형상가공을 이용한형상가공을 이용한형상가공을 이용한형상가공을 이용한PrismPrismPrismPrism

고기능 도광판 기술 지원고기능 도광판 기술 지원고기능 도광판 기술 지원고기능 도광판 기술 지원

2003. 12.2003. 12.2003. 12.2003. 12.

지원기관 한국생산기술연구원지원기관 한국생산기술연구원지원기관 한국생산기술연구원지원기관 한국생산기술연구원::::

지원기업 나노엘시디 주식회사지원기업 나노엘시디 주식회사지원기업 나노엘시디 주식회사지원기업 나노엘시디 주식회사::::

산 업 자 원 부산 업 자 원 부산 업 자 원 부산 업 자 원 부

- 2 -

제 출 문제 출 문제 출 문제 출 문

산 업 자 원 부 장 관 귀 하산 업 자 원 부 장 관 귀 하산 업 자 원 부 장 관 귀 하산 업 자 원 부 장 관 귀 하

본 보고서를 형상가공을 이용한 고기능 도광판 기술 지원 지원기간“Prism ”( :

과제의 기술지원성과보고서로 제출합니다2002. 11. 1 ~2003. 12. 31) .

2003. 12. 31.2003. 12. 31.2003. 12. 31.2003. 12. 31.

지원기관지원기관지원기관지원기관 :::: 한국생산기술연구원한국생산기술연구원한국생산기술연구원한국생산기술연구원

주 덕 영주 덕 영주 덕 영주 덕 영

지원기업지원기업지원기업지원기업 :::: 나오엘시디 주식회사나오엘시디 주식회사나오엘시디 주식회사나오엘시디 주식회사

강 선 기강 선 기강 선 기강 선 기

지원책임자 김철호 선임연구원지원책임자 김철호 선임연구원지원책임자 김철호 선임연구원지원책임자 김철호 선임연구원::::

참여연구원 이성일 수석연구원참여연구원 이성일 수석연구원참여연구원 이성일 수석연구원참여연구원 이성일 수석연구원::::

- 3 -

목 차목 차목 차목 차

제 장 서론제 장 서론제 장 서론제 장 서론1111

제 절 기술지원 필요성제 절 기술지원 필요성제 절 기술지원 필요성제 절 기술지원 필요성1111

제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표2222

제 절 기술지원 내용제 절 기술지원 내용제 절 기술지원 내용제 절 기술지원 내용3333

제 장 본론제 장 본론제 장 본론제 장 본론2222

제 절 기술지원 성과제 절 기술지원 성과제 절 기술지원 성과제 절 기술지원 성과1111

제 절 기술지원 수행제 절 기술지원 수행제 절 기술지원 수행제 절 기술지원 수행2222

제 장 결론제 장 결론제 장 결론제 장 결론3333

참고문헌참고문헌참고문헌참고문헌

부 록부 록부 록부 록

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제 장 서 론제 장 서 론제 장 서 론제 장 서 론1111

제 절 기술지원 필요성제 절 기술지원 필요성제 절 기술지원 필요성제 절 기술지원 필요성1111

형상가공을 이용한 의 고기능화는 세계적인 추세임Prism Back light Unit .○

매 제거 효과는 단순한 원가 절감의 문제가 아니라 공정 단순화Prism sheet 1 ,○

에 의한 불량률 감소 공정 자동화 등 부가적인 효과가 더욱 기대됨, .

일본에서는 년부터 형상가공을 이용한 고기능 도광판의 개발이 시작1999 prism○

되었으나 현재 양산에 성공한 업체는 없음, .

년 삼성전자에서 형상 가공기를 도입하였지만 광학 프로그램을 이2002 prism ,○

용한 단순한 시뮬레이션에 의존한 개발에 한계 노출 상태임.

형상 가공을 도광판에 삽입하기 위해서는 기존에 사용하던 방식과는 다른Prism○

방식으로 를 구성하여야 하며 가공한 형상과 호환될 수 있Back Light Unit , prism

는 의 개발이 병행되어야 할 것임sheet .

형상가공을 이용한 고기능 도광판 개발은 시행착오를 줄이기 위한 다양한Prism○

방법의 시뮬레이션 이것을 금형에서 실현하기 위한 정확한 형상가공 성형, prism ,

된 제품의 에서의 정확한 광 특성 평가에 의한 피드백 등이 원활하Back Light Unit

게 이루어져야 함.

- 5 -

형상가공은 마이크로 단위의 가공이기 때문에 가공 중 발생되는 버Prism (burr)○

에 의해 광학적 특성이 손상되기 쉬우며 이를 방지하기 위한 가공 방법 및 전후처,

리 방법의 개발이 필요할 것으로 판단됨.

광원으로 사용되는 의 광학적 특성에 의해 형상가공은 시야각에 의한LED prism○

휘선을 발생시킨다 이것 또한 디스플레이 장치에서 배제되어야 할 요소이며 이러. ,

한 것은 도광판과 의 접촉면에 이라는 광확산 부위를 삽입하는 것에LED serration

의해 해결할 수 있다 의 정확한 설계를 위해서 광학 시뮬레이션에 의해. serration

최적의 광 확산 각도와 피치를 선정해야 함.

제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표2222

형상가공을 위한 가공 방법 및 전후처리 방법의 개발을 지원하여 설계자가Prism

원하는 형상의 가공이 이루어 질 수 있도록 하며 성형된 제품의, Back Light Unit

에서의 광 특성 평가를 지원하여 성능 향상을 위한 지표를 제시.

- 6 -

제 절 기술지원 내용제 절 기술지원 내용제 절 기술지원 내용제 절 기술지원 내용3333

기존 제품의 문제점 파악Back Light Unit○

제작 공정 분석Back Light Unit○

면광원 사용 문제점 분석○

형상 가공 업체 파악Prism○

마이크로 정밀 가공 가능 업체 파악-

설계 형상 구현 가능 업체 파악-

광학 시뮬레이션의 적정성 분석○

- Light tool demo.

- Code V demo.

광원부 음영제거 기술 지원○

시물레이션- Light tool

광 특성 분석 장치 이용-

불필요한 광학적 특성 발현 인자 분석○

제품 성형면의 경면 처리 필요성 파악-

가공 형상의 경면성 파악-

제품 평가와 방향성 제시○

- 7 -

제 장 본 론제 장 본 론제 장 본 론제 장 본 론2222

제 절 기술지원 성과제 절 기술지원 성과제 절 기술지원 성과제 절 기술지원 성과1111

관련 최신 제품 분석 및 해외 기슬동향 분석 형상 가공을Back Light Unit , prism

위한 진동 해석 및 미세 버 발생의 원인 분석 기존 조립 공정 분석을 통하여 기존,

가공 조립 개선 지원 간이 광 특성 실험 장치를 통한 시제품 설계 기술지원을 수, ,

행하여 기업에서의 애로기술 지원 사업을 수행하였다.

동종 업계의 타 회사는 일본의 선진 기업으로부터의 기술 수입에 의존 하려는 경향

이 일반화 되어 있으며 당 기술지원 기업에서는 선진 기술의 국산화 및 생산성 향,

상으로 원가 절감에 의한 경제성 있는 제품 개발을 적극 추진 중에 있다.

당 기술지원의 결과는 형상가공을 도광판에 적용한 것으로 양산되고 있는 제prism

품의 일부를 개조하여 양산 가능성을 검증한 것으로 기존 실험실 단위의 연구와,

비교될 수 있을 것이며 관련 업계로의 파급이 크다 할 수 있겠다.

시장 분석 및 제품의 수요 조사시장 분석 및 제품의 수요 조사시장 분석 및 제품의 수요 조사시장 분석 및 제품의 수요 조사1.1.1.1.

가 국내외 시장 및 규모 자료 조사 결과가 국내외 시장 및 규모 자료 조사 결과가 국내외 시장 및 규모 자료 조사 결과가 국내외 시장 및 규모 자료 조사 결과.·.·.·.·

정부 기관에서의 자료 검색 능력 향상○

업계의 국내외 생산 규모 및 시장성○

시장규모 수출입 현황 품목별 해외시장 동향, ,○

- 8 -

국내외 관련 업계 현황○

형상 가공Prism○

기술 독점 및 기술 수출 방향 가능성 검토 결과 개발도상국 이전 가능 기술○

나 기술 자료의 분석나 기술 자료의 분석나 기술 자료의 분석나 기술 자료의 분석....

일본 및 미국의 관련 최신 논문 분석 및 지원○

도면 관리를 위한 도면체계화○

기술 용어 절리○

관련 최신 특허 기술 현황 분석 및 지원○

형상 가공 관련- Prism

최적 형상- Prism , Pitch, Depth

형상 가공 기계장비 보유 현황 및 관련 구축 지원Prism Infra.○

관련 업체간 방안 제공Cross Reference .○

형상 가공 공정 분석형상 가공 공정 분석형상 가공 공정 분석형상 가공 공정 분석2. Prism2. Prism2. Prism2. Prism

가공 공정 분석○

최적 형상 피치 깊이 선정- prism , ,

가공 바이트 발주-

가공면 처리-

마이크로 버 제거-

최적의 확산 패턴 가공-

- 9 -

최적 형상 선정○

광학 시뮬레이션에 의한 시행착오-

광 흐름 해석에 의한 최적 성형 형상 선정-

가공 바이트 발주○

팁 형상의 정확성 검토- (tip)

내마모성 검토-

가공면 처리○

니켈 합금 도금 처리-

가공면 경면 발생 확인-

마이크로 버 제거○

진동 해석 실시-

등의 불필요한 광학 현상 제거- Rainbow, moire

가공 장비 보유 업체에 대한 장비 개선 방향 제시-

최적의 확산 패턴 가공○

매 제거에 의한 외관 성능 저하 방지- Sheet 1

도광판 상면에 확산 패턴을 추가하여 외관 성능 향상-

가공 장비 개선 지원가공 장비 개선 지원가공 장비 개선 지원가공 장비 개선 지원3.3.3.3.

가 마이크로 단위 가공 장비가 마이크로 단위 가공 장비가 마이크로 단위 가공 장비가 마이크로 단위 가공 장비....

- 10 -

가공 가능 장비 보유 구축Infra.○

기술 자료 및 국내외 기술 수준 조사○

모델링 설계 기술3D○

기존 가공 관련 특허 회피- prism

시뮬레이션 및 설계 고려 요인 지원○

축 가공 장비 사용 방안 지원6○

설계 기술 지원-

마이크로급 설계와 가공에서 발생 가능한 오차 및 오류 수정 방안 제시○

나 가공면의 경면성 확보 기술 지원나 가공면의 경면성 확보 기술 지원나 가공면의 경면성 확보 기술 지원나 가공면의 경면성 확보 기술 지원....

경면은 제품에서 발생할 수 있는 불필요한 광학적 특성을 배제하기 위한 전제○

조건임.

바이트의 내구성 향상 및 가공 중 바이트 마모에 의해 발생 할 수 있는 가공 편○

차 발생 억제

도금에 의한 경면성 확보○

도금 성분 조정에 의한 바이트 내구성 향상○

도금 관련 구축 지원Infra.○

자체 비교 축적 중 도금 성분 및 도금량 조정에 의한 가공 축data ( know-how○

적)

다 마이크로 버 제거 기술 지원다 마이크로 버 제거 기술 지원다 마이크로 버 제거 기술 지원다 마이크로 버 제거 기술 지원....

가공 중 발생할 수 있는 마이크로 버는 설계에서 표현할 수 없는 변수로 정확한○

시뮬레이션 및 시행착오법의 수행을 위해 반듯이 제거되어야 할 필연적인 부가발생

변수임.

- 11 -

현상 제거- Rainbow, moire

진동해석을 이용한 가공 장비에 의해 발생할 수 있는 차 발생 요인 제거1○

현상 제거Rainbow○

가공 중 바이트와 가공면의 마찰에 의해 발생되는 미세 떨림은 가공 후- rainbow

현상으로 나타남.

가공 중 예측 불가능하며 실제 가공 후 나타나는 현상에 의해 판단 가능- , .

라 확산 패턴 가공 기술 지원라 확산 패턴 가공 기술 지원라 확산 패턴 가공 기술 지원라 확산 패턴 가공 기술 지원

제거에 의한 디스플레이 상의 외관 악화 방지 기술임Sheet .○

미세 형상의 도트 가공 관련 설계 기술 지원○

가공 관련 방법 지원-

미세 형상 도트 설계 방법 지원-

선진 샘플 분석 지원-

불필요한 광학 현상의 발생을 방지하기 위한 방법으로 확산 패턴용 가공면의 경○

면처리 제시

하면의 패턴에 의한 종속 변수임을 증명prism .○

패턴에 의해 변동되어야 함- Prism .

외관 성능 개선을 위해 필요-

패턴은 전체적인 휘도와 균일도를 조정할 수 있지만 부분적인 명암부 처- Prism ,

리에 치명적인 약점을 가지고 있음.

- 12 -

가공 장비의 한계- Prism

광학 현상 분석 기술지원광학 현상 분석 기술지원광학 현상 분석 기술지원광학 현상 분석 기술지원4.4.4.4.

가 광 특성 분석 장치가 광 특성 분석 장치가 광 특성 분석 장치가 광 특성 분석 장치....

도광판에서 출사되는 광자 추적에 의한 패턴 개선 방향 제시prism○

시야각 분석에 의한 광자 방출 현황 분석○

도광판 상면과 하면의 역할 분석 기술지원○

사출에 의해 발생할 수 있는 제품의 오차 한계에 관한 분석 기술지원○

광 특성 분석 자료와 시뮬레이션 자료와의 및 오차 수정 방법 기술지matching○

원

나 광학 이론 등의 교육지원나 광학 이론 등의 교육지원나 광학 이론 등의 교육지원나 광학 이론 등의 교육지원....

제품 개발에 필요한 기초 광학 이론 교육 실시○

관련 기술 이론 교육 실시TFT-LCD○

디스플레이 장치에 대한 기술 자료 분석 지원○

관련 특허 기술 분석 및 기존 특허 회피 기술 개발 방법 지원○

설계 기술지원3D○

- 13 -

제 절 기술지원 수행제 절 기술지원 수행제 절 기술지원 수행제 절 기술지원 수행2222

디스플레이 기술 분석 및 세부 기술 개요디스플레이 기술 분석 및 세부 기술 개요디스플레이 기술 분석 및 세부 기술 개요디스플레이 기술 분석 및 세부 기술 개요1.1.1.1.

시간 및 장소의 제한을 넘어 언제라도 어디서라도 쌍방향으로 정보를 교환하“ ”, “ ”

는 인터넷 시대의 전자디스플레이로써 가볍고 얇고 저 소비 전력을 지닌 액정디스, ,

플레이의 뛰어난 휴대성능으로 인해 그 응용제품이 광범위하게 전개되어지고 있다.

대형제품으로는 노트북컴퓨터 모니터 최근에는 대형 텔레비전까지 이용되어지고, ,

있으며 또한 중소형제품으로는 비디오카메라 디지털카메라 카네비게이션, , , PDA,

휴대전화 게임기기 프로젝터에 이용되어지고 있다 액정디스플레이의 응용시장이, , .

형성된 것은 년대 전반에 탁상시계 손목시계에 사용되기 시작해서부터이다1970 , .

반도체의 직접회로에 의한 저전압 저소비전력 구동방식에 확립과 더불어CMOS ,

휴대성능을 한층 발전시키고 또한 대형화 대용량화 컬러화 되면서부터 액정디스플, ,

레이의 표시성능의 향상을 꾀하기 시작 하였다 년대의 액정디스플레이의 시장. 2000

은 약 조원을 넘는 규모에 이르고 있다13 .

가 전자 디스플레이가 전자 디스플레이가 전자 디스플레이가 전자 디스플레이....

액정은 자연계에서는 생체막 조직 등에서 볼 수 있는 유기고분자이고 년 오, 1988 ,

스트리아의 식물학자인 가 안식향염에스테르의 가열 실험 중에 발견하게Reinitzer

되고 그 검사의뢰를 받은 독일의 결정 광학자 에 의해 어떤 온도범위에Lehmann “

서 액체의 유동성과 고체결정의 광학적 이방성의 쌍방을 다 갖추고 있는 물질 이라"

는 뜻에서 액정이라고 명칭을 부쳤다.

- 14 -

이러한 액정물질을 발견한 이래 약 세기는 오로지 물성의 연구만 진행되었다3/4 .

미국 사의 가 전기신호에서 광을 변조하는 액정의 전기광학효과를 이RCA Heilmeier

용하여 액정디스플레이를 발명한 것이 년이므로 전자디스플레이로서는 약1968 30

년의 역사밖에는 되지 않는다 액정디스플레이의 분류표도 여러 가지가 있다 표시. .

내용으로는 숫자 및 알파베트 등을 소수의 고정패턴인 명암의 조합으로 표현하는

세그멘트형이 있고 또한 작은표시단위 화소 를 행렬 상으로 다수나열하여 임, ( :Pixel)

의의 형상을 표현하는 매트릭스형이 있으며 현재에는 후자가 액정 디스플레이의,

주류를 이루고 있다 매트릭스형은 액정의 구동전압 인가 시에 스위치로써 트랜지.

스터 및 다이오드 등 전기적 활성소자를 이용하는 형이 있으며 액정자active matrix

체가 스위치의 역할을 담당하는 단순 매트릭스형 이 있다 액정 그(passive matrix) .

자체는 발광하지 않기 때문에 다른 광원이 필요하게 되고 광을 변조하는 액정층의

뒷면에 광원을 갖고 투과광량을 제어하는 투과형과 액정층 뒷면에 반사판을 갖고

외부광원의 반사광을 변조하는 반사형이 있다 색의 표시에 있어서는 컬러필터를.

내장하고 여러 가지 색표현이 가능한 컬러형과 단순표시의 모노크로형이 있다 이.

이외에도 액정의 동작모드에 의한 분류표도 있다 현재 일반적으로 이용되어지고.

있는 것은 액정으로 이것은 도 비틀려져 화면을 표시하는Nematic 90 Twisted

액정이 널리 이용되어지고 있다Nematic(TN) .

- 15 -

그림 컬러 액정 디스플레이의 구조개념그림 컬러 액정 디스플레이의 구조개념그림 컬러 액정 디스플레이의 구조개념그림 컬러 액정 디스플레이의 구조개념2.1 TFT2.1 TFT2.1 TFT2.1 TFT

구동전압비안가시구동전압비안가시구동전압비안가시구동전압비안가시(a)(a)(a)(a) 인가시인가시인가시인가시(b)(b)(b)(b)

그림 액정의 광전변환동작그림 액정의 광전변환동작그림 액정의 광전변환동작그림 액정의 광전변환동작2.2 TN2.2 TN2.2 TN2.2 TN

- 16 -

나 구조와 동작원리나 구조와 동작원리나 구조와 동작원리나 구조와 동작원리....

노트북컴퓨터 및 액정모니터에 탑재되어 컬러브라운관의 성능에 필적하는 뛰어난

표시기능을 보이고 있는 것이 아몰화스실리콘 를 이용한TFT(Thin Film Transistor)

액티브매트릭스 투과형 컬러 액정디스플레이 이다 그 구조적인 개념도를 그림. 2.1

에 나타내었다 주된 구성요소는 패널 뒷면에 위치한 면발광체인 백라이트. (back

백라이트로부터의 투과광량제어와 유색필터의 기능을 담당하는 액정 패널light), ,

그리고 그 주변의 액정구동 회로로 이루어져 있다 지금부터 그림 의 상세 단면. 2.2

도를 참조하면서 그 구조와 동작원리를 설명 한다 액정 패널은 두께 정도. 0.7 mm

의 유리기판 매와 그 사이에 주입한 두께 정도의 액정층 기판의 양외면에2 5 ,㎛

붙쳐진 매의 편광판으로 구성 되어 있다 한편 유리 기판이 컬러필터의 유리기판2 .

으로 그 내면에는 광의 원색 즉 의 미세한 유리필터의 도트 가 배열되어, 3 , RGB (dot)

있다 컬러표시의 최소단위가 되는 화소는 한 변의 길이 화소피치 가 약. ( ) 0.25 -

의 정사각형의 모양이고 도트의 트리오로 구성되어 각 도트의 밝기 휘0.3 mm RGB (

도 를 조합시켜 미세한 화소영역마다 가색 혼합시켜 임의의 색을 표현 한다 의) . TFT

유리기판 내면의 컬러필터 도트에 상당하는 위치에는 도트투명전극이 줄지어 있고

컬러필터 측면을 덮고 있는 공통투명전극과의 사이에 전기용량을 형성하여 액정구

동전압을 보유함과 동시에 액정분자의 배향상태를 바꾸어 투과광량을 변화시키고

최종적으로는 각 도트의 휘도를 제어 한다 각각의 도트의 미세한 영역에서 투과광.

량의 제어방법과 구동전압인가에 의한 액정분자의 방향설정의 변화 구동전압과 액,

정 패널의 투과광량과의 관계를 그림 을 이용하여 보다 구체적으로 기술 한다2.3 .

광원측의 편광판을 빠져나가 편광면이 한 방향으로 갖추어진 입사광은 유리기판을

경유하여 액정층으로 유도 된다.

- 17 -

액정분자는 봉의 형상을 지니고 있으며 봉의 길이방향으로 모든 분자방향이 이루어

지는 성질을 가지고 있다 또한 액정층은 층 내에세 액정분자의 방향이 도 틀어. 90

지기 때문에 액정층과의 접착면에는 액정분자의 방향을 제어하는 배향막이 설치되

어 있다 액정층에 전압을 인가하지 않는 그림 의 경우 입사광의 편광면은 액. 2.2(a)

정분자의 비틀림에 따라 회전하고 입사측과는 편광방향을 바꾸어 위치한 제, 90 ° 2

의 편광판을 투과하여 출사광으로서 관측되어 밝은 상태가 된다.

그림 액정구동전압과 상대투과 광량그림 액정구동전압과 상대투과 광량그림 액정구동전압과 상대투과 광량그림 액정구동전압과 상대투과 광량2-32-32-32-3

한편 액정층에 충분한 전압을 걸은 그림 의 경우 유기전계에 의해 액정층, 2.2(b) ,

내에서의 액정분자배열은 긴축의 방향이 전계에 평행하는 방향으로 변화 한다 그.

결과 편광면의 회전현상은 없어지고 제 의 편광판에서 광이 흡수 차단되어 출사, 2 ,

되는 광은 관측할 수가 없게 되는 어두운 상태가 된다.

- 18 -

양자의 중간상태에서의 투과광량은 어떤 경계치의 전압을 넘게 되면 서서히 감소되

어 전압의 변화에 대한 투과광량의 변화는 연속적이 되고 전압을 정밀하게 제어하,

게 되면 중간의 밝고 어두운 명암의 단계를 임의로 선정할 수가 있다 전기광학의.

효과를 일으키는 전계를 인가하면 분자가 움직이거나 입사광 편광면이 회전하는 현

상은 각각의 액정분자내의 긴축방향과 짧은 축방향과의 전자밀도가 불균일하여 생

기는 굴절율 및 유철율의 이방성 때문에 생기는 것이다 더욱이 실제의 액정디스플. ,

레이에 이용되는 액정분자는 단일조성이 아니라 구동전압에 대한 응답특성 및

전압값 굴절율 이방성 및 점도 동작온도범위의 설정 등 여러 가지 특성threshold , ,

을 잘 맞추기 위하여 많은 종류를 적절히 혼합한 것이다 매트릭스 액정 디스플레.

이에서는 여러 가지의 표시패턴을 시시각각 변화시켜 표시하기 위한 마무리 작업이

필요하다 그림 의 주변회로를 포함한 패널의 정면도를 참조해가면서 설명한다. 2.4 .

- 19 -

그림 판넬 정면도그림 판넬 정면도그림 판넬 정면도그림 판넬 정면도2,42,42,42,4

기판 단자의 수평 드라이버로부터 가로방향으로 연장시킨 배선들은 각 도트의TFT

액정분자를 향하여 각각의 휘도레벨에 대응하는 액정구동전압을 병렬로 보내기 위

한 신호선 이다 그것들과 직교하고 수직드라이버로부터 세로방향으로 나열되어 있.

는 배선들은 그 배선에 따른 다수의 스위치를 적절히 다이나믹하게 하고 액TFT ON

정구동전압을 도트투명전극에 인가하는 주사선 이다 양배선의 교점에 위치한. TFT

의 게이트전극은 주사선에 소스전극은 신호의 배선에 드레인 전극은 각각의 도트, ,

투명 전극에 접속 된다 구동회로계는 컨트롤러 수직드라이버 수평드라이버로 구. , ,

성되고 컴퓨터 본체 등으로부터 화상데이터의 입력신호를 받아 패널 상에 나열되어

있는 개개의 포트에 적절한 타이밍에서 액정구동전압을 순차적으로 배송한다.

- 20 -

도트클럭 신호의 어떤 하나의 타이밍 팬널에 동기하여 하나의 화소의 도트 트RCB

리오의 휘도레벨에 대응하는 입력신호가 병렬로 콘트롤러에 들어가게 된다 노RCB .

트북용에서는 치화된 다비트의 디지털 입력이 일반적이다 입력신호는 콘트롤2 RCB .

러 내에서 휘도단계의 기준전압에 참조되어 액정재료특성에 맞는 적절한 액정 구동

전압값으로 변환한 후 접속회로기판을 경유하여 수평드라이버에 서서히 전송 된다, .

하나의 주사선에 따르는 모든 도트 수평방향 화소수의 약 배에 상당함 의 구동전( 3 )

압이 수평드라이버의 래치회로와 일치하는 상태에서 주사선에 펄스를 가하면 회의1

주사 라인분에 해당 가 완료 된다 같은 형태의 주사를 수직방향의 화소수많큼 차(1 ) .

례차례로 반복하면 하나의 화면그림이 그려지게 되는 것이다 컬러액정에서는. TFT

보통 초간에 매의 화상이 실행되어야지만 보는 사람의 눈의 아름거림 등이 없1 60

는 화상을 실현 시킬 수 있게 된다 백라이트계는 그림 에 나타내는 것과 같이 직. 2

경 정도의 파장을 발광하는 냉음극형광관의 광원 단면으로부터의 입2 mm RGB 3 ,

사광을 유도하고 방향을 바꾸어 면광원화하는 도광판 도광판과 액정팬널 사이에,

조도를 균일화하는 확산시트 등으로 구성 되어 있다 그림에는 노트북 컴퓨터 등에.

많이 쓰이는 형광관 한 개의 예를 도시 하였다 보다 고휘도가 요구되는 모니터 용.

도에서는 도광판의 두 가장자리에 형광관을 개씩 장착하는 경우도 있다 이들 형2 .

광관은 표시영역외측의 가장자리를 따라 위치하고 있으므로 이들을 사이드라이트

형이라고도 칭한다 대형 모니터 및 용도에는 패널의 뒤쪽면에 다수의(side light) . TV

형광관을 병령 연결시킨 수직하향형의 구조를 취하고 있는 것도 있다.

- 21 -

다 의 구성다 의 구성다 의 구성다 의 구성. Back light Unit. Back light Unit. Back light Unit. Back light Unit

1) Prism sheet1) Prism sheet1) Prism sheet1) Prism sheet

가가가가) Brightness Enhancement Film (BEF)) Brightness Enhancement Film (BEF)) Brightness Enhancement Film (BEF)) Brightness Enhancement Film (BEF)

은 의 독특한 미세 프리즘 구조3M BEF(Brightness Enhancement Film) 3M

를 이용하여 빛의 각도를 유효한 방향으로 모음으로(Micro-fine prismatic pattern)

써 의 효율을 증가시켜주는 제품이다 기존의 밝기를 증가시켜backlight . LCD 110%

주는 는 의 세대 제품이고 에 비하여 개선된 공정에서 생산되고 있BEFII BEF 2 BEF

으며 구조면에서도 보다 얇고 효율적이다 특히 는 모아레 현상 없이. BEFII (moire)

밝기를 증가시킨다.

의 원리의 원리의 원리의 원리BEFBEFBEFBEF 적용 예적용 예적용 예적용 예 성능분석표성능분석표성능분석표성능분석표

그림 의 원리 및 적용 예그림 의 원리 및 적용 예그림 의 원리 및 적용 예그림 의 원리 및 적용 예2,5 BEF2,5 BEF2,5 BEF2,5 BEF

- 22 -

나 배터리와 램프의 수명 연장나 배터리와 램프의 수명 연장나 배터리와 램프의 수명 연장나 배터리와 램프의 수명 연장))))

효율적이고 첨단의 컴퓨터일지라도 일반적인 사용조건에서는 를 밝히Laptop LCD

는 램프가 배터리의 전력을 많이 소모시킨다 를 사용함으로써 램프의 전력 소. BEF

모를 줄이고 충전 후의 컴퓨터 사용시간을 연장시킬 수 있다 또한 램프사용에 따.

른 전력을 줄이고 램프의 열 발생을 줄임으로써 램프의 수명 역시 연장시킬 수 있

다.

다 의 특허 등록 필름다 의 특허 등록 필름다 의 특허 등록 필름다 의 특허 등록 필름) 3M) 3M) 3M) 3M

와 관련된 주요 제조기술등의 특허권이 에 귀속되어 있어 다른 필름으로는BEF 3M

와 같은 효과를 낼 수 없다BEF .

라 생산라인에 즉각적 적용 가능라 생산라인에 즉각적 적용 가능라 생산라인에 즉각적 적용 가능라 생산라인에 즉각적 적용 가능))))

는 원하는 모양의 필름 형태로 제공된다 따라서 접착 등 조립 상 추가의 공정BEF .

이 필요 없고 대부분의 에 적용 가능하다 두께가 인치 정도로 얇아Backlight . 0.006

모니터의 무게나 두께에 영향을 주지 않는다.

마 적용 범위마 적용 범위마 적용 범위마 적용 범위))))

는 대부분의 및 확산형 광원에 적용가능하다 구체적으로 컴퓨터BEF . LCD, Laptop ,

이동통신장비 등에 적용가능하다Camcorder, , Navigator .

- 23 -

바 의 원리바 의 원리바 의 원리바 의 원리) BEFII) BEFII) BEFII) BEFII

는 빛의 밝기를 증가시키기 위해서 빛의 굴절과 반사원리를 이용한다 그림에BEFII .

서와 같이 전면으로 향하는 빛은 굴절시켜서 사용자의 시야 범위로 보내고 이 범위

를 벗어난 빛들은 유효한 각도를 가질 때까지 계속 반사시킨 후 유효한 방향으로

빛이 향하게 한다.

2) Dual Brightness Enhancement Film (DBEF)2) Dual Brightness Enhancement Film (DBEF)2) Dual Brightness Enhancement Film (DBEF)2) Dual Brightness Enhancement Film (DBEF)

은 특허를 받은 얇은 필름 형태의3M Dual Brightness Enhancement Film (DBEF)

반사형 이다 테크놀러지는 빛이 의 에 흡polarizer . Reflective LCD bottom polarizer

수되는 것을 방지해준다 이렇게 흡수되어 실광 될 것을 다시 사용할 수 있도록 해.

줌으로써 는 디스플레이의 밝기를 강화시켜주는 역할을 한다3M DBEF .

그리고 이렇게 추가로 강화된 빛은 의 시야각을 넓혀주고 또한 전력 소비도 막LCD

아준다 이 제품은 보다 얇은 두께를 가지고 있으며 디스플레이의 무게나. 0.006"

두께도 줄일 수 있도록 해준다.

- 24 -

표 특성 표표 특성 표표 특성 표표 특성 표2.12.12.12.1

그림 특성그림 특성그림 특성그림 특성2.6 3M DBEF2.6 3M DBEF2.6 3M DBEF2.6 3M DBEF

- 25 -

표 몇 가지 특성표 몇 가지 특성표 몇 가지 특성표 몇 가지 특성2.2 prism sheets2.2 prism sheets2.2 prism sheets2.2 prism sheets

Film Properties DBEFDBEF+DEF II

90/50

DBEF+DEF II

90/50 crossed

brightness Increase 60% 125% 170%

Half Brightness for Full

Viewing Angle

*Vertical/Horizontal 61° / 60° 34° / 50° 26° / 25°

Physical Characteristics

*Form

*Nominal Thickness

Film

130㎛

0.005"

Film

130+155㎛

0.005"+0.006"

Film

130+155 *2㎛ ㎛

0.005"+0.006"*2

Product Size Offering

*Custom Sizes

*Product Kits

Converted to

Custom Size

30 sheets

11"×11"

Converted to

Custom Size

30 sheets

11"×11"

Converted to

Custom Size

30 sheets

11"×11"

Polarization Properties

*Parallel Transmission

*Perpendicular

Transmission

*Transmission Single Film

*Change in Color

At 0°

At 60°

x△

y△

x△

y△

85%

< 5%

42%

0.01

0.01

0.01

0.01

라 핸드폰 를 위한 솔루션라 핸드폰 를 위한 솔루션라 핸드폰 를 위한 솔루션라 핸드폰 를 위한 솔루션. backlight. backlight. backlight. backlight

디스플레이용 반사형 필름디스플레이용 반사형 필름디스플레이용 반사형 필름디스플레이용 반사형 필름1) TN/STN polarizer1) TN/STN polarizer1) TN/STN polarizer1) TN/STN polarizer

- 26 -

가가가가) RDF-B (Reflective Display Film Black)) RDF-B (Reflective Display Film Black)) RDF-B (Reflective Display Film Black)) RDF-B (Reflective Display Film Black)

특징 가 높음: contrast○

적용 가능 제품 계산기 가전제품 계측기: , ,○

적용 반사형LCD mode : (reflective)○

나나나나) RDF-C (Reflective Display Film Clear)) RDF-C (Reflective Display Film Clear)) RDF-C (Reflective Display Film Clear)) RDF-C (Reflective Display Film Clear)

특징 표현 가능 에서 이미지 반전: color , backlit mode○

적용 가능제품 핸드폰 삐삐 시계: Palm PC, , ,○

적용 반투과형 또는 반사형LCD mode : (transflective or reflective)○

다다다다) TDF (Transflective Display film)) TDF (Transflective Display film)) TDF (Transflective Display film)) TDF (Transflective Display film)

특징 에서 이미지 반전: backlit mode○

적용 가능제품 핸드폰 삐삐 시계: Palm PC, , ,○

적용 반투과형LCD mode : (transflective)○

라라라라) DBEF-A (Dual Brightness Enhancement Film)) DBEF-A (Dual Brightness Enhancement Film)) DBEF-A (Dual Brightness Enhancement Film)) DBEF-A (Dual Brightness Enhancement Film)

특징 화면 배경이: metallic color○

적용 가능제품 핸드폰 삐삐 시계: Palm PC, , ,○

적용 반투과형LCD mode : transflective)○

특징 및 장점특징 및 장점특징 및 장점특징 및 장점2)2)2)2)

- 27 -

반사형 형태이기 때문에 를 대체해 추가적인 필름이polarizer bottom polarizer○

필요 없음.

전 시야각에서 약 배의 반사효율을 가지기 때문에 어두운 곳에서도 볼 수 있어2○

을 적게 사용하고 이로 인하여 전지 수명과 수명을 연장시켜줌backlight backlight

에서 이미지를 반전시켜줘 사이즈를 줄일 수 있음Backlit mode backlight○

표현이 가능하기 때문에 반사판이나 을 사용해 독특한Color metallic color EL○

이미지 구현이 가능

접착제를 사용하기 때문에 접착제 입자가 작아 부드러운 분위기의 화면Diffuse○

표현 가능

반사판이 필요 없어 의 두께와 무게를 줄일 수 있음LCD Module○

3) Mold frame3) Mold frame3) Mold frame3) Mold frame

각 부분을 지지하며 및 회로부품을 고정하는 역할Backlight , pannel .○

재질은 로 고반사가 요구되며 성형 및 금형의 노하우poly cabonate white ,○

- 28 -

경시변화 온도변화 에 따른 치수의 편차가 발생하며 융착시 발( ) , inserting( ) crack○

생에 주의하며 의 조립성과 밀접한 관계가 있다, backlight .

4) Lamp cover4) Lamp cover4) Lamp cover4) Lamp cover

에서 불가피하게 광의 손실은 수반되나 이를 줄이기 위한 노력의 일환으로 반BLU

사판과 더불어 램프를 감싸고 있는 램프 커버의 역할은 중요하다 가능한 많은 빛.

을 도광판으로 반사시키기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 구조 변경을 시도하고

있다.

5) Diffusion sheet5) Diffusion sheet5) Diffusion sheet5) Diffusion sheet

그림 과 같이 인쇄된 도광판만으로는 그림 와 같이 산란된 빛이 직접 눈2.7 2.7(a)

으로 들어오기 때문에 도광판에 인쇄된 의 모양이 그대로 비치게 된다 이pattern .

은 심지어는 을 장착한 후에도 확연하게 감지할 수 있는 수준이pattern LCD panel

다.

사람의 눈은 화면을 통한 영상들이며 은 아니기 때문에 이들을 최소화, dot pattern

시키거나 없애는 과정이 필요하다 재료를 기본으로 하고 양면에 작은 유. Polymer

리구슬 알갱이들이 혼합된 확산판은 그림 같이 보여 진다2.(b) .

그림 에서는 간접적이지만 이 사라지는 것을 이미지를 통해 보여2.7(c) dot pattern

주고 있다.

- 29 -

그림그림그림그림 2.7 Diffusion sheet2.7 Diffusion sheet2.7 Diffusion sheet2.7 Diffusion sheet

6) Protection sheet6) Protection sheet6) Protection sheet6) Protection sheet

이 를 외부의 충격이나 이물 유입으로 오는 오염 등을 방지하기 위하여 보BLU Set

호판을 사용한다.

마 광원마 광원마 광원마 광원. (Light Emitting Diode, LED). (Light Emitting Diode, LED). (Light Emitting Diode, LED). (Light Emitting Diode, LED)

전기에너지를 광에너지로 변환하는 전 광 변환은 그 기구로부터 온도 복사 및-

두 종류로 대별된다 에는 광에 의한luminesence . Luminesence photo

선이나 전자선의 조사로 인해 생기는 캐소드 루미네센스 및luminesence, X Electro

등이 있고 다이오드는 의 일종이다 이러한 전 광 변환으Luminesence (EL) EL . -

로 만이 직접변환이고 그것도 족 화합물 반도체를 사용한 발광 다이오드EL III - V

가 실용화 되고 있다.

- 30 -

특징특징특징특징1)1)1)1)

발광다이오드는 다음의 특징을 가지고 있다◯

발광효율이 높고 저전류에서 고출력을 얻을 수 있다◯

응답속도가 빠르고 펄스동작 고주파에 의한 변조가 가능하다◯

광출력을 전류제어로 용이하게 변화시킬 수 있다◯

직 교류 어떤 것으로도 동작 가능하다,◯

소형경량 장수명이다,◯

소비전력이 적다◯

동작원리동작원리동작원리동작원리2)2)2)2)

접합의 에너지 밴드를 그림 에 나타낸다 이것은 열평형 상태로 측부터PN 2.8(a) . N

측에는 장벽이 있기 때문에 접합을 통한 전하이동은 일어나지 않는다P Potential .

지금 외부로부터 접합에 순바이어스를 걸면 장벽은 감소하고 그림PN Potential

에 나타낸 것처럼 전도대 안에서 전자가 측으로부터 측으로 흐르고 가전2.8(b) N P

자대 안에서는 반대방향으로 정공이 흐른다 이것이 소수 의 주입이다 소. CARRIER .

수 주입이 일어나면 열평형 상태보다도 소수 가 존재하게 되고CARRIER CARRIER

높은 에너지 상태 에서불안정 하기 때문에 비교적 짧은 시간 내에 공핍층 근처에서

가전자대로 떨어져 에너지를 잃고 소멸한다 이런 재결합이 이루어지면 잃은 에너.

지의 일부로써 광이 외부로 방출된다 반도체결정은 그 전자가 갖는 에너지가 운동.

량에 따라 다르기 때문에 직접 천이형과 간접천이형의 두 가지 타입으로 분류된다.

양자의 에너지 밴드 구조와 광양자 의 방출과정 을 그림 에 나타낸다(Photon) 2.9 .

- 31 -

그림 발광다이오드의 단면도와 에너지 밴드그림 발광다이오드의 단면도와 에너지 밴드그림 발광다이오드의 단면도와 에너지 밴드그림 발광다이오드의 단면도와 에너지 밴드2.82.82.82.8

직접천이형직접천이형직접천이형직접천이형(a)(a)(a)(a) 간접천이형간접천이형간접천이형간접천이형(b)(b)(b)(b)

그림 기본적 두 가지 천이 기구그림 기본적 두 가지 천이 기구그림 기본적 두 가지 천이 기구그림 기본적 두 가지 천이 기구2.92.92.92.9

직접천이형에서는 전도대의 골짜기부분에 존재하는 전자가 가전자대의 정공과 재결

합해서 에너지를 잃을 때 운동량 변화가 없기 때에 잃어버린 에너지는 광으로 된

다 이 현상은 발광 재결합 이라 불린다 나 그것에 를 일부 넣은. . GaAs AlAs GaAlAs

등은 직접천이형으로 광의 방출효율이 높고 높은 양자효율을 가지고 있다.

간접천이형 에서는 운동량 변화 즉 격자진동을 수반한다 그러므로 운동향 변화를, .

수반한 발광 과정과 격자진동이 동시에 생기기 때문에 발광재결합이 일어날 확률은

상당히 적게 된다 이 비발광으로 전자가 재결합하는 것을 비발광재결합이라 부른.

다.

- 32 -

간접천이형에서는 등이 포함된다 재결합 후 에너지와 발광파장은 다Si,Ge ,GaP . ,

음관계가 있다.

플랭크상수 광속 파장E = hv = hc / ( h : , c : , : )λ λ

[nm] = 1.24 / E [eV] × 103λ

는 금지대폭 가 이기 때문에 적외발광에 적합한 결정이다 또GaAs Eg 1.42 eV .

의 치를 변화시켜 가 보다 크게되어 적외선 영역에서 적색발광Gal-xAlxAs x Eg GaAs

까지 광범위 고출력이 가능하게 된다.

발광 다이오드의 대표특성발광 다이오드의 대표특성발광 다이오드의 대표특성발광 다이오드의 대표특성3)3)3)3)

가 특성가 특성가 특성가 특성) V - I) V - I) V - I) V - I

발광다이오드의 특성은 일반의 다이오드와 같은 특성을 나타낸다 순방향으V - I .

로 어떤 전압 이상을 가하지 않는 한 발광하지 않고 적외발광 다이오드 에(GaAs)

서 정도이다 그림1.3V . ( 2.10)

그림 특성그림 특성그림 특성그림 특성2.10 V - I2.10 V - I2.10 V - I2.10 V - I

- 33 -

나 발광출력 순전류특성나 발광출력 순전류특성나 발광출력 순전류특성나 발광출력 순전류특성) -) -) -) -

발광다이오드로부터 방사된 에너지 중에 광측방향으로 나오는 에너지를 발광출력

라 한다 발광출력은 순전류에 대개는 비례하지만 순전류의 최대 정격치 부근(Po) .

에서는 열손실로 발광출력의 직선성이 없어진다.

다 지향특성다 지향특성다 지향특성다 지향특성))))

발광다이오드는 일반적으로 그 에 의해 광축방향으로 출력의 피크가 있고Package

광축부터의 각도에따라 출력은 감소한다 피크치의 되는 각도를 반치각. 50% ( )△θ

로 표시한다 그림. ( 2.11)

그림 발광다이오드의 지향특성그림 발광다이오드의 지향특성그림 발광다이오드의 지향특성그림 발광다이오드의 지향특성.11.11.11.11

라 피크발광파장라 피크발광파장라 피크발광파장라 피크발광파장))))

발광파장은 발광다이오드에 사용하는 재료에따라 결정된다 당사에서는 주로.

를 사용하고있다GaAs, GaAlAs .

- 34 -

그림 각종 발광 다이오드의 발광 파장그림 각종 발광 다이오드의 발광 파장그림 각종 발광 다이오드의 발광 파장그림 각종 발광 다이오드의 발광 파장12121212

형상형상형상형상4)4)4)4)

는 그 방법에 따라 특성이 크게 변하기 때문에 용도에 맞는 를LED package LED

선택할 필요가 있다 그림 의 는 수지성형품이지만 그 구조에서 지향성. 2.13(a) LED

이 대단히 예리하게 되어 있다 반면 도달거리가 긴 특징을 가지고 있기 때문에 광.

리모콘용 발광소자로 최적이다 그림 는 실외 사용 등 열악한 조건하 에서. 2.13(b)

도 사용할 수 있어 신뢰성이 높다 그리고 이 형식은 발광창이 유리렌즈를 사용해.

예리한 지향성의 고출력 발광이 가능하다 그림 는 세워진 형상의 수직 형. 2.13(c)

식이다 이는 수광과 대향시켜 인터럽터 등에 최적이다 어떤 타입도 이런 형상에. .

의한 특징을 갖고 출력면에서 타입 파장면에서 가시 근적외 특성을GaAs, GaAlAs ,

맞춰 여러 가지 특성의 가 있다LED .

- 35 -

그림 발광 다이오드 형상그림 발광 다이오드 형상그림 발광 다이오드 형상그림 발광 다이오드 형상2.132.132.132.13

시제품 평가 지원시제품 평가 지원시제품 평가 지원시제품 평가 지원2.2.2.2.

중소기업에서의 연구 개발의 최종 목표는 양산을 가능하도록 하는 것이다 이것은.

기존의 연구 개발과는 달리 시제품의 제작에 의한 시행착오적인 개발에 의해 양산

이 가능한 조건을 찾아가는 것이라 할 수 있다 이때 시제품의 제작은 양산을 위한.

기초적인 준비 과정이라 할 수 있으며 시제품의 정확한 평가는 양산성의 확보를,

위한 필수조건이다 아무리 우수한 특성의 제품이라도 실제 양산하기에 부적합하다.

면 그 제품은 처음부터 다시 검토되어야 할 것이기 때문에 이것이 바로 시제품의, ,

제작에 의해 연구 개발을 하는 최종 목표인 것이다.

본 과제에서는 기존 자사에서 양산하고 있던 표준형 제품을 기준으로 하여 가장

가 큰 제품을 선정하였다 이것은 기존 제품과의 비교우위에 있는 신제Active area .

품만이 개발 성과품으로 인정되기 때문이다 기존 제품과의 광 특성 평균 휘도 균. ( ,

일도 외관 수율 작업 편이성 등의 비교 검토에 의해 시제품을 평가할 것이다, ), , .

이것은 실제 양산에 적용되기 위해서 기본적으로 기본 제품과의 비교우위에 있어야

할 항목을 적용한 것이다.

- 36 -

가 차 시제품가 차 시제품가 차 시제품가 차 시제품. 1. 1. 1. 1

사출 결과 검토사출 결과 검토사출 결과 검토사출 결과 검토1)1)1)1)

가 특징가 특징가 특징가 특징) Core) Core) Core) Core

프리즘 패턴1 cavity( )◯

- Vertical pattern

확산 패턴- : dot size 50 , depth 15㎛ ㎛

제품 형상-

피라미드 패턴2 Cavity( )◯

- Vertical + Horizontal pattern

- 37 -

확산 패턴- : dot size 30 , depth 10㎛ ㎛

제품 형상-

나 사출 결과나 사출 결과나 사출 결과나 사출 결과))))

월 일 사출월 일 사출월 일 사출월 일 사출(1) 5 10(1) 5 10(1) 5 10(1) 5 10

개 요◯

사용- PMMA

확산 패턴 교차 사출-

피라미드 패턴 방향 역가공-

광 특성◯

기준 샘풀의 휘도- 50%

- 38 -

피라미드 패턴의 경우 강한 휘선 발생-

프리즘 패턴의 경우 외관 양호-

특 징◯

전사성 측정 결과 프리즘 및 피라미드 패턴은 양호-

전사성 측정 결과 확산 패턴은 미만- 50%

월 일 사출월 일 사출월 일 사출월 일 사출(2) 5 27(2) 5 27(2) 5 27(2) 5 27

개 요◯

사용- PC(H3700R)

피라미드 패턴 방향 역가공-

광 특성◯

기준 샘플의 휘도- 60%

피라미드 패턴의 경우 강한 휘선 발생-

프리즘 패턴의 경우 외관 양호-

특 징◯

역 프리즘 사용 휘도상 우위성 없음- ( )

금형 온도별 확산 패턴 전사성 측정 이하의 편차로 유의성 없음- : 10%

월 일 사출월 일 사출월 일 사출월 일 사출(3) 6 4(3) 6 4(3) 6 4(3) 6 4

개 요◯

- 39 -

사용- PC(H3700R)

확산 패턴 미적용 연마 코어 사용- ( )

광 특성◯

기준 샘플의 수준- 35%

시야각 측정 결과 확산 패턴 샘플과 유의차 없음-

특 징◯

확산 패턴의 역할 파악-

월 일 사출월 일 사출월 일 사출월 일 사출(4) 6 14(4) 6 14(4) 6 14(4) 6 14

개 요◯

사용- PC

확산 패턴 적용 피라미드 패턴 가공- ( OK)

광 특성◯

기준 샘플의 수준 프리즘 패턴- 60% ( )

시야각 불량-

특 징◯

고휘도 발현위해 확산 패턴 전사성 향상 이상- (80% )

확산 패턴의 역할 반전 실패-

평가 결과평가 결과평가 결과평가 결과2)2)2)2)

- 40 -

가 광 특성가 광 특성가 광 특성가 광 특성))))

휘도◯

기준- 1,400cd

프리즘 패턴 프리즘 시트 매 제거- , 900cd, 1

피라미드 패턴 프리즘 시트 매 제거- , 800cd, 2

동일 시트 구조에서도 휘도 열세임- .

균일도◯

기준- 82%

프리즘 패턴 이상 프리즘 시트 매 제거- , 80% , 1

피라미드 패턴 프리즘 시트 매 제거- , 60%, 2

시야각◯

프리즘 패턴 도 부근에서 최대 시야각 측정- , 30

역프리즘 사용 시 도 부근에서 최대 시야각 측정- 20

피라미드 패턴 도 부근에서 최대 시야각 측정- , 50

피라미드 패턴 확산 시트 매 사용 시 도 부근에서 최대 시야각 측정- , 2 40

외관 특성◯

프리즘 패턴 전체적으로 양호하나 중앙부가 밟음- , .

역프리즘 사용 시 입광부에 발생- Hot Spot

피라미드 패턴 앞부분에서 강한 휘선 발생- , LED

나 개선 방향나 개선 방향나 개선 방향나 개선 방향))))

- 41 -

휘도◯

패턴 변경- Pitch

에 선적용- Vertical pattern

균일도◯

전사성을 확보한 성형조건-

패턴 조정에 의한 균일도 확보-

시야각◯

가변 깊이 패턴 적용-

휘도 개선용 패턴 결과 확인 후 적용-

외관 특성◯

확산 패턴 조정-

피라미드 패턴 시작 부위 조정-

나 차 시제품나 차 시제품나 차 시제품나 차 시제품. 2. 2. 2. 2

코어 특징 및 일정코어 특징 및 일정코어 특징 및 일정코어 특징 및 일정1)1)1)1)

가 특징가 특징가 특징가 특징) Core) Core) Core) Core

프리즘 코어◯

- Vertical Pattern

- Prism angle 145° 90°→

- Prism pitch 82.5 41.25㎛ → ㎛

- 42 -

- Prism depth 13.006 20.625㎛→ ㎛

확산 패턴용 코어◯

무 패턴 연마면-

대형 패턴- : dot size 55 , depth 15㎛ ㎛

중형 패턴- : dot size 45 , depth 10㎛ ㎛

소형 패턴- : dot size 30 , depth 6㎛ ㎛

나 사출 결과나 사출 결과나 사출 결과나 사출 결과))))

월 일 사출9 2◯

사용- PC(H3700R)

무 도트 이하 확산 패턴 사용- ( ND)

월 일 사출9 17◯

사용- PC(H3700R)

대형 도트 이하 확산 패턴 사용- ( LD)

월 일 사출10 2◯

사용- PC(H3700R)

중형 도트 이하 확산 패턴 사용- ( MD)

월 일 사출10 22◯

사용- PC(H3700R)

소형 도트 이하 확산 패턴 사용- ( SD)

파장 가공기 이용 가공- 355 A-Tech

- 43 -

광 특성 측정 결과광 특성 측정 결과광 특성 측정 결과광 특성 측정 결과2)2)2)2)

가 측정 위치가 측정 위치가 측정 위치가 측정 위치))))

으로 영역 도 측정- BM7 1

- 44 -

나 차 프리즘 결과나 차 프리즘 결과나 차 프리즘 결과나 차 프리즘 결과) 1) 1) 1) 1

월 일 사출 샘플 재 측정월 일 사출 샘플 재 측정월 일 사출 샘플 재 측정월 일 사출 샘플 재 측정- 6 14- 6 14- 6 14- 6 14

1: LGP※

2: LGP + Diffuser sheet※

3: LGP + Diffuser sheet + Vertical BEF※

4: LGP + Diffuser sheet + Horizontal BEF※

5: LGP + Diffuser sheet + Vertical BEF + Horizontal BEF※

- 45 -

다 차 프리즘 결과다 차 프리즘 결과다 차 프리즘 결과다 차 프리즘 결과) 2) 2) 2) 2

LGP + Diffuser Sheet + Vertical BEFLGP + Diffuser Sheet + Vertical BEFLGP + Diffuser Sheet + Vertical BEFLGP + Diffuser Sheet + Vertical BEF○○○○

기존 샘플1:※

무 확산 도트 패턴 샘플2:※

큰 확산 도트 패턴 샘플3:※

중간 확산 도트 패턴 샘플4:※

작은 확산 도트 패턴 샘플5:※

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LGP + Diffuser Sheet + Horizontal BEFLGP + Diffuser Sheet + Horizontal BEFLGP + Diffuser Sheet + Horizontal BEFLGP + Diffuser Sheet + Horizontal BEF○○○○

기존 샘플1:※

무 확산 도트 패턴 샘플2:※

큰 확산 도트 패턴 샘플3:※

중간 확산 도트 패턴 샘플4:※

작은 확산 도트 패턴 샘플5:※

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역프리즘 씨트역프리즘 씨트역프리즘 씨트역프리즘 씨트LGP + Diffuser Sheet + M268Y( )LGP + Diffuser Sheet + M268Y( )LGP + Diffuser Sheet + M268Y( )LGP + Diffuser Sheet + M268Y( )○○○○

기존 샘플1:※

무 확산 도트 패턴 샘플2:※

큰 확산 도트 패턴 샘플3:※

중간 확산 도트 패턴 샘플4:※

는 역프리즘 씨트로 각도는 도임M268Y Sheet 68 .※

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분석 및 평가분석 및 평가분석 및 평가분석 및 평가3)3)3)3)

가 광 특성가 광 특성가 광 특성가 광 특성))))

무 확산 도트 패턴 도광판 비교○

도광판 도광판 확산시트 도광판 확산시트 역프리즘의 경우 차 패턴 우세- , + , + + 2

이외의 경우 차 패턴 우세- 1

차 프리즘의 특성은 가 작고 가공 깊이가 깊기 때문에 광자의 퍼짐이 차- 2 pitch 1

프리즘의 경우보다 크고 넓게 분포하며 이러한 광자의 특성에 기인하여, BEF

를 통과할 때 편광 손실이 큰 것으로 판단됨sheet .

도트 확산 패턴 도광판○

일의 확산 도트는 차의 중간 도트와 동일한 확산 도트임- 6/14 2 .

동일한 크기의 확산 도트로 결과를 비교하면 차 패턴이 이내로 우세함- 2 5% .

확산 도트 크기에 의한 휘도 변화는 확산 도트가 작은 것이 휘도에는 유리한 것-

으로 측정되었으며 작은 확산 도트의 경우 일반 도광판과의 휘도값 유의차 없음, .

확산시트 역프리즘 를 고려할 경우 일반 도광판과- Sheetless LGP(LGP+ +BEF or )

비교하면 약 수준인 것으로 측정되었음55% .

이러한 현상은 차 프리즘에서 공통으로 나타나는 특성으로 일반적인 프리즘- 1, 2

형상으로는 한계를 노출한 것으로 판단되며 이것은 을 이용한 기존의 시, Light Tool

뮬레이션 결과에서도 도출된 바 있음.

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시뮬레이션 결과와 차 프리즘의 특성을 비교하여 의 보정값을 결- 1, 2 Light Tool

정하여 보다 정확하며 정밀한 의 실시에 의해 최적 및 한계 값 설정, simulation

연마면 가공 사출 형상-

경면 가공 사출 형상-

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나 시야각나 시야각나 시야각나 시야각))))

자사 차 프리즘 도광판2○

전체적인 시야각은 차 결과와 유의차 없음- 1 .

보다는 역 프리즘 를 사용하였을 경우 수직에 가깝게 광 출사- BEF sheet sheet

도트 사이즈에 대한 효과는 고려할 만한 유의차 없는 것으로 판단됨-

역 프리즘 시트를 사용하지 않을 경우 타사의 제품과 비교하여 광 확산 효과가-

크며 도 부근에서 최대 시야각이 관찰됨, 75 .

개발 프리즘과 호환될 수 있는 전용 프리즘 시트의 개발된다면 고효율의 도광판-

개발 가능

도광판 시야각 측정-

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도광판 확산시트 시야각 측정- +

도광판 확산시트 수직 프리즘 시트 시야각 측정- + +

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도광판 확산시트 수직 수평 프리즘 시트 시야각 측정- + + +

타사 프리즘 도광판○

도광판을 측정하였을 경우 자사의 샘플과 유사한 광출사 경향-

역 프리즘 시트를 사용하였을 경우 자사의 경우보다 수직 출사 경향-

자사의 경우 광 출사 분포 영역이 넓게 분포하나 타사의 경우는 좁게 밀집됨- , .

타사의 역 프리즘 시트는 개발 도광판의 특성에 의해 개발된 제품이기 때문에- ,

자사의 도광판과 결합하였을 경우 동일한 특성을 얻을 수 없음.

일본의 사의 경우 시야각이 너무 좁게 형성되어 광 특성에서 우수한 결- ENPLUS

과를 얻을 수 없지만 휘도는 고휘도를 얻을 수 있는 형태임, .

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도광판 시야각 측정-

도광판 역 프리즘 시트 시야각 측정- +

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제 장 결 론제 장 결 론제 장 결 론제 장 결 론3333

가공을 이용한 백라이트 유니트의 고기능화는 세계적인 추세이다 이러한 세Prism .

계적 추세에 부응하여 본 기술지원을 통한 개발 구축이 활발히 이루어지고 있다.

기술지원 기업의 문제점으로는 실제 제작을 위한 장비의 부재와 이러한 장비의 사

용을 위한 가 작다는 것으로 나타났으며 기술 지원을 통하여 다음과 같은 기술infra

지원이 이루어 졌다.

기존 제품의 문제점 파악Back Light Unit○

제작 공정 분석Back Light Unit○

면광원 사용 문제점 분석○

형상 가공 업체 파악Prism○

정밀 가공 가능 업체 파악- Micro

설계 형상 구현 가능 업체 파악-

광학 의 적정성 분석Simulation○

- Light Tool Demo.

- Code V Demo.

광원부 음영제거 기술 지원○

- Light Tool simulation

광 특성 분석 장치 이용-

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불필요한 광학적 특성 발현 인자 분석○

제품 성형면의 경면 처리 필요성 파악-

가공 형상의 경면성 파악-

재품 평가와 방향성 제시○

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참고 문헌참고 문헌참고 문헌참고 문헌

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발 건국기술논문지 제 집”, [ 23 ,1998]

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http://www.nso.go.kr

한국무역협회 :○ http://www.kita.net

http://www.kotis.net/main/tradedb.html

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