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배열형 소형 프레넬 렌즈가 결합된 LCD 백라이트의 설계
Design of LCD Backlight Unit Coupled with Micro Fresnel Lens Array 원문보기

照明·電氣設備學會論文誌 = Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers, v.20 no.2, 2006년, pp.1 - 7  

정만호 (청주대학교 IT학부 레이저광정보공학과)

초록
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LCD 백라이트의 효율을 향상시키기 위하여 배열형 소형 프레넬 렌즈(micro Fresnel lens array)가 결합된 도광판을 설계하였다. 배열형 소형 프레넬 렌즈(MFLA)는 blazed 형태 및 다단계 이진 형태를 채택하였다. MFLA는 기존 LCD 백라이트 장치에서 필요로 했던 프리즘판 및 확산판을 대체할 수 있다. MFLS가 적용된 도광판의 성능을 나타내기 위하여 휘도와 균일도 값 등을 계산하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

A light guided plate coupled with the micro Fresnel lens array(MFTA) is designed to improve the efficiency of the LCD backlight unit. Blazed Frenel lens and binary multi-level Fresnel lens are adapted for the MFLA. This type of MFLA can replace the prism sheet and diffuser sheet which are used for t...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • Fresnel lens)을 도입하였다. 그러나 이진 프레넬 렌즈는 단순한 구조이므로 제작이 용이한 반면 위상을 코딩하는 과정에서 효율이 저하되므로 이를 극복하기 위해서 본 논문에서는 다단계 이진 프레넬렌즈 개념을 도입하였다. blazed-type 프레넬 렌즈와 거의 동등한 효율을 갖도록하기 위해서 8-level 이진 프레넬 렌즈를 설계하였다.
  • Micropyramid[4, 5], 홀로그램 기반의 도광판[6], 그리고 Mero Lais Atray[7, 8] 등을 광학적 필름 대용으로 이용하기 위해 노력하고 있다. 논문에서 제안한 Micro Fresnel Lens Array (MELA)을 사용하면 기존의 액정 도광판에서 사용하고 있는 확산판과 프리즘판을 대신하여 한 장의 MFLA판으로 그 역할을 할 수 있어 생산 및 조림 과정에서 상당히 유리하며 또한 이론적으로 MFLA의이론적인 회절 효율이 100[绚이므로 앞서 언급한 추가 손실을 크게 줄일 수 있다 따라서 본 논문에서는 MFLA판을 도광판 윗면에 결합하여 사용하는 방법을 연구하였다. MFLA를 위하여 blazed 형태와 다단계이진(binary multi-level) 형태의 MFLA를 도입하였으며 이들MFLA[9, 1 이의 이론적인 고찰을 통하여 각 .
  • 본 논문에서는 기존의 BLU에서 사용하던 휘도 강화 필름인 프리즘판을 제거하는 대신 도광판 윗면에 MFLA를 패턴으로 사용하는 방법에 관하여 연구하였으며 MFLA로는 blazed 된 형태와 8단계 이진 형태의 MELA를 설계하여 채택하였다. 데이터 양이 방대해 전산모의에 문제점이 발생해 도광판 윗면의 전체에 MFLA를 결합시켜 분석하지 못했고, 특정한네 곳에 25x25 MFLA 패턴을 놓고 그 위치에서 MFLA가 있을 때와 없을 때를 분석하였다.
  • 파장 人에서 초점거리 /를 갖는 렌즈를 생각해보자. 광축을 따라 입사한 평면파는 일정한 위상을 갖고 개구를 통과하고, 수렴파의 위상 지연은
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참고문헌 (12)

  1. Munisamy Anandan, 'LCD Backlighting,' Society for Informational Display Seminar Lecture Notes., pp. 169-250, 2002 

  2. K. Kalantar, 'Optical Design of Light-Guide Plates for Illumination Systems used in Mobile Phones and PDAs,' Asia Display, IDW 2001, pp. 517-520, 2001 

  3. Daniel M. Brown, Robert Dean, Jeremiah D. Brown, 'LED Backlight : design, Fabrication, and Testing,' Proceedings of SPIE vol. 3938, pp. 180-186, 2000 

  4. Liwei Lin, T K Shia, C-J Chiu, 'Silicon-Processed Plastic Micropyramids for Brightness Enhancement Applications,' Institute of Physics Publishing, vol. 10, no.3, pp. 395-400, 2000 

  5. L. Lin, Y. T Cheng, C. J. Chiu, 'Comparative Study of Hot Embossed Micro Structures Fabricated by Laboratory and Commercial Environments,' Microsystem Technologies, vol. 4, no. 3, pp. 113-116, 1998 

  6. H. Y. Choi, M. G. Lee, J. H. Min and J. S. Choi, 'Hologram Based Light-Guide Plate for LCD-Backlights,' Asia Display, IDW 2001 , pp. 521-524, 2001 

  7. M. C Hutley, 'Microlens Arrays,' IOP Short Meetings Series No 30 Institute of Physics, pp. 109-122, 1991 

  8. Kyeong Hee Hong, 'Design of Micro Lens Array', Journal of Optical Society of Korea, vol. 5, no. 2, pp. 204-211, 1994 

  9. H. Nishihara and T. Suhara, 'Micro Fresnel Lensses,' In Progress in Optics, E. Wolf, ed.(North-Holland, Amsterdam, 1987), vol. XXIV, pp. 1-40 

  10. K. Miyamoto, 'The Phase Fresnel lens,' J. Opt. Soc. Am., vol. 51, pp. 17-20, 1961 

  11. Joseph W. Goodman, 'Introduction to Fourier Optics,' McGRW-HILL INTERNATION EDITIONS, pp.96-101, 1996.structures,' Appl. Opt., vol. 31, no. 8, pp. 1059-1066, 1992 

  12. Nichia Corporation, 'Specifications For Nichia Chip Type White LED Model : NECW008T,' No. STSE_CC3002B 

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