two liquid crystal display devices are shown. The middle part, which is the part where the light of (LED) meets, can be manufactured by dividing it into the area where the light source is mixed. Such area can be produced in plurality.
또한, 광학패턴의 배치에 있어서 산란(scattering) 영역을 유배할 수 있는데 도 6과 같이 광학패턴을 배치시키면 패턴 모양에 의한 광학 경로의 조절뿐만 아니라 광학패턴의 배치에 의해서 광학 경로를 용이하게 조절할 수 있게 된다. 도 6에서의 부호 23a는 제 1 산란패턴을 나타내고, 부호 23b은 제 2 산란패턴을 나타내며, 상기 제 2 산란패턴은 초승달의 형태를 나타낸 것이다. In addition, in the arrangement of the optical pattern scattering (scattering) region can be drained, as shown in FIG. Will be. In FIG. 6,
상기와 같은 본 발명의 구조는 기존에 사용되던 반구 모양의 단순한 광학 패턴에서 벗어나 3차원적인, 즉 여러 개의 곡면을 가지는 광학패턴을 배치함으로써 도 7의 (a)(b)와 같이 기존에 사용되고 있는 에칭에 의한 단순한 형상의 패턴에 비해 광 경로의 제어가 용이하여 다중적으로 광 경로를 조절할 수 있다.The structure of the present invention as described above has been used conventionally as shown in Fig. 7 (a) (b) by arranging the optical pattern having a three-dimensional, that is, a plurality of curved surfaces away from the conventional simple hemispherical optical pattern used Compared to a simple shape pattern by etching, the light path can be easily controlled, and the light path can be adjusted in multiple ways.
이상에서와 같이 본 발명에 대한 기술적 사상을 첨부도면과 함께 기술하였으나, 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.As described above, the technical idea of the present invention has been described together with the accompanying drawings, but this is only illustrative of the preferred embodiments of the present invention and is not intended to limit the present invention. In addition, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 동일한 노광 공정을 이용하여 서로 다른 크기와 모양의 부메랑(혹은 연속 마이크로렌즈, 콘)형태 포토레지스트 기둥을 만든 후 리플로우 공정을 통해 다수개의 초승달(연속 마이크로렌즈, 콘)모양의 마이크로렌즈 패턴을 만듦으로써 기존의 에칭에 의한 점광원형 도광판에서 문제되었던 휘도의 균일도, 고시야각, 고휘도를 용이하게 확보할 수 있는 도광판의 생산이 가능하다.As described above, according to the present invention, a plurality of crescent moons (continuous microlenses, through a reflow process) are made after making boomerang (or continuous microlenses, cone) shaped photoresist columns of different sizes and shapes using the same exposure process. By making a cone-shaped microlens pattern, it is possible to produce a light guide plate that can easily secure uniformity, high viewing angle, and high brightness, which have been a problem in the point light source light guide plate by conventional etching.
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001202816A (en) | 2000-01-19 | 2001-07-27 | Enplas Corp | Light guiding plate, surface light source apparatus and display apparatus |
| JP2002208308A (en) * | 2000-11-08 | 2002-07-26 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Plane light source device |
| US20040022050A1 (en) | 2000-09-25 | 2004-02-05 | Tomoyoshi Yamashita | Light source device |
| JP2004199958A (en) * | 2002-12-17 | 2004-07-15 | Hitachi Maxell Ltd | Planar light source and liquid crystal display using this |
| JP2004241323A (en) * | 2003-02-07 | 2004-08-26 | Hitachi Maxell Ltd | Planar light source and liquid crystal display device using the same |
| WO2004111531A1 (en) * | 2003-06-12 | 2004-12-23 | Omron Corporation | Planar light source and image display |
| KR20050057807A (en) * | 2003-12-11 | 2005-06-16 | 주식회사 송산 | Light guide for back light unit |
| JP2005259365A (en) | 2004-03-09 | 2005-09-22 | International Display Technology Kk | Planar light-emitting device and image display device |
| JP2005300673A (en) * | 2004-04-07 | 2005-10-27 | Hitachi Displays Ltd | Liquid crystal display |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1491918A3 (en) * | 2003-06-24 | 2005-01-26 | Lg Electronics Inc. | Microlens array sheet of projection screen, and method for manufacturing the same |
| KR100621369B1 (en) * | 2003-07-14 | 2006-09-08 | 삼성전자주식회사 | Apparatus and method for routing path setting in sensor network |
| KR100581688B1 (en) * | 2004-04-27 | 2006-05-22 | 한국생산기술연구원 | Method for manufacturing a multi-circular lens |
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-
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001202816A (en) | 2000-01-19 | 2001-07-27 | Enplas Corp | Light guiding plate, surface light source apparatus and display apparatus |
| US20040022050A1 (en) | 2000-09-25 | 2004-02-05 | Tomoyoshi Yamashita | Light source device |
| JP2002208308A (en) * | 2000-11-08 | 2002-07-26 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Plane light source device |
| JP2004199958A (en) * | 2002-12-17 | 2004-07-15 | Hitachi Maxell Ltd | Planar light source and liquid crystal display using this |
| JP2004241323A (en) * | 2003-02-07 | 2004-08-26 | Hitachi Maxell Ltd | Planar light source and liquid crystal display device using the same |
| WO2004111531A1 (en) * | 2003-06-12 | 2004-12-23 | Omron Corporation | Planar light source and image display |
| KR20050057807A (en) * | 2003-12-11 | 2005-06-16 | 주식회사 송산 | Light guide for back light unit |
| JP2005259365A (en) | 2004-03-09 | 2005-09-22 | International Display Technology Kk | Planar light-emitting device and image display device |
| JP2005300673A (en) * | 2004-04-07 | 2005-10-27 | Hitachi Displays Ltd | Liquid crystal display |
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