KR20010003887A - Light guide panel of flat panel display and method for fabricating the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A light guide plate in a plane display device is provided to reduce the number of prism or diffusion sheets by forming a light hardening layer having a plurality of protrusions. CONSTITUTION: A light guide plate in a plane display device comprises a transparent substrate and a light hardening layer(111). The light hardening layer(111) has a plurality of protrusions(111') that are formed on an opposite surface(102) to a light emitting surface. Each of the protrusions(111') has a width of 5 to 1000 micrometers and a height or depth of 5 to 200 micrometers.

Description

평판형 표시장치의 도광판 및 그 제조방법{Light guide panel of flat panel display and method for fabricating the same}Light guide panel of flat panel display and its manufacturing method {Light guide panel of flat panel display and method for fabricating the same}

본 발명은 평판형 표시장치의 배광장치에 관한 것으로, 특히 배광장치의 도광판에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light distribution device of a flat panel display, and more particularly, to a light guide plate of a light distribution device.

평판형 표시장치 중, 플라즈마 디스플레이 패널이나, EL 소자는 자체 발광하여 표시장치로서의 역할을 수행하지만, 액정표시장치는 빛을 차단시키거나 투과시키는 액정기판의 기능을 이용하므로, 별도의 광원이 필요하다. 따라서, 액정표시장치에는 액정기판 외에 별도의 배광장치가 설치되어 있다.Among the flat panel display devices, the plasma display panel or the EL element emits light by itself to serve as a display device. However, since the liquid crystal display device uses a function of a liquid crystal substrate that blocks or transmits light, a separate light source is required. . Therefore, the liquid crystal display device is provided with a separate light distribution device in addition to the liquid crystal substrate.

이러한 배광장치는 도 1에 도시된 것과 같이 반사쉬트(11)와 도광판(12)과 확산쉬트(13)와 제 1, 제 2 프리즘 쉬트(14, 15) 등이 차례로 적층된 구조와, 도광판(12)의 측면에 설치된 램프(21), 그리고, 램프(21)와 도광판 측면을 에워싸는 램프하우징(22)을 포함하여 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the light distribution apparatus has a structure in which the reflection sheet 11, the light guide plate 12, the diffusion sheet 13, the first and second prism sheets 14 and 15 are sequentially stacked, and the light guide plate ( The lamp 21 is provided in the side surface of 12, and the lamp housing 22 which surrounds the lamp 21 and the light guide plate side surface is comprised.

또한, 제 2 프리즘 쉬트(15)의 윗면에 표시장치의 패널이 설치되어 평판형 표시장치를 이룬다. 만약, 표시장치 개발자가 이러한 배광장치를 이용하여 액정표시장치를 제조하려면, 제 2 프리즘 쉬트(15)의 윗면에 액정 패널을 설치하면 된다. 그러나, 프리즘 쉬트의 손상을 방지하기 위하여 제 2 프리즘 쉬트(15)와 액정 기판 사이에 보호쉬트(16)가 설치되는 것이 바람직하다.In addition, a panel of the display device is provided on the upper surface of the second prism sheet 15 to form a flat panel display device. If the display device developer manufactures the liquid crystal display using the light distribution device, the liquid crystal panel may be provided on the upper surface of the second prism sheet 15. However, in order to prevent damage to the prism sheet, it is preferable that a protective sheet 16 is provided between the second prism sheet 15 and the liquid crystal substrate.

반사쉬트(11)는 도광판(12) 밑면에 설치되어 도광판(12)을 통해 입사된 빛을 모두 도광판(12) 윗면으로 반사시키고, 도광판(12)은 외부로부터 입사되거나 램프하우징(22)에 의해 반사된 빛을 산란시킬 수 있도록 밑면에 산화바륨, 또는 산화티타늄 등의 물질로 확산도트(도 2c의 12'')가 형성되어 있다. 즉, 도광판의 밑면에 형성된 확산도트는 도광판의 윗면으로 더 많은 빛이 출사되도록 도광판에 입사된 빛을 산란시킨다.The reflection sheet 11 is installed at the bottom of the light guide plate 12 to reflect all the light incident through the light guide plate 12 to the top surface of the light guide plate 12, and the light guide plate 12 is incident from the outside or by the lamp housing 22. Diffusion dots (12 ″ in FIG. 2C) are formed on the bottom of the substrate to scatter the reflected light, such as barium oxide or titanium oxide. That is, the diffusion dot formed on the bottom surface of the light guide plate scatters the light incident on the light guide plate so that more light is emitted to the top surface of the light guide plate.

확산도트를 도광판에 형성하는 방법은 일반적인 패터닝 공정에서 많이 사용되는 스크린 인쇄법이 사용된다.As a method of forming the diffusion dot on the light guide plate, a screen printing method which is commonly used in a general patterning process is used.

상술한 바와 같이 구성된 배광장치의 동작원리는 다음과 같다.The operation principle of the light distribution apparatus configured as described above is as follows.

도광판(12)의 한쪽 단면에 설치된 형광램프(21)가 발광하면, 형광램프(21)에서 발생한 빛은 램프하우징(22)에 의해 반사되어 거의 대부분의 빛이 도광판(12)의 일측면으로 입사된다. 도광판(12)의 재질은 투명하므로, 도광판(12)의 일측면을 통해 입사된 형광램프(21)의 빛은 도광판(12) 윗면과 밑면에서 일어나는 전반사에 의하여 도광판(12)의 타측면까지 전달된다.When the fluorescent lamp 21 provided at one end surface of the light guide plate 12 emits light, the light generated by the fluorescent lamp 21 is reflected by the lamp housing 22 so that most of the light is incident on one side of the light guide plate 12. do. Since the material of the light guide plate 12 is transparent, light of the fluorescent lamp 21 incident through one side of the light guide plate 12 is transmitted to the other side of the light guide plate 12 by total reflection occurring at the top and bottom surfaces of the light guide plate 12. do.

빛은 고유의 파동성으로 인하여 확산하는 성질이 있으므로, 도광판(12)에 입사된 빛의 일부는 도광판(12)의 윗면과 밑면으로 진행하기도 한다. 도광판(12)의 밑면으로 진행한 빛은 도광판(12)의 밑면에 부착된 반사쉬트(11)에 의해 반사되어 도광판(12)의 윗면으로 출사된다.Since light has a property of diffusing due to its inherent wave property, some of the light incident on the light guide plate 12 may propagate to the top and bottom surfaces of the light guide plate 12. Light propagated to the bottom surface of the light guide plate 12 is reflected by the reflection sheet 11 attached to the bottom surface of the light guide plate 12 and is emitted to the top surface of the light guide plate 12.

이 때, 도광판(12)에 입사된 빛은 확산도트(12'')에 의해 도 2에 도시된 바와 같이 산란되어 도광판(12)의 윗면과 도광판(12)의 타측면으로 진행한다. 그 결과, 도광판(12)의 일측면을 통해 입사된 대부분의 빛은 반사쉬트(11)와 확산도트(12'')에 의해 도광판(12)의 윗면으로 진행하여 출사된다.At this time, the light incident on the light guide plate 12 is scattered by the diffusion dot 12 ″ and proceeds to the upper surface of the light guide plate 12 and the other side of the light guide plate 12. As a result, most of the light incident through one side of the light guide plate 12 proceeds to the top surface of the light guide plate 12 by the reflection sheet 11 and the diffusion dot 12 ″ and is emitted.

도광판(12)의 윗면으로 출사된 빛은 확산쉬트(13)에 의해 균일하게 퍼지고, 균일하게 퍼진 대부분의 빛은 제 1, 제 2 프리즘 쉬트(14, 15)에 의해 도광판(12) 윗면의 수직방향으로 굴절되어 진행한다.Light emitted to the upper surface of the light guide plate 12 is uniformly spread by the diffusion sheet 13, and most of the light uniformly spread is perpendicular to the upper surface of the light guide plate 12 by the first and second prism sheets 14 and 15. It proceeds by refraction in the direction.

액정표시장치와 같은 평판형 표시장치는 상술한 과정을 거쳐 도광판(12) 윗면의 수직방향으로 진행하는 빛을 이용하여 영상을 나타낸다.A flat panel display device such as a liquid crystal display device displays an image using light traveling in a vertical direction of the upper surface of the light guide plate 12 through the above-described process.

또는, 도 3에 도시된 것과 같이 미국특허 5711589 에 제안된 바 있는 사출형 도광판을 이용하여 배광장치를 제조할 수도 있다. 사출형 도광판은 밑면에 별도의 확산도트가 형성되어 있지 않고, 밑면에 미세한 요철(凹凸)(roughened surface)(12''')이 형성되어 있다.Alternatively, as shown in FIG. 3, a light distribution apparatus may be manufactured using an injection type light guide plate proposed in US Pat. No. 57,11589. In the injection type light guide plate, a separate diffusion dot is not formed on the bottom, and a fine roughened surface 12 '' 'is formed on the bottom.

또한, 도광판의 밑면에 형성된 요철(12''')은 도광판(12)의 일측면을 통해 입사되는 빛을 산란시킨다. 그 결과, 도광판 윗면의 수직방향에 대하여 60 내지 70°방향으로 빛이 출사된다. 결국, 이러한 사출형 도광판은 도광판 밑면의 요철로 인해 산란된 빛을 수직방향으로 진행시키기 위하여 최소한 1 매의 프리즘(13) 쉬트와 함께 사용되어야 한다.In addition, the unevenness 12 ′ ″ formed at the bottom of the light guide plate scatters light incident through one side surface of the light guide plate 12. As a result, light is emitted in the direction of 60 to 70 degrees with respect to the vertical direction of the upper surface of the light guide plate. As a result, such an injection light guide plate should be used with at least one sheet of prism 13 to propagate the scattered light vertically due to the unevenness of the bottom of the light guide plate.

이러한 사출형 도광판을 형성하는 방법은 금형의 편평한 금속면에 미세한 유리구슬(glass bead)를 분사하여 거친 표면을 형성시키고, 이렇게 형성된 금형을 이용하여 플라스틱 성형사출기법으로 표면에 거친 면이 있는 도광판을 제조한다. 또는, 다른 특허에서는 인젝션 몰딩(injection molding)용 금형면의 일부를 부식시키기도 한다.The method of forming the injection-type light guide plate is to form a rough surface by spraying a fine glass bead (flat glass bead) on the flat metal surface of the mold, and to form a light guide plate having a rough surface on the surface by using a plastic molding injection method. Manufacture. Alternatively, other patents may corrode a portion of the mold surface for injection molding.

도광판의 거친 표면을 얻기 위한 금형을 제조하기 위하여 별도의 스탬퍼(stamper)를 제조하는 방법도 있다. 도 4a 내지 도 4f에 도시된 것과 같이 미국특허 5776636 에 제안된 바 있는 스탬퍼 형성방법은 간단한 포토리소그래피를 이용하여 빛굴절요소를 가지는 도광판의 사출성형용 금형의 제조방법이다.There is also a method of manufacturing a separate stamper in order to manufacture a mold for obtaining a rough surface of the light guide plate. The stamper forming method proposed in US Pat. No. 5,776,636 as shown in FIGS. 4A to 4F is a method of manufacturing an injection molding die of a light guide plate having a light refractive element using simple photolithography.

먼저, 도 4a에 도시된 것과 같이 금형(41)의 편평한 표면 위에 포토레지스트(42)를 증착하고, 도 4b에 도시된 것과 같이 소정의 마스크(43)를 통해 빛을 조사하고 현상하고, 현상된 포토레지스트(42')을 제거하여 도 4c에 도시된 것과 같이 요철의 형상과 동일한 패턴으로 포토레지스트(42)를 형성한다. 그 후, 도 4d에 도시된 것과 같이 포토레지스트(42)가 형성된 금형(41)의 표면 위 전면에 금속층(51)을 형성하고, 도 4e에 도시된 것과 같이 금속층(51) 위에 금형으로 사용할 스탬퍼(52)를 형성한다. 이 때, 스탬퍼(52)의 단면은 반구형 외에 피라미드 등, 다양한 형태로 형성될 수 있다. 그 후, 포토레지스트(42)와 금형(41)을 제거하면 도 4f에 도시된 것과 같이 스탬퍼(52)가 완성된다. 스탬퍼(52) 표면의 금속층(51)은 스탬퍼(52)에 일체화되므로, 스탬퍼(52)의 기능에 영향을 미치지 않는다.First, the photoresist 42 is deposited on the flat surface of the mold 41 as shown in FIG. 4A, and then irradiated with light through a predetermined mask 43 and developed as shown in FIG. 4B, and developed. The photoresist 42 'is removed to form the photoresist 42 in the same pattern as the shape of the unevenness as shown in Fig. 4C. Thereafter, a metal layer 51 is formed on the entire surface of the mold 41 on which the photoresist 42 is formed as shown in FIG. 4D, and a stamper to be used as a mold on the metal layer 51 as shown in FIG. 4E. To form 52. At this time, the cross section of the stamper 52 may be formed in various forms such as pyramid in addition to hemispherical shape. Thereafter, the photoresist 42 and the mold 41 are removed to complete the stamper 52 as shown in FIG. 4F. Since the metal layer 51 on the surface of the stamper 52 is integrated with the stamper 52, it does not affect the function of the stamper 52.

상기 도 4a 내지 도 4f에 도시된 것과 같은 방법으로 제조된 스탬퍼(52)는 표면에 미세한 요철이 형성된 도광판을 사출하는 금형으로 사용된다.The stamper 52 manufactured by the same method as illustrated in FIGS. 4A to 4F is used as a mold for injecting a light guide plate having fine irregularities formed on a surface thereof.

그러나, 이러한 종래의 기술에 의한 배광장치의 도광판은 다음과 같은 문제점이 있다.However, the light guide plate of the light distribution apparatus according to the related art has the following problems.

먼저, 종래의 도광판에 형성된 확산도트는 스크린 인쇄법에 의해 제조되므로, 마스크의 패턴과 그 패턴에 의해 실제로 형성된 확산도트의 패턴이 다른 경우가 있다. 즉, 마스크의 패턴과 실제로 인쇄된 확산도트의 패턴 사이에 오차가 발생되는 것이다.First, since the diffusion dot formed in the conventional light guide plate is manufactured by the screen printing method, the pattern of the mask and the pattern of the diffusion dot actually formed by the pattern may be different. That is, an error occurs between the pattern of the mask and the pattern of the diffusion dot actually printed.

또, 스크린 인쇄법에 의해 제조된 확산도트의 크기는 최소 수백 마이크로 미터(㎛)의 불투명한 물질로 구성되어 도광판의 빛 이용효율을 감쇄시키고 도광판의 방출면으로 출사되는 빛이 불균일해지는 문제점이 있다. 게다가 도광판을 통해 출사된 빛의 중심각이 도 2에 도시된 바와 같이 도광판 전면의 수직방향에 비하여 70 내지 80°정도로 매우 커 정면에서의 휘도가 낮아지는 문제점이 있으며, 이러한 빛의 진행방향을 수직방향으로 보정해 주기 위하여 단가가 높은 프리즘 쉬트를 최소 1 매 이상 사용해야 하는 문제점이 있다. 또한, 불균일한 빛을 균일화하기 위해 반드시 확산 쉬트가 추가되어야 한다.In addition, the size of the diffusion dot manufactured by the screen printing method is composed of an opaque material of at least several hundred micrometers (㎛) to reduce the light utilization efficiency of the light guide plate and the light emitted to the emitting surface of the light guide plate is uneven. . In addition, as shown in FIG. 2, the center angle of the light emitted through the light guide plate is very large, about 70 to 80 °, as compared to the vertical direction of the front surface of the light guide plate, thereby lowering the luminance at the front surface. There is a problem in that at least one prism sheet having a high unit price must be used in order to correct it. In addition, a diffusion sheet must be added to equalize non-uniform light.

뿐만 아니라, 종래의 도광판에 형성된 확산도트(12'')는 불투명한 물질로 구성되어 있으므로, 도 2에 도시된 것과 같이 반사쉬트(11)를 통해 입사되는 빛의 일부가 확산도트(12'')에 의해 차단된다. 그 결과, 램프(21)에서 발광한 빛의 상당량이 손실되어 종래의 도광판이 설치된 배광장치의 휘도가 낮아지는 문제가 있다.In addition, since the diffusion dot 12 '' formed in the conventional light guide plate is made of an opaque material, as shown in FIG. 2, a part of the light incident through the reflection sheet 11 is diffused into the dot 12 ''. Blocked by). As a result, a considerable amount of light emitted from the lamp 21 is lost, so that the luminance of the light distribution apparatus provided with the conventional light guide plate is lowered.

그리고, 미국특허 5711589 에 제안된 사출형 도광판은 표면에 형성되는 요철(12''')의 구조를 정교하게 조절하기 어렵다는 문제점을 가지고 있다. 따라서, 도광판의 휘도가 개선되지 않는 문제점은 해결되지 않는다.In addition, the injection type light guide plate proposed in US Patent 5711589 has a problem that it is difficult to precisely control the structure of the unevenness (12 '' ') formed on the surface. Therefore, the problem that the brightness of the light guide plate is not improved is not solved.

또한, 미국특허 5776636 에 제안된 방법은 결과적으로 사출형 도광판을 제조하기 위한 것이다. 좋은 품질의 도광판을 사출하려면 실질적으로 사출조건 선정이 매우 어려우며, 특히 도광판이 대면적일수록 또는, 두께가 얇아질수록 그 어려움이 심각해지는 문제점이 있다.In addition, the method proposed in US Pat. No. 5,776,636 is consequently for producing an injection light guide plate. In order to eject the light guide plate of good quality, it is very difficult to select the injection conditions substantially. In particular, the larger the light guide plate or the thinner the light guide plate, the more difficult the problem becomes.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 도광판의 투명성을 최대한 확보하여 배광장치의 휘도를 높이고, 빛굴절 혹은 확산요소를 도광판 표면에 도입하여 빛을 정해진 방향으로 균일하게 출사시킴으로써, 기존에 사용하는 프리즘 쉬트나 확산쉬트 수를 줄이는 데에 그 목적이 있다.The present invention is to solve this problem, to ensure the transparency of the light guide plate to maximize the brightness of the light distribution device, by introducing light refraction or diffuser elements on the surface of the light guide plate to emit light uniformly in a predetermined direction, The purpose is to reduce the number of prism sheets or diffusion sheets.

도 1은 일반적인 배광장치의 구성을 도시한 도면1 is a view showing the configuration of a general light distribution apparatus

도 2은 종래의 배광장치에서 빛이 출사되는 과정을 도시한 도면2 is a view illustrating a process of emitting light in a conventional light distribution apparatus;

도 3는 종래의 사출형 도광판을 도시한 도면3 is a view illustrating a conventional injection-type light guide plate.

도 4a 내지 도 4f는 종래의 사출형 도광판 제조를 위한 스탬퍼의 제조공정을 도시한 도면4A to 4F are views illustrating a manufacturing process of a stamper for manufacturing a conventional injection type light guide plate.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 의한 도광판의 제조공정을 도시한 도면5A to 5D are views illustrating a manufacturing process of the light guide plate according to the present invention.

도 6a와 도 6b, 및 도 7은 본 발명의 제 1 실시예의 도광판으로 구성된 평면 배광장치를 도시한 도면6A, 6B, and 7 show a planar light distribution device composed of a light guide plate of a first embodiment of the present invention;

도 8는 본 발명의 제 2 실시예의 도광판으로 구성된 배광장치를 도시한 도면FIG. 8 is a view showing a light distribution apparatus composed of a light guide plate of a second embodiment of the present invention; FIG.

도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 제 3 실시예의 도광판으로 구성된 배광장치를 도시한 도면9A to 9C show a light distribution apparatus constituted by a light guide plate according to a third embodiment of the present invention.

도 10a와 도 10b는 본 발명의 제 4 실시예의 도광판으로 구성된 배광장치를 도시한 도면10A and 10B show a light distribution device constituted by a light guide plate according to a fourth embodiment of the present invention.

도 11a 내지 도 11e는 본 발명의 광경화층 표면에 형성된 다양한 무늬의 경우를 도시한 도면11A to 11E are views showing cases of various patterns formed on the surface of the photocured layer of the present invention.

도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 광경화층 표면에 형성된 무늬의 형태를 도시한 도면12A to 12C are views showing the shape of a pattern formed on the surface of the photocured layer of the present invention.

도 13a 내지 도 13f는 본 발명의 스탬퍼를 제조하는 공정을 도시한 도면13A to 13F illustrate a process of manufacturing a stamper of the present invention.

도 14a 내지 도 14d는 본 발명의 스탬퍼의 다양한 형태를 도시한 도면14A to 14D show various forms of the stamper of the present invention.

도면의 주요부분에 대한 기호설명Symbol description for main parts of drawing

100 : 투명기판 101 : 빛출사면100: transparent substrate 101: light exit surface

102 : 빛출사면의 반대면 110 : 광경화성 수지102: opposite surface of the light exit surface 110: photo-curable resin

111, 112, 113, 114, 115, 116, 117 : 광경화층111, 112, 113, 114, 115, 116, 117: photocured layer

111' : 돌출부 112', 117' : 홀로그램 무늬111 ': Projection 112', 117 ': Hologram pattern

113', 114' : 함몰부 120, 640 : 스탬퍼113 ', 114': depression 120, 640: stamper

200 : 반사쉬트 300 : 확산쉬트200: reflection sheet 300: diffusion sheet

400 : 형광램프 410 : 램프하우징400: fluorescent lamp 410: lamp housing

500, 504, 510, 520, 521, 522, 600, 601, 610, 611, 612, 700, 701, 710, 711, 712 : 빛500, 504, 510, 520, 521, 522, 600, 601, 610, 611, 612, 700, 701, 710, 711, 712

800 : 기판 810 : 포토레지스트800 substrate 810 photoresist

811 : 요철부 830 : 금속막(Ni)811: uneven portion 830: metal film (Ni)

840 : 금속막(스탬퍼)840: metal film (stamper)

본 발명은 투명기판의 일면에 광경화성 수지를 형성하여 도광판을 제조하고, 도광판의 표면으로 빛이 출사되도록 그 광경화성 수지의 표면에 빛을 굴절시키거나 확산시키는 요철부를 형성시킨 것이 특징이다.The present invention is characterized in that a light-curing plate is formed by forming a photocurable resin on one surface of a transparent substrate, and an uneven portion for refracting or diffusing light is formed on the surface of the photocurable resin so that light is emitted to the surface of the light-guide plate.

본 발명에 의한 도광판 제조방법은 투명기판 위 전면에 광경화성 수지를 도포하는 단계와, 복수개의 요철부가 형성된 스탬퍼를 광경화성 수지의 표면에 위치시키는 단계와, 상기 제 1 스탬퍼에 압력을 가하여 상기 제 1 광경화성 수지를 가압하여 상기 제 1 광경화성 수지의 표면에 폭이 5 마이크로 미터(㎛) 내지 1000 마이크로 미터(㎛)이고, 높이 또는, 깊이가 5 내지 200 마이크로 미터(㎛)의 요철부를 형성하는 단계와, 투명기판의 배면을 노광하여 요철부가 형성된 제 1 광경화성 수지를 경화하는 단계, 그리고 스탬퍼를 제거하는 단계를 포함하여 구성되어 있다.The method of manufacturing a light guide plate according to the present invention comprises applying a photocurable resin to the entire surface of a transparent substrate, placing a stamper having a plurality of uneven parts on the surface of the photocurable resin, and applying pressure to the first stamper, 1 Pressurizing the photocurable resin to form an uneven portion having a width of 5 micrometers (µm) to 1000 micrometers (µm) and a height or a depth of 5 to 200 micrometers (µm) on the surface of the first photocurable resin. And a step of exposing the back surface of the transparent substrate to cure the first photocurable resin in which the uneven portion is formed, and removing the stamper.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의하여 도광판을 제조하는 과정을 설명하도록 한다.Hereinafter, a process of manufacturing a light guide plate according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 5a에 도시된 것과 같이 투명기판(100)의 전면(101)에 광경화성 수지(110)를 도포한다. 이 때, 광경화성 수지를 도포하는 방법은 일반적으로 많이 사용되는 라미네이팅(laminationg), 스핀코팅(spin coating), 롤 코팅(roll coating), 및 스퍼터링(sputtering) 등의 공정을 이용한다.First, as shown in FIG. 5A, the photocurable resin 110 is coated on the front surface 101 of the transparent substrate 100. At this time, the method of applying the photocurable resin is generally used a process such as lamination (spinning), spin coating (roll coating), roll coating (sputtering) and the like.

그 후, 도 5b에 도시된 것과 같이 일정한 크기를 가진 복수개의 요(凹)부가 형성된 스탬퍼(120)를 광경화성 수지(110) 위에 위치시키고, 스탬퍼(120)에 압력을 가하여 광경화성 수지(110)가 압박되도록 한다. 이 때, 광경화성 수지(110)를 압박하면서 동시에 투명기판(100)의 배면(102)에 빛을 조사하여 광경화성 수지를 노광한다. 또는, 광경화성 수지(110)가 충분히 압박된 후에 광경화성 수지를 노광해도 된다.Subsequently, as shown in FIG. 5B, a stamper 120 having a plurality of concave portions having a predetermined size is positioned on the photocurable resin 110, and a pressure is applied to the stamper 120 to thereby form the photocurable resin 110. ) Is pressed. At this time, the photocurable resin 110 is pressed while simultaneously irradiating light to the back surface 102 of the transparent substrate 100 to expose the photocurable resin. Alternatively, the photocurable resin may be exposed after the photocurable resin 110 is sufficiently pressed.

그 결과, 광경화성 수지 표면에 돌출부(111')를 가진 제 1 광경화층(111)이 형성된다. 본 발명에서 사용된 광경화성 수지는 광학적으로 투명하며, 빛을 조사받아 경화되는 성질이 있다. 또한, 투명기판(100) 역시, 광투과율이 높은 투명한 재질로 구성되어 있다. 따라서, 투명기판(100)의 배면에 빛을 조사함으로써, 광경화성 수지(110)를 경화시킬 수 있다.As a result, the first photocurable layer 111 having the protrusion 111 'is formed on the surface of the photocurable resin. The photocurable resin used in the present invention is optically transparent and has a property of being cured by being irradiated with light. In addition, the transparent substrate 100 is also made of a transparent material having a high light transmittance. Therefore, by irradiating the back surface of the transparent substrate 100, the photocurable resin 110 can be cured.

스탬퍼(120)에 압력을 가하면, 그 압력에 의해 광경화성 수지의 일부가 스탬퍼에 형성된 요부로 밀려 올라온다. 광경화성 수지의 일부가 스탬퍼의 요부로 밀려 올라온 후, 투명기판(100)의 배면을 통해 광경화성 수지에 빛이 조사되면, 광경화성 수지는 스탬퍼(120)의 요부로 밀려 올라온 상태로 경화된다. 또한, 스탬퍼(120)에 압력을 가하여 광경화성수지(110)가 스탬퍼(120)의 요부로 밀려 올라온 뒤, 압력을 제거하고 스탬퍼(120)만 접촉한 상태에서 광경화성 수지(110)에 빛을 조사할 수도 있고, 스탬퍼(120)를 제거한 후에 빛을 조사할 수도 있다.When pressure is applied to the stamper 120, part of the photocurable resin is pushed up to the recessed portion formed in the stamper by the pressure. After a part of the photocurable resin is pushed up to the recessed part of the stamper, when light is irradiated onto the photocurable resin through the rear surface of the transparent substrate 100, the photocurable resin is cured in a state of being pushed up to the recessed part of the stamper 120. In addition, by applying pressure to the stamper 120, the photocurable resin 110 is pushed up to the recessed portion of the stamper 120, and then removes the pressure and light to the photocurable resin 110 in the state of contacting the stamper 120 only. It may be irradiated, or may be irradiated with light after removing the stamper 120.

그 결과, 도 5c에 도시된 것과 같이 광경화성 수지로 이루어진 제 1 광경화층(111)의 표면에 스탬퍼(120)의 요부만한 크기를 가진 돌출부(凸)(111')가 형성된다. 이 때, 만약 스탬퍼 표면에 돌출부(凸)가 있을 경우, 제 1 광경화층(111)의 표면에는 스탬퍼 돌출부와 비슷한 크기의 요(凹)부가 형성된다.As a result, as shown in FIG. 5C, a protrusion 111 ′ having a size equivalent to that of the stamper 120 is formed on the surface of the first photocurable layer 111 made of the photocurable resin. At this time, if there is a protrusion on the surface of the stamper, a recess having a size similar to that of the stamper protrusion is formed on the surface of the first photocured layer 111.

그 후, 도 5d에 도시된 것과 같이 투명기판(100)의 광입사면에 형광램프(400)와 램프하우징(410)을 설치하고, 빛출사면과 마주보는 면에 반사쉬트(200)를 설치하면, 본 발명의 도광판이 설치된 배광장치가 완성된다. 이 때, 제 1 광경화층(111)은 투명기판의 빛출사면에 형성될 수도 있고, 그 반대면에 형성될 수도 있다. 또한, 필요에 따라 최소 1 매 이하의 프리즘쉬트 혹은 , 확산쉬트를 빛출사면(101) 위에 설치할 수 있다.Thereafter, as shown in FIG. 5D, the fluorescent lamp 400 and the lamp housing 410 are installed on the light incident surface of the transparent substrate 100, and the reflection sheet 200 is installed on the surface facing the light exit surface. The light distribution apparatus provided with the light guide plate of this invention is completed. In this case, the first photocurable layer 111 may be formed on the light exit surface of the transparent substrate, or may be formed on the opposite surface. If necessary, at least one prism sheet or diffusion sheet may be provided on the light exit surface 101.

또한, 본 발명은 투명기판(100)의 양면(101, 102)에 돌출부를 형성하기 위하여 상술한 과정을 반복할 수 있다. 즉, 본 발명에 의한 도광판 제조방법은 투명기판(100)의 전면(101)에 제 1 광경화층(111)을 완성한 후, 투명기판(100)의 배면(102)에 광경화성 수지를 도포하는 단계와, 투명기판 배면(102)에 형성된 광경화성 수지의 표면에 별도의 스탬퍼를 위치시키는 단계와, 상기 별도의 스탬퍼에 압력을 가하는 단계, 제 1 광경화층(111)이 형성된 투명기판(100)의 전면(101)을 노광하여 제 2 광경화층을 경화하는 단계, 그리고 상기 별도의 스탬퍼를 제거하는 단계를 추가로 더 포함하여 구성될 수 있다. 이 때, 제 1 광경화층을 형성할 때 사용했던 스탬퍼와 제 2 광경화층을 형성할 때 사용하는 스탬퍼의 요(凹)부 혹은, 돌출부는 서로 무늬가 다른 것이 바람직하다. 제 2 광경화층을 형성하는 공정은 제 1 광경화층을 형성하는 공정과 동일하므로, 상세한 설명과 도면은 생략하도록 한다.In addition, the present invention may repeat the above-described process to form protrusions on both sides (101, 102) of the transparent substrate (100). That is, in the method of manufacturing the light guide plate according to the present invention, after completing the first photocurable layer 111 on the front surface 101 of the transparent substrate 100, applying the photocurable resin to the back surface 102 of the transparent substrate 100. And placing a separate stamper on the surface of the photocurable resin formed on the back surface 102 of the transparent substrate, applying a pressure to the separate stamper, and forming the first photocurable layer 111 on the transparent substrate 100. And exposing the front surface 101 to cure the second photocured layer, and removing the separate stamper. At this time, it is preferable that the concave portions or the protruding portions of the stamper used when forming the first photocurable layer and the stamper used when forming the second photocurable layer are different in pattern. Since the process of forming the second photocurable layer is the same as the process of forming the first photocurable layer, detailed description and drawings will be omitted.

이 때, 제 1 광경화층과 제 2 광경화층의 돌출부(111') 혹은, 요(凹)부의 크기 및 형상은 그 돌출부(111') 혹은, 요(凹)부에 의해 굴절 또는, 확산되어 도광판의 빛출사면으로 출사되는 빛이 도광판의 빛출사면의 수직방향에 대하여 45°이내로 출사되도록 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 돌출부(111') 혹은, 요(凹)부의 크기 및 형상은 특정한 수치 또는, 특정한 형태로 한정지을 수 있는 것이 아니라 투명기판(100)의 굴절율과 광경화성 수지층의 굴절율 및 형광램프에서 방사된 빛의 입사각에 따라 조절된다.At this time, the size and shape of the protrusion 111 'or the concave portion of the first photocured layer and the second photocured layer is refracted or diffused by the protrusion 111' or the concave portion, and the light guide plate is The light emitted to the light exit surface of the light guide plate is preferably made to be emitted within 45 degrees with respect to the vertical direction of the light exit surface. The protruding portion 111 'or the size and shape of the concave portion may not be limited to a specific value or a specific shape, but may be limited by the refractive index of the transparent substrate 100 and the refractive index of the photocurable resin layer and the fluorescent lamp. It is adjusted according to the incident angle of light.

또한, 투명기판(100)의 굴절율이 1.4 내지 1.6 범위 내에 포함되는 것이 바람직하며, 빛의 조사에 의해 경화된 광경화 수지층의 굴절율이 투명기판(100)의 굴절율과 동일하거나 약간 큰 것이 적절하다. 이 때, 광경화 수지층의 굴절율은 적어도 투명기판의 굴절율에 비하여 0.15 이내의 차이를 가지는 것이 적당하다. 특히, 광경화성 수지층은 빛의 조사에 의해 경화된 후에 가시광선에 대한 투과율이 높은 것을 이용하는 것이 광원장치의 백색성(white balance)와 고휘도 측면에서 좋다.In addition, the refractive index of the transparent substrate 100 is preferably included in the range of 1.4 to 1.6, it is appropriate that the refractive index of the photocurable resin layer cured by light irradiation is equal to or slightly larger than the refractive index of the transparent substrate 100. . At this time, it is appropriate that the refractive index of the photocurable resin layer has a difference of at least 0.15 compared to the refractive index of the transparent substrate. In particular, it is preferable in terms of white balance and high brightness of the light source device to use a photocurable resin layer having a high transmittance to visible light after it is cured by irradiation of light.

만약, 돌출부(111')와 요부가 반구(半球) 혹은, 프리즘 형상이라면, 돌출부(111')의 대략적인 높이 혹은, 요부의 깊이는 5 내지 200 마이크로 미터(㎛)가 적당하고, 그 폭 혹은 지름은 5 내지 1000 마이크로 미터(㎛) 범위 내에서 조절 가능하다.If the protruding portion 111 'and the recessed portion are hemispherical or prism-shaped, the approximate height of the protruding portion 111' or the depth of the recessed portion is suitably 5 to 200 micrometers (µm), and the width or The diameter is adjustable within the range of 5 to 1000 micrometers (μm).

특히, 제 1 광경화층을 형성하는 스탬퍼, 또는 제 2 광경화층을 형성하는 스탬퍼의 표면의 무늬는 레이저빔을 조사하여 형성된 투과형 혹은, 반사형 홀로그램 확산 패턴의 역상형태(negative type)로 구성될 수도 있다. 이러한 스탬퍼를 사용하면, 투과형 혹은, 반사형 홀로그램 확산패턴 표면의 광경화성 수지층이 형성된 도광판을 제조할 수 있다. 투과형 홀로그램 확산패턴일 경우, 도광판의 빛출사면에 위치하며 반사형 홀로그램 확산패턴일 경우, 빛출사면과 마주한 면에 형성하는 것이 좋다. 그 결과, 홀로그램 확산패턴에 입사된 빛은 그 입사각에 무관하게 임의의 각도 범위 내로 확산하여 투과되거나, 확산하여 반사된다.In particular, the pattern of the surface of the stamper for forming the first photocurable layer or the stamper for forming the second photocurable layer may be composed of a transmissive or negative type of a reflective holographic diffusion pattern formed by irradiating a laser beam. have. By using such a stamper, the light guide plate in which the photocurable resin layer on the surface of a transmissive or a reflective hologram diffusion pattern was formed can be manufactured. In the case of the transmissive holographic diffusion pattern, the light emitting surface of the light guide plate may be disposed. As a result, the light incident on the hologram diffusion pattern is diffused and transmitted or diffused and reflected within an arbitrary angular range irrespective of the incident angle.

홀로그램 확산패턴에 의해 확산되는 빛의 각도는 홀로그램을 기록하는 방법에 의해 결정된다. 그런데, 도광판의 빛출사면에서 출사되는 빛의 각도는 수직면에 대해 45°이내에 포함되는 것이 바람직하므로, 본 발명의 도광판을 제조하기 위한 스탬퍼 무늬는 상술한 바와 같이 도광판의 빛출사면에서 출사되는 빛의 각도가 수직면에 대해 45°이내의 범위가 되도록 레이저를 조절하여 형성되는 것이 바람직하다.The angle of light diffused by the hologram diffusion pattern is determined by the method of recording the hologram. However, since the angle of the light emitted from the light exit surface of the light guide plate is preferably included within 45 ° with respect to the vertical plane, the stamper pattern for manufacturing the light guide plate of the present invention, as described above, the light emitted from the light exit surface of the light guide plate It is preferable that the laser beam is formed by adjusting the laser so that the angle is within a range of 45 ° with respect to the vertical plane.

그리고, 도광판 표면의 각 요철부는 각각 빛출사면과 빛출사면의 반대면 전체에 걸쳐 형성될 필요는 없고, 일부 면에만 형성되는 것이 바람직하다. 이 때, 단위면적당 요철부의 면적은 형광램프로부터 멀수록 크고, 형광램프로부터 가까울수록 작은 것이 좋다. 그 이유는 형광램프에서 먼 빛출사면은 반사쉬트로부터 반사된 빛과 형광램프에서 출사된 빛의 양이 형광램프에서 가까운 부분보다 적으므로, 요철부에 의해 굴절되는 빛의 양을 증가시켜야 하기 때문이다.In addition, each uneven portion of the light guide plate surface need not be formed over the entire surface of the light emitting surface and the opposite surface of the light emitting surface, respectively, and is preferably formed only on a part of the surface. At this time, the area of the uneven portion per unit area is larger as it is farther from the fluorescent lamp and smaller as it is closer to the fluorescent lamp. The reason is that the light output surface far from the fluorescent lamp has less light reflected from the reflection sheet and the light emitted from the fluorescent lamp than the portion close to the fluorescent lamp, so the amount of light refracted by the uneven portion must be increased. to be.

이 때, 요철부가 형성되는 단면의 형태는 특정한 무늬로 한정되지 않고, 도 11a 내지 도 11e에 도시된 것과 같이 다양한 무늬로 이루어지며, 그 평면형태는 도 12a 내지 도 12c에 도시된 것과 같이 매트릭스 형태로 구성될 수도 있고, 군집형태로 구성될 수도 있다.At this time, the shape of the cross section in which the uneven portion is formed is not limited to a specific pattern, and is formed of various patterns as shown in FIGS. 11A to 11E, and the planar shape is a matrix form as shown in FIGS. 12A to 12C. It may be configured as, or may be configured in a cluster form.

본 발명의 요철부를 형성하기 위해서 사용하는 스탬퍼는 다음과 같은 공정을 거쳐 제조된다.The stamper used to form the uneven portion of the present invention is manufactured through the following process.

먼저, 도 13a에 도시된 것과 같이 편평한 기판(800) 위에 포토레지스트(810)을 도포한다. 그리고, 도 13b에 도시된 것과 같이 포토레지스트(810) 위에 포토마스크(820)을 위치시키고, 이를 통해 빛을 조사한다. 이 때, 포토마스크를 사용하지 않고, 레이저를 포토레지스트 위에 직접 조사하여 일부만 노광시킬 수도 있다.First, a photoresist 810 is applied onto a flat substrate 800 as shown in FIG. 13A. As shown in FIG. 13B, the photomask 820 is positioned on the photoresist 810 and irradiated with light. At this time, the laser may be directly irradiated onto the photoresist to expose only part of it without using a photomask.

그 결과, 도 13c에 도시된 것과 같이 노광된 포토레지스트(810)을 현상하여 기판(800) 위에 요철부(811)를 형성시킨다. 그 후, 도 13d에 도시된 것과 같이 기판(800) 위의 요철부 표면에 CVD(Chemical Vapor Deposition)이나, 스퍼터링 방법에 의해 얇은 금속막(830)을 입힌다. 이 때, 사용하는 금속막은 일반적으로 니켈(Ni)를 사용한다.As a result, the exposed photoresist 810 is developed as shown in FIG. 13C to form the uneven portion 811 on the substrate 800. Thereafter, as shown in FIG. 13D, a thin metal film 830 is coated on the surface of the uneven portion on the substrate 800 by CVD (Chemical Vapor Deposition) or a sputtering method. At this time, the metal film used generally uses nickel (Ni).

그 후, 전기도금 또는, 일렉트로포밍(electroforming) 등의 방법을 이용하여 도 13e에 도시된 것과 같이 금속스탬퍼(840)가 형성되도록 금속막을 증착한다. 금속막이 증착되면, 도 13f에 도시된 것과 같이 기판을 분리시킴으로써, 표면에 요철부가 형성된 스탬퍼가 완성된다.Thereafter, a metal film is deposited to form a metal stamper 840 as shown in FIG. 13E using a method such as electroplating or electroforming. When the metal film is deposited, the stamper having the uneven portion formed on the surface is completed by separating the substrate as shown in Fig. 13F.

이 때, 포토레지스트를 노광하는 공정 또는, 현상하는 공정의 환경조건에 따라 도 14a 내지 도 14d에 도시된 것과 같은 다양한 형태의 스탬퍼가 형성될 수 있다. 특히, 스탬퍼를 제조하는 공정 중에서, 포토마스크를 통하여 노광하는 경우, 포토레지스트에 조사되는 빛이 확산판을 통과한 레이저에 의해 기록된 투과형 홀로그램이나, 반사형 홀로그램의 간섭무늬이면, 도 14d에 도시된 것과 같은 홀로그램 확산패턴의 표면을 갖는 스탬퍼를 제조할 수 있다.At this time, various types of stampers, such as those shown in FIGS. 14A to 14D, may be formed according to the environmental conditions of the process of exposing the photoresist or the process of developing. In particular, in the process of manufacturing a stamper, when exposed through a photomask, if the light irradiated to the photoresist is a transmission hologram recorded by a laser passing through the diffusion plate or an interference fringe of the reflection hologram, it is shown in Fig. 14D. It is possible to manufacture a stamper having the surface of the hologram diffusion pattern as shown.

상기 스탬퍼에 의해 제조되는 본 발명의 도광판은 형태에 따라 여러 가지의 실시예로 구현된다.The light guide plate of the present invention manufactured by the stamper is implemented in various embodiments depending on the form.

(제 1 실시예)(First embodiment)

본 발명의 제 1 실시예에 의한 도광판은 도 6a에 도시된 것과 같이 빛출사면의 반대면(102)에 복수개의 돌출부(111')로 구성된 제 1 광경화층(111)이 형성되어 한 도광판은 투명기판(100)과 제 1 광경화층(111)을 포함하여 구성되어 있다.In the light guide plate according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6A, the first light curing layer 111 including the plurality of protrusions 111 ′ is formed on the opposite surface 102 of the light exit surface. The transparent substrate 100 and the first photocurable layer 111 are included.

본 제 1 실시예의 도광판에 의해 빛이 굴절되는 원리는 다음과 같다.The principle in which light is refracted by the light guide plate of the first embodiment is as follows.

형광램프(400)에서 방출된 빛은 도광판의 빛입사면(103)을 통해 입사되어 도광판을 따라 램프에서 먼 방향을 향해 도파된다. 본 제 1 실시예에서의 광도파 경로는 도 6b에 도시된 것과 같다.The light emitted from the fluorescent lamp 400 is incident through the light incident surface 103 of the light guide plate and is guided along the light guide plate toward a direction far from the lamp. The optical waveguide path in the first embodiment is as shown in Fig. 6B.

도광판에 입사되어 빛출사면의 반대면(102)으로 진행하는 빛 중, 제 1 광경화층(111) 표면에 대한 입사각이 임계각보다 큰 빛(510)은 제 1 광경화층(111) 표면에서 전반사되어 형광램프에서 먼 방향을 향해 도파된다. 그러나, 도광판에 입사된 빛 중 일부(520)는 제 1 광경화층(111)의 돌출부(111')에 입사되는데, 이 때 입사된 빛의 입사각이 전반사 임계각보다 클 경우, 돌출부에 입사된 빛은 전반사(521)되어 도광판의 빛출사면으로 진행하며, 빛출사면의 표면과 공기와의 굴절율 차이에 의해 굴절하여 출사(522)된다.Of the light incident on the light guide plate and proceeding to the opposite surface 102 of the light exit surface, the light 510 having an incident angle with respect to the surface of the first photocurable layer 111 greater than the critical angle is totally reflected on the surface of the first photocurable layer 111. It is guided away from the fluorescent lamp. However, some of the light incident on the light guide plate 520 is incident on the protrusion 111 ′ of the first photocured layer 111, and when the incident angle of the incident light is larger than the total reflection critical angle, the light incident on the protrusion is The total reflection 521 proceeds to the light exit surface of the light guide plate, and is refracted by the difference in refractive index between the surface of the light exit surface and the air to be emitted 522.

한편, 제 1 광경화층(111)의 돌출부(111')로 입사되는 빛(520)의 입사각이 전반사임계각보다 작을 경우, 그 빛(520)은 굴절하여 투과되어 반사쉬트(200)에 의해 반사된다. 그리고, 반사쉬트(200)에 의해 반사된 빛은 다시 도광판에 재입사되어 도광판을 따라 도파되거나 빛출사면으로 출사된다.On the other hand, when the incident angle of the light 520 incident on the protrusion 111 ′ of the first photocurable layer 111 is smaller than the total reflection critical angle, the light 520 is refracted and transmitted and reflected by the reflection sheet 200. . Then, the light reflected by the reflective sheet 200 is re-entered into the light guide plate to be guided along the light guide plate or emitted to the light exit surface.

본 제 1 실시예의 돌출부(111')는 빛의 경로가 도광판의 빛출사면의 수직방향으로 향하도록 빛의 진행방향을 굴절시키는 역할을 하며, 최종적으로 빛출사면으로 출사되는 빛의 출사각이 수직방향으로 45°이내의 범위가 되도록 집광시킨다. 따라서, 기존의 배광장치에서 사용되는 프리즘쉬트의 수를 줄일 수 있다.The protrusion 111 ′ of the first exemplary embodiment refracts the traveling direction of the light so that the light path is directed in the vertical direction of the light exit surface of the light guide plate, and finally the exit angle of the light exiting the light exit surface is The light is focused in a range of 45 ° in the vertical direction. Therefore, the number of prism sheets used in the existing light distribution apparatus can be reduced.

또한, 제 1 광경화층은 광학적으로 투명한 물질로 구성되므로, 돌출부(111')에 의해 차단되거나 손실되는 빛이 없어 기존 기술에 의한 도광판보다 50% 이상 휘도가 향상되는 효과가 있다.In addition, since the first photocurable layer is made of an optically transparent material, there is no light blocked or lost by the protrusion 111 ′, thereby improving the luminance by 50% or more than the light guide plate according to the conventional technology.

본 제 1 실시예는 돌출부(111')의 단면 형태가 반구형 돌출부로 한정되지 않고, 반구형 함몰부 그리고, 도 7에 도시된 것과 같은 삼각형의 프리즘형도 가능하다. 또, 돌출부(111')는 5 내지 1000 마이크로 미터(㎛)의 폭을 갖고, 5 내지 200 마이크로 미터(㎛)의 높이 또는, 깊이를 갖는 범위 내에서 얼마든지 변형될 수 있다.In the first embodiment, the cross-sectional shape of the protrusion 111 'is not limited to the hemispherical protrusion, but may be a hemispherical depression and a triangular prism as shown in FIG. In addition, the protrusion 111 ′ has a width of 5 to 1000 micrometers (μm), and may be deformed to any extent within a range having a height or a depth of 5 to 200 micrometers (μm).

(제 2 실시예)(Second embodiment)

본 발명의 제 2 실시예에 의한 도광판은 제 1 실시예와 달리 도 8에 도시된 것과 같이 빛이 출사되는 면(101)에 복수개의 오목한 면, 즉 함몰부(113')로 구성된 제 1 광경화층(113)이 형성되어 있다. 그래서, 반사쉬트(200)에 의해 반사된 빛이 제 1 광경화층(113)의 함몰부(113')에 의해 굴절됨으로써, 빛출사면(101)의 수직방향으로 빛이 출사된다.Unlike the first embodiment, the light guide plate according to the second embodiment of the present invention has a first view including a plurality of concave surfaces, that is, depressions 113 ', on the surface 101 from which light is emitted, as shown in FIG. 8. The flower layer 113 is formed. Thus, the light reflected by the reflection sheet 200 is refracted by the depression 113 ′ of the first photocurable layer 113, so that light is emitted in the vertical direction of the light exit surface 101.

본 제 2 실시예의 도광판에 의해 빛이 굴절되는 원리는 다음과 같다.The principle that light is refracted by the light guide plate of the second embodiment is as follows.

형광램프(400)에서 방출된 빛은 도광판의 입광부(103)을 통해 도광판으로 입사된다. 입사된 빛 중 도광판의 빛출사면(101) 혹은, 그 반대면(102)에 대해 임계각보다 큰 각도로 입사하는 빛은 계면에서 전반사되어 램프로부터 먼 방향으로 도파된다.The light emitted from the fluorescent lamp 400 is incident on the light guide plate through the light incident part 103 of the light guide plate. Of the incident light, light incident at an angle greater than the critical angle with respect to the light exit surface 101 or the opposite surface 102 of the light guide plate is totally reflected at the interface and guided away from the lamp.

한편, 빛출사면과 마주보는 면(102)에 대해 전반사 임계각보다 작은 입사각으로 입사된 빛(500)은 도광판의 계면에서 굴절율의 차이에 의해 굴절되며, 굴절된 빛은 반사쉬트(200)에 의해 반사되어 도광판으로 재입사된다. 재입사된 빛은 제 1 광경화층의 함몰부(113')에서 굴절되어 도광판의 빛출사면을 통해 출사된다. 이 때, 방출된 빛(504)는 제 1 광경화층의 함몰부(113') 외벽에서 다시 전반사되어 도광판 빛출사면의 수직방향에 대해 45°이내의 범위로 집광된다.On the other hand, the light 500 incident at the incident angle smaller than the total reflection critical angle with respect to the surface 102 facing the light exit surface is refracted by the difference in refractive index at the interface of the light guide plate, and the refracted light is reflected by the reflection sheet 200. Reflected and reincident to the light guide plate. The re-incident light is refracted by the depression 113 ′ of the first photocurable layer and exits through the light exit surface of the light guide plate. At this time, the emitted light 504 is totally reflected again at the outer wall of the recess 113 'of the first photocured layer and is focused within a range of 45 ° with respect to the vertical direction of the light guide plate light exit surface.

본 제 2 실시예의 함몰부(111')의 형상은 반구형으로 한정되지 않고, 삼각 피라미드 모양으로 이루어질 수 있고, 5 내지 1000 마이크로 미터(㎛)의 폭 또는, 지름을 갖고, 5 내지 200 마이크로 미터(㎛)의 높이를 갖는 범위 내에서 얼마든지 변형될 수 있다.The shape of the recess 111 'of the second embodiment is not limited to a hemispherical shape, but may be formed in a triangular pyramid shape, has a width or a diameter of 5 to 1000 micrometers (µm), and has a diameter of 5 to 200 micrometers ( It can be deformed to any extent within the range having a height of μm).

(제 3 실시예)(Third embodiment)

본 발명의 제 3 실시예에 의한 도광판은 도 9a 또는, 도 9c에 도시된 것과 같이 광경화층(112)의 표면에 형성된 요철부의 형상이 레이저에 의한 반사형 혹은, 투과형 홀로그램의 확산 패턴(112')인 것이다. 즉, 본 제 3 실시예의 도광판은 홀로그램 기법에 의해 제작된 반사형 혹은, 투과형 홀로그램 확산 패턴의 반대형상을 지닌 스탬퍼를 이용하여 제조된다.In the light guide plate according to the third embodiment of the present invention, as shown in FIG. 9A or FIG. 9C, the uneven portion formed on the surface of the photocurable layer 112 has a reflection pattern or a diffusion pattern 112 ′ of a transmission hologram. ) That is, the light guide plate of the third embodiment is manufactured by using a stamper having a shape opposite to that of the reflective or transmissive hologram diffusion pattern produced by the hologram technique.

본 제 3 실시예의 도광판에 의해 빛이 확산되는 원리는 다음과 같다.The principle of light diffusion by the light guide plate of the third embodiment is as follows.

도 9a와 도 9b는 반사형 홀로그램 확산 패턴이 빛출사면의 반대면(102)에 존재하는 경우이고, 도광판의 입광면(103)을 통해 입사된 빛 중, 빛출사면의 반대면에 형성된 제 2 광경화층(112)의 편평한 면에 전달된 빛(600)은 그 입사각이 임계각보다 클 경우에는 전반사되어 램프에서 먼 방향으로 도파된다.9A and 9B illustrate a case in which the reflective hologram diffusion pattern is present on the opposite surface 102 of the light exit surface, and is formed on the opposite surface of the light exit surface of the light incident through the light incident surface 103 of the light guide plate. The light 600 transmitted to the flat surface of the two photocurable layers 112 is totally reflected when the incident angle is larger than the critical angle and is guided away from the lamp.

한편, 입광된 빛 중, 제 2 광경화층(112)의 홀로그램 확산패턴(112')에 입사되는 빛(610)은 입사각의 크기에 무관하게 임의의 각도 내로 확산된다. 이 때, 확산되는 각도의 범위는 홀로그램 패턴을 기록하는 방법에 의해 결정되며, 투명기판(100)과 제 2 광경화층(112)의 굴절율이 1.49 일 경우 28.3°이내로 설정하는 것이 바람직하다.Meanwhile, the light 610 incident on the hologram diffusion pattern 112 ′ of the second photocured layer 112 is diffused within an arbitrary angle regardless of the size of the incident angle. At this time, the range of the angle of diffusion is determined by the method of recording the hologram pattern, and when the refractive index of the transparent substrate 100 and the second photocurable layer 112 is 1.49, it is preferably set within 28.3 °.

확산된 빛(611)은 빛출사면(101)에서 굴절하여 투과되며, 이 때 방출되는 빛의 투과각은 빛출사면의 수직방향에 대하여 45°이내로 확산하여 출사(612)된다.The diffused light 611 is refracted and transmitted by the light exit surface 101, and the transmission angle of the emitted light is emitted 612 by diffusing within 45 ° with respect to the vertical direction of the light exit surface.

본 제 3 실시예의 홀로그램 확산패턴(112')은 빛의 경로를 수직방향으로 굴절시키면서 동시에 일정한 범위 내로 확산시키는 역할을 수행한다. 따라서, 배광장치를 구성할 때에 확산쉬트와 프리즘 쉬트의 사용매수를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 아예 사용하지 않을 수도 있다.The hologram diffusion pattern 112 ′ of the third embodiment refracts the path of light in the vertical direction and simultaneously diffuses the light into a predetermined range. Therefore, the number of sheets used for the diffusion sheet and the prism sheet can be reduced when the light distribution device is configured, and it can not be used at all.

또, 제 2 광경화층(112)의 표면에서 단위면적당 반사형 홀로그램 확산패턴(112')의 면적은 형광램프에서 멀수록 크게하고, 형광램프에서 가까울수록 작게함으로써, 빛출사면(101)으로 투과되는 빛의 휘도가 균일해지도록 조절할 수 있다.In addition, the area of the reflective hologram diffusion pattern 112 'per unit area on the surface of the second photocurable layer 112 increases in distance from the fluorescent lamp and decreases in distance from the fluorescent lamp, thereby transmitting to the light exit surface 101. The brightness of the light can be adjusted to be uniform.

도 9c는 투과형 홀로그램 확산패턴(113')이 빛출사면(101) 위에 존재하는 경우이며, 이 구조에 의한 빛의 확산원리는 상기 도 9a와 도 9b에 도시된 반사형 홀로그램 확산패턴을 채용한 도광판과 유사하다. 단, 도 9c에 도시된 패턴은 반사판(200)이나 빛출사면의 반대면(102)에 의해 반사된 빛이 투과형 홀로그램 확산패턴에 입사될 때에 그 입사각에 무관하게 일정 범위의 투과각을 갖도록 투과하여 확산된다. 확산하여 투과되는 빛의 투과각 범위는 홀로그램 패턴을 기록하는 방법에 의해 결정되며, 본 제 3 실시예는 그 각도가 45°이내가 되도록 설정하였다.FIG. 9C illustrates a case in which the transmissive hologram diffusion pattern 113 ′ exists on the light exit surface 101. The principle of light diffusion by the structure employs the reflective hologram diffusion pattern illustrated in FIGS. 9A and 9B. Similar to a light guide plate. However, the pattern shown in FIG. 9C transmits the light reflected by the reflecting plate 200 or the opposite surface 102 of the light emitting surface to have a transmission angle within a predetermined range regardless of the incident angle when the light is incident on the transmissive hologram diffusion pattern. By spreading. The transmission angle range of the light transmitted through diffusion is determined by the method of recording the hologram pattern, and the third embodiment is set such that the angle is within 45 degrees.

(제 4 실시예)(Example 4)

본 발명의 제 4 실시예에 의한 도광판은 도 10a에 도시된 것과 같이 도광판의 일면에는 홀로그램 확산패턴(117') 표면으로 된 광경화층(117)이 형성되어 있고, 타측면에는 빛굴절요소의 역할을 하는 돌출부(111') 또는, 함몰부를 포함하여 구성된 것이 특징이다.In the light guide plate according to the fourth embodiment of the present invention, as shown in FIG. 10A, a photocurable layer 117 is formed on one surface of the light guide plate and has a holographic diffusion pattern 117 ′, and the other side acts as a light refractive element. It characterized in that it comprises a protrusion 111 'or a depression.

즉, 본 제 4 실시예의 도광판은 표면에 홀로그램 확산패턴(117')이 존재하는 제 1 광경화층(117)과, 빛굴절요소 역할을 하는 돌출부(111') 또는, 함몰부가 표면에 형성된 제 2 광경화층(111)을 포함하여 구성될 수 있다.That is, the light guide plate of the fourth embodiment has a first photocurable layer 117 having a hologram diffusion pattern 117 'on its surface, a protrusion 111' serving as a light refractive element, or a second recessed portion formed on its surface. It may be configured to include a photocurable layer (111).

본 제 4 실시예의 도광판에 의해 빛이 확산되는 원리는 다음과 같다. 설명의 편의를 위하여 도 10b에 도시된 것과 같이 도광판의 빛출사면(101)에 투과형 홀로그램 확산패턴(117')의 제 1 광경화층이 형성되어 있고, 도광판의 빛출사면의 반대면에 반구형의 돌출부(111') 표면으로 구성된 제 2 광경화층이 형성되어 있는 것을 예로 들었다.The principle of light diffusion by the light guide plate of the fourth embodiment is as follows. For convenience of explanation, as shown in FIG. 10B, the first light-curing layer of the transmissive hologram diffusion pattern 117 ′ is formed on the light exit surface 101 of the light guide plate, and the hemispherical shape is opposite to the light exit surface of the light guide plate. The example in which the second photocurable layer composed of the surface of the protrusion 111 'is formed is given.

형광램프(400)에서 방출된 빛은 도광판의 입광면에 입사되고, 그 중 일부(700)는 도광판 내부에서 전반사되어 도파(701)된다. 빛출사면의 반대면(102)에 형성된 돌출부(111')에 입사되는 빛(710)은 빛굴절요소(111')에 의해 전반사(711)되어 빛출사면을 통해 출사(712)된다. 이 때, 제 2 광경화층 표면의 홀로그램 확산패턴(117')를 투과하면서 일정한 투과각 범위 내의 빛으로 확산되어 출사(712)된다. 본 제 4 실시예는 돌출부(111')가 집광역할을 하며, 홀로그램 확산패턴은 기존 기술에서 사용하는 확산쉬트의 역할을 수행하므로, 본 제 4 실시예에 의한 도광판을 이용하면, 배광장치를 구성할 때에 프리즘쉬트와 확산쉬트를 사용하지 않고도 집광효과와 확산효과를 얻을 수 있다. 따라서, 빛이 빛출사면 전체에 균등하게 확산되는 장점이 있다.The light emitted from the fluorescent lamp 400 is incident on the light incident surface of the light guide plate, and part of the light 700 is totally reflected inside the light guide plate to be guided 701. The light 710 incident on the protrusion 111 ′ formed on the opposite surface 102 of the light exit surface is totally reflected 711 by the light refraction element 111 ′ and exits 712 through the light exit surface. At this time, while transmitting the hologram diffusion pattern 117 ′ on the surface of the second photocured layer, light is diffused into the light within a predetermined transmission angle range and emitted 712. In the fourth embodiment, since the protrusion 111 'serves to collect light, and the hologram diffusion pattern serves as a diffusion sheet used in the existing technology, the light distribution plate according to the fourth embodiment uses a light distribution device. In this case, the light converging effect and the diffusion effect can be obtained without using a prism sheet and a diffusion sheet. Therefore, there is an advantage that light is evenly spread over the entire light exit surface.

또, 제 4 실시예는 빛출사면에 반구형, 함몰부, 반원주형의 함몰부 및, 프리즘 표면 중 어느 한 단면으로 구성된 제 1 광경화층을 형성시키고, 그 반대면에 반사형 홀로그램 확산패턴으로 구성된 제 2 광경화층을 형성시킬 수도 있다. 이 경우, 빛이 전달되는 원리는 상기 원리와 유사하므로, 상세한 설명을 생략하도록 한다.Further, the fourth embodiment forms a first photocuring layer composed of a hemispherical shape, a depression, a semi-circular depression, and a prism surface on a light exit surface, and a reflection hologram diffusion pattern on the opposite surface. You may form a 2nd photocuring layer. In this case, since the principle of light transmission is similar to the above principle, detailed description thereof will be omitted.

본 발명에 의한 도광판은 광투과율이 종래의 확산도트보다 더 높은 광경화성 수지를 이용하여 확산도트를 대신하므로, 인쇄방식에 의해 형성된 확산도트를 이용한 종래의 도광판보다 더 높은 휘도의 배광장치를 제조할 수 있는 효과가 있다. 그리고, 포토리소그래피 방법에 의해 스탬퍼를 제조하므로, 광경화층의 돌출부와 함몰부를 종래의 방법보다 더 용이하게 형성할 수 있는 효과가 있다. 게다가 본 발명의 도광판은 레이저를 이용하여 홀로그램 무늬의 광경화층을 형성함으로써, 종래의 도광판보다 더 균일하게 빛을 집중시켜 출사할 수 있는 탁월한 효과가 있다.Since the light guide plate according to the present invention replaces the diffusion dot using a photocurable resin having a light transmittance higher than that of the conventional diffusion dot, it is possible to manufacture a light distribution device having a higher luminance than a conventional light guide plate using a diffusion dot formed by a printing method. It can be effective. In addition, since the stamper is manufactured by the photolithography method, there is an effect that the protrusion and the depression of the photocurable layer can be more easily formed than the conventional method. Furthermore, the light guide plate of the present invention has an excellent effect of concentrating light more uniformly than conventional light guide plates by forming a holographic patterned photocurable layer using a laser.

뿐만 아니라, 또한, 투명기판의 표면에 광학적으로 투명한 물질로 빛 광경화층이 구성되므로, 돌출부 또는, 함몰부에 의해 차단되거나 손실되는 빛이 없어 기존 기술에 의한 도광판보다 50% 이상 휘도가 향상되는 효과가 있고, 출사되는 빛의 각도가 도광판의 전면에서 소정의 범위 내로 집중되므로, 별도의 프리즘쉬트 혹은, 확산쉬트가 필요없어져 배광장치의 제조단가를 종래보다 더 낮출 수 있는 장점도 있다.In addition, since the light photocurable layer is formed of an optically transparent material on the surface of the transparent substrate, there is no light blocked or lost by the protrusion or the depression, so that the luminance is improved by 50% or more than the light guide plate according to the conventional technology. And, since the angle of the emitted light is concentrated within a predetermined range in the front of the light guide plate, there is an advantage that the manufacturing cost of the light distribution device can be lowered than the conventional without the need for a separate prism sheet or diffusion sheet.

Claims (18)

투명기판 위 전면에 제 1 광경화성 수지를 도포하는 단계,Applying a first photocurable resin on the entire surface of the transparent substrate, 일정한 크기를 가진 복수개의 요철부가 형성된 제 1 스탬퍼를 상기 제 1 광경화성 수지의 표면에 위치시키는 단계,Positioning a first stamper having a plurality of uneven parts having a predetermined size on a surface of the first photocurable resin, 상기 제 1 스탬퍼에 압력을 가하여 상기 제 1 광경화성 수지를 가압하여 상기 제 1 광경화성 수지의 표면에 폭이 5 마이크로 미터(㎛) 내지 1000 마이크로 미터(㎛)이고, 높이 또는, 깊이가 5 내지 200 마이크로 미터(㎛)의 요철부를 형성하는 단계,Pressurizing the first photocurable resin by applying pressure to the first stamper to have a width of 5 micrometers (µm) to 1000 micrometers (µm) on the surface of the first photocurable resin, and a height or depth of 5 to Forming an uneven portion of 200 micrometers (μm), 상기 투명기판의 배면을 노광하여 상기 요철부가 형성된 제 1 광경화성 수지를 경화하는 단계, 그리고Exposing the back surface of the transparent substrate to cure the first photocurable resin in which the uneven portion is formed; and 상기 제 1 스탬퍼를 제거하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 평판형 표시장치의 도광판 제조방법.Removing the first stamper; and manufacturing the light guide plate of the flat panel display device. 제 1 항에 있어서, 상기 투명기판의 배면에 제 2 광경화성 수지를 추가로 도포하는 단계,The method of claim 1, further comprising applying a second photocurable resin on the rear surface of the transparent substrate, 일정한 크기를 가진 복수개의 요철부가 형성된 제 2 스탬퍼를 상기 제 2 광경화성 수지의 표면에 위치시키는 단계,Positioning a second stamper having a plurality of irregularities having a predetermined size on a surface of the second photocurable resin, 상기 제 2 스탬퍼에 압력을 가하여 상기 제 2 광경화성 수지를 가압하여 상기 제 2 광경화성 수지의 표면에 폭이 5 마이크로 미터(㎛) 내지 1000 마이크로 미터(㎛)이고, 높이 또는, 깊이가 5 내지 200 마이크로 미터(㎛)의 요철부를 형성하는 단계,Pressurizing the second photocurable resin by applying pressure to the second stamper to have a width of 5 micrometers (µm) to 1000 micrometers (µm) on the surface of the second photocurable resin; Forming an uneven portion of 200 micrometers (μm), 상기 투명기판의 배면을 노광하여 상기 요철부가 형성된 제 2 광경화성 수지를 경화하는 단계, 그리고Exposing the back surface of the transparent substrate to cure the second photocurable resin in which the uneven portion is formed; and 상기 제 2 스탬퍼를 제거하는 단계를 부가적으로 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 평판형 표시장치의 도광판 제조방법.And additionally removing the second stamper. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 스탬퍼에 형성된 요철부의 형상은The shape of the uneven portion formed in the second stamper is 상기 제 1 스탬퍼에 형성된 요철부의 형상과 다르게 형성된 것을 특징으로 하는 평판형 표시장치의 도광판 제조방법.A light guide plate manufacturing method of a flat panel display device, characterized in that formed differently from the shape of the uneven portion formed in the first stamper. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 스탬퍼에 압력을 가하는 동시에 상기 투명기판의 배면을 노광하여 상기 요철부를 형성하는 것을 특징으로 하는 평판형 표시장치의 도광판 제조방법.The method of claim 1, wherein the concave-convex portion is formed by applying pressure to the first stamper and exposing a rear surface of the transparent substrate. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 스탬퍼의 요철부의 형상은The shape of the uneven portion of the first stamper is 홀로그램(hologram) 확산패턴의 역상 무늬인 것을 특징으로 하는 평판형 표시장치의 도광판 제조방법.A method of manufacturing a light guide plate of a flat panel display device, characterized in that it is a reversed pattern of a hologram diffusion pattern. 제 1 항에 있어서, 상기 요철부를 형성하는 단계는The method of claim 1, wherein forming the uneven portion 상기 제 1 광경화성 수지를 가압하는 단계,Pressing the first photocurable resin; 상기 가압 후에 투명기판의 배면을 노광하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 도광판 제조방법.And exposing the back surface of the transparent substrate after the pressing. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 스탬퍼를 제거한 후에 상기 제 1 광경화성 수지의 표면을 다시 노광하는 단계를 부가적으로 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 도광판 제조방법.And exposing the surface of the first photocurable resin again after removing the first stamper. 제 1 항에 있어서, 상기 투명기판의 배면을 노광한 후에 상기 제 1 광경화성 수지를 가열하는 단계를 부가적으로 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 도광판 제조방법.The method of claim 1, further comprising heating the first photocurable resin after exposing the rear surface of the transparent substrate. 광학적으로 투명한 재질로 구성되고 일측면을 통해 외부의 빛을 입사받는 투명기판,Transparent substrate composed of optically transparent material and receives external light through one side, 상기 투명기판의 일면에 부착되고 표면의 일부에 폭이 5 마이크로 미터(㎛) 내지 1000 마이크로 미터(㎛)이고, 높이 또는, 깊이가 5 내지 200 마이크로 미터(㎛)의 요철부가 형성된 광경화 수지층을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 평판형 표시장치의 도광판.A photocurable resin layer attached to one surface of the transparent substrate and having a uneven portion having a width of 5 micrometers (µm) to 1000 micrometers (µm) and a height or a depth of 5 to 200 micrometers (µm) on a part of the surface. A light guide plate of a flat panel display device comprising a. 제 9 항에 있어서, 상기 광경화 수지층은The method of claim 9, wherein the photocurable resin layer 상기 투명기판의 전면과 배면 중, 어느 한 면에 부착된 것을 특징으로 하는 평판형 표시장치의 도광판.A light guide plate of a flat panel display device, characterized in that attached to any one of the front and back of the transparent substrate. 제 9 항에 있어서, 상기 광경화 수지층은The method of claim 9, wherein the photocurable resin layer 상기 투명기판의 전면과 배면에 모두 형성된 것을 특징으로 하는 평판형 표시장치의 도광판.The light guide plate of the flat panel display device, characterized in that formed on both the front and back of the transparent substrate. 제 9 항에 있어서, 상기 투명기판은The method of claim 9, wherein the transparent substrate 두께가 균일한 것을 특징으로 하는 평판형 표시장치의 도광판.A light guide plate of a flat panel display device, characterized in that the thickness is uniform. 제 9 항에 있어서, 상기 투명기판은The method of claim 9, wherein the transparent substrate 상기 일측면의 두께가 타측면의 두께보다 더 두껍고, 상기 일측면부터 상기 타측면까지의 두께가 선형적으로 두꺼워지도록 형성된 것을 특징으로 하는 평판형 표시장치의 도광판.The thickness of the one side is thicker than the thickness of the other side, the light guide plate of the flat panel display device, characterized in that formed so that the thickness from the one side to the other side linearly thick. 제 9 항에 있어서, 상기 투명기판의 빛에 대한 굴절율은The method of claim 9, wherein the refractive index of the transparent substrate with respect to light 1.40 내지 1.60 사이인 것을 특징으로 하는 평판형 표시장치의 도광판Light guide plate of the flat panel display device, characterized in that between 1.40 to 1.60 제 9 항에 있어서, 상기 광경화 수지의 빛에 대한 굴절율은The method of claim 9, wherein the refractive index of the photocurable resin with respect to light 상기 투명기판의 빛에 대한 굴절율보다 0.15 이내의 차이를 갖는 것을 특징으로 하는 평판형 표시장치의 도광판.The light guide plate of the flat panel display device, characterized in that the difference between the refractive index of the transparent substrate to the light within 0.15. 제 9 항에 있어서, 상기 요철부는The method of claim 9, wherein the uneven portion 상기 빛이 입사되는 일측면으로부터 멀어질수록 소정의 단위면적당 상기 요철부가 차지하는 면적의 비율이 높아지도록 형성된 것을 특징으로 하는 평판형 표시장치의 도광판.The light guide plate of the flat panel display device, characterized in that the ratio of the area occupied by the concave-convex portion per predetermined unit area increases as the light is far from the one side incident. 제 9 항에 있어서, 상기 요철부의 무늬는The pattern of claim 9, wherein 홀로그램 확산패턴인 것을 특징으로 하는 평판형 표시장치의 도광판.A light guide plate of a flat panel display device, characterized in that the hologram diffusion pattern. 제 9 항에 있어서, 상기 요철부 단면의 형상은The shape of the cross-section of the uneven portion is 상기 도광판의 표면으로 출사되는 광이 도광판 표면의 직각방향으로 45°이내로 굴절되도록 형성된 것을 특징으로 하는 평판형 표시장치의 도광판.The light guide plate of claim 1, wherein the light emitted from the surface of the light guide plate is refracted within 45 degrees in a direction perpendicular to the surface of the light guide plate.
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