플라스틱 광섬유 측면 발광 광원을 이용한 도광판의 성능 평가 = Evaluation of the Light Guiding Panel Performance with a Plastic Optical Fiber Source

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, light emission induced from side illumination of a plastic optical fiber was used as a light source for a conventional liquid crystal display, and the feasibility of using the fiber as a light source for a display was demonstrated. Before experimental implementation, a specific pattern was made to extract light from the plastic optical fiber. Simulation results showed overall uniform light illumination at P-type, where P-4 presented the most uniform distribution. Also, the O-1 pattern among O-type patterns resulted in the highest illumination of 0.4358 cd/cm^2. Based on these results, some types of P-type patterns were implemented in the plastic optical fiber by using a CO_2 laser. The prepared laser-processed plastic optical fiber was applied to a light guide panel as a light source, and the light illumination performance of the light guide panel was measured. From the measurement results,the plastic optical fiber having a P-4 pattern provided the best uniform illumination 59% when it was used as the light source. The experimental results demonstrated that the plastic optical fiber could be applied as an alternative to a conventional light source for liquid crystal displays by adjusting the pattern distance and depth.

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 플라스틱 광섬유의 측면발광을 유도하여 방출되는 광을도광판에 광원으로 적용함으로써 기존 액정 디스플레이의 대안광원으로써의 가능성을 알아보고자 하였다. 실험에 앞서 플라스틱광섬유의 측면부분에 특정한 패턴을 일정한 간격으로 패턴을 생성하였다.
이 패턴은 코어 안에 전파되는 광을 광섬유 측면으로 유도하기 위한것으로 이 상황을 전산모사를 통해서 예측해 보았다. 그 결과 전체적으로균일한 휘도분포를 P-타입에서 볼 수 있었으며 특히 P-4에서 가장 균일한휘도분포를 얻을 수 있었다. 또한 O-타입 중에서는 O-1에서 가장 높은휘도값(0.4358 cd/cm^2)을 얻을 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로P-타입 일부를 CO_2레이저를 이용하여 플라스틱 광섬유에 직접가공하였다. 이렇게 가공된 플라스틱 광섬유를 도광판에 광원으로적용하여 휘도 특성을 측정하였다. 측정결과 도광판에 적용한 P-4에서가장 균일한 휘도분포(59%)를 얻을 수 있었다. 본 실험을 통하여플라스틱 광섬유 광원의 발광 특성을 특정패턴의 간격과 깊이 조절을통해 제어가 가능함을 알 수 있었으며, 도광판 광원으로써의 가능성을확인할 수 있었다.

참고문헌 (Reference)

• 1 J.-Y. Sah, 28 : 365-, 2004
• 2 S. Lee, 1711-, 2005
• 3 A. Horibe, E81-C : 1697-, 1998
• 4 C.-Y. Kim, 2 : 45-, 2001
• 5 H. J. Ma, 27 : 201-, 2009
• 6 J. Lawrence, 303 : 142-, 2001
• 7 D. H. Kim, 24 : 59-, 1986
• 8 박소희, "레이저 가공 산란패턴의 유형에 따른 도광판의 휘도 및 균일도 향상에 관한 전산모사" 한국광학회 21 (21): 225-229, 2010