½ ¨ 7 Hë H Sae Mulli (The Korean Physical Society), Volume 59, Number 2, 2009¸ 8 Z 4, pp. 165∼168
° Ë
Ñ] K ¡X ì Ä m õ t ÚT X ì Ä Ó Þc Ü R m Å U Øç g Ëì Å@ 0 ¹ Å y ¢° Ë Ñ m { ¢¨ | 8 ý S ö o Ú7 _T Ó Å
L |* å r ) · A j+ Ö < · L |ª <" k ∗ · , > ÷ 7 B . >
¸ @ / < Æ § õ < Æ@ / < Æ Ó ü t o < Æõ , F g Å Ò 501-759 (2009¸ 5 Z 4 28{ 9 ~ Ã Î6 £ §)
:
r ½ ¨ H ¸ F g ó ø Í(LGP: Light Guide Panel) $ í 0 p x \ V8 £ ¤` ¦ 0 Aô Ç ~ ½ ÓZ O Ü ¼ Ð ì ø Í Ö ¦ õ È Òõ Ö ¦` ¦ Â Ò#
¦ í ß ê ø Í ¸4 S q` ¦ & h 6 x ô Ç ¿ º > h_ 8 £ x` ¦ 0 Aô Ç í ß ¸ ¸4 S q` ¦ ] jr ¦ ô Ç . é ß í H¨ î J _ ¿ º
>
h_ 8 £ x \ y y ì ø Í Ö ¦ õ È Òõ Ö ¦` ¦ or ( ¦ f ¨ Ã ºÖ ¦ É r 0 % Ð ¦& ñ % i . é ß í H¨ î J _ F g < Æ& h :
£ ¤f ç Ü ¼ Ð H Ä ºr î ß í ß ê ø Í ¸4 S q` ¦ & h 6 x % i . ½ ¨ õ + þ AJ _ â Ä º ì ø Í Ö ¦ s 40 %s ¦ È Òõ Ö
¦ s 60 % é ß í H¨ î J \ " f ¨ î ç H 6 f ¸ ° ú כs 231 cd/mm
2 Ð z ´+ « >u 211 cd/mm
2õ Ä » > M ® o
. Õ ª Q ° ú É r ì ø Í Ö ¦ õ È Òõ Ö ¦ \ " f / B G J _ â Ä º ' p ¨ î ç H 6 f ¸° ú כ É r z ´+ « >u _ 429 cd/mm
2ü < ´ ú §
É
r s \ ¦ Ð% i . " f ì ø Í Ö ¦ õ È Òõ Ö ¦ s ü @\ f ¨ Ã ºÖ ¦ õ í ß ê ø Í^ [ þ t _ í ß ê ø Í ¸4 S q\ @ /ô Ç 8¹ ¡ ¤ ´ ú § É r
½ ¨ 9 כ ¹ .
PACS numbers: 42.15. Dp, 42.15.Eq, 42.62.Cf Keywords: ¸ F g ó ø Í, BLU, ? /Â Òí ß ê ø Í^ , ? /Â ÒJ , í ß ê ø Í
I. } º 4
LCD(Light Crystal Display) _ µ 1 Ï F g  Òì r` ¦ { { © H BLU(Back Light Unit) \ @ /ô Ç # Q ½ ¨ H LCD _ 6 f ¸ ü
< ç H{ 9 ¸\ ¦ 1 l x r \ ¾ Ó © r v ¦ H ~ ½ Ó ¾ Ó\ " f t 5 Å q
&
h Ü ¼ Ð ' ÷ &# Q4 R M ® o . BLU\ s 6 x ÷ & H F g " é ¶ Ü ¼ Ð H EL(Elelctroluminescence), + þ AF g1 p x, LED(Light Emitting Diode) 1 p x` ¦ [ þ t à º e . s Qô Ç F g " é ¶[ þ t \ " f ~ ½ ÓØ ¦ ÷ & H y n
C` ¦ LCD \ · ú ´ ú É r F g " é ¶ + þ AI Ð ¨ 8 r v H % i
½
+ É` ¦ H ¸ F g ó ø Í(LGP: Light Guide Panel) É r Ñ þ s à
Ô $ í 0 p x` ¦ & ñ H × æ כ ¹ô Ç Â Ò¾ ¡ § Ü ¼ Ð+ BLU\ " f_ F g
"
é
¶ _ < Hz ´` ¦ × ¦ s " f ¸ ç H{ 9 > Z } É r 6 f ¸\ ¦ ~ ½ ÓØ ¦ r v
H % i ½ + É` ¦ ô Ç [1]. ç H{ 9 ô Ç y n C_ ì r í\ ¦ Ä » ¸ l 0 A ô
Ç ~ ½ ÓZ O Ü ¼ Ð ¸ F g ó ø Í ? /Â Ò ? /t H ü @Â Ò\ : £ ¤ Ã ºô Ç / B N % o
\ ¦ : x K " f í ß ê ø Í` ¦ Ä » ¸ H J ` ¦ ë ß [ þ t # Q s 6 x ô Ç .
s
M : J ` ¦ s À Ò H כ ¹ è\ ¦ í ß ê ø Í ¦ ô Ç . @ /Â Òì r _
¸ F g ó ø Í J É r ¸ F g ó ø Í ³ ð ` ¦ ª ô Ç l > & h ~ ½ ÓZ O Ü ¼
Ð / B N ¢ ¸ H W H ~ ½ Ód Ü ¼ Ð ½ ¨ & ³ ) a . s Qô Ç J
É r 2 " é ¶& h J כ ¹ è_ C \ P (³ ð í ß ê ø Í^ ¸ F g ó ø Í) Ð
¸ F g ó ø Í ? /Â Ò\ { 9 ) a y n C_ í ß ê ø Í` ¦ ] j# Q H X < ô Ç> \ ¦
Ðs ¦ e . ì ø Í ¸ F g ó ø Í ? /Â Ò_ 3 " é ¶ / B N ç ß \ í ß ê ø Í^
\
¦ C \ P (? /Â Ò í ß ê ø Í^ ¸ F g ó ø Í) # F g " é ¶ y n C_ í ß ê ø Í´ òõ \ ¦
´
òÖ ¦& h Ü ¼ Ð ] j# Q H ½ ¨ r ¸÷ &% 3 . ? / Òí ß ê ø ÍJ
∗
E-mail: [email protected]
É
r S X @ / ) a Y Us $ c ` ¦ í& h E $ Ý ¼\ ¦ s 6 x # ¸ F g ó ø Í ³ ð
\ < H © ` ¦ Å Òt · ú § ¦ ? /Â Ò\ í ß ê ø Í \ ¦ + þ A$ í H " é ¶ o
\
¦ s 6 x # ë ß H . ? /Â Òí ß ê ø Í^ ¸ F g ó ø Í_ ½ ¨\ ¦ : x K 3 " é ¶ / B N ç ß _ ? /Â Òí ß ê ø ÍJ s 2 " é ¶& h ³ ð í ß ê ø ÍJ Ð
y n C_ í ß ê ø Í´ òõ \ ¦ 8 ´ òÖ ¦& h Ü ¼ Ð ] j# Q½ + É Ã º e 6 £ §` ¦ S X
% i . [2,3] ? /Â Òí ß ê ø Í^ ¸ F g ó ø Í` ¦ ë ß [ þ t l \ ë ß [ þ t
#
Q| 9 ¸ F g ó ø Í_ $ í 0 p x` ¦ \ V8 £ ¤ l 0 AK " f Fig. 1õ ° ú s ß
¼> 2t ~ ½ Ód ` ¦ s 6 x ô Ç . Fig. 1(a) H l > r _ > h> h_ í
ß ê ø Í^ \ ¦ ¸¿ º ¸4 S qa A # > í ß H ~ ½ Ód Ü ¼ Ð ´ ú § É r â
>
\ " f_ F g Æ Ò& h ` ¦ > í ß H X < e # Q" f -Á º ´ ú § É r
>
í ß © _ Â Ò o ¦ % o ô Ç 8 ¸ > í ß ` ¦ 0 A K
" f ¸ ½ r ç ß s 9 כ ¹ Ð ô Ç . s Qô Ç ë H ] j& h ` ¦ K l
0 AK Fig. 1(b)ü < ° ú É r é ß í H o ) a í ß ê ø ÍJ ¨ î ó ø Í` ¦
&
ñ ¦ ¨ î ó ø Í0 A\ " f_ Ä ºr î ß í ß ê ø Í ¸4 S q` ¦ & h 6 x r ¸ 4
S q` ¦ s 6 x H í ß ¸ ~ ½ Ód s ] jî ß ÷ &% 3 . s Qô Ç ~ ½ Ó d
É r é ß í H o ) a í ß ê ø ÍJ ` ¦ t H ¨ î ó ø Í\ _ K > í ß K
÷ & H _ Ã º\ ¦ S \ l & h Ü ¼ Ð × ¦e Ü ¼ Ð+ Ð ç ß ¼ #
>
¸ F g ó ø Í ¸4 S qa As 0 p x ¦ Â ú ª É r > í ß r ç ß î ß \ e _ _
? /Â ÒJ ` ¦ t H ¸ F g ó ø Í_ $ í 0 p x` ¦ \ V8 £ ¤ ½ + É Ã º e >
% i Ü ¼ 9, Õ ª > í ß ) a õ z ´] j ] j ) a ¸ F g ó ø Í_ z ´+ « >
õ ü < B Ä º Ä » < Ê` ¦ Ð% i [4].
Õ
ª Q é ß í H o ) a í ß ê ø ÍJ ` ¦ s 6 x ô Ç ~ ½ Ód É r Fig.
2(a) ü < ° ú s 40 %_ ì ø Í Ö ¦` ¦ t H ¨ î ó ø Í_ 0 A ô Ç 8 £ x ë
ß ` ¦ ¦ 9ô Ç כ Ü ¼ Ð z ´] j ì ø Í ü < Ï ã J] X , È Òõ Õ ªo ¦ f ¨ Ã
º 1 p x _ ´ òõ \ ¦ t H ¸ F g ó ø Í_ í ß ê ø ÍJ õ H o
-165-
-166- ô Dz D GÓ ü t o < Æ rt “D hÓ ü t o ”, Volume 59, Number 2, 2009¸ 8 Z 4
Fig. 1. Simulation model for inner scatterer light guide panel. (a) Each scatterer based model, (b) simplified model.
Fig. 2. Ray tracing of light guiding panel. (a) 100 % reflectivity case, (b) partial reflectivity case.
Y O
. ¢ ¸ô Ç í ß ê ø ÍJ _ x 9 ¸\ É r 6 f ¸_ o\ ¦ ½ ¨ & ³
½
+ É Ã º \ O ¦ z ´] j z ´+ « >u ü < q § % i ` ¦ M : ¨ î ç H 6 f ¸ ° ú כ\
"
f H s \ ¦ Ðs H ë H ] j& h ` ¦ t ¦ e . : r ½ ¨\ " f
H s Qô Ç é ß í H o ) a í ß ê ø ÍJ ` ¦ Fig. 2(b) ü < ° ú s ¨ î ó ø Í
¿
º \ " f { 9 # Q± ú Ã º e H ì ø Í ü < È Òõ \ ¦ ¦ 9 # ? /Â Ò í
ß ê ø Í ¸ F g ó ø Í_ $ í 0 p x` ¦ 7 á § 8 & ñ S X y \ V8 £ ¤ ¦ % i .
II. ÷ m Ç ] M ö
¸ F g ó ø Í É r 40 × 50 × 5 mm
3ß ¼l Ð ¸4 S qa A % i ¦ y y
_ 1 l x{ 9 ô Ç F g " é ¶ 3 > h\ ¦ s 6 x % i . ? /Â Òí ß ê ø ÍJ É r l Ö
¦ l 4 mm/38 mm + þ AJ õ 1/182.5 mm
−1_ / B G Ò
¦` ¦ ° ú H / B G J Ü ¼ Ð [ O > % i ¦ ¨ î ó ø Í_ ¿ ºa H z ´ ]
j / B N ô Ç í ß ê ø Í^ _ f â 50 µm Ð [ O > % i . s Qô Ç [ O
> ¸| ` ¦ Fig. 3 \ ? /% 3 . é ß í H o ) a ? /Â Òí ß ê ø ÍJ
¨ î ó ø Í_ À » õ Ï ? @ \ ì ø Í Ö ¦ õ È Òõ Ö ¦\ ¦ or (
. Table 1 É r y y _ é ß í H o ) a + þ AJ õ / B G J
\
& h 6 x ) a ì ø Í Ö ¦ õ È Òõ Ö ¦` ¦ ? /% 3 ¦ ì ø Í Ö ¦ õ È Ò õ
Ö ¦ _ ½ + Ë É r 100 %, f ¨ Ã ºÒ ¦ É r 0 % s ¦ & ñ % i . í
ß ¸ Ð % 3 H > í ß õ ü < z ´] j ¸ F g ó ø Í` ¦ s 6 x K " f 8 £ ¤
&
ñ ô Ç õ \ ¦ " f Ð q § l 0 AK Y Us $ ¸y r Û ¼% 7 (] j 2 ¦ ¸ Nd:YAG ` O Û ¼ Y Us $ )` ¦ s 6 x # s : r& h Ü ¼ Ð [ O
> ) a ¸ F g ó ø Í` ¦ ] j % i . ¸ F g ó ø Í í ß ê ø Í^ _ x 9 ¸ H 400 ea/mm
2 Ð [ O > % i . ë ß [ þ t # Q ¸ F g ó ø Í_ 6 f ¸ H imaging colorimeter\ ¦ 6 x # 8 £ ¤& ñ % i .
Fig. 3. (a)The picture of light guiding panel, (b)linear pattern side view, (c)curved pattern side view, (d) details of scatterer plane.
Table 1. Reflectivity and transmissivity of sample. (a) Linear pattern, (b) curved pattern.
Linear pattern
R T
L100 100 % 0 % L080 80 % 20 % L060 60 % 40 % L040 40 % 60 % L020 20 % 80 % L000 0 % 100 %
Curved pattern
R T
C100 100 % 0 % C080 80 % 20 % C060 60 % 40 % C040 40 % 60 % C020 20 % 80 % C000 0 % 100 %
(a) (b)
III. ÷ m Ç] M ö+ s ÇÊ Ý õ m Í w ² o
8 & ñ x 9 ô Ç ¸ F g ó ø Í $ í 0 p x \ V8 £ ¤` ¦ 0 Aô Ç í ß ¸ ~ ½ ÓZ O ` ¦ ]
jr l 0 AK y y _ é ß í H o ) a ¿ º 7 á x À Ó_ í ß ê ø ÍJ _
¿
º > h_ ¨ î ó ø Í ª \ Ä ºr î ß í ß ê ø Í ¸4 S q` ¦ & h 6 x ô Ç Ê ê, ì ø Í
Ö ¦ õ È Òõ Ö ¦` ¦ or v " f ¸ F g ó ø Í $ í 0 p x` ¦ > í ß % i
. Õ ª õ \ ¦ z ´] j ] j ) a ¸ F g ó ø Í_ $ í 0 p x 8 £ ¤& ñ õ ü < " f
Ð q § % i . Fig. 4ü < Fig. 5 H + þ AJ õ / B G J
\
y y _ É r ì ø Í Ò ¦` ¦ & h 6 x # % 3 É r õ \ ¦ Ð# ï r
. ì ø Í Ö ¦ s 0 % â Ä º\ ¦ ] jü @ô Ç Qt õ H ì ø Í Ö
¦ o\ @ /K y n C_ í ß ê ø Íì r í H ß ¼> ² ú t t · ú § ¤ .
t ë ß ì ø Í Ö ¦ \ É r ¨ î ç H ° ú כ_ o H Fig. 6(a) õ
° ú
s ² ú & . í ß ¸ õ ü < Fig. 6(b)_ z ´] j z ´+ « >
u
ü < q § % i ` ¦ M : + þ AJ _ â Ä º 40 % ì ø Í Ö ¦ \ " f
¨ î
ç H ° ú כs z ´+ « > õ ü < B Ä º Ä » > > í ß ÷ &% 3 . t ë ß
/ B G J _ â Ä º r Ó ý t Y Us _ ¨ î ç H ° ú כõ H ´ ú § É r s
\ ¦ Ðs ¦ e . Õ ªo ¦ z ´] j ] j ) a ? /Â ÒJ s + þ A
Ð / B G J { 9 â Ä º ¨ î ç H 6 f ¸ Z } > : r ì ø Í r Ó ý t Y
Us _ õ H ì ø Í@ / Ð + þ A\ " f 8 Z } > ¸ H כ ` ¦ S X
% i .
½ ¨ 7 Hë H F g < Æ& h ì ø Í Ò ¦ s & h 6 x ) a é ß í H¨ î J ¸ F g ó ø Í ¸4 S q_ r Ó ý t Y Us – þ j% ò B 1 p x -167-
Fig. 4. Simulation results for different reflectivity in the linear pattern. (a) Reflectivity of 100 %, (b) reflectivity of 40 %, (c) reflectivity of 0 %.
Fig. 5. Simulation results for different reflectivity in the curved pattern. (a) Reflectivity of 100 %, (b) reflectivity of 40 %, (c) reflectivity of 0 %.
IV. + s Ç Â ] Ø õ m Í º8 ý
l
> r \ ½ ¨ ) a Ä ºr î ß í ß ê ø Í ¸4 S qs & h 6 x ) a é ß í H í ß ê
ø ÍJ ` ¦ t H ¨ î ó ø Í ª \ y y É r ì ø Í Ö ¦ õ È Òõ Ö
¦` ¦ & h 6 x # z ´] j ¸ F g ó ø Í_ 6 f ¸$ í ì r` ¦ 8 & ñ x 9 >
\
V8 £ ¤ ¦ % i . Õ ª õ ì ø Í Ö ¦ õ È Òõ Ö ¦ \ © ' a\ O s
+ þ AJ É r F g " é ¶ H % \ | 9 × æ ) a í ß ê ø Íì r í\ ¦ ? /
%
3 ¦ / B G J _ â Ä º Ê ê Ü ¼ Ð y n Cs ì r C ÷ &% 3 . ì ø Í Ö
¦ õ È Òõ Ö ¦ _ o\ y y _ " f Ð É r J ` ¦ t
H ¸ F g ó ø Í_ ¨ î ç H 6 f ¸° ú כs o H כ ` ¦ ' a ¹ 1 Ͻ + É Ã º e
% 3 . : £ ¤ y + þ AJ _ â Ä º ì ø Í Ö ¦ s 40 %{ 9 M : 231 cd/mm
2 Ð z ´] j z ´+ « >u 211 cd/mm
2ü < B Ä º Ä » ô Ç õ
\ ¦ Ð# Å Ò% 3 . Õ ª Q / B G J _ â Ä º > í ß ) a õ
H z ´+ « >8 £ ¤& ñ u 429 cd/mm
2ü < H s \ ¦ Ð% i . s H ]
j ) a ¸ F g ó ø Í_ í ß ê ø Í x 9 ¸ 400 ea/mm
2 Ð ç H{ 9 t
ë ß { 9 & ñ ô Ç í ß ê ø Í^ x 9 ¸\ ¦ Ä »t " f y + þ Aõ / B G _
l < Æ& h ì r í\ ¦ ¦ 9½ + É M : / B G J s + þ AJ Ð
8 H Â Òx \ ¦ t > ÷ &Ù ¼ Ð { 9 ) a y n C_ í ß ê ø Ís ´ ú §s µ
1 ÏÒ q t½ + É כ Ü ¼ Ð \ V © ÷ &Ù ¼ Ð z ´] j / B N ô Ç / B G J \ " f_ 6
f ¸° ú כs 8 Z } É r כ Ü ¼ Ð Ò q ty ÷ &# Q . " f é ß í H í ß ê
ø ÍJ í ß ¸ ~ ½ ÓZ O Ü ¼ Ð 8 & ñ S X ô Ç $ í 0 p x \ V8 £ ¤` ¦ l 0
AK " f H { 9 Ò ¦& h ì ø Í Ö ¦` ¦ & h 6 x l Ð í ß ê ø Í [ þ t _ x 9
¸ s ü < J _ l < Æ& h + þ AI \ ¦ ¦ 9 #
&
h Ü ¼ Ð ì ø Í Ö ¦` ¦ & h 6 x # í ß ¸ \ ¦ Ã º' ô Ç Ð
&
ñ S X ô Ç $ í 0 p x \ V8 £ ¤ s 0 p x ½ + É כ Ü ¼ Ð \ V © ÷ & H s .
Fig. 6. Comparison of LGP average brightness between simulation and experimental results. (a) Simulation re- sults, (b) experimental results.
P
c p 8 ý ò k >
: r ½ ¨ H í ß \ O " é ¶  Ò(t d â ] j Ò)_ / B N: x l Õ ü t > hµ 1 Ï
\ O
(No. 70001714-2008-2)õ §¹ ¢ ¤ õ < Æl Õ ü t  Ò_ ô Dz D G õ < Æ F
é ß (No. R01-2008-000-20991-0)_ { 9 Â Ò t " é ¶ Ü ¼ Ð s À Ò
#
Q& _ þ v m .
Y
c p w à U Ø ô
[1] A. Horibe, M. Baba, Y. Koike and E. Nihei, IEICE Trans. Electron. E81-C, 1702 (1999).
[2] T. H. Kim, S. H. Park, Y. S. Kim, E. S. Choi and Y.
J. Shin, in Proceeding of the 2006 Korean Society of
Laser Processing, edited by (Gwangju, Korea, 2006),
p. 66.
-168- ô Dz D GÓ ü t o < Æ rt “D hÓ ü t o ”, Volume 59, Number 2, 2009¸ 8 Z 4
[3] Y. S. Kim, T. H. Kim, S. H. Park, Y. H. Choi, E. S.
Choi and Y. J. Shin, J. Korean Soc. Laser Process.
10, 29 (2007).
[4] Y. H. Choi, Y. J. Shin and E. S. Choi, J. Korean
Phys. Soc. 56, 26 (2008).
The numerical Calculation of Simplified Light Guide Panel Model with Adjustable Optical Reflectivity
Young Hee Choi, Hye Joon Ma, Eun Seo Choi
∗and Yongjin Shin
Department of Physics, College of Natural Science, Chosun University, Gwangju 501-759 (Received 28 May 2009)
We propose a two-layered light guiding model having partial reflectivity to predict the perfor- mance of a designed light guiding panel. A simplified inner-scatterer-based light guiding panel has a different reflectivity on each surface without any absorption. On the surface, Gaussian scatter- ing happens at every reflection. From the simulation results, a linear pattern provided an average brightness (231 cd/mm
2) similar to the experimental results (211 cd/mm
2) under the conditions of 40 % reflectivity and 60 % transmissivity. However, in the case of a curved pattern, the simu- lated value has a big difference from the experimental value of 429 cd/mm
2. A detailed simulation and experiment for the effect of the optical reflectivity at each surface, including absorption, could provide a more exact prediction for the designed light guiding panel.
PACS numbers: 42.15.Dp, 42.15.Eq, 42.62.Cf
Keywords: Light guide panel, Backlight unit, Inner scatterers, Inner patterning, Scattering
∗
