KR20010008540A - Plane light source unit and method for manufacturing hologram layers used for the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 LCD(Liquid Crystal Display)와 같은 평판 표시장치에 사용되는 평판 조명장치 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 LCD 또는 이와 유사한 표시장치에서 후면조명(back lighting) 수단으로 사용하는 평판조명장치의 개선에 관한 기술이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flat panel lighting apparatus used in a flat panel display such as an LCD (Liquid Crystal Display) and a manufacturing method thereof. More specifically, the present invention relates to the improvement of a flat panel lighting device used as a back lighting means in an LCD or similar display device.
최근에는 두께가 두꺼운 기존의 CRT를 사용하는 모니터 대신에 두께가 얇고 가벼우며 전자파도 방출되지 않는 평판 표시기(plane panel display)의 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 그 중에서도 특히 액정을 이용한 표시장치인 LCD가 대표적인 평판표시기로서 널리 사용되고 있다. 이러한 LCD에는 LCD의 후면에서 발광하는 평판조명장치(Plane light source unit) 가 반드시 필요하며, 이러한 조명 장치의 대표적인 구성이 도 1에 도시되어 있다. 먼저, 도 1의 (a) 및 (b)를 참조하여, 평판 표시장치의 구성을 개략적으로 살펴본다.Recently, instead of using a conventional thick CRT monitor, the development of a thin, light and flat panel display that emits no electromagnetic waves has been actively developed. Among them, LCD, a display device using liquid crystal, It is widely used as a representative flat panel display. Such an LCD necessarily requires a plane light source unit that emits light from the back of the LCD, and a representative configuration of such an illumination device is shown in FIG. 1. First, referring to FIGS. 1A and 1B, the configuration of a flat panel display will be described.
도 1의 (a)와 같은 구성은 주로 대형 LCD(예를 들면 모니터용 및 벽걸이 TV 용)에 사용되며, 도 1의(b)와 같은 구성은 상대적으로 중소형 크기의 LCD(예를 들면 노트북 컴퓨터용)에 사용된다. 즉 도 1의 (a)를 참조하여 대형 LCD에 사용하는 평판조명장치의 구성을 설명하면, 도광판(2, light guide plate)의 양측에는 길이가 긴 광원(1,1’, 예를 들면 선형 램프)을 배치하고, 도광판의 밑에는 빛의 산란과 반사를 동시에 수행하는 반사판(3, reflection plate)을, 도광판의 위쪽에는 두 장의 확산판(4,5, diffuser sheet)를 차례로 얹은 후, 그 위에 LCD 패널(6)을 장착하여 제작된다. 또한 도 1의 (b)를 참조하여 중소형 LCD에 사용되는 평판조명장치의 구성을 설명하면, 길이가 긴 광원(11, 예를 들면 선형 램프)을 도광판(12)의 한 쪽 변(한쪽 측면)에만 배치하고, 이 도광판의 밑쪽에는 빛의 산란과 반사를 동시에 수행하는 반사판(13)을 배치하고, 도광판의 위쪽에는 제 1 확산판(14), 도 2의 (a)와 같이 프리즘 모서리가 X-축과 평행하게 형성된 제 1 프리즘판(15, prism sheet), 도 2의 (b)와 같이 프리즘 모서리가 Z-축과 평행하게 형성된 제 2 프리즘판(16), 그리고 제 2 확산판(17)을 차례로 얹은 후, 그 위에 LCD 패널(18)을 장착하여 구성된다.The configuration as shown in FIG. 1 (a) is mainly used for a large LCD (e.g., for a monitor and a wall-mounted TV), and the configuration as shown in FIG. 1 (b) is a relatively small and medium sized LCD (for example, a laptop computer). Is used for). In other words, referring to FIG. 1 (a), the structure of a flat panel lighting device used for a large LCD will be described. On both sides of the light guide plate 2, a long light source 1, 1 ', for example, a linear lamp will be described. ), A reflection plate (3) which simultaneously scatters and reflects light is placed on the bottom of the light guide plate, and two diffuser sheets (4, 5, diffuser sheet) are placed on top of the light guide plate, and then placed thereon. It is produced by mounting the LCD panel 6. In addition, referring to Fig. 1 (b), the configuration of a flat panel lighting device used in a small and medium-sized LCD is described. A long light source 11 (for example, a linear lamp) has one side (one side) of the light guide plate 12. And a reflecting plate 13 which simultaneously scatters and reflects light, and a prism edge as shown in (a) of FIG. A first prism sheet 15 formed in parallel with the X-axis, a second prism plate 16 having a prism edge parallel to the Z-axis, and a second diffuser plate as shown in FIG. 17) are placed on top of each other, and the LCD panel 18 is mounted thereon.
그런데 LCD 화면에 화상이 고르고 정확하게 표시되기 위해서는 상기 LCD 패널(6,18)로 입사되는 빛의 세기 분포가 LCD 패널 전체에 걸쳐 균일하게 분포될 것이 요구된다. 이를 위해서 종래에 채택한 방식은 도광판에 요철형성 등의 부가적인 처리를 하는 것이었다. 이에 대하여 이하에서 보다 상세히 설명한다.However, in order for an image to be displayed on the LCD screen evenly and accurately, it is required that the intensity distribution of light incident on the LCD panels 6 and 18 be uniformly distributed throughout the LCD panel. To this end, the conventionally adopted method is to perform additional processing such as irregularities on the light guide plate. This will be described in more detail below.
전술한 목적으로 종래에 사용되었던 형태의 도광판의 구성을 도 3을 참조하여 구체적으로 살펴본다. LCD 패널(6,18)로 입사되는 빛의 세기 분포가 LCD 패널 전체에 걸쳐 균일하게 하기 위해 부가되는 도광판 처리의 대표적인 형태로서는, 도 3의 (a)와 같이 길이가 길고 램프(11)의 길이 방향으로 평행하게 형성된 프리즘 형태의 요철을 도광판(12)의 밑부분에 형성하는 방식, 또는 도 3의 (b)와 같이 점무늬 형태의 반구형 요철을 도광판(12)의 밑부분에 형성하는 방식, 또는 도 3의 (c)와 같이 산란제가 들어있는 잉크를 점무늬 형태로 인쇄하는 방식 등이 있다.A configuration of a light guide plate of a type that has been conventionally used for the above-described purpose will be described in detail with reference to FIG. 3. As a typical form of the light guide plate treatment in which the intensity distribution of light incident on the LCD panels 6 and 18 is added to make it uniform throughout the LCD panel, the length of the lamp 11 is long as shown in FIG. The prism-shaped unevenness formed in parallel in the direction to the bottom of the light guide plate 12, or the method of forming a hemispherical unevenness of the dot pattern form to the bottom of the light guide plate 12 as shown in (b) of FIG. As shown in (c) of Figure 3 there is a method for printing the ink containing the scattering agent in the form of a dot pattern.
이와 같은 도광판을 사용하여 도 1과 같은 평판조명장치를 구성하는 경우의 일반적인 동작원리(광선의 진행과정)를 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to FIGS. 4 and 5, a general operation principle (processing of light rays) in the case of configuring a flat panel lighting apparatus as shown in FIG. 1 using such a light guide plate is as follows.
먼저 도 4를 참조하여, 중소형 LCD 패널 에 일반적으로 사용되는 평판조명장치의 경우에 대하여 설명한다. 광원(11)으로부터 나오는 광선들(rays)이 도광판(12)의 한쪽 변(한쪽 측면)을 통해 입사되면, 입사된 광선들은 도광판의 윗면 또는 아래면에서 전반사 하면서 도광판 내부를 진행하게 된다. 이러한 광선들이 도광판 안에서 전반사 되면서 진행하다가 전반사 조건이 깨지는 각도로 도광판의 윗면에 입사되거나, 도 3의 (a),(b),(c)와 같이 도광판 밑면에 형성된 요철 또는 산란제 잉크에 부딛쳐 그곳으로부터 산란됨에 따라 전반사 조건이 깨지게 되면, 광선들은 그 중심축이 도광판의 윗면과 일정한 각도(θ1)로 유지되면서 도광판 윗면으로 나오게 된다(도 4에 "광선3"으로 표시). 한편 전반사 조건이 깨지는 각도로 도광판의 밑면에 입사된 광선들은 반사판(13)에 의해 다시 산란 및 반사되어 다시 도광판으로 입사된다. 도광판으로부터 벗어난 광선들(상기 광선3)은 제 1 확산판(14)에 입사되어 이 확산판에 의해 재차 확산되면서 x-축과 광선들(광선4)이 이루는 각도(θ2)가 커지게 된다. 이러한 광선들은, 제 1 프리즘판( 모서리가 X-축과 평행하게 형성되며, xy-평면에서 입사하는 광선에는 영향을 끼지치 않으나, yz-평면에서 입사하는 광선에는 확산 각도를 좁히는 역할을 하는 프리즘)(15)에 입사되어,yz- 평면 상에서 놓이는 광선들의 확산각이 줄어들게 된다. 이 광선들(광선5)은 프리즘 모서리가 Z-축과 평행하게 형성된 제 2 프리즘판(16)에 입사되어, 이 제 2 프리즘판(16)에 의해 광선들(ray-6)의 중심축이 y-축과 평행하게 된다. 즉 두 장의 프리즘 판에 의해 확산각도가 좁혀지고 광선들의 중심축이 도광판의 윗면과 수직을 이룬 광선들(광선-6)은 제 2 확산판(17)에 의해 다시 산란하게 되어, 균일한 광분포를 가지고 LCD 패널(18)에 입사하게 된다.First, referring to FIG. 4, a case of a flat panel lighting apparatus generally used in a small and medium LCD panel will be described. When light rays emitted from the light source 11 are incident through one side (one side) of the light guide plate 12, the incident light rays travel inside the light guide plate while totally reflecting from the top or bottom surface of the light guide plate. These light rays are incident on the upper surface of the light guide plate at an angle at which the total reflection condition is broken while the total reflection is progressed in the light guide plate, or the convex or scattering ink formed on the bottom of the light guide plate as shown in (a), (b) and (c) of FIG. When the total reflection condition is broken by scattering from there, the light rays come out to the top surface of the light guide plate while maintaining its central axis at a constant angle (θ1) with the top surface of the light guide plate (indicated by "light ray 3" in FIG. 4). Meanwhile, the light rays incident on the bottom surface of the light guide plate at an angle at which the total reflection condition is broken are scattered and reflected again by the reflector 13 and are incident again to the light guide plate. The rays deviating from the light guide plate (the light ray 3) are incident on the first diffuser plate 14 and diffused again by the diffuser plate, thereby increasing the angle θ2 between the x-axis and the light rays (ray ray 4). These beams have a first prism plate (the corners of which are formed parallel to the X-axis and do not affect the light incident on the xy-plane, but the prism serves to narrow the diffusion angle to the light incident on the yz-plane. Incident on the γ 15 plane, the diffusion angle of the rays lying on the yz-plane is reduced. These rays (rays 5) are incident on the second prism plate 16 having the prism edges parallel to the Z-axis, so that the central axis of the rays ray-6 is caused by the second prism plate 16. parallel to the y-axis. In other words, the two beams of the prism plate narrow the diffusion angle and the light beams (ray-6) whose central axis is perpendicular to the upper surface of the light guide plate are scattered again by the second diffuser plate 17, so that a uniform light distribution is obtained. Incident on the LCD panel 18.
이번에는 도 5를 참조하여, 대형 LCD용의 평판조명장치에서의 광선 진행 과정을 설명한다. 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 먼저 도광판(2)의 양쪽 측면에 있는 두개의 광원(1,1’)으로부터 나오는 광선들이 도광판(2)의 양쪽 변을 통해 입사되면, 입사된 광선들은 도광판의 윗면 또는 아래면에서 전반사 하면서 도광판 내부를 진행하게 된다. 이러한 광선들이 도광판 안에서 전반사 되면서 진행하다가, 전반사 조건이 깨지는 각도로 도광판의 윗면에 입사되거나, 혹은 도 3의 (a),(b),(c)와 같이 도광판 밑면에 형성된 요철이나 산란제 잉크에 부딪쳐서 그곳으로부터 산란됨에 따라 전반사 조건이 깨지게 되면, 도광판 윗면에서 나오는 광선들의 광분포는 도 5의 (b)에 보인 바와 같이 두 개의 봉우리가 있는 형태가 된다. 그러한 광분포를 이루는 광선들이 제 1 확산판(4)을 통과하면 도 5의 (c)와 같이 그 분포가 좀 더 균일하게 되며, 제 2 확산판(5)을 통과하면 도 5의 (d)와 같이 전반적으로 균일한 광분포를 이루게 되어, 결과적으로 LCD 패널(6)로 입사되는 빛의 세기 분포가 균일하게 된다.This time, the light propagation process in the flat panel lighting device for large LCD will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5A, when light rays emitted from two light sources 1 and 1 ′ on both sides of the light guide plate 2 are incident through both sides of the light guide plate 2, the incident light rays are incident. They totally reflect from the top or bottom of the light guide plate and proceed inside the light guide plate. These light rays are propagated while totally reflecting in the light guide plate, and are incident on the top surface of the light guide plate at an angle at which the total reflection condition is broken, or in uneven or scattering ink formed on the bottom of the light guide plate as shown in FIGS. 3A, 3B, and 3C. When the total reflection condition is broken by being hit and scattered from there, the light distribution of the light rays emitted from the upper surface of the light guide plate is in the form of two peaks as shown in FIG. When the light rays forming the light distribution pass through the first diffusion plate 4, the distribution becomes more uniform as shown in FIG. 5C, and when passing through the second diffusion plate 5, FIG. 5D. As a result, an overall uniform light distribution is obtained, and as a result, the intensity distribution of light incident on the LCD panel 6 is uniform.
앞에서 언급한 바와 같이, 위와 같은 구성에 의하더라도 LCD 패널(6,18)로 입사되는 빛의 세기 분포를 LCD 패널 전체에 걸쳐 전반적으로 균일하게 형성시키는 것이 가능하기는 하지만, 이러한 목적을 위해 사용되는 도광판(예를 들면 도 3의 (a),(b),(c)에 보인 것과 같은 도광판)을 제작하는 것은 매우 어려운 작업이다. 그러한 종래의 도광판을 제작하기 위해 채택되는 방법으로서 예를 들어 도광판에 요철을 부가하는 형태의 경우(도 3의 (a),(b))에는, 요철 형성을 위해 다이아몬드 날로 가공을 하는 방법 혹은 요철 모양의 미세 패턴의 금형물을 제작하여 사출하는 방법이 사용된다. 그러나, 다이아몬드 날에 의한 가공방법은 다이아몬드로 미세 패턴을 형성할 때 생기는 보푸라기의 제거가 어려우며 패턴을 형성하는데 오랜 시간이 소요된다. 또한 금형물에 의한 사출 방법으로는, 크기가 수십 ㎛ 정도로 작으며 또한 크기도 균일하지 않은 미세 패턴의 금형물을 제작하는 것이 손쉽지 않을 뿐 아니라 제작 비용도 매우 높다. 따라서 이러한 금형물에 의한 도광판 제작방식은 도광판의 가격을 상승시키게 되는 요인이 되며, 제작 조건도 어려워 결과적으로 제품의 불량률을 증가시킨다.As mentioned above, even with the above configuration, although it is possible to form a uniform distribution of light intensity incident on the LCD panels 6 and 18 throughout the LCD panel, it is used for this purpose. It is very difficult to produce a light guide plate (for example, a light guide plate as shown in Figs. 3A, 3B, and 3C). As a method adopted for manufacturing such a conventional light guide plate, for example, in the case of adding a concave-convex to the light guide plate ((a) and (b) of FIG. 3), a method of processing with a diamond blade to form the concave-convex or concave-convex A method of manufacturing and injecting a mold having a fine pattern of a shape is used. However, the diamond blade processing method is difficult to remove the fluff generated when forming a fine pattern of diamond and takes a long time to form the pattern. In addition, as the injection method by a mold, it is not only easy to manufacture a mold having a fine pattern, which is small in size of several tens of micrometers and not uniform in size, and the manufacturing cost is very high. Therefore, the manufacturing method of the light guide plate by the mold material is a factor that increases the price of the light guide plate, and the manufacturing conditions are difficult, resulting in an increase in the defective rate of the product.
한편, 도 3의 (c)와 같이 요철을 형성하는 대신에 도트패턴을 인쇄하는 방식은, 인쇄하는 과정에 오랜 시간이 소요되므로 생산능률을 저하시킬 뿐 아니라 불량률이 높아 생산성이 저하를 초래하며, 이로 인해 결과적으로 도광판의 가격을 상승시킨다. 또한 잉크와 잉크에 첨가된 산란제가 빛을 흡수하는 역할을 하게 되어 빛의 세기가 줄어든다는 단점도 가지고 있다. 또한 전술한 종래의 모든 방식들은 빛의 균일성 및 LCD의 시야각을 확보하기 위해 도 1,도 2, 도 3에 나타난 바와 같이 여러 장의 확산판 및 프리즘판이 반드시 사용되어야 하므로, 이는 조립과정을 복잡하게 만들며 또한 제품의 제조 비용을 상승시킨다는 문제점이 있다.On the other hand, the method of printing the dot pattern instead of forming the irregularities as shown in (c) of Figure 3, because the printing process takes a long time, not only lowers the production efficiency, but also high defect rate, resulting in a decrease in productivity, This in turn raises the price of the light guide plate. In addition, the scattering agent added to the ink and the ink serves to absorb the light has the disadvantage that the light intensity is reduced. In addition, all the conventional methods described above require multiple diffusion plates and prism plates to be used as shown in FIGS. 1, 2, and 3 to ensure uniformity of light and viewing angle of the LCD, which complicates the assembly process. There is also a problem that increases the manufacturing cost of the product.
본 발명의 목적은 상기에서 언급한 문제점들을 해소하는 개선된 평판조명장치를 제공하는 것으로서, 특히 고성능이면서도 낮은 제조비용으로 제조될 수 있는 평판 조명장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an improved flat panel lighting device which solves the above-mentioned problems, and in particular, to provide a flat panel lighting device which can be manufactured with high performance and low manufacturing cost.
본 발명의 다른 목적은 상기 개선된 평판 조명장치에 사용될 수 있는 도광판의 제 1 홀로그램층 및 제 2 홀로그램층을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a first hologram layer and a second hologram layer of a light guide plate which can be used in the improved flat panel lighting apparatus.
도 1은 종래에 LCD용으로 사용되어온 평판 조명장치에 대한 사시도로서, (a)는 대형 LCD용, (b) 는 중소형 LCD용의 평판 조명장치를 보이는 도면.1 is a perspective view of a flat panel lighting apparatus that has been conventionally used for LCD, (a) is for a large LCD, (b) is a view showing a flat lighting apparatus for small and medium-sized LCD.
도 2는 도 1에 사용된 프리즘판의 구성을 상세히 보이는 도면.2 is a view showing in detail the configuration of the prism plate used in FIG.
도 3은 종래에 사용된 도광판의 구성을 상세히 보이는 도면.3 is a view showing in detail the configuration of a conventional light guide plate.
도 4는 도 1의 (b) 에 도시된 평판 조명장치에서의 광선 진행 과정을 보이는 도면.4 is a view showing a light ray progression in the flat lighting device shown in Figure 1 (b).
도 5 (a)는 도 1의 (a)에 도시된 평판 조명 장치에서의 광선 진행 과정을 보이는 도면이며, 도 5의 (b) 는 도광판 윗면에서의 광의 분포를, 도 5의(c)는 제 1 확산판을 통과한 후의 광의 분포를, 도 5의 (d)는 제 2 확산판을 통과한 후의 광의 분포를 각각 보이는 도면.FIG. 5 (a) is a view showing the light propagation process in the flat lighting apparatus shown in FIG. 1 (a), FIG. 5 (b) shows the distribution of light on the upper surface of the light guide plate, and FIG. Fig. 5D is a diagram showing the distribution of light after passing through the first diffusion plate, and Fig. 5D shows the distribution of light after passing through the second diffusion plate.
도 6은 본 발명에 따른 일 실시예를 보이는 도면으로서, (a)는 중소형 LCD에 대하여, (b)는 대형 LCD에 대하여 각각 구현한 것을 도시한 도면.Figure 6 is a view showing an embodiment according to the present invention, (a) is a small and small LCD, and (b) is a diagram showing the implementation for each large LCD.
도 7은 본 발명에 따른 또 다른 실시예를 보이는 도면으로서, (a)는 중소형 LCD에 대하여, (b)는 대형 LCD에 대하여 각각 구현한 것을 도시한 도면.7 is a view showing another embodiment according to the present invention, (a) is shown for the small and medium LCD, (b) is implemented for a large LCD, respectively.
도 8의 (a)(b)(c)(d)는 도 6의 (a) 및 도 7의 (a)에서 사용될 수 있는 4가지 유형의 마스크의 패턴을 보이는 도면.8 (a) (b) (c) (d) show patterns of four types of masks that can be used in FIGS. 6 (a) and 7 (a).
도 9의 (a)(b)(c)(d)는 도 6의 (b) 및 도 7의 (b)에서 사용될 수 있는 4가지 유형의 마스크의 패턴을 보이는 도면.9 (a) (b) (c) (d) show a pattern of four types of masks that can be used in FIGS. 6 (b) and 7 (b).
도 10의 (a)(b)는 도 6의 (a) 및 도 7의 (a)에서 사용될 수 있는 2가지 유형의 또 다른 마스크의 패턴을 보이는 도면이며,(A) and (b) of FIG. 10 are views showing patterns of two types of masks that can be used in FIGS. 6 (a) and 7 (a).
도 11의 (a)(b)는 도 6의 (b) 및 도 7의 (b)에서 사용될 수 있는 2가지 유형의 마스크의 패턴을 보이는 도면.11A and 11B show patterns of two types of masks that can be used in FIGS. 6B and 7B.
도 12는 마스크를 사용하여 음각의 홀로그램을 제조하는 과정을 보이는 도면.12 is a view showing a process of manufacturing a negative hologram using a mask.
도 13은 도 12에 보인 과정에 따라 제작된 홀로그램판을 보이는 사시도 및 부분 확대단면도.Figure 13 is a perspective view and a partially enlarged cross-sectional view showing a hologram plate produced in accordance with the process shown in FIG.
도 14는 음각의 홀로그램으로부터 양각의 스탬퍼를 제작하는 과정을 보이는 도면.14 is a view showing a process of manufacturing an embossed stamper from the intaglio hologram.
도 15는 도 14에 보인 과정에 따라 제작된 스탬퍼를 보이는 사시도 및 부분확대도.15 is a perspective view and a partially enlarged view showing a stamper manufactured according to the process shown in FIG.
도 16은 마스크를 사용하여 양각의 홀로그램을 제작하는 과정을 보이는 도면.16 is a view showing a process of manufacturing an embossed hologram using a mask.
도 17은 도 16에 보인 과정에 따라 제작된 양각의 홀로그램판을 보이는 사시도 및 부분확대 단면도.17 is a perspective view and a partially enlarged cross-sectional view showing the embossed hologram plate produced in accordance with the process shown in FIG.
도 18은 양각의 홀로그램으로부터 음각의 스탬퍼를 제작하는 과정을 보이는 도면.18 is a view showing a process of manufacturing an intaglio stamper from an embossed hologram;
도 19는 도 18의 과정에 의해 제작된 음각의 스탬퍼를 보이는 사시도 및 부분확대도.19 is a perspective view and a partially enlarged view showing a stamper of an intaglio produced by the process of FIG.
도 20은 상기 스탬퍼를 사용하여 도광판에 홀로그램을 생성하는 방법을 보이는 도면.20 is a view showing a method of generating a hologram on a light guide plate using the stamper.
도 21은 상기 스탬퍼를 사용하여 도광판에 홀로그램을 생성하는 또 다른 방법을 보이는 도면.FIG. 21 illustrates another method of generating a hologram on a light guide plate using the stamper. FIG.
도 22 (a)는 양각의 스탬퍼를 사용한 복제 홀로그램을,(b)는 음각의 스탬퍼를 사용한 복제 홀로그램을 보이는 도면.Fig. 22 (a) shows a replica hologram using an embossed stamper, and (b) shows a replica hologram using an embossed stamper.
도 23은 요철의 밀도가 점차적으로 변하는 제 2 홀로그램층을 만드는 방법을 보이는 도면.FIG. 23 shows a method of making a second hologram layer in which the density of irregularities is gradually changed; FIG.
도 24는 도 23에 보인 방법에 따라 제작한 제 2 홀로그램층을 보이는 사시도 및 부분 확대단면도.24 is a perspective view and a partially enlarged cross-sectional view showing a second hologram layer produced according to the method shown in FIG. 23.
도 25는 요철의 밀도가 점차적으로 변하는 제 2 홀로그램층을 만드는 또 다른 방법을 보이는 도면.25 shows another method of making a second hologram layer in which the density of the unevenness is gradually changed.
도 26은 도 25의 방법에 따라 제작한 제 2 홀로그램층을 보이는 사시도 및 부분 확대 단면도.26 is a perspective view and a partially enlarged cross-sectional view showing a second hologram layer produced according to the method of FIG. 25.
도 27은 도 24 및 도 26의 홀로그램판을 중심선 C를 대칭선으로 하여 결합한 홀로그램판을 보이는 도면.FIG. 27 is a view showing a hologram plate in which the hologram plates of FIGS. 24 and 26 are coupled with a center line C as a symmetry line;
도 28은 본 발명에 따라 구현된 도 6 (a)의 평판 조명장치에서의 광선 진행 과정을 보이는 도면.28 is a view showing a light ray progression in the flat lighting device of Figure 6 (a) implemented in accordance with the present invention.
도 29은 본 발명에 따라 구현된 도 7 (a)의 평판 조명장치에서의 광선 진행 과정을 보이는 도면.FIG. 29 is a view showing a ray propagation process in the flat lighting apparatus of FIG. 7 (a) implemented according to the present invention; FIG.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의해 제공되는 평판 조명장치는, 투명한 도광판; 상기 도광판의 한쪽 측면에 위치하는 광원; 상기의 도광판의 아래쪽에 위치하여, 빛의 산란과 반사를 동시에 수행하는 반사판; 상기의 도광판 위쪽에 위치하며, 상기 도광판의 윗면을 통하여 나오는 빛을 1차로 확산시키는 제1 확산판; 상기 램프의 길이 방향과 프리즘 모서리가 수직이 되도록 구성되어 있는 복수의 프리즘으로 이루어지며, 입사된 빛의 진행방향을 바꾸는 제 1 프리즘판; 상기의 램프의 길이 방향과 프리즘 모서리가 평행하도록 구성되어 있는 복수의 프리즘으로 이루어지며, 입사된 빛의 진행방향을 바꾸는 제 2 프리즘판; 및 상기 제 2 프리즘판을 통과한 빛을 2차로 확산시키는 제 2 확산판을 포함하여 이루어지고, 상기의 도광판의 밑면에는, 홀로그램들로 이루어진 무늬의 밀도가 상기 램프가 위치하고 있는 쪽은 낮고 램프로부터 멀어질수록 밀도가 높아지도록 되어 있는 제 1 홀로그램층을 형성하여, 상기 2차 확산판을 통하여 나오는 빛의 세기가 전반적으로 균일하게 분포하도록 구성된 평판조명장치이다.In order to achieve the above object, a flat lighting apparatus provided by the present invention, a transparent light guide plate; A light source positioned at one side of the light guide plate; A reflection plate positioned below the light guide plate to simultaneously perform scattering and reflection of light; A first diffusion plate positioned above the light guide plate and configured to first diffuse light emitted through an upper surface of the light guide plate; A first prism plate formed of a plurality of prisms configured to be perpendicular to a length direction of the lamp and a prism edge thereof, and changing a traveling direction of incident light; A second prism plate formed of a plurality of prisms configured to have the longitudinal direction of the lamp and the prism edges parallel to each other, and changing a traveling direction of the incident light; And a second diffuser plate for secondarily diffusing light passing through the second prism plate, and on the bottom surface of the light guide plate, the density of the pattern made of holograms is lower from the side where the lamp is located. It is a flat panel lighting device configured to form a first hologram layer having a higher density as it is farther away, so that the intensity of light emitted through the secondary diffusion plate is uniformly distributed throughout.
본 발병의 또 다른 면에 따라 제공되는 평판 표시장치용 평판 조명장치는, 투명한 도광판; 상기 도광판의 양쪽 측면에 위치하는 광원; 상기의 도광판의 아래쪽에 위치하여, 빛의 산란과 반사를 동시에 수행하는 반사판; 상기의 도광판 위쪽에 위치하며, 상기 도광판의 윗면을 통하여 나오는 빛을 1차로 확산시키는 제 1 확산판; 및 상기 제 1확산판에 의해 산란된 빛을 2차로 확산시키는 제 2 확산판을 포함하여 이루어지고, 상기의 도광판 밑면에는, 홀로그램들로 이루어진 무늬의 밀도가 상기의 두 램프가 위치한 쪽은 낮고 두 램프로부터 멀어질수록 밀도를 높게 하여 두 램프 사이의 중앙이 무늬의 밀도가 가장 높게 한 제 1 홀로그램층을 형성하여, 상기의 제 2확산판을 통하여 나오는 빛의 세기가 전반적으로 균일하게 분포하도록 한 평판조명장치이다.According to still another aspect of the present invention, a flat panel lighting apparatus for a flat panel display includes: a transparent light guide plate; Light sources positioned at both sides of the light guide plate; A reflection plate positioned below the light guide plate to simultaneously perform scattering and reflection of light; A first diffusion plate positioned above the light guide plate and configured to first diffuse light emitted through an upper surface of the light guide plate; And a second diffuser plate for secondly diffusing the light scattered by the first diffuser plate, wherein the bottom surface of the light guide plate has a low density of patterns made of holograms on the lower side where the two lamps are located. As the distance from the lamp increases, the density is increased so that the center between the two lamps forms a first hologram layer having the highest density of patterns, so that the intensity of light emitted through the second diffusion plate is distributed evenly throughout. It is a flat panel lighting device.
본 발병의 또 다른 면에 따라 제공되는 평판 표시장치용 평판 조명장치는,투명한 도광판; 광원으로서 상기 도광판의 한쪽 측면에 위치하는 램프; 상기의 도광판의 아래쪽에 위치하여, 빛의 산란과 반사를 동시에 수행하는 반사판; 상기 광원의 길이 방향과 프리즘 모서리가 수직이 되도록 구성되어 있는 복수의 프리즘으로 이루어지며, 입사된 빛의 진행방향을 바꾸는 제 1 프리즘판; 상기의 광원의 길이 방향과 프리즘 모서리가 평행하도록 구성되어 있는 복수의 프리즘으로 이루어지며, 입사된 빛의 진행방향을 바꾸는 제 2 프리즘판; 및 상기 제 2 프리즘판을 통과한 빛을 확산시키는 확산판을 포함하여 이루어지고, 상기 도광판의 밑면에는, 홀로그램들로 이루어진 무늬의 밀도가 상기의 램프가 위치한 쪽은 낮고 램프로 부터 멀어질수록 밀도를 높게 한 제 1 홀로그램층을 형성하고, 상기의 도광판의 윗면에는 홀로그램을 형성하는 요철의 밀도가 상기의 램프가 위치한 쪽은 낮고 램프로 부터 멀어질수록 높게 한 제 2 홀로그램층을 형성하여,상기 제 2 프리즘판 위에 있는 확산판을 통하여 나오는 빛의 세기가 전반적으로 균일하게 분포하도록 한 평판조명장치이다.According to another aspect of the present invention, a flat panel lighting apparatus for a flat panel display device includes: a transparent light guide plate; A lamp located on one side of the light guide plate as a light source; A reflection plate positioned below the light guide plate to simultaneously perform scattering and reflection of light; A first prism plate made of a plurality of prisms configured to be perpendicular to a longitudinal direction of the light source and a prism edge, and changing a traveling direction of incident light; A second prism plate made of a plurality of prisms configured to be parallel to the longitudinal direction of the light source and a prism edge, and changing a traveling direction of incident light; And a diffuser plate for diffusing the light passing through the second prism plate, wherein a lower surface of the light guide plate has a pattern of holograms having a lower density at a side where the lamp is located and being farther from the lamp. Forming a first hologram layer having a higher height, and forming a second hologram layer having a higher density of the unevenness forming the hologram on the upper surface of the light guide plate, the lower the side where the lamp is located and the higher the distance from the lamp. It is a flat panel lighting apparatus which distributes light intensity uniformly distributed through the diffusion plate on the second prism plate.
본 발명의 또 다른 면에 따라 제공되는 평판 조명장치는: 투명한 도광판;상기 도광판의 양쪽 측면에 위치하는 광원; 상기의 도광판의 아래쪽에 위치하여, 빛의 산란과 반사를 동시에 수행하는 반사판; 상기의 도광판 위쪽에 위치하며, 상기 도광판의 윗면을 통하여 나오는 빛을 확산시키는 확산판으로 이루어지고, 상기의 도광판 밑면에는 홀로그램들로 이루어진 무늬의 밀도가 상기의 두 램프가 위치한 쪽은 낮고 두 램프로 부터 멀어질수록 밀도를 높게 한 제 1 홀로그램층을 형성하고, 상기의 도광판 윗면에는 홀로그램을 형성하는 요철의 밀도가 상기의 두 램프가 위치한 쪽은 낮고 두 램프로 부터 멀어질수록 높게 한 제 2 홀로그램층을 형성하여, 상기의 확산판을 통하여 나오는 빛의 세기가 전반적으로 균일하게 분포하도록 한 평판조명장치이다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a flat panel lighting apparatus including: a transparent light guide plate; a light source positioned at both sides of the light guide plate; A reflection plate positioned below the light guide plate to simultaneously perform scattering and reflection of light; Located above the light guide plate, the light guide plate is composed of a diffuser plate for diffusing light emitted from the upper surface of the light guide plate, the lower surface of the light guide plate has a low density of the pattern consisting of holograms to the two lamps are located The first hologram layer having a higher density is formed as it moves away from the second light guide plate, and the second hologram whose density of irregularities forming the hologram on the upper surface of the light guide plate is lower at the side where the two lamps are located and farther from the two lamps. A flat panel lighting apparatus is provided so that a layer is formed so that the intensity of light emitted through the diffusion plate is uniformly distributed throughout.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본원 발명에 따른 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment according to the present invention.
〈실시예 1〉<Example 1>
본 발명의 제 1 실시예를 도 6의 (a) 및 (b)를 참조하여 설명한다.A first embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 6A and 6B.
먼저 중소형 LCD에 관련하여 본 발명을 구현한 형태에 대하여 설명하면, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 밑면에 제 1 홀로그램층(28)을 가진 도광판(22)의 한쪽 측면에 광원인 길이가 긴 램프(21)가 위치하고, 도광판(22) 밑에는 빛의 산란과 반사를 동시에 수행하는 반사판(23)이 위치하고, 도광판 위쪽에는 제 1 확산판(24), 도 2의 (a)와 같이 프리즘 모서리가 X-축과 평행하게 형성된 프리즘판(25), 도 2의 (b)와 같이 프리즘 모서리가 Z-축과 평행하게 형성된 프리즘판(26) 그리고 제 2 확산판(27)이 차례로 적층하도록 구성하며, 상기 도광판(22)의 밑에 형성되는 제 1 홀로그램층(28)은 예를 들면 도 8의(a),(b),(c),(d) 또는 도 10의 (a),(b) 중에 어느 한 형태의 마스크로 제작되어 그 마스크와 동일한 형태를 가진다. 상기의 형태에서 각 무늬들이 홀로그램들이 된다.First, the embodiment of the present invention in relation to the small and medium-sized LCD will be described. As shown in FIG. 6A, a light source is disposed at one side of the light guide plate 22 having the first hologram layer 28 at the bottom thereof. The long lamp 21 is positioned, and under the light guide plate 22 is a reflection plate 23 which simultaneously performs scattering and reflection of light, and a first diffuser plate 24 and (a) of FIG. 2 above the light guide plate. As shown in FIG. 2B, the prism plate 25 having the prism edges parallel to the X-axis, and the prism plate 26 and the second diffusion plate 27 having the prism edges parallel to the Z-axis as shown in FIG. The first hologram layer 28 formed to be stacked and formed under the light guide plate 22 may be, for example, FIGS. 8A, 8B, 8C, 10D, or 10A. It is manufactured from the mask of any one of (b), and has the same form as the mask. In the above form each pattern is a hologram.
이제 상기의 마스크 패턴들에 대하여 보다 자세히 설명한다. 도 8의 (a)는 원형(또는 다각형) 의 무늬를, x-방향의 무늬 사이의 간격(보다 정확히는 무늬 중심간의 간격) Gx 와 z-방향에서 무늬 사이의 간격 Gz이 일정하도록 배치하되, 광원이 위치하는 쪽(A)의 무늬의 크기는 작고 광원으로부터 점점 멀어질수록 크기가 점차적으로 커지게 하는 형태이고, 도 8의 (b)는 (a)의 형태에서 한줄 한줄 건너(in every other line) z-방향으로 무늬 사이의 거리의 절반(Gh = Gz/2) 만큼씩 이동시킨 형태이다. 도 8의 (c)는 무늬의 크기는 일정하게 되고 광원이 위치하는 쪽(A)의 무늬의 x-방향의 간격은 넓게 하고 광원으로부터 멀어질수록 간격을 좁게 하는 형태(즉 Gx1 > Gx2)이며, z-방향의 간격은 광원이 위치하는 쪽의 간격 Gz1이 광원과 먼쪽에 위치한 무늬의 간격 Gzi와 동일하게 하거나 혹은 Gzi를 광원과 멀어질수록 좁게 하여 (즉 Gz1 >= Gzi)무늬의 밀도를 더욱 더 높인 형태이다(단, 도 8의 (c)에 도시된 것은 Gz1 = Gz2의 경우임). 도 8의 (d)는 (c)의 형태에서 한줄 한줄 건너 z-방향으로 무늬 사이의 거리의 절반(Gh’ = Gzi/2) 만큼씩 무늬들을 이동시킨 형태이다.Now, the above mask patterns will be described in more detail. (A) of FIG. 8 arranges a circular (or polygonal) pattern such that the distance between the patterns in the x-direction (more precisely, the distance between the centers of the patterns) Gx and the distance Gz between the patterns in the z-direction are constant. The size of the pattern on the side (A) is small and gradually increases as the distance from the light source increases, and (b) of FIG. 8 is in every other line in the form of (a). ) It is moved by half (Gh = Gz / 2) of the distance between the patterns in the z-direction. (C) of FIG. 8 is a form in which the size of the pattern is constant and the distance in the x-direction of the pattern of the side A where the light source is located is widened and the distance is narrowed away from the light source (that is, Gx1> Gx2). , the z-direction spacing is equal to the spacing Gz1 on the side where the light source is located equal to the spacing Gzi on the pattern away from the light source, or as Gzi narrows away from the light source (ie Gz1> = Gzi). It is even higher form, except that Gz1 = Gz2 is shown in FIG. FIG. 8 (d) shows patterns in which the patterns are moved by half (Gh ′ = Gzi / 2) of the distance between the patterns in the z-direction in the form of (c).
또한 도 10의 (a)는 상기 홀로그램의 모양이 줄무늬(띠모양)로 되어 있는 경우를 도시하고 있는 것으로서, X-방향의 줄무늬의 간격(보다 정확히는 각 줄무늬 띠의 길이방향 중심선 사이의 간격)은 일정하나(Gz1 = Gz2), 줄무늬의 크기(폭)는 광원으로부터 멀어질수록 크게 한(W1 〈 W2) 형태이다. 한편 도 10의 (b)의 경우는 줄무늬들의 크기는 동일하나(W3=W4), 광원이 멀어질수록 줄무늬 사이의 간격을 좁게 하여 줄무늬의 밀도를 높게 한 형태이다.10A illustrates a case where the shape of the hologram is a stripe (stripes), and the spacing of stripes in the X-direction (more precisely, the distance between the longitudinal center lines of each stripe strip) Although constant (Gz1 = Gz2), the size (width) of the stripe is enlarged as it moves away from the light source (W1 <W2). On the other hand, in the case of Figure 10 (b) the size of the stripes are the same (W3 = W4), the distance between the stripes is narrower as the light source is far higher the density of the stripes.
이와 같이 광원쪽에서의 무늬 밀도는 작게 하고 광원에서 멀어질수록 무늬의 밀도를 크게 하는 것은, 광원쪽은 빛의 산란을 줄이고 광원으로부터 멀어질수록 빛의 산란을 많게 함으로써 빛의 분포를 균일하게 하려는 것이다.The smaller the pattern density at the light source side and the larger the pattern density at the light source side, the more uniform the light distribution is by reducing the light scattering on the light source side and increasing the light scattering away from the light source. .
다음으로, 본원 발명의 제 1 실시예를 대형 LCD에 대하여 구현한 것과 관련하여 설명한다.Next, the first embodiment of the present invention will be described with respect to the implementation for a large LCD.
도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 밑면에 제 1 홀로그램층(36)을 가진 도광판(32)의 양쪽 측면에 광원인 길이가 긴 램프(31,31’) 가 위치하며, 도광판(32) 밑에는 빛의 산란과 반사를 동시에 수행하는 반사판(33)이 있고, 도광판 위쪽에는 두 장의 제 1 및 제 2 확산판(34, 35)가 차례로 적층되며, 상기 도광판(32)의 밑에 형성되는 제 1 홀로그램층(36)은 도 9의(a),(b),(c),(d), 도 11의 (a),(b) 중 어느 한 형태의 마스크로 제작되어 역시 그 마스크와 똑같은 무늬패턴을 가진다. 역시 상기의 형태에서 각 무늬들이 홀로그램들이 된다.As shown in FIG. 6B, long lamps 31 and 31 ′, which are light sources, are disposed on both sides of the light guide plate 32 having the first hologram layer 36 at the bottom thereof, and the light guide plate 32 is disposed. The bottom of the light guide plate is a reflection plate 33 which simultaneously performs scattering and reflection of light, and two first and second diffusion plates 34 and 35 are sequentially stacked on the light guide plate, and are formed below the light guide plate 32. The first hologram layer 36 is made of a mask of any one of FIGS. 9 (a), (b), (c), (d), and 11 (a) and (b) of FIG. It has the same pattern pattern. Also in the above form each pattern is a hologram.
한편 상기 무늬에 대한 구현에 있어서는, 홀로그램의 모양을 원형 또는 다각형으로 하는 경우, 광원이 한쪽에만 있는 도 8의 (a),(b),(c),(d)와는 달리 도 9의 (a),(b),(c),(d)에 보인 바와 같이 각 무늬를 중심선 C에서 대칭되게 형성함으로써 중심부의 무늬 밀도를 가장 높게 만드는 것이 바람직하다.On the other hand, in the implementation of the pattern, when the shape of the hologram is circular or polygonal, unlike (a), (b), (c), (d) of FIG. It is preferable to make the pattern density of the center portion the highest by forming each pattern symmetrically at the center line C as shown in (a), (b), (c) and (d).
홀로그램의 무늬를 줄무늬로 하는 경우에는, 예를 들어 도 11의 (a),(b)에 도시된 바와 같이, 광원이 한쪽에만 있는 도 10의 (a),(b)과는 달리 중심선 C에서 대칭으로 형성되게 하여 중심부의 무늬 밀도를 가장 높게 하는 것이 바람직하다.When the pattern of the hologram is striped, for example, as shown in (a) and (b) of FIG. 11, unlike in (a) and (b) of FIG. It is preferable to make it symmetrically formed so that the pattern density of a center part may be the highest.
앞에서도 언급한 바와 마찬가지로, 광원쪽에서의 무늬 밀도는 작게 하고 광원으로부터 멀어질수록 무늬의 밀도를 크게 하는 것은, 광원쪽은 빛의 산란을 줄이고 광원으로부터 멀어질수록 빛의 산란을 많게 함으로써 빛의 분포를 균일하게 하려는 것이며, 도 9 및 도 11에서 중앙의 무늬 밀도가 높은 이유는, 대형 LCD의 경우, 도 6의 (b) 및 도 7의 (b)에 보인 바와 같이 도광판의 양쪽 측면에 광원이 각각 위치하기 때문이다.As mentioned above, the pattern density at the light source side is smaller and the pattern density at the light source side is larger, so that the light source side reduces light scattering and increases light scattering away from the light source. 9 and 11, the reason for the high pattern density at the center is that in the case of a large LCD, as shown in FIGS. 6 (b) and 7 (b), light sources are disposed on both sides of the light guide plate. Because they are located at each.
이하에서는 도 12를 참조하여, 상기의 형태를 가지는 홀로그램의 제작방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a hologram having the above form will be described with reference to FIG. 12.
먼저, 레이저(100)로부터 나오는 레이저 빔을 렌즈(101,102)를 사용하여 확대하고 이렇게 확대된 레이저 빔을 확산기(103:Ground glass diffuser)에 입사시켜 확산시킨다. 그리고 확산기(103)으로부터 일정 거리 L 만큼 떨어진 곳에 감광제(106)가 도포된 유리판(105)을 놓고, 감광제가 도포된 면쪽에, 무늬가 있는 부분은 투명하고 그 외 부분은 빛을 차단할 수 있도록 불투명한 마스크 [바람직하기로 중소형 LCD의 경우는 도 8의 (a),(b),(c),(d), 도 10의 (a),(b), 대형 LCD의 경우에는 도 9의 (a),(b),(c),(d), 도 11의 (a),(b)의 형태 중 어느 한 형태의 마스크](104)를 붙여, 마스크의 투명한 부분을 통하여 확산기(103)으로부터 산란되는 레이저 빔에 감광제를 노출시킨다. 상기와 같은 장치 구성으로 하면 마스크(104)의 투명한 부분을 통해 확산기(103)으로부터 확산된 레이저 빔이 감광제를 감광시키게 되고, 일정 시간이 지난 후 현상 과정을 거치면 도 13과 같이 도 8의 (a),(b),(c),(d), 도 9의 (a),(b),(c),(d), 도 10의 (a),(b) 그리고 도 11의 (a),(b)와 같은 형태로 레이저 빔에 조사된 부분의 감광제가 레이저 빔의 스펙클(speckle) 모양대로 식각되어 홀로그램(108)이 만들어진다. 즉 사용한 마스크의 무늬대로 홀로그램들(108)이 배열된 홀로그램판(109)이 제작된다.First, the laser beam emitted from the laser 100 is enlarged using the lenses 101 and 102, and the enlarged laser beam is incident and diffused by a diffuser glass 103. Then, the glass plate 105 coated with the photosensitive agent 106 is placed at a distance L from the diffuser 103, and the patterned portion is transparent and the other portion is opaque so that the photosensitive agent is applied to the surface side. One mask [preferably (a), (b), (c), (d) of FIG. 8 for small and medium-sized LCDs, (a), (b) of FIG. 10, and (9) for large LCDs a), (b), (c), (d), the mask of any one of the forms of (a), (b) of FIG. 11] 104, and the diffuser 103 through the transparent portion of the mask. The photosensitizer is exposed to the laser beam scattered from it. In the device configuration as described above, the laser beam diffused from the diffuser 103 through the transparent portion of the mask 104 to the photosensitive agent, and after a predetermined time passes through the development process, as shown in FIG. ), (b), (c), (d), (a), (b), (c), (d), (a), (b) and (a) of FIG. In the form of (b), the photoresist of the portion irradiated to the laser beam is etched in the speckle shape of the laser beam to form the hologram 108. That is, the hologram plate 109 in which the holograms 108 are arranged in accordance with the pattern of the mask used is manufactured.
그런 다음에 이와 같이 제작한 홀로그램판(109)에 도 14와 같이 무전해 도금을 하면, 도 14의 (b)와 같이 홀로그램들(108)과 마스크(104)에 의해 레이저 빔에 노출되지 않아 그대로 남아있는 감광제(106) 위에 금속막(110)이 형성되고, 도 14의 (c)와 같이 이 금속막(110)을 분리하면, 유리판(105) 상에 있는 홀로그램들 (108)의 모양이 양각의 형태로 그대로 복제되어 금속 마스터인 스탬퍼(110)가 제작된다.Then, electroless plating the hologram plate 109 thus manufactured as shown in FIG. 14 is not exposed to the laser beam by the holograms 108 and the mask 104 as shown in FIG. When the metal film 110 is formed on the remaining photoresist 106, and the metal film 110 is separated as shown in FIG. 14C, the shapes of the holograms 108 on the glass plate 105 are embossed. As it is copied in the form of a metal master stamper 110 is produced.
이하에서는 도 20 및 도 21을 각각 참조하여, 전술한 바와 같이 제작된 스탬퍼(110)를 사용하여 도광판 밑에 홀로그램 층을 만드는 2가지 서로 다른 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 20 and 21, two different methods of making a hologram layer under the light guide plate using the stamper 110 manufactured as described above will be described.
먼저 도 20에 보인 제 1 방법을 설명하면, 도광판(400) 상에 UV(Ultra Violet) 경화제(401)를 도포한 후(단계-1) UV를 상기 UV 경화제가 완전히 굳지 않을 정도의 시간동안만 조사한다(단계-2). 다음에는 앞에서 설명한 방식으로 제작된 스탬퍼(403)가 부착된 압착기(405)로 도광판 상에 도포된 UV 경화제에 스탬퍼의 무늬를 압착, 형성시키고 압착된 상태에서 UV를 조사한다(단계-3). 그런 다음에 압착기를 도광판으로부터 분리하면(단계-4), 도광판 상에 도 8의 (a),(b),(c),(d), 도 9의 (a),(b),(c),(d), 도 10의 (a),(b) 그리고 도 11의 (a),(b)와 같은 형태로 홀로그램들(406)이 배열된 제 1 홀로그램층이 도 22의 (a)와 같이 형성된다.First, the first method shown in FIG. 20 will be described. After the UV (Ultra Violet) curing agent 401 is applied onto the light guide plate 400 (step-1), UV is applied only for a time such that the UV curing agent is not completely hardened. Investigate (step-2). Next, the stamper 405 is manufactured by the above-described stamper 403, and the stamper 405 is pressed and formed on the UV curing agent applied on the light guide plate, and the UV is irradiated in the compressed state (step-3). Then, when the presser is separated from the light guide plate (step-4), the light guide plate is shown in FIGS. 8 (a), (b), (c), (d), and (a), (b) and (c) of FIG. ), (d), the first hologram layer in which the holograms 406 are arranged in the form of (a) and (b) of FIG. 10 and (a) and (b) of FIG. It is formed as
홀로그램 형성의 두 번째 방법으로서 도 21에 보인 방법은, 도 20에 의한 방법과 비교했을 때 단계-2 까지는 동일하나, 도 20에 의한 방법은 단계-3에서 압착기로 압착하는 동시에 UV를 조사하지만 도 21에 의한 방법은 압착기로 압착하는 동안 UV를 조사하는 것이 아니라, 압착후 일단 압착기에서 도광판을 분리한 다음에 UV를 조사하여(단계-4) 도광판 상에 도포된 UV 경화제를 굳혀 제 1 홀로그램층을 만든다는 점에서 상이하다.The method shown in FIG. 21 as a second method of hologram formation is the same as in step-2 compared to the method according to FIG. 20, but the method according to FIG. The method according to 21 does not irradiate UV during pressing with the press, but after pressing the light guide plate is separated from the press once and then irradiated with UV (step-4) to harden the UV curing agent applied on the light guide plate to harden the first hologram layer. It is different in that it makes
또한 앞서 설명한 바와 같이 스탬퍼를 양각으로 만드는 것이 아니라, 음각으로 된 스탬퍼를 제작하여 제 1 홀로그램층을 제작하는 방법이 도 16에 도시되어 있다.Also, as described above, a method of manufacturing a first hologram layer by manufacturing a stamper having an intaglio, instead of making the stamper into an emboss, is illustrated in FIG. 16.
즉 레이저(200)로부터 나오는 레이저 빔을 렌즈(201,202)를 사용하여 확대하고 이렇게 확대된 레이저 빔을 확산판(203)에 입사시켜 확산시킨다. 그리고 확산판으로부터 일정 거리 L 만큼 떨어진 곳에, 감광제(204)가 도포된 유리판(205)을 감광제가 도포된 면쪽이 확산판(203) 쪽으로 향하게 하여, 확산판(203)으로부터 산란되는 레이저 빔에 노출시킨다. 상기와 같은 장치 구성으로 하면 레이저 빔에 일정 시간 노출시킬 때 레이저 빔의 스펙클 모양대로 감광제(204)가 감광되고, 이렇게 레이저 빔에 1차로 감광된 감광제(204)가 도포되어 있는 유리판(205) 상에, 도 16의 (b)와 같이, 앞에서와는 반대로, 무늬가 있는 부분은 불투명하고 그 외의 부분은 빛이 통과할 수 있도록 투명한 도 8의 (a),(b),(c),(d), 도 9의 (a),(b),(c),(d), 도 10의 (a),(b) 그리고 도 11의 (a),(b)의 형태 중 어느 한 형태의 무늬패턴을 갖는 마스크(207)를 부착하고, 이 마스크의 투명한 부분을 통하여 UV 램프(206)로 UV를 조사한다. UV 조사후 현상을 하면, 도 17과 같이 UV가 조사된 부분은 완전히 식각되고, 1차로 레이저 빔에 의해 조사되고 마스크(207)에 의해 UV 조사가 차단된 부분은 스펙클의 모양대로 부분 식각되어 양각의 홀로그램들(208)이 만들어진다. 즉 사용한 마스크의 무늬대로 홀로그램들(208)이 배열된 홀로그램판(209)이 제작된다. 이와 같이 제작한 홀로그램판(209)에 도 18과 같이 무전해 도금을 하면, 도 18의 (b)와 같이 홀로그램들(208)과 감광제(204)가 완전 식각되어 노출된 유리면 상에 금속막(210)이 형성된다. 그런 다음, 도 18의 (c)와 같이 금속막(210)을 분리하면 유리판(205) 상에 있는 홀로그램들(208)이 음각의 형태로 그대로 복제되어 음각의 금속 마스터인 스탬퍼(210)가 제작된다. 음각의 스탬퍼의 경우도, 양각의 스탬퍼 경우와 동일한 방법을 사용하여 도광판에 도 22의 (b)와 같은 제 1 홀로그램층을 형성할 수 있다(도 20 및 도 21 참조).That is, the laser beam emitted from the laser 200 is enlarged using the lenses 201 and 202, and the enlarged laser beam is incident on the diffuser plate 203 to diffuse. Then, the glass plate 205 coated with the photosensitive agent 204 is directed to the diffuser plate 203 toward the diffuser plate 203 at a distance L from the diffuser plate by exposure to the laser beam scattered from the diffuser plate 203. Let's do it. With the above device configuration, the photosensitive agent 204 is exposed to the speckle shape of the laser beam when the laser beam is exposed to the laser beam for a predetermined time, and the glass plate 205 to which the photosensitive agent 204 is primarily applied to the laser beam is thus applied. On the contrary, as shown in FIG. 16 (b), in contrast to the front, the patterned portions are opaque and the other portions are transparent so that light can pass through (a), (b), (c), any one of (d), (a), (b), (c) and (d) of FIG. 9, (a) and (b) of FIG. 10, and (a) and (b) of FIG. A mask 207 having a pattern of < RTI ID = 0.0 > of < / RTI > is attached, and UV is irradiated with the UV lamp 206 through the transparent portion of the mask. When the development after the UV irradiation, as shown in Figure 17, the UV-irradiated portion is completely etched, the portion irradiated by the laser beam first and the UV irradiation blocked by the mask 207 is partially etched in the shape of speckle Embossed holograms 208 are made. That is, the hologram plate 209 in which the holograms 208 are arranged according to the pattern of the used mask is manufactured. When electroless plating is performed on the manufactured hologram plate 209 as shown in FIG. 18, the hologram 208 and the photosensitive agent 204 are completely etched and exposed as shown in FIG. 210 is formed. Then, when the metal film 210 is separated as shown in FIG. 18C, the holograms 208 on the glass plate 205 are replicated in the form of intaglio, thereby producing a stamper 210 which is an intaglio metal master. do. In the case of the intaglio stamper, the first hologram layer shown in FIG. 22B may be formed on the light guide plate using the same method as that of the embossed stamper (see FIGS. 20 and 21).
〈실시예 2〉<Example 2>
이하에서는 도 7의 (a) 및 도 7의 (b)를 참조하여, 본원 발명에 대한 제 2 실시예를 설명한다. 앞서 설명한 제 1 실시예의 경우와 유사하게, 도 7의 (a)는 중소형 LCD, 도 7의 (b)는 대형 LCD에 사용되는 평판 조명장치에 구현한 것을 각각 도시한다.Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7A and 7B. Similarly to the case of the first embodiment described above, Fig. 7 (a) shows a small and medium-sized LCD, and Fig. 7 (b) shows an implementation in a flat panel lighting device used for a large LCD.
먼저 도 7의 (a)를 참조하여, 본 발명에 따른 제 2 실시예를 중소형 LCD에 사용되는 평판 조명 장치에 구현한 형태를 설명하면, 도광판(42)의 한쪽 측면에 광원인 램프(41)가 위치하고 상기 도광판의 밑면에는 제 1 홀로그램층(47)이 형성되어 있고 윗면에는 제 2 홀로그램층(48)이 형성되어 있다. 또한 상기 도광판(42)의 아래쪽에는 빛의 산란과 반사를 동시에 수행하는 반사판(43)이 있고, 도광판의 위쪽에는 도 2의 (a)와 같이 프리즘 모서리가 X-축과 평행하게 형성된 제 1 프리즘판(44), 도 2의 (b)와 같이 프리즘 모서리가 Z-축과 평행하게 형성된 제 2 프리즘판(45), 및 확산판(46)이 차례로 적층하여 구성된다.First, referring to FIG. 7A, the embodiment of the second embodiment according to the present invention will be described in the form of a flat panel lighting device used for a small and medium-sized LCD. The first hologram layer 47 is formed on the bottom surface of the light guide plate, and the second hologram layer 48 is formed on the top surface of the light guide plate. In addition, the light guide plate 42 has a reflector plate 43 that simultaneously performs scattering and reflection of light, and a first prism having a prism edge parallel to the X-axis as shown in FIG. A plate 44, a second prism plate 45 having a prism edge parallel to the Z-axis as shown in FIG. 2B, and a diffusion plate 46 are sequentially stacked.
한편 도 7의 (b)에 보인 바와 같이 대형 LCD에 본원의 제 2 실시예를 구현한 형태에서는, 도광판(52)의 양쪽 측면에 광원인 길이가 긴 램프(51,51’) 가 위치하며, 상기 도광판의 밑면에는 제 1 홀로그램층(55)이 형성되어 있고 윗면에는 제 2 홀로그램층(56)이 형성되어 있으며, 도광판(52)의 아래쪽에는 빛의 산란과 반사를 동시에 수행하는 반사판(53)이 있고, 도광판 위쪽에는 확산판(54)이 오도록 되어있다.On the other hand, in the form of implementing the second embodiment of the present application on a large LCD as shown in (b) of FIG. 7, long lamps 51 and 51 ′, which are light sources, are located on both sides of the light guide plate 52. The first hologram layer 55 is formed on the bottom surface of the light guide plate, and the second hologram layer 56 is formed on the top surface of the light guide plate, and the reflector plate 53 simultaneously performs scattering and reflection of light under the light guide plate 52. There is a diffusion plate 54 above the light guide plate.
상기 두 경우 모두, 도광판 밑에 형성된 제 1 홀로그램층(47,55)은 제 1 실시예에서 도 6의 (a) 및 (b)에 관련하여 설명한 방식과 동일한 방법으로 형성한다.In both cases, the first hologram layers 47 and 55 formed under the light guide plate are formed in the same manner as described with reference to FIGS. 6A and 6B in the first embodiment.
한편, 도광판의 윗면에 형성되는 제 2 홀로그램층(48,56)의 제작과정은 다음과 같다. 먼저 도 23 및 도 25에 보인 것과 같은 2가지 방법을 사용하여 홀로그램을 제작하고, 이렇게 제작된 홀로그램으로부터 도 6의 (a),(b)의 구성과 관련하여 앞에서 설명한 것과 같은 방법으로 스탬퍼를 제작한 후, 도 20 및 21 과 같은 방법으로 도광판에 제 2 홀로그램층을 형성하면 된다.Meanwhile, the manufacturing process of the second hologram layers 48 and 56 formed on the upper surface of the light guide plate is as follows. First, a hologram is manufactured using two methods as shown in FIGS. 23 and 25, and a stamper is manufactured in the same manner as described above in connection with the configuration of FIGS. 6A and 6B from the hologram thus produced. After that, the second hologram layer may be formed on the light guide plate in the same manner as in FIGS. 20 and 21.
보다 구체적으로, 도 23에 의한 홀로그램 제작 방법을 설명하면, 레이저 (300)로부터 출사하는 레이저 빔을 렌즈(301,302)를 사용하여 확대하고 확대된 레이저 빔을 확산기(303)에 입사시켜 확산시킨다. 그리고 확산판으로부터 일정 거리 L 만큼 떨어진 곳에, 감광제(304)가 도포된 유리판(305)을 레이저 빔의 광축과 θs의 각도를 이루도록 하여 설치한다. 그러면 유리판(305)의 한쪽 모서리 A 부분은 확산판으로부터 L1(= L - Lcosθs/2) 만큼 떨어지고, 반대쪽 모서리 B는 L2(= L+ Lcosθs/2) 만큼 떨어져, 확산판(303)으로부터 확산된 레이저 빔이 경사지게 놓인 유리판을 조사하게 된다. 확산판(303)으로부터 확산되는 레이저 빔의 스펙클 무늬의 크기는 거리가 멀어질수록 증가하게 되는데, 다시 말하면 확산판(303)에 가까운 위치에서는 작은 스펙클 무늬가 분포되어 요철의 밀도가 높게 되고 확산판과 멀어질수록 스펙클 무늬가 커지게 되어 요철의 밀도가 낮게 된다. 그러므로 도 23과 같이 광학계를 구성하면 확산판과 거리가 가장 가까운 A부터 거리가 가장 먼 B 까지 스펙클의 무늬의 크기가 점차적으로 증가하게 되고, 이와 같은 구성으로 감광제가 도포된 유리판(305)에 레이저 빔을 조사한 후 현상하면 도 24와 같이 A부터 B까지 요철의 밀도가 점차적으로 감소하는 홀로그램(304’, 304”)으로 이루어진 홀로그램판(306, hologram plate) 또는 제 2 홀로그램층이 제작된다.More specifically, the hologram manufacturing method of FIG. 23 will be described. The laser beams emitted from the laser 300 are enlarged using the lenses 301 and 302, and the enlarged laser beams are incident to the diffuser 303 to diffuse. And the glass plate 305 to which the photosensitive agent 304 was apply | coated was provided so that the angle of (theta) s may be made to the optical axis of a laser beam at the distance L by a fixed distance L. Then, one corner A portion of the glass plate 305 is separated from the diffuser plate by L1 (= L-Lcosθs / 2), and the opposite edge B is separated by L2 (= L + Lcosθs / 2), and the laser diffused from the diffuser plate 303 The beam is irradiated to the glass plate inclined. The size of the speckle pattern of the laser beam diffused from the diffuser plate 303 increases as the distance increases. In other words, the small speckle pattern is distributed at a position close to the diffuser plate 303, resulting in high density of irregularities. The further away from the diffuser plate, the larger the speckle pattern is, resulting in a lower density of irregularities. Therefore, when the optical system is configured as shown in FIG. 23, the size of the speckle pattern gradually increases from A to the distance B to the distance from the diffuser plate, and to the glass plate 305 coated with the photosensitive agent. When irradiated after irradiating the laser beam, a hologram plate 306 or a second hologram layer made of holograms 304 ′ and 304 ″ in which the unevenness density gradually decreases from A to B as shown in FIG. 24 is manufactured.
다음으로, 도 25를 참조하여, 요철의 밀도가 점차적으로 감소하는 홀로그램판의 또 다른 제작방법에 대하여 설명한다. 먼저, 레이저(500)로부터 출사하는 레이저 빔을 렌즈(501,502)를 사용하여 확대하고, 이렇게 확대된 레이저 빔을 확산기(503)에 입사시켜 확산시킨다. 그런 다음, 확산판으로부터 일정 거리 Li 만큼 떨어진 곳에 감광제(505)가 도포된 유리판(506)을 놓고, 일정부분 Hi만 남겨 놓은 상태에서, 감광제(505)가 도포된 유리판(506)의 다른 부분(Hi 이외의 부분)을 차단판(504)으로 가린다. Hi 부분에 일정시간 동안 확산판 으로부터 확산된 레이저 빔을 노출시킨 후, 레이저 빔 차단기(508)로 레이저 빔을 차단한다. 레이저 빔이 차단된 후 확산판과 유리판(506)사이의 거리 Li를 증가시킨 다음, 앞서 레이저 빔에 노출된 Hi 부분은 차단판(504)으로 가리고 레이저 빔에 노출되지 않은 다른 일부 영역을 레이저 빔에 노출시킨 후 레이저 빔 차단기(508)를 동작시킨다. 이와 같은 과정을 일정하게 여러 번 반복하면, 유리판(506)은 확산판(503)으로부터 Ln 만큼 떨어져 있게 되고 유리판(506)에 도포된 감광제(505)의 노출 영역도 A부터 시작하여 B쪽으로 향하면서 Hn 영역이 노출하게 된다(도 25의 (b) 참조). B까지 도달할 때까지 상기 과정을 반복한 후 감광제(505)가 도포된 유리판(506)을 현상하면, 감광제가 식각되어 도 26의 (a), (b), (c)와 같이 A부터 B까지 요철의 밀도가 단계적으로 낮아지는 홀로그램(505’, 505”)으로 이루어진 홀로그램판(507,507’,507”)이 제작된다.Next, with reference to FIG. 25, the further manufacturing method of the hologram plate by which the density of unevenness | corrugation gradually decreases is demonstrated. First, the laser beams emitted from the laser 500 are enlarged using the lenses 501 and 502, and the thus enlarged laser beams are incident on the diffuser 503 to diffuse. Then, the glass plate 506 to which the photosensitive agent 505 is applied is placed at a distance Li away from the diffusion plate, and the other portion of the glass plate 506 to which the photosensitive agent 505 is applied (with only a portion of Hi left) A part other than Hi) is covered by the blocking plate 504. After exposing the laser beam diffused from the diffusion plate to the Hi portion for a predetermined time, the laser beam blocker 508 blocks the laser beam. After the laser beam is blocked, the distance Li between the diffuser plate and the glass plate 506 is increased, and then the Hi portion previously exposed to the laser beam is covered by the blocking plate 504, and the other part of the laser beam is not exposed to the laser beam. The laser beam blocker 508 is activated after exposure. If this process is repeated several times, the glass plate 506 is separated by Ln from the diffuser plate 503 and the exposure area of the photosensitive agent 505 applied to the glass plate 506 also starts from A to the B side. The Hn region is exposed (see FIG. 25B). When the glass plate 506 coated with the photosensitive agent 505 is developed after repeating the above process until reaching the point B, the photosensitive agent is etched, and A to B as shown in FIGS. 26A, 26B, and 26C are illustrated. Hologram plates 507, 507 ', and 507' made of holograms 505 'and 505 ", in which the density of the unevenness is gradually lowered, are produced.
도 26은 도 25의 방법에 의해 제작된 제 2 홀로그램층을 도시하는 것으로서, (a)는 A부터 B까지 노출영역 Hi를 일정하게 (Hi = Hn)하였을 경우이며, 도 26의 (b)는 A부터 B까지 노출영역 Hi를 점차적으로 증가하게(Hi < Hn) 하였을 경우이고, 도 26의 (c)는 A부터 B까지 노출영역 Hi를 점차적으로 감소하게(Hi>Hn) 하였을 경우에 제작된 제 2 홀로그램층(507, 507’,507”)을 각각 나타낸다.FIG. 26 illustrates a second hologram layer manufactured by the method of FIG. 25, wherein (a) shows a case where the exposed area Hi from A to B is constant (Hi = Hn), and FIG. In the case where the exposure area Hi is gradually increased (H <Hn) from A to B, and FIG. 26 (c) is produced when the exposure area Hi is gradually decreased (Hi> Hn) from A to B. The second hologram layers 507, 507 ', 507 "are shown, respectively.
상기와 같은 방법으로 제작된 제 2 홀로그램층은, 본 실시예가 중소형 LCD에 구현된 것 즉 앞에서 도 7의 (a)에 개시된 바와 같은 구성에 적용될 수 있으며, 본 실시예가 대형 LCD에 구현된 것, 즉 앞에서 도 7의 (b)에 개시된 바와 같은 구성에는, 상기와 같이 제작된 제 2 홀로그램층을 도 27과 같이 중심선 C를 중심으로 하여 대칭으로 결합하여 중심선 C 부분이 홀로그램을 이루는 요철의 밀도가 가장 높고 중심선에서 양쪽 방향으로 멀어질수록 낮아지게 한 복합 홀록그램 확산판이 이용된다.The second hologram layer manufactured by the above-described method may be applied to the present embodiment implemented in the small and medium-sized LCD, that is, the configuration as disclosed in FIG. 7A, and the present embodiment is implemented in the large LCD. That is, in the configuration as disclosed in (b) of FIG. 7, the density of the unevenness in which the second hologram layer manufactured as described above is symmetrically coupled to the center line C as shown in FIG. 27 to form the hologram is obtained. A composite hologram diffuser is used, which is the highest and lowers in both directions away from the centerline.
이하에서는, 도 28 및 도 29를 참조하여, 본 발명에 따라 상기와 같이 구성된 평판 조명장치의 동작에 대하여 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 28 and FIG. 29, the operation of the flat panel lighting device configured as described above according to the present invention will be described.
먼저 제 1 실시예에 있어서, 도 6의 (a)와 같은 구성에서는, 광원인 램프(21)로 부터 발산한 빛이 도광판(22) 내부에서 전반사되면서(도 28의 점선) 도광판(22) 내부를 진행하다가 홀로그램이 있는 영역(A)에 부딪히면 빛이 산란되면서 반사판(23)을 향하여 진행되고, 반사판으로 향한 광선들은 반사판에 의해 다시 여러 광선으로 산란됨과 동시에 반사되면서(B) 도광판으로 재 입사된다. 도광판으로 재 입사되는 광선이 홀로그램이 없는 영역을 지나게 되면 그대로 도광판 안으로 들어가지만, 홀로그램이 있는 영역(C)을 지나게 되면 홀로그램에 의해 다시 여러 광선으로 산란하면서 도광판 윗면을 향하여 진행하며, 도광판 윗면으로 진행하는 광선이 도광판 윗면과 부딪힐 때 부딪히는 부분(D)에서 일부는 투과하고 일부는 반사하게 된다. D부분에서 반사하며 전반사 조건이 깨진 일부 광선은, 홀로그램이 없는 영역을 향할 경우에는 도광판을 빠져나와 다시 반사판에 부딪히고 부딪힌 부분(E)에서 다시 산란됨과 동시에 반사되며, 홀로그램이 있는 영역을 지나는 광선은 다시 산란하면서 반사판을 향하게 된다. 상기와 같은 과정을 무수히 반복하면서 도광판 윗면으로 나오는 광선의 분포가 도광판 전체에 걸쳐 균일하게 된다. 도광판 윗면을 빠져 나온 광선들의 이후 진행은 종래의 장치에 대하여 설명한 것과 동일하다.First, in the first embodiment, in the configuration as shown in Fig. 6A, light emitted from the lamp 21 serving as the light source is totally reflected inside the light guide plate 22 (dotted line in Fig. 28) inside the light guide plate 22. When the light hits the area A with the hologram, the light is scattered and proceeds toward the reflecting plate 23, and the light rays directed to the reflecting plate are scattered back into the various light beams by the reflecting plate and reflected at the same time (B). . When the light entering the light guide plate passes through the region without the hologram, the light enters the light guide plate as it is, but when the light passes through the hologram area C, the light is scattered by the holograms and propagated toward the top of the light guide plate. When the light rays collide with the upper surface of the light guide plate, part of the light beam is transmitted and part is reflected. Some of the rays reflected in the part D and whose total reflection condition is broken are those which exit the light guide plate when they are directed to the area without the hologram, hit the reflector again, are scattered again at the point E and are reflected at the same time, and pass through the area where the hologram is located. Scatters again and faces the reflector. By repeating the above-described process numerous times, the distribution of light rays emitted from the upper surface of the light guide plate becomes uniform throughout the light guide plate. Subsequent progression of the light rays exiting the top of the light guide plate is the same as described for the conventional device.
한편 도 6의 (b)의 경우에는, 대형 LCD 용으로서의 광량을 충분히 확보하기 위해 도광판의 양쪽에 램프를 사용하는 것 이외에는 도광판이 동작하는 원리는 상기한 내용과 동일하다.On the other hand, in the case of Fig. 6B, the principle of operation of the light guide plate is the same as that described above except that lamps are used on both sides of the light guide plate in order to sufficiently secure the light amount for the large LCD.
또한, 제 2 실시예에 있어서, 도 7의 (a)와 같이 밑면에 제 1 홀로그램층 (47)을 가지고 윗면에는 제 2 홀로그램층(48)이 형성된 도광판(42)을 사용한 평면조명장치는, 도광판 밑면에 형성된 제 1 홀로그램층의 역할은 도 6의 (a)의 구성에서 설명한 바와 같고(도 28 참조), 제 2 홀로그램층은 기존의 도광판 윗면에 인접한 확산판(도 1 (b)의 14)과 거의 유사한 역할을 하게 된다. 그러나 상기와 같이 제 2 홀로그램층을 도광판 윗면에 직접 형성하면 제 2 홀로그램층에 의한 광투과율이 90% 이상 되어, 광투과율이 50~60% 정도 밖에 안되는 기존의 확산판과 비교했을 때 광효율이 현저히 높아진다(도광판 밑면에 형성된 제 1 홀로그램층도 마찬가지임). 또한 홀로그램을 이루는 요철의 크기가 10㎛이하로서, 50~100㎛의 입자로 만들어진 일반 확산판 보다 균일한 광분포를 달성할 수 있게 된다.In addition, in the second embodiment, the planar lighting device using the light guide plate 42 having the first hologram layer 47 on the bottom and the second hologram layer 48 on the top, as shown in FIG. The role of the first hologram layer formed on the bottom of the light guide plate is the same as described in the configuration of FIG. 6A (see FIG. 28), and the second hologram layer is formed of the diffusion plate adjacent to the top of the conventional light guide plate (14 of FIG. 1B). Play a role very similar to). However, when the second hologram layer is directly formed on the light guide plate as described above, the light transmittance of the second hologram layer is 90% or more, and the light efficiency is remarkably higher than that of the conventional diffuser plate having a light transmittance of only 50 to 60%. The same goes for the first hologram layer formed on the bottom of the light guide plate. In addition, the size of the irregularities forming the hologram is less than 10㎛, it is possible to achieve a uniform light distribution than the general diffuser plate made of particles of 50 ~ 100㎛.
도 7의 (b)의 경우에는, 대형 LCD 용으로서의 광량을 충분히 확보하기 위해 도광판 양쪽에 램프를 사용하는 것 이외에는 도광판이 동작하는 원리는 상기한 내용과 동일하다.In the case of Fig. 7B, the principle of operation of the light guide plate is the same as that described above except that lamps are used on both sides of the light guide plate in order to sufficiently secure the amount of light for the large LCD.
앞에서는 본원 발명의 기술적 특징이 특정한 실시예를 중심으로 설명되었으나, 본원 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위내에서도 여러 가지 변형 및 수정을 가할 수 있음은 명백하다.Although the technical features of the present invention have been described with reference to specific embodiments, those skilled in the art to which the present invention pertains may make various changes and modifications within the scope of the technical idea according to the present invention. It is obvious.
상기에서 설명한 방법에 따라 도광판을 제작하면 도광판의 제작 시간이 짧을 뿐만 아니라 제작도 용이하므로, 그러한 도광판을 포함하는 평판 조명장치의 제작비용을 절감하는 것이 가능하게 된다.When the light guide plate is manufactured according to the method described above, the manufacturing time of the light guide plate is not only short, but also easy to manufacture, thereby reducing the manufacturing cost of the flat panel lighting apparatus including the light guide plate.
또한 그와 같은 방법으로 제작된 도광판을 이용하여 도 6 또는 도 7 에 보인 바와 같이 평면조명장치를 구성하고, 도 8의 (a),(b),(c),(d), 도 9의 (a),(b),(c),(d), 도 10의(a),(b) 그리고 도 11의 (a),(b)의 형태중 어느 한 형태로 제작된 제 1 홀로그램층 및 제 2 홀로그램층을 사용하는 평판조명장치의 경우는, 광투과 효율이 90% 이상이 되어, 40~60% 정도의 투과율을 가지는 기존의 확산판을 사용하는 장치보다 LCD의 밝기가 증가되므로, 이로 인해 전력소모가 줄어들게 되는 장점도 있다. 따라서 예를 들어 그와 같은 평판조명장치를 채용하는 노트북 컴퓨터는 기존의 것보다 장시간 사용할 수 있게 된다.In addition, as shown in FIG. 6 or 7 by using the light guide plate manufactured in such a manner, a planar lighting device is constructed, and FIGS. 8 (a), (b), (c), (d), and FIG. First hologram layer made of any one of (a), (b), (c), (d), (a) and (b) of FIG. 10 and (a) and (b) of FIG. In the case of a flat panel lighting device using the second hologram layer, the light transmission efficiency is 90% or more, and the brightness of the LCD is increased compared to a device using a conventional diffusion plate having a transmittance of about 40 to 60%. This also has the advantage of reducing power consumption. Thus, for example, a notebook computer employing such a flat panel lighting device can be used longer than the conventional one.
더 나아가, 도광판의 윗면에 제 2 홀로그램층을 구비하는 형태의 도광판을 사용한 평면조명장치는, 기존에 사용하는 광투과율이 낮은 (50~60%) 별도의 확산판을 불필요하게 하므로, 경제성 및 상기에서 언급한 광효율성 면에서도 우수하게 된다.Furthermore, the planar lighting apparatus using the light guide plate of the form which has a 2nd hologram layer on the upper surface of a light guide plate does not need the separate diffuser plate with low light transmittance (50-60%) used conventionally, and it is economical and the said It is also excellent in light efficiency mentioned in the above.
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