광학시트를 제거한 복합 도광판 설계 연구

Abstract

본 논문에서는 휴대전화용 백라이트 유닛의 광학시트를 줄이면서도 휘도와 휘도균일도 및 시야각을 유지하기 위한 복합 도광판을 설계하고 가공하였다. 복합 도광판의 패턴은 가공성을 고려하여 윗면에는 마이크로 급의 프리즘 패턴을 형성하고 아랫면은 나노 및 마이크로 급의 크기가 다른 두 개의 음각 프리즘 패턴을 형성하였다. 이러한 패턴 형상은 금형 코어를 이용한 사출성형을 통해 복합 도광판의 가공성을 확인하였다. 특히 최적화된 복합 도광판은 프리즘 시트 한 장만을 채용하여 통상적인 백라이트 유닛과 유사한 휘도 4560 cd/<TEX>$m^2$</TEX>, 휘도균일도 83%, 수직 시야각 <TEX>$60^{\circ}$</TEX>, 수평 시야각 <TEX>$56^{\circ}$</TEX>라는 성과를 얻을 수 있었다. 결과적으로 도광판의 윗면과 아랫면에 복합 패턴들을 형성함으로써 기존의 백라이트 유닛에서 확산시트 및 프리즘시트 1장을 제거하여 BLU에 적용될 수 있음을 확인하였다. An integrated light guide plate (LGP) was designed for liquid crystal displays (LCD) without using prism and diffuser sheets. The integrated LGP is textured with micro-patterns on both the top and bottom surfaces. The textures effectively substitute for a single prism-sheet and a diffuser sheet in LCD displays without decreasing the brightness and uniformity. A LCD display with our integrated light guide is simulated to give average luminance of 4560 cd/<TEX>$m^2$</TEX>, luminance uniformity of 83% horizontal viewing angle <TEX>$60^{\circ}$</TEX> and vertical viewing angle <TEX>$56^{\circ}$</TEX>. Therefore an ultra thin (slim) back light unit can be constructed with fewer optical sheets, which reduces the manufacturing cost and so improves price competitiveness.