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KR101345375B1 - all-in-one type light guide plate, backlighting apparatus employing the same and Method for manufacturing the same - Google Patents

all-in-one type light guide plate, backlighting apparatus employing the same and Method for manufacturing the same

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Publication number
KR101345375B1
KR101345375B1 KR1020070002647A KR20070002647A KR101345375B1 KR 101345375 B1 KR101345375 B1 KR 101345375B1 KR 1020070002647 A KR1020070002647 A KR 1020070002647A KR 20070002647 A KR20070002647 A KR 20070002647A KR 101345375 B1 KR101345375 B1 KR 101345375B1
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KR
South Korea
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guide plate
light guide
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prism
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KR1020070002647A
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Korean (ko)
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KR20070097303A (en
Inventor
이홍석
윤응률
Original Assignee
삼성전자주식회사
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Publication date
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Priority to EP20070112840 priority patent/EP1944630B1/en
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Publication of KR20070097303A publication Critical patent/KR20070097303A/en
Priority to US12/749,962 priority patent/US7985533B2/en
Priority to JP2013024143A priority patent/JP5735559B2/en
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Abstract

일체형도광판과 이를 구비하는 백라이트장치 및 일체형도광판 제조방법이 개시된다. 개시된 일체형도광판은 광원으로부터 입사된 광을 전반사시켜 출광시키는 다수의 프리즘형상구조체가 일체로 마련되어 있다. 따라서, 프리즘형상구조체를 일체로 형성함으로써 광특성을 향상시킬 수 있다.Disclosed are an integrated light guide plate, a backlight device including the same, and a manufacturing method of an integrated light guide plate. The disclosed integrated light guide plate is integrally provided with a plurality of prismatic structures for totally reflecting light incident from a light source. Therefore, the optical properties can be improved by integrally forming the prismatic structure.

Description

일체형도광판과 이를 구비하는 백라이트장치 및 일체형도광판 제조방법{all-in-one type light guide plate, backlighting apparatus employing the same and Method for manufacturing the same }All-in-one type light guide plate, backlighting apparatus employing the same and Method for manufacturing the same}

도 1은 종래의 측면 발광형 백라이트 장치를 개략적으로 도시한 측면도,1 is a side view schematically showing a conventional side-emitting backlight device;

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형도광판을 구비하는 백라이트장치를 도시한 정면도, 2 is a front view of a backlight device having an integrated light guide plate according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 일체형도광판을 구비하는 백라이트장치를 도시한 정면도, 3 is a front view of a backlight device having an integrated light guide plate according to another embodiment of the present invention;

도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 일실시예에 따른 일체형도광판을 제작하는 방법을 도시한 도면들, 4A to 4F illustrate a method of manufacturing an integrated light guide plate according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리즘을 형성하도록 자외선을 조사하는 방법을 설명하는 단면도, 5 is a cross-sectional view illustrating a method of irradiating ultraviolet rays to form a prism according to another embodiment of the present invention;

도 6은 프리즘의 두께를 조절하는 다른 방법을 도시한 단면도.6 is a cross-sectional view showing another method of adjusting the thickness of the prism.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

110,210...광원 121,221...도광판110,210 ... light source 121,221 ... light guide plate

122,222...측면 123,223...광경로변환수단122,222 ... Side 123,223 ... Light path conversion means

124,224...프리즘형상구조체 1241,2241...하부124,224 Prism shaped structure 1241,2241 Lower part

1242,2242...상면 125,225...디퓨저1242,2242 ... Top 125,225 ... Diffuser

310...기판 320...디퓨저형상310 ... substrate 320 ... diffuser shape

330...희생층 331,332,334...노광부분330 Sacrifice 331,332,334

335...보충재 410...포토마스크335 Replenishment 410 Photomask

411...관통홀 420...확산판411 through hole 420 diffuser

본 발명은 백라이트 장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일체형도광판을 구비하는 백라이트 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a backlight device and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a backlight device having an integrated light guide plate and a method for manufacturing the same.

일반적으로, 백라이트 장치(back light apparatus)는 액정 표시장치와 같은 평면 표시장치를 조명하는 것으로서, 광원의 위치에 따라 직하방식과 도광판방식으로 구분된다. 도광판방식은 평판방식(flat type)과 쐐기방식(wedge type)으로 나누어진다.In general, a back light apparatus illuminates a flat panel display such as a liquid crystal display, and is classified into a direct method and a light guide plate according to a position of a light source. The light guide plate method is divided into a flat type and a wedge type.

직하방식(direct light type)은 광 출사면 바로 아래에 광원을 두어 면발광이 가능하도록 하는 방식으로, 도광판방식에 비해 여러 개의 광원을 배치하여 휘도를 높일 수 있고, 발광면을 넓게 할 수 있는 장점이 있지만, 그 만큼 소비전력이 많아지며 박형화 할 경우에는 램프의 형태가 투영되어 균일도가 상당히 낮아지기 때문에 박형화가 어렵다는 단점이 있다.Direct light type puts a light source directly under the light emitting surface to enable surface light emission, and it is possible to increase the brightness by placing multiple light sources and widen the light emitting surface than the light guide plate method. However, the power consumption increases by that much, and when thinning, the shape of the lamp is projected, the uniformity is considerably lowered, there is a disadvantage that it is difficult to thin.

도광판방식(light guide type)은 광선을 광 출사면쪽으로 안내하기 위한 도 광판을 사용하며, 광원은 도광판의 측면에 배치시킨 방식으로, 광원의 개수는 도광판 측면의 길이에 국한되지만 박형화가 가능하다는 장점이 있지만, 발광면 전체에 휘도를 균일하게 분포시키기 위한 과정이 직하방식에 비해 복잡한 단점이 있다.Light guide type (light guide type) uses a light guide plate for guiding the light beam toward the light exit surface, the light source is arranged on the side of the light guide plate, the number of the light source is limited to the length of the light guide plate side, but can be thinned However, the process for uniformly distributing the luminance over the entire light emitting surface has a complicated disadvantage compared to the direct method.

평판방식은 모니터나 고휘도가 필요한 경우에 사용되는 것으로, 도광판의 양쪽 또는 네 모서리 모두에 광원을 고정시킬 수 있으며, 여러 개의 광원을 두어 휘도를 높이기 위해서는 도광판의 측면두께가 균일해야 한다.The flat panel method is used when a monitor or high brightness is required. The light source can be fixed to both or four corners of the light guide plate, and the side thickness of the light guide plate must be uniform in order to increase luminance by placing multiple light sources.

쐐기방식은 노트북과 같이 전력소모가 제한되는 경우에 여러 개의 광원을 사용하기 곤란한 장치에 사용되는 것으로, 광원 입사부인 한 쪽 면만 폭을 넓게 하고, 다른 면은 좁게 함으로써 백라이트의 무게도 줄일 수 있다.The wedge method is used in a device that is difficult to use a plurality of light sources when the power consumption is limited, such as a notebook, it is possible to reduce the weight of the backlight by widening only one side of the light source incident portion, and narrowing the other side.

도광판방식에 사용되는 광원으로서 선광원과 점광원을 사용할 수 있다. 선광원은 양 단부의 전극이 관내에 설치되는 냉음극 형광램프(CCFL: cold cathode fluorescent lamp)가 있고, 점광원으로서는 발광다이오드(LED: light emitting diode)가 있다. CCFL은 강한 백색광을 방출할 수 있고 고휘도와 고균일도를 얻을 수 있으며 대면적화 설계가 가능하다는 장점이 있지만, 고주파 교류신호에 의해 작동되고 작동온도범위가 좁다는 단점이 있다. LED는 휘도와 균일도 면에서 CCFL에 비해 성능이 떨어지나, 직류신호 의해 작동되고 수명이 길며 작동온도범위가 넓다. 또, 박형화가 가능하다는 장점을 가진다.A linear light source and a point light source can be used as a light source used for the light guide plate method. The linear light source includes a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) in which electrodes at both ends are installed in a tube, and a light emitting diode (LED) is used as a point light source. CCFLs have the advantage of being able to emit strong white light, achieve high brightness and high uniformity, and allow for large-area designs, but they are operated by high frequency AC signals and have a narrow operating temperature range. LEDs have lower performance than CCFLs in terms of brightness and uniformity, but are driven by direct current signals, have a long lifetime and a wide operating temperature range. In addition, it has the advantage that the thickness can be reduced.

도 1은 종래의 측면 발광형 백라이트 장치를 개략적으로 도시한 측면도이다.1 is a side view schematically showing a conventional side-emitting backlight device.

도 1을 참조하면, 도광판(20)의 양측면(21,22)에는 선광원(10)이 각각 마련되어 있다. 도광판(20)의 하면(23)에는 선광원(10)으로부터 입사된 광을 출광 면(24)으로 방출시키기 위한 광경로변환수단(23)이 형성되어 있다.Referring to FIG. 1, line light sources 10 are provided on both side surfaces 21 and 22 of the light guide plate 20, respectively. On the lower surface 23 of the light guide plate 20, light path converting means 23 for emitting light incident from the line light source 10 to the light exit surface 24 is formed.

도광판(20)의 상측에는 출광면(24)으로부터 출사된 광을 도광판(20)의 상측으로 확산시키기 위한 복수개의 프리즘형상구조체(30)이 마련되어 있다. 프리즘형상구조체는 접착층(31)에 의하여 도광판(20)의 상측에 고정되어 있다.On the upper side of the light guide plate 20, a plurality of prismatic structures 30 are provided to diffuse the light emitted from the light exit surface 24 to the upper side of the light guide plate 20. The prismatic structure is fixed to the upper side of the light guide plate 20 by the adhesive layer 31.

선광원(10)으로부터 도광판(20)에 입사된 광은 광경로변환수단(23)에 의하여 도광판(20)의 출광면(24)으로 방출되며, 접착층(31)을 지나 프리즘형상구조체(30)에 의하여 도광판(20)의 상측으로 퍼져 나가게 된다.Light incident on the light guide plate 20 from the light source 10 is emitted to the light exit surface 24 of the light guide plate 20 by the light path converting means 23, and passes through the adhesive layer 31 to the prism-shaped structure 30. As a result, it is spread out to the upper side of the light guide plate 20.

그런데, 프리즘형상구조체(30)가 접착층(31)에 의하여 도광판(20)의 상측에 고정되어 있기 때문에, 프리즘형상구조체(30)로 입사되는 광은 반드시 접착층(31)을 통과하여야 한다. 접착층(31)은 광을 간섭하기 때문에 광에 영향을 미친다. 특히, 접착층(31)의 접착정도에 따라 성능이 좌우될 수 있으므로, 성능측면에서 접착층(31)은 없는 것이 바람직하다 할 것이다. However, since the prism-shaped structure 30 is fixed to the upper side of the light guide plate 20 by the adhesive layer 31, the light incident on the prism-shaped structure 30 must pass through the adhesive layer 31. The adhesive layer 31 affects light because it interferes with light. In particular, since the performance may depend on the degree of adhesion of the adhesive layer 31, it will be preferable that there is no adhesive layer 31 in terms of performance.

본 발명은 상기 문제점을 감안한 것으로, 프리즘형상구조체와 도광판을 일체로 형성함으로써 성능을 향상시킨 일체형 도광판을 구비하는 일체형도광판 및 이를 구비하는 백라이트장치와 그 제조하는 방법을 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an integrated light guide plate having an integrated light guide plate having improved performance by integrally forming a prism-shaped structure and a light guide plate, a backlight device having the same, and a method of manufacturing the same.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 일체형도광판은 광원으로부터 입사된 광을 전반사시켜 출광시키는 다수의 프리증형상구조체가 일체로 마련되어 있다.In order to achieve the above object, the integrated light guide plate of the present invention is provided with a plurality of pre-enlargement structures that totally reflect light emitted from a light source and emit light.

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본 발명에 따르면, 상기 프리즘형상구조체는 광이 출사되는 상면의 폭이 그 그 하부의 폭보다 더 크게 형성되어 있다.According to the present invention, the prism-shaped structure is formed such that the width of the upper surface where light is emitted is larger than the width of the lower portion thereof.

본 발명에 따르면, 상기 프리즘형상구조체의 상면에는 광을 확산시키는 복수개의 디퓨저가 일체로 형성되어 있다.According to the present invention, a plurality of diffusers for diffusing light are integrally formed on an upper surface of the prismatic structure.

본 발명의 다른 특징에 따르면 , 백라이트장치는
광원과;
상기 광원으로부터 입사된 광을 전반사시켜 출광시키는 다수의 프리즘형상구조체가 일체로 마련되어 있는 일체형도광판;을 구비한다.
본 발명에 따르면, 상기 프리즘형상구조체는 광이 출사되는 상면의 폭이 그 하부의 폭보다 더 크게 형성되어 있다.
본 발명에 따르면, 상기 프리즘형상구조체의 상면에는 광을 확산시키는 다수의 디퓨저가 일체로 형성되어 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 광을 전반사시키는 프리즘형상구조체를 일체로 형성시키는 일체형도광판 제조방법에 있어서,According to another feature of the invention, the backlight device is
A light source;
And an integrated light guide plate having a plurality of prismatic structures for totally reflecting the light incident from the light source and outputting the light.
According to the present invention, the prism-shaped structure is formed such that the width of the upper surface of the light is emitted larger than the width of the lower portion.
According to the present invention, a plurality of diffusers for diffusing light are integrally formed on the upper surface of the prismatic structure.
According to another feature of the invention, in the integrated light guide plate manufacturing method for integrally forming a prism-like structure for total reflection of light,

(a) 기판의 상측에 희생층을 형성하는 단계;(a) forming a sacrificial layer on top of the substrate;

(b) 상기 희생층을 식각하여 원하는 프리즘형상구조체의 형상으로 성형하는 단계;(b) etching the sacrificial layer to form a desired prism-shaped structure;

(c) 상기 프리즘형상구조체의 형상이 성형된 상기 희생층 위에 재료를 도포하여 일체형도광판을 성형하는 단계와;(c) forming an integrated light guide plate by applying a material onto the sacrificial layer in which the shape of the prism structure is molded;

(d) 상기 일체형도광판을 상기 희생층으로부터 분리하는 단계;를 포함한다.(d) separating the integrated light guide plate from the sacrificial layer.

본 발명에 따르면, 상기 (a)단계에서, 상기 희생층의 두께를 조절하여, 프리즘형상구조체의 상면의 폭이 그 하부의 폭보다 크도록 상기 프리즘형상구조체의 형상을 조정한다.According to the present invention, in the step (a), by adjusting the thickness of the sacrificial layer, the shape of the prism-shaped structure is adjusted so that the width of the upper surface of the prism-shaped structure is larger than the width of the lower portion.

본 발명에 따르면, 상기 (b)단계에서, 상기 희생층을 식각하고, 식각된 부분을 일부 채워서 프리즘형상구조체의 두께를 조절한다.According to the present invention, in step (b), the sacrificial layer is etched and the etched portion is partially filled to control the thickness of the prismatic structure.

본 발명에 따르면, 상기 (b)단계에서, 상기 희생층위에 복수의 개구홀이 패턴된 마스크를 위치시키고, 자외선이 확산되도록 상기 개구홀에 조사함으로써 상기 희생층에 성형되는 상기 프리즘의 단면형상이 타원형상이 되도록 한다.According to the present invention, in step (b), a cross-sectional shape of the prism formed in the sacrificial layer is formed by placing a mask having a plurality of opening holes patterned on the sacrificial layer and irradiating the opening holes to diffuse ultraviolet rays. Make it elliptical.

본 발명에 따르면, 상기 (b)단계에서, 상기 희생층위에 복수의 개구홀이 패턴된 마스크를 위치시키고, 자외선을 상기 개구홀에 대하여 서로 대칭되도록 비스듬하게 조사함으로써 상기 희생층에 형성되는 상기 프리즘의 단면이 사다리꼴형상이 되도록 한다.According to the present invention, in step (b), the prisms are formed in the sacrificial layer by placing a mask having a plurality of opening holes patterned on the sacrificial layer, and irradiating ultraviolet rays obliquely to each other with respect to the opening holes. Make cross section of trapezoidal shape.

본 상기 (a)단계 전에, 상기 기판 위에 복수의 디퓨저를 형성하는 단계를 더 포함한다.Before the step (a), further comprising the step of forming a plurality of diffusers on the substrate.

본 발명에 따르면, 상기 희생층을 이루는 재료는 경화성이고, 상기 일체형도광판을 이루는 재료는 탄성력있는 재질로 이루어진다.According to the present invention, the material constituting the sacrificial layer is curable, and the material constituting the integrated light guide plate is made of an elastic material.

본 발명에 따르면, 상기 희생층을 이루는 재료와 일체형도광판을 이루는 재료는 탄성력있는 재질로 이루어진다.According to the present invention, the material constituting the sacrificial layer and the material constituting the integrated light guide plate are made of an elastic material.

본 발명에 따르면, 상기 희생층을 이루는 재료는 탄성력있는 재질이고, 상기 일체형도광판을 이루는 재료는 경화성있는 재질로 이루어진다.According to the present invention, the material constituting the sacrificial layer is an elastic material, and the material constituting the integrated light guide plate is made of a curable material.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형도광판을 구비하는 백라이트장치를 도시한 정면도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 일체형도광판을 구비하는 백라이트장치를 도시한 정면도이고, 도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 일실시예에 따른 일체형도광판을 제작하는 방법을 도시한 도면들이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리즘을 형성하도록 자외선을 조사하는 방법을 설명하는 단면도 이고, 도 6은 프리즘의 두께를 조절하는 다른 방법을 도시한 단면도이다.2 is a front view showing a backlight device having an integrated light guide plate according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a front view showing a backlight device having an integrated light guide plate according to another embodiment of the present invention, and FIG. 4A. 4F are views illustrating a method of manufacturing an integrated light guide plate according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a method of irradiating ultraviolet rays to form a prism according to another embodiment of the present invention. 6 is a cross-sectional view showing another method of adjusting the thickness of the prism.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트장치(100)는 광을 출사하는 광원(110) 및 일체형도광판(120)을 구비한다.2, the backlight device 100 according to an embodiment of the present invention includes a light source 110 and an integrated light guide plate 120 that emit light.

상기 광원(110)은 상기 일체형도광판(120)의 일측면(122)에 마련되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 타측면이나 상기 일체형도광판(120)의 4면에 마련될 수도 있다.The light source 110 is provided on one side 122 of the integrated light guide plate 120, but is not necessarily limited thereto and may be provided on the other side or on four surfaces of the integrated light guide plate 120.

상기 일체형도광판(120)은 도광판(121)의 하측면에 광경로변환수단(123)이 마련되어 있으며, 그 상측면에는 광을 전반사시켜서 상부로 출광시키는 다수의 프리즘형상구조체(124)가 일체로 형성되어 있다. 상기 다수의 프리즘형상구조체(124)는 그 종단면의 형상이 타원형상으로 이루어져 있다. 상기 다수의 프리즘형상구조체(124) 각각의 상면(1242)에는 상기 프리즘형상구조체(124)로부터 출사된 광을 확산시킬 수 있는 다수의 디퓨저(125)가 일체로 형성되어 있다. 따라서, 상기 광원(110)으로부터 출사된 광은 상기 도광판(121)내에 입사된 후, 상기 광경로변환수단(123)에 의하여 상기 프리즘형상구조체(124)쪽으로 향하게 되며, 상기 프리즘(124)을 통과한 광은 다시 상기 다수의 디퓨저(125)를 통과하면서 더 세밀하게 퍼지게 되는 것이다.The integrated light guide plate 120 is provided with a light path converting means 123 on a lower side of the light guide plate 121, and a plurality of prism-shaped structures 124 for totally reflecting light and outputting it to the upper side are integrally formed. It is. The plurality of prismatic structures 124 has an elliptical shape in longitudinal section thereof. The upper surface 1242 of each of the plurality of prismatic structures 124 is integrally formed with a plurality of diffusers 125 capable of diffusing light emitted from the prismatic structures 124. Therefore, after the light emitted from the light source 110 is incident in the light guide plate 121, the light is directed toward the prism-shaped structure 124 by the light path converting means 123, and passes through the prism 124. One light is passed through the plurality of diffusers 125 again and more finely spread.

상기 복수의 프리즘형상구조체(124)는 상기 도광판(121)으로부터 광이 입사되는 하부(1241)과 입사된 광이 출사되는 상면(1242)이 각각 마련되어 있으며, ㅎ하(1241)의 폭(W1)은 상면(1242)의 폭(W2)보다 작게 형성되어 있는 것이 바람직하다. 상기 프리즘형상구조체(124)의 하부(1241)의 폭(W1)과 상면(1242)의 폭(W2)을 형성하는 방법에 대해서는 후술한다.The plurality of prismatic structures 124 are provided with a lower portion 1241 where light is incident from the light guide plate 121 and an upper surface 1242 where the incident light is emitted, and the width W1 of the lower surface 1241 is It is preferable that it is formed smaller than the width W2 of the upper surface 1242. A method of forming the width W1 of the lower portion 1241 and the width W2 of the upper surface 1242 of the prismatic structure 124 will be described later.

상기 광원(110)은 상기 도광판(121)의 일측면(122)에 마련되어 있다. 상기 광원(110)으로부터 출사된 광은 상기 도광판(121)의 일측면(122)을 통하여 상기 도광판(121)내로 입사된다.The light source 110 is provided on one side 122 of the light guide plate 121. The light emitted from the light source 110 is incident into the light guide plate 121 through one side 122 of the light guide plate 121.

도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트장치(200)는 광을 출사하는 광원(210) 및 일체형도광판(220)을 구비한다.Referring to FIG. 3, the backlight device 200 according to another embodiment of the present invention includes a light source 210 and an integrated light guide plate 220 that emit light.

상기 광원(210)은 상기 일체형도광판(220)의 일측면(222)에 마련되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 타측면이나 상기 일체형도광판(220)의 4면에 마련될 수도 있다.The light source 210 is provided on one side 222 of the integrated light guide plate 220, but is not limited thereto, and may be provided on the other side or on four surfaces of the integrated light guide plate 220.

상기 일체형도광판(220)은 도광판(221)의 하측면에 광경로변환수단(123)이 마련되어 있으며, 그 상측면에는 광을 전반사시켜 출광시키는 다수의 프리즘형상구조체(124)가 일체로 형성되어 있다. 상기 다수의 프리즘형상구조체(224)는 도 2에 도시된 상기 프리즘형상구조체(124)와는 상이하게 그 종단면의 형상이 사다리꼴형상으로 이루어져 있다. 상기 다수의 프리즘형상구조체(224) 각각의 상면(2242)에는 상기 프리즘형상구조체(224)로부터 출사된 광을 확산시킬 수 있는 다수의 디퓨저(225)가 일체로 형성되어 있다. 따라서, 상기 광원(210)으로부터 출사된 광은 상기 도광판(221)내에 입사된 후, 상기 광경로변환수단(223)에 의하여 상기 프리즘형상구조체(124)쪽으로 향하게 되며, 상기 프리즘형상구조체(224)를 통과한 광은 다시 상기 디퓨저(225)를 통과하면서 더 세밀하게 퍼지게 되는 것이다.The integrated light guide plate 220 is provided with a light path converting means 123 on a lower side of the light guide plate 221, and a plurality of prismatic structures 124 for totally reflecting light and outputting light are formed on the upper side thereof. . The plurality of prismatic structures 224 have a trapezoidal shape in longitudinal cross-section, unlike the prismatic structures 124 shown in FIG. 2. The upper surface 2242 of each of the plurality of prismatic structures 224 is integrally formed with a plurality of diffusers 225 capable of diffusing light emitted from the prismatic structures 224. Therefore, after the light emitted from the light source 210 is incident in the light guide plate 221, the light is converted toward the prism-shaped structure 124 by the light path converting means 223, and the prism-shaped structure 224 is provided. The light passing through the diffuser 225 passes through the diffuser 225 to be spread more finely.

상기 다수의 프리즘형상구조체(224)는 상기 도광판(221)으로부터 광이 입사되는 하부(2241)과 입사된 광이 출사되는 그 상면(2242)이 각각 마련되어 있으며, 하부(2241)의 폭(W3)은 상면(1242)의 폭(W4)보다 작게 형성되어 있는 것이 바람직하다.The plurality of prismatic structures 224 are provided with a lower portion 2241 to which light is incident from the light guide plate 221 and an upper surface 2242 at which the incident light is emitted, and a width W3 of the lower portion 2241. It is preferable that it is formed smaller than the width W4 of the silver upper surface 1242.

상기한 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형도광판(120)을 제조하는 방법에 대하여 도 4a 내지 도 4f를 참조하여 설명한다.A method of manufacturing the integrated light guide plate 120 according to an embodiment of the present invention as shown in FIG. 2 will be described with reference to FIGS. 4A to 4F.

도 4a를 참조하면, 기판(310)위에 다수의 디퓨저(320)를 형성한다. 상기 기판(310)은 일반적으로 많이 사용되는 SIO2를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 기판(310)위에 상기 다수의 디퓨저(320)를 형성하는 방법은 포토리소그래피를 이용하여 포토마스크를 이용하여 자외선을 조사하여 노광시키고, 노광된 부분을 현상액으로 현상하여 형성한다.Referring to FIG. 4A, a plurality of diffusers 320 are formed on the substrate 310. The substrate 310 preferably uses SIO 2 which is generally used. The method of forming the plurality of diffusers 320 on the substrate 310 uses ultraviolet light using a photomask using photolithography. It is irradiated and exposed, and the exposed part is developed by developing with a developing solution.

도 4b를 참조하면, 상기 다수의 디퓨저(320)가 형성된 기판(310)위에 포토레지스트를 소정두께로 도포하여 희생층(330)을 형성한다. 이때, 상기 희생층(330)의 두께(t)는 상기 프리즘형상구조체(124)의 두께와 밀접한 상관관계가 있으므로, 상기 희생층(330)의 두께(t)를 조절하여 상기 프리즘형상구조체(124)의 두께를 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 희생층(330)의 두께를 두껍게 하여 상기 프리즘형상구조체(124)의 두께도 두껍게 할 수 있으며, 상기 희생층(330)의 두께를 얇게 하여 상기 프리즘형상구조체(124)의 두께를 얇게 할 수 있다.Referring to FIG. 4B, a sacrificial layer 330 is formed by applying photoresist to a predetermined thickness on a substrate 310 on which the plurality of diffusers 320 are formed. In this case, since the thickness t of the sacrificial layer 330 has a close correlation with the thickness of the prism-shaped structure 124, the thickness t of the sacrificial layer 330 is adjusted to adjust the prism-shaped structure 124. ) Thickness can be adjusted. For example, by increasing the thickness of the sacrificial layer 330, the thickness of the prism-shaped structure 124 may also be thick, and by reducing the thickness of the sacrificial layer 330, the thickness of the prism-shaped structure 124. Can be thinned.

도 4c를 참조하면, 상기 희생층(330)위에 일정한 패턴으로 다수의 관통홀(411)이 형성된 포토마스크(410)를 얹혀 놓은 다음, 자외선(UV)을 상기 포토마스크(410)위에 조사한다. 그러면, 자외선(UV)은 상기 다수의 관통홀(411)만을 통과하여 상기 희생층(330)에 조사되고, 나머지부분은 자외선에 노출되지 않는다. 이때, 상기 마스크(410)의 상측에 확산판(420)을 설치하여 자외선(UV)을 확산시킴으로써 상기 다수의 관통홀(411)을 통과한 자외선이 도 4c에 도시된 바와 같이 종단면이 타원형상으로 노광되어 복수의 노광부분(331)을 형성된다. 상기 확산판(420)을 사용하지 않았다면 자외선은 상기 관통홀(411)을 수직방향으로 통과하지만, 상기 확산판(420)을 사용함으로써 자외선은 상기 관통홀(411)을 통과하여 퍼지게 되어 종단면이 타원형상으로 형성되는 것이다.Referring to FIG. 4C, a photomask 410 having a plurality of through holes 411 formed on the sacrificial layer 330 in a predetermined pattern is placed on the sacrificial layer 330 and then irradiated with ultraviolet (UV) light on the photomask 410. Then, ultraviolet light (UV) passes through only the plurality of through holes 411 and is irradiated to the sacrificial layer 330, and the remaining part is not exposed to the ultraviolet light. At this time, the diffusion plate 420 is installed on the mask 410 to diffuse ultraviolet rays (UV), so that the ultraviolet rays passing through the plurality of through holes 411 have an elliptical shape as shown in FIG. 4C. The exposure is performed to form a plurality of exposure portions 331. If the diffusion plate 420 is not used, the ultraviolet light passes through the through hole 411 in the vertical direction, but by using the diffusion plate 420, the ultraviolet light is spread through the through hole 411 so that the longitudinal section is elliptical. It is formed into a phase.

이렇게 상기 노광된 부분(331)의 종단면을 타원형으로 형성하고 상기 희생층(330)의 두께(t)를 조정함으로써 도 2에 도시된 것과 같이 상기 프리즘형상구조체(124)의 하부(1241)의 폭(W1)을 그 상면(1242)의 폭(W2)보다 짧게 형성할 수 있다.The width of the lower portion 1241 of the prismatic structure 124 as shown in FIG. 2 is formed by forming the longitudinal section of the exposed portion 331 in an elliptical shape and adjusting the thickness t of the sacrificial layer 330. It is possible to form (W1) shorter than the width (W2) of the upper surface (1242).

상기 희생층(330)의 두께(t)를 두껍게 하고 자외선을 확산시켜 조사하면 도 6에 도시된 바와 같이 타원형상 또는 도면에 도시되지 않은 원형으로 형성할 수 있는데, 이 경우에는 상기 프리즘형상구조체(124)의 하부(1241)과 상면(1242) 각각의 폭(W1)(W2)을 원하는 치수대로 할 수 없다. 따라서, 상기 프리즘형상구조체(124)의 하부(1241)의 폭(W1)이 상면(1242)의 폭(W2)보다 작게 되는 것을 한도로 상기 희생층(330)을 도포하여 그 두께(t)를 조절하는 것이 바람직하다.When the thickness t of the sacrificial layer 330 is increased and ultraviolet rays are diffused and irradiated, the sacrificial layer 330 may be formed in an elliptical shape or a circular shape not shown in the drawing, as shown in FIG. 6. In this case, the prismatic structure ( The widths W1 and W2 of the lower portion 1241 and the upper surface 1242 of the 124 may not have the desired dimensions. Therefore, the sacrificial layer 330 is applied to a thickness t so that the width W1 of the lower portion 1241 of the prism-shaped structure 124 is smaller than the width W2 of the upper surface 1242. It is desirable to adjust.

도 4d를 참조하면, 상기 복수의 노광부분(331)을 현상액으로 식각하여 없애면, 상기 노광부분(331)의 포토레지스트는 없어지고, 상기 다수의 디퓨저(320)가 노출된다.Referring to FIG. 4D, when the plurality of exposed portions 331 are etched away with a developer, the photoresist of the exposed portions 331 is removed, and the plurality of diffusers 320 are exposed.

도 4e를 참조하면, 상기 다수의 디퓨저(320)가 노출된 상기 희생층(330)위에 탄성력있는 재료(340)를 도포하고 건조시킨다. 그러면, 탄성력있는 재료는 상기 희생층(330)에 형성된 모양대로 성형된다. 이때, 상기 탄성력있는 재료(340)는 PDMS(polydimethylsiloxane)인 것이 바람직하다.Referring to FIG. 4E, an elastic material 340 is coated and dried on the sacrificial layer 330 to which the plurality of diffusers 320 are exposed. Then, the elastic material is molded in the shape formed in the sacrificial layer 330. In this case, the elastic material 340 is preferably PDMS (polydimethylsiloxane).

도 4f를 참조하면, 도 4e단계에서 성형된 일체형도광판(120)을 상기 희생층(330)으로부터 분리시킨다. 이때, 일체형도광판(120)을 이루는 재료는 그 자체에 탄성력이 있기 때문에 상기 희생층(330)으로부터 분리시키는 것이 용이하다. 분리된 상기 일체형도광판(120)은 상기 도광판(121)에 상기 다수의 프리즘형상구조체(124)가 일체로 형성되어 있으며, 상기 프리즘형상구조체(124)의 상면(1242)에는 상기 다수의 디퓨저(125)가 일체로 형성되어 있다.Referring to FIG. 4F, the integrated light guide plate 120 formed in FIG. 4E is separated from the sacrificial layer 330. In this case, since the material forming the integrated light guide plate 120 has elasticity in itself, it is easy to separate the material from the sacrificial layer 330. The separated integrated light guide plate 120 includes the plurality of prismatic structures 124 integrally formed on the light guide plate 121, and the plurality of diffusers 125 on the top surface 1242 of the prismatic structure 124. ) Is integrally formed.

상기 일체형도광판(120)을 이루는 재료는 그 자체가 탄성력이 있는 재질이기 때문에 상기 희생층(330)으로부터 분리될 때까지 탄성력을 가지고 있으면 되고, 분리된 후에는 탄성력을 가지지 않는 것이어도 된다.Since the material constituting the integrated light guide plate 120 is itself a material having elasticity, it may have an elastic force until it is separated from the sacrificial layer 330, and may not have an elastic force after separation.

또한, 상기 희생층(330)을 탄성력있는 재질로 이루고, 상기 일체형도광판(120)을 이루는 재료도 탄성력있는 재질로 형성할 수 있다. 이처럼 상기 희생층(330)과 상기 일체형도광판(120)을 이루는 재료를 탄성력있는 재질로 형성하면, 상기 일체형도광판(120)을 상기 희생층(330)으로부터 분리시키는 것이 훨씬 용이할 수 있다.  In addition, the sacrificial layer 330 may be made of an elastic material, and the material of the integrated light guide plate 120 may be formed of an elastic material. As such, when the material forming the sacrificial layer 330 and the integrated light guide plate 120 is formed of an elastic material, it may be much easier to separate the integrated light guide plate 120 from the sacrificial layer 330.

뿐만 아니라, 상기 희생층(330)은 탄성력 있는 재질로 이루어지고, 상기 일체형도광판(120)을 이루는 재료는 탄성력이 없는 재질(자외선을 쬐면 경화되거나 또는 열에 경화되는 재료)을 이용할 수 있다. 상기 일체형도광판(120)을 이루는 재료가 경화되더라도, 상기 희생층(330)을 이루는 재료가 탄성력이 있기 때문에, 상기 일체형도광판(120)을 상기 희생층(330)으로부터 분리하는 것이 가능하다.  In addition, the sacrificial layer 330 is made of an elastic material, and the material constituting the integrated light guide plate 120 may use a material having no elastic force (a material that is cured by being exposed to ultraviolet rays or is cured by heat). Although the material constituting the integrated light guide plate 120 is cured, since the material constituting the sacrificial layer 330 is elastic, it is possible to separate the integrated light guide plate 120 from the sacrificial layer 330.

상기 기판(310)과 상기 복수개의 노광부분(331)이 형성된 상기 희생층(330)은 성형틀로 이용하여, 도 4e 단계와 도 4f 단계를 반복함으로써 일체형도광판(120)을 대량으로 형성할 수 있다. The sacrificial layer 330 on which the substrate 310 and the plurality of exposure portions 331 are formed may be used as a mold to form the integrated LGP 120 in a large amount by repeating steps 4E and 4F. have.

도 5를 참조하면, 도 3에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 일체형도광판(220)을 형성하기 위한 자외선(UV)의 조사방법이 개시되어 있다. 자외선(UV)을 상기 포토마스크(410)의 다수의 관통홀(411)에 대하여 각각 좌우에서 비스듬하게 대칭하여 조사한다. 그러면, 자외선(UV)은 비스듬하게 상기 관통홀(411)을 통과하여 직진하게 된다. 도면에 도시되지는 않았지만 도면의 앞면과 뒷면에서도 상기 관통홀(411)에 대하여 대칭하게 상기한 바와 동일하게 자외선(UV)을 조사한다. 그러면, 상기 노광된 부분(332)의 종단면은 사다리꼴형상이 되며, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 프리즘형상구조체(224)의 상면(2242)의 폭(W4)은 하부(2241)의 폭(W3)보다 크게 형성될 수 있다.Referring to FIG. 5, a method of irradiating ultraviolet light (UV) to form an integrated light guide plate 220 according to another embodiment of the present invention illustrated in FIG. 3 is disclosed. Ultraviolet rays (UV) are irradiated symmetrically from left and right with respect to the plurality of through holes 411 of the photomask 410. Then, the ultraviolet light UV passes obliquely through the through hole 411. Although not shown in the drawing, ultraviolet rays (UV) are irradiated in the same manner as described above symmetrically with respect to the through hole 411 in the front and rear of the drawing. Then, the longitudinal section of the exposed portion 332 becomes trapezoidal, and as shown in FIG. 3, the width W4 of the upper surface 2242 of the prismatic structure 224 is the width W3 of the lower portion 2241. It can be formed larger than).

도 3에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 일체형도광판(220)은 자외선(UV)을 상기 관통홀(411)에 대하여 비스듬하게 조사하므로 상기 프리즘형상구조체(224)의 상면(2242)의 폭(W4)이 하부(2241)의 폭(W3)보다 항상 넓다. 따라서, 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형도광판(220)처럼 상기 희생층(330)의 두께를 조절하지 않더라도 원하는 모양으로 성형할 수 있다.Since the integrated light guide plate 220 according to another embodiment of the present invention illustrated in FIG. 3 irradiates ultraviolet (UV) obliquely to the through hole 411, the width of the upper surface 2242 of the prism-shaped structure 224. W4 is always wider than the width W3 of the lower portion 2241. Therefore, the integrated light guide plate 220 according to the exemplary embodiment shown in FIG. 2 may be molded into a desired shape without adjusting the thickness of the sacrificial layer 330.

도 6을 참조하면, 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형도광판(120)을 형성하기 위하여, 도 4b 단계에서 상기 희생층의(330)의 두께를 조절하여 상기 프리즘형상구조체(124)의 하부(1241)의 폭(W1) 및 상면(1242)의 폭(W2)을 조절하는 대신에, 상기 노광부분(331)을 완전한 타원형으로 만든 다음 상기 노광부분(331)에 보충재(335)를 채워서 상기 노광부분(331)의 형상을 원하는 형상으로 성형하는 것이다.Referring to FIG. 6, in order to form an integrated light guide plate 120 according to an embodiment of the present invention illustrated in FIG. 2, in step 4b, the thickness of the sacrificial layer 330 is adjusted to adjust the prism-shaped structure ( Instead of adjusting the width W1 of the lower portion 1241 and the width W2 of the upper surface 1242 of the 124, the exposure portion 331 is made to be completely elliptical, and then, 335 is filled to shape the exposed portion 331 into a desired shape.

이때, 상기 보충재(335)의 두께(t1)는 상기 프리즘형상구조체(124)의 상면(1242)의 폭(W2)을 하부(1241)의 폭(W1)보다 크도록 조절하여 형성한다.At this time, the thickness t1 of the filler 335 is formed by adjusting the width W2 of the upper surface 1242 of the prism-shaped structure 124 to be larger than the width W1 of the lower portion 1241.

본 발명의 일 실시예에 따른 일체형도광판(120)을 형성하기 위하여, 그 외의 단계는 동일하게 적용될 수 있다.In order to form the integrated light guide plate 120 according to the exemplary embodiment of the present disclosure, other steps may be equally applied.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 일체형도광판을 구비하는 백라이트장치는As described above, the backlight device having the integrated light guide plate according to the present invention is

첫째, 프리즘형상구조체를 도광판에 일체형으로 형성함으로써 대량생산이 가능하며,First, mass production is possible by integrally forming the prism-shaped structure on the light guide plate,

둘째, 프리즘형상구조체와 도광판이 일체형으로 형성되어 있어, 경계면이 없으므로 광특성이 향상되며,Second, since the prism-shaped structure and the light guide plate are integrally formed, there is no interface, so the optical characteristics are improved.

셋째, 희생층의 두께를 조절함으로써 프리즘형상구조체를 원하는 형상으로 성형할 수 있으며,Third, the prismatic structure can be formed into a desired shape by adjusting the thickness of the sacrificial layer.

넷째, 프리즘의 출사면에 디퓨저를 형성함으로써 광특성을 조절할 수 있는 효과가 있다.Fourth, there is an effect that can adjust the optical properties by forming a diffuser on the exit surface of the prism.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the scope of the present invention. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (24)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 광을 전반사시키는 프리즘형상구조체를 일체로 형성시키는 일체형도광판 제조방법에 있어서,In the integrated light guide plate manufacturing method of integrally forming a prism-like structure for total reflection of light, (a) 기판의 상측에 희생층을 형성하는 단계;(a) forming a sacrificial layer on top of the substrate; (b) 상기 희생층을 식각하여 원하는 프리즘형상구조체의 형상으로 성형하는 단계;(b) etching the sacrificial layer to form a desired prism-shaped structure; (c) 상기 프리즘형상구조체의 형상이 성형된 상기 희생층 위에 재료를 도포하여 일체형도광판을 성형하는 단계와;(c) forming an integrated light guide plate by applying a material onto the sacrificial layer in which the shape of the prism structure is molded; (d) 상기 일체형도광판을 상기 희생층으로부터 분리하는 단계;를 포함하며, 는 상기 (b)단계에서, 상기 희생층위에 복수의 개구홀이 패턴된 포토마스크를 위치시키고, 자외선이 확산되도록 상기 개구홀에 조사함으로써 상기 희생층에서 상기 자외선에 노광된 부분의 종단면 형상이 타원형상이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 일체형도광판 제조방법.(d) separating the integrated light guide plate from the sacrificial layer; wherein, in step (b), a photomask having a plurality of opening holes patterned is positioned on the sacrificial layer, and the openings are formed to diffuse ultraviolet rays. The method of manufacturing an integrated light guide plate according to claim 1, wherein the longitudinal cross-sectional shape of the portion exposed to the ultraviolet rays in the sacrificial layer is elliptical. 제 7항에 있어서,8. The method of claim 7, 상기 (a)단계에서,In step (a), 상기 희생층의 두께를 조절하여, 상기 프리즘형상구조체의 상면의 폭이 그 하부의 폭보다 크도록 상기 프리즘형상구조체의 형상을 조정하는 것을 특징으로 하는 일체형도광판 제조방법.And adjusting the thickness of the sacrificial layer to adjust the shape of the prism-shaped structure such that the width of the upper surface of the prism-shaped structure is larger than the width of the lower portion thereof. 제 7항에 있어서,8. The method of claim 7, 상기 (b)단계에서,In the step (b) 상기 희생층을 식각하고, 식각된 부분을 일부 채워서 프리즘형상구조체의 두께를 조절하는 것을 특징으로 하는 일체형도광판 제조방법.And etching the sacrificial layer and partially filling the etched portion to adjust the thickness of the prism-shaped structure. 삭제delete 삭제delete 제 7항에 있어서,8. The method of claim 7, 상기 (a)단계 전에,Before step (a), 상기 기판 위에 복수의 디퓨저를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형도광판 제조방법.The method of claim 1, further comprising forming a plurality of diffusers on the substrate. 제 7항에 있어서,8. The method of claim 7, 상기 희생층을 이루는 재료는 경화성이고, 상기 일체형도광판을 이루는 재료는 탄성력있는 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 일체형도광판 제조방법.The material constituting the sacrificial layer is curable, and the material constituting the integrated light guide plate is made of an elastic material. 제 7항에 있어서,8. The method of claim 7, 상기 희생층을 이루는 재료와 일체형도광판을 이루는 재료는 탄성력있는 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 일체형도광판 제조방법.The material constituting the sacrificial layer and the material of the integrated light guide plate is a method of manufacturing an integrated light guide plate, characterized in that made of an elastic material. 제 7항에 있어서,8. The method of claim 7, 상기 희생층을 이루는 재료는 탄성력있는 재질이고, 상기 일체형도광판을 이루는 재료는 경화성있는 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 일체형도광판 제조방법.The material constituting the sacrificial layer is an elastic material, and the material constituting the integrated light guide plate is made of a curable material. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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