KR100792777B1 - 백라이트 구조 - Google Patents

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Abstract

대규모 백라이트 영역을 형성하기 위해 서로 연결되는 일련의 백라이트 장치로 구성되고, 백라이트 장치는 적어도 방출부와 광도파부로 구성되며, 방출부는 광원을 제공하고 광원의 빛을 혼합하고 혼합된 빛을 광도파부로 제공하고, 광도파부는 혼합된 빛을 외부로 안내하는 백라이트 구조가 공개된다. 다른 광도파부와 연결되는 단층 구조를 형성하기 위해 방출부는 광도파부와 연결하고, 일련의 광도파부를 연결하여 크기 제한 없이 단층 구조를 사용하는 대규모 백라이트 구조를 형성한다.
백라이트 구조, 대규모 백라이트, 방출부, 광도파부, 단층 구조.

Description

백라이트 구조{BACKLIGHT STRUCTURE}
본 발명은 첨부 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 대한 이하의 상세한 설명에 의해 더 충분하게 이해될 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 백라이트 구조의 제 1 실시예를 도시하는 개략도이다.
도 1c는 본 발명의 백라이트 구조 어셈블리의 제 1 실시예에 대한 개략도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 백라이트 구조의 제 2 실시예를 도시하는 개략도이다.
도 2c 및 도 2d는 본 발명의 백라이트 구조 어셈블리의 제 2 실시예를 도시하는 개략도이다.
도 3(종래 기술)은 기존의 측면(edge) 타입의 LED 백라이트 모듈을 나타내는 개략도이다.
본 발명은 백라이트 구조에 관한 것이고, 더욱 상세하게는, 연속 백라이트 구조에 관한 것이다.
발광 다이오드(LED) 기술의 개발에 따라, LED의 휘도가 크게 향상되고 있다. 따라서, 백라이트 모듈(module)에서 LED의 적용이 증가한다. 현재는, LED 백라이트 모듈이 이동전화, 차량, 디스플레이, TV 등과 같은 다양한 관련 분야에서 광범위하게 사용된다.
LED 백라이트 모듈은 높은 선명도, 높은 휘도, 무수은(non mercury) 및 높은 색재현과 같은 다양한 장점에 의해 특색을 이루기 때문에, LED 백라이트 모듈은 종래의 음극선관(CRT) 모듈과 외관, 광학 성질, 휘도 강도(luminance intensity) 및 디자인의 측면에서 다르다. LED 백라이트 모듈의 디자인은 포장 형태에 따라서 구별될 수 있고, 일반적으로 2개의 타입-직접 타입(direct type)과 측면 타입(edge type)-으로 분류될 수 있다. 직접 타입 LED 백라이트 모듈은 모듈을 이루도록 배치된 복수의 LED로 구성되고, LCD 관련 부재(예를 들어, LCD 패널 또는 광학 필름)의 밑에 직접 배치된다. 직접 타입 LED 백라이트 모듈은 더 높은 광투과율을 갖고 있음에도 불구하고, 더 긴 확산 거리 및 백라이트 모듈의 LED로부터 LCD 패널로 빛이 방사될 때 발생하는 광강도와 색상의 불균일함을 극복하기 위한 더 복잡한 광학 설계를 요구한다. 따라서, 더 얇고 더 가벼운 평판 TV를 고려할 때, 측면 타입 LED 백라이트 모듈이 현재는 개발의 주요 초점이다.
도 3에 관해서, 종래 측면 타입 LED 백라이트 모듈이 도시된다. 도시된 바와 같이, 측면 타입 LED 백라이트 모듈(30)은 LED 방출기(31), 제 1 반사 장치(32), 광혼합 장치(light-mixing device, 33), 제 2 반사 장치(34) 및 광도파판(light-guiding plate, 35)을 포함한다. LED 방출기(31)는 복수의 반복하여 배치된 LED를 포함한다. LED 방출기(31)에 의해 제공되는 광원은 제 1 반사 장치(32)에 의해 반사되고, 그 다음에, 광혼합 장치(33)에 의해 제 2 반사 장치(34)를 향해 균일하게 분산되고, 제 2 반사 장치(34)는 빛이 180°로 반사되도록 한다. 그 후에, 균일하게 분산된 빛은 광도파판(35)으로 향한다. 측면 타입 LED 백라이트 모듈은 빛이 긴 거리에서 광혼합 장치(33)에 의해 혼합되도록 하기 때문에, 광혼합의 효과가 더 좋다. 또한, 더 얇은 모듈은 직접 타입 백라이트 모듈과 비교되어 제공될 수 있다. 그러나, 측면 타입 LED 백라이트 모듈(30)의 크기가 증가할수록, 광도파판(35)으로 향하는 광강도가 점진적으로 감소하여, 광도파판(30)에 의해 안내되어 LCD 패널로 향하는 백라이트의 휘도는 불충분할 수 있다. 광강도는 LED의 개수를 증가시키거나 더 큰 작동 출력의 LED를 설치하여 증가시킬 수 있지만, 광도파판(35)에서 광강도가 점진적으로 감소함에 따른 불균일하거나 불충분한 광강도의 문제점은 여전히 존재한다. 따라서, 측면 타입 LED 백라이트 모듈(30)은 대규모 백라이트 모듈에는 적합하지 않다.
이상의 결점의 측면에서, 본 발명의 주요 목적은 불균일한 광원과 광혼합 불량과 같은 문제점을 해결하기 위한 백라이트 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 관련 부재의 조립시 오류를 감소시키기 위해, 일체로 형성된 광혼합 구조 및 반사 구조를 갖는 백라이트 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 연속 연결 백라이트 장치에 의해 대규모 백라이트 구조로서 형성될 수 있는 백라이트 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 대규모로 사용될 때, 광강도의 불균일한 분산의 문제점을 극복하는 백라이트 구조를 제공하는 것이다.
상기 및 다른 목적에 관련해서, 본 발명은 대규모 백라이트 영역을 형성하기 위해 연속해서 연결된 복수의 백라이트 장치를 포함하는 백라이트 구조를 제공한다. 각각의 백라이트 장치는 방출부와 광도파부를 포함한다. 광도파부는 경사 형상(oblique shape), 방출부와 연결된 광도파면, 제 1 면, 제 1 면에 대향하는 제 2 면 및 광도파면에 대향하는 광출력면(light output face)을 갖는다. 방출부는 LED 광원을 제공하고 광원을 혼합하기 위해 사용될 수 있다. 광도파부는 방출부에 의해 혼합된 빛을 균일하게 안내하기 위해 사용될 수 있다. 제 2 면과 방출부는 계단식 단층(stepped fault) 구조를 형성하도록 연결될 수 있고, 이는 다른 백라이트 장치의 제 1 면과 접촉한다. 즉, 방출부와 광도파부를 결합하는 부분은 대규모 백라이트 구조를 형성하기 위해 단층 구조를 통해 연속해서 연결될 수 있다.
또한, 본 발명은 백라이트 구조를 제공한다. 이러한 백라이트 구조와 상기 백라이트 구조 사이의 주된 차이점은 백라이트 장치가 방출부, 반사부 및 광도파부를 포함한다는 점이다. LED 광원은, 방출부에 의해 제공되고, 반사부의 신장부(extending portion)에 의해 혼합되고, 균일하게 외부로 안내되도록 반사부에 의 해 광도파부로 반사될 수 있다. 상기 반사부와 광도파부는 단일 구조로서 일체로 형성될 수 있고, 같은 투과율을 갖는다. 방출부에 의해 방출된 빛은 반사부에 의해 반사되고 광도파부로 안내되며, 반사부는 반사율을 증가시키는 반사층으로 도금될 수 있다. 단층 구조를 형성하기 위해 반사부는 광도파부의 제 2 면과 연결되고, 이는 다른 백라이트 장치의 제 1 면과 접촉한다. 즉, 반사부와 광도파부를 결합하는 부분은 대규모 백라이트 구조를 형성하기 위해 단층 구조를 통해 연속해서 연결될 수 있다.
또한, 본 발명은 백라이트 구조 어셈블리를 제공하며, 상기 2개의 백라이트 구조의 제 1 면은 대규모 백라이트 영역을 형성하기 위해 연속적으로 연결된다. 2개의 백라이트 구조 중의 어느 하나의 제 1 면은 다른 백라이트 구조의 제 2 면과 반사면을 연결하여 형성되는 단층 구조로 연결되지 않는다. 바꿔 말하면, 하나의 도파부 경사면의 짧은 쪽의 제 1 면은 다른 광도파부 경사면의 짧은 쪽의 제 1 면으로 연결되고, 따라서, 백라이트 장치는 크기 제한 없이 대규모 백라이트 영역을 형성하기 위해 연속해서 연결된다.
백라이트 구조는 측면 타입 백라이트 구조이기 때문에, 대규모 백라이트 구조가 백라이트 장치의 연속적인 연결에 의해 형성되었을 때, 빛은 광혼합 효과를 증가시키기 위해 방출부에 의해 혼합될 수 있다. 또한, 백라이트 장치 광도파부의 제 2 면과 다른 백라이트 장치 광도파부의 제 1 면을 결합하는 부분은 통로(passage)를 형성하기 위해 제거될 수 있고, 하나의 백라이트 장치에 의해 발생되는 빛은 이 통로를 통해 다른 장치로 전파할 수 있으며 그 역 또한 같으며, 결 국, 더 나은 균일성(uniformity)을 달성할 수 있다.
또한, 백라이트 구조는 적어도 하나의 단층 구조를 포함하기 때문에, 하나의 백라이트 장치는 단층 구조를 통해서 다른 백라이트 장치의 광도파부로 가까이 연결될 수 있고, 따라서, 단층 구조에 의해, 광도파부는 대규모 백라이트 구조를 형성하기 위해 연속적으로 함께 연결될 수 있고, 그 크기가 더 이상 한정되지 않는다. 즉, 본 발명의 백라이트 구조는 연속적인 연결에 의해 다양한 종류의 대규모 백라이트 광원을 형성할 수 있고, 크기 제한의 문제점을 해결할 수 있다. 또한, 백라이트 구조는 측면 타입 백라이트 구조이고, 따라서, 대규모로 사용될 때 광강도의 불균일한 분산의 문제점을 제거한다. 그러므로, 이러한 백라이트 구조는 대형 TV 또는 관련 LED 분야에 적용될 수 있다.
본 발명은 이하의 특정 실시예에 의해 설명된다. 관련 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 이 명세서의 설명을 읽은 후에 본 발명의 다른 장점과 기능을 용이하게 이해할 수 있다. 본 발명은 또한 다른 실시예로 실시될 수 있다. 이 명세서에서 설명되는 다양한 상세한 설명은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 다른 관점과 응용례에 근거하여 변경될 수 있다.
도 1a 내지 1d에 관하여, 본 발명의 백라이트 구조와 어셈블리의 제 1 실시예를 나타내는 개략도가 도시된다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 백라이트 구조는 연속으로 연결된 복 수의 백라이트 장치(10)에 의해 형성된다. 각각의 백라이트 장치(10)는 적어도 방출부(11)와 광도파부(13)로 구성된다. 방출부(11)는 LED 광원을 제공하기 위해 LED 장치일 수 있다. 광도파부(13)는 경사면을 갖는 광도파 소재일 수 있다. 또한, 광도파부(13)는 방출부(11)로 연결되는 광도파면(131), 제 1 면(132), 제 1 면(132)에 대향하는 제 2 면(133) 및 광도파면(131)에 대향하는 광출력면(134)을 포함한다. 광도파면(131)은 비산(scattering) 구조를 형성하기 위해 거칠게 될 수 있고, 따라서, 방출부(11)에 의해 혼합된 빛은 균일하게 안내될 수 있다.
광도파부(13)와 방출부(11)는 계단식 단층 구조를 형성하도록 연결되고, 이는 다른 백라이트 장치(10)의 광도파부(13)에 접촉하고 연결한다. 즉, 단층 구조는 다른 광도파부(13)의 제 1 면(132)에 접촉하고 연결된다. 이러한 단층 구조를 사용하여, 방출부(11)와 광도파부(13)의 연결부는 대규모 백라이트 구조를 형성하기 위해 연속적으로 연결될 수 있다. 따라서, 대규모 백라이트 구조가 연속적인 연결에 의해 형성될 때, LED 광원은 광혼합 효과를 증가시키기 위해 방출부(11)에 의해 혼합되고, 광출구 방향(light exit direction, 135)에서 광출력면(134)을 향해 광도파부(13)에 의해 균일하게 안내된다.
도 1b에서 도시된 바와 같이, 이러한 백라이트 구조에서, 백라이트 장치의 광도파부(13)의 제 2 면(133)과 다른 백라이트 장치의 광도파부(13)의 제 1 면(132)을 결합하는 부분은 통로를 형성하기 위해 제거되고, 따라서, 하나의 백라이트 장치에 의해 발생한 빛은 이 통로를 통해 다른 백라이트 장치로 전파할 수 있고 그 역또한 같으며, 더 나은 균일성을 달성할 수 있다.
도 1c에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 백라이트 구조 어셈블리에서, 2개의 백라이트 구조의 2개의 제 1 면(132)은 연속해서 연결되어, 대규모 백라이트 영역을 형성한다. 이러한 제 1 면(132)은 다른 백라이트 장치(10)의 제 2 면(133)으로 연결되지 않는다. 즉, 하나의 광도파부(13) 경사면의 짧은 쪽의 제 1 면(132)은 다른 광도파부(13) 경사면의 짧은 쪽의 제 1 면(132)으로 연결되고, 따라서, 백라이트 장치는 대규모 백라이트 영역을 형성하도록 연속해서 연결된다.
도 2a 내지 도 2d에 관해서, 본 발명의 제 2 실시예를 나타내는 개략도가 도시된다.
이러한 실시예의 백라이트 장치는 제 1 실시예의 것과 유사하다. 그러나, 주요한 차이점은 백라이트 장치(20)는 적어도 방출부(21), 반사부(22) 및 광도파부(23)로 구성된다는 것이다. 반사부(22)와 방출부(21)는 계단식 단층 구조를 형성하기 위해 연결되고, 이는 다른 백라이트 장치(20)의 광도파부(23)에 접촉하여, 대규모 백라이트 구조를 형성한다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 백라이트 구조는 복수의 백라이트 장치(20)를 연속적으로 연결하여 형성된다. 각각의 백라이트 장치(20)는 적어도 방출부(21), 반사부(22) 및 광도파부(23)로 구성된다. 반사부(22)는 광도파부(23)와 연결된다. 반사부는 방출부(21)에 의해 제공된 광원을 혼합하기 위해 신장부(222)를 더 포함한다. 신장부(222)는 혼합된 빛을 광도파부(23)로 반사하기 위해(예를 들어, 180°로) 반사면(221)을 포함한다. 그 후, 빛은 광도파부(23)에 의해 광출력면(234)으로 안내되고 균일하게 출력된다. 반사부(22) 및 광도파부(23)의 제 2 면(233)은 단층 구조를 형성하도록 연결되고, 다른 광도파부(23)의 제 1 면(232)에 접촉하고 연결된다. 즉, 이러한 단층 구조에 의해, 반사부(22)와 광도파부(23)를 결합하는 부분은 대규모 백라이트 구조를 형성하기 위해 연속해서 연결될 수 있다. 또한, 백라이트 구조는 측면 타입 백라이트 구조이기 때문에, 백라이트 장치의 연속 연결에 의해 대규모 백라이트 구조가 형성될 때, 빛은 광혼합 효과를 증가시키기 위해 반사부(22)의 신장부(222)에 의해 혼합될 수 있고, 광도파부(23)에 의해 광출구 방향(235)의 광출력면(234)을 향해 균일하게 안내될 수 있다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 이러한 백라이트 구조에 있어서, 백라이트 장치의 광도파부(23)의 제 2 면(233)과 다른 백라이트 장치의 광도파부(23)의 제 1 면(232)을 결합하는 부분은 통로를 형성하기 위해 제거되고, 따라서, 하나의 백라이트 장치에 의해 발생된 빛은 이 통로를 통해 다른 백라이트 장치로 전파할 수 있고 그 역 또한 같으며, 더 나은 균일성을 달성할 수 있다.
도 2c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 이러한 백라이트 구조 어셈블리에 있어서, 2개의 백라이트 구조의 2개의 제 1 면(232)이 연속해서 연결되어, 대규모 백라이트 영역을 형성한다. 이러한 제 1 면(232)은 다른 백라이트 장치(20)의 제 2 면(233)으로 연결되지 않는다. 즉, 하나의 광도파부(23) 경사면의 짧은 쪽의 제 1 면(232)은 다른 광도파부(23) 경사면의 짧은 쪽의 제 1 면(232)으로 연결되고, 백라이트 장치는 대규모 백라이트 영역을 형성하기 위해 연속적으로 연결된다.
도 2d에 도시된 바와 같이, 본 발명의 백라이트 구조의 저면도가 도시된다. 상기 백라이트 구조는 줄지어 있는 복수의 백라이트 장치로 구성될 수 있다. 백라 이트 장치(20)는 적어도 방출부(21), 반사부(22) 및 광도파부(23)를 포함한다. 대규모 백라이트 구조는 복수의 백라이트 장치를 연속적으로 연결하여 구성될 수 있고, 그 크기는 더 이상 한정되지 않는다.
요컨대, 백라이트 구조는 복수의 백라이트 장치를 연속적으로 연결하여 대규모 백라이트 영역을 형성한다. 백라이트 장치는 적어도 방출부와 광도파부로 구성된다. LED 광원은 방출부에 의해 발생하고 혼합되며, 광도파부로 안내된다. 비산 구조를 형성하는 광도파부의 거친 광도파면은 방출부(11)에 의해 혼합된 빛을 광도파부의 광출력면(예를 들어, LCD 패널)을 향해 균일하게 안내할 수 있고, 따라서, 불균일 광원의 문제점을 해결할 수 있다. 또한, 백라이트 구조는 측면 타입 백라이트 구조이기 때문에, 빛의 광혼합 균일성은 방출부에 의해 혼합된 후에 증가 될 수 있다.
또한, 방출부와 광도파부는 단층 구조(예를 들어, 계단식 단층 구조)를 형성하도록 연결되기 때문에, 하나의 백라이트 장치는 단층 구조를 통해 다른 백라이트 장치의 광도파부로 가까이 연결될 수 있다. 즉, 단층 구조에 의해서, 광도파부는 사용을 위해 연속적으로 함께 연결될 수 있고, 백라이트 구조의 크기는 한정되지 않는다. 또한, 백라이트 장치의 광도파부의 제 2 면과 다른 백라이트 장치의 광도파부의 제 1 면은 통로를 형성하도록 제거될 수 있고, 따라서, 하나의 백라이트 장치에 의해 발생된 빛은 이러한 통로를 통해 다른 백라이트 장치로 전파할 수 있고 그 역 또한 같으며, 더 나은 균일성을 달성할 수 있다.
또한, 본 발명의 백라이트 구조는 연속적인 연결에 의해 다양한 종류의 대규 모 백라이트 광원을 형성할 수 있고, 크기 제한의 문제점을 극복할 수 있다. 또한, 백라이트 구조는 측면 타입 백라이트 구조이며, 따라서, 대규모로 사용될 때, 광강도의 불균일한 분산의 문제점을 제거한다. 그러므로, 이러한 백라이트 구조는 대형 TV 또는 관련 LED 분야에 적용될 수 있다.
상기 실시예는 오직 본 발명의 사상을 예시하기 위해서만 사용되며, 본 발명을 한정하기 위한 목적으로 해석되어서는 안된다. 상기 실시예는 이하의 첨부된 청구범위에서 한정된 바와 같이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 관련 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변경될 수 있다.
본 발명의 백라이트 구조는 연속적인 연결에 의해 다양한 종류의 대규모 백라이트 광원을 형성할 수 있고, 크기 제한의 문제점을 해결할 수 있다. 또한, 백라이트 구조는 측면 타입 백라이트 구조이고, 따라서, 대규모로 사용될 때 광강도의 불균일한 분산의 문제점을 제거한다. 그러므로, 이러한 백라이트 구조는 대형 TV 또는 관련 LED 분야에 적용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 복수의 백라이트 장치를 포함하는 백라이트 구조에 있어서,
    상기 백라이트 장치 각각은 발광 다이오드(LED) 광원을 제공하고, 상기 광원을 혼합하는 방출부(emitting portion); 및
    상기 방출부에 의해 혼합된 상기 빛을 안내하고, 제 1 면 및 상기 제 1 면에 대향하는 제 2 면을 포함하며, 상기 제 2 면과 상기 방출부는 단층(fault) 구조를 형성하는 광도파부(light-guiding portion)를 포함하는 백라이트 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 백라이트 장치 중의 적어도 하나의 상기 제 2 면과 상기 방출부에 의해 형성되는 상기 단층 구조는 상기 백라이트 장치 중의 다른 하나의 상기 제 1 면과 결합되는 것을 특징으로 하는 백라이트 구조.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 광도파부는 경사 형상(oblique shape)의 광도파 소재인 것을 특징으로 하는 백라이트 구조.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 경사 형상의 두께는 상기 광원의 입사 거리가 증가함에 따라서 감소하는 것을 특징으로 하는 백라이트 구조.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 단층 구조는 계단식(stepped) 단층 구조인 것을 특징으로 하는 백라이트 구조.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 광도파부는 상기 방출부와 연결된 광도파면 및 상기 광도파면에 대향하는 광출력면을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 구조.
  7. 제 6 항에 있어서,
    비산(scattering) 구조를 형성하기 위해 상기 광도파면 상에서 거칠기(roughening) 과정과 프린팅(printing) 과정이 수행되는 것을 특징으로 하는 백라이트 구조.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 백라이트 장치 중의 하나의 상기 광도파부의 상기 제 2 면과 상기 백라이트 장치 중의 다른 하나의 상기 광도파부의 상기 제 1 면을 결합하는 부분을 제거하여 형성되는 통로(passage)를 더 포함하고,
    상기 백라이트 장치 중의 상기 하나에 의해 발생하는 빛이 상기 통로를 통해 상기 백라이트 장치의 상기 다른 하나로 전파하고, 역 또한 같도록(vice versa) 하는 것을 특징으로 하는 백라이트 구조.
  9. 복수의 상기 제 2 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 백라이트 구조를 포함하는 백라이트 구조 어셈블리(assembly)에 있어서,
    2개의 백라이트 구조의 상기 제 1 면은 대규모(large-scale) 백라이트 영역을 형성하기 위해 연속해서 연결되고, 상기 2개의 백라이트 구조 중의 어느 하나의 상기 제 1 면은 상기 다른 백라이트 구조의 상기 제 2 면과 상기 방출면을 연결하여 형성되는 상기 단층 구조로 연결되지 않는 것을 특징으로 하는 백라이트 구조 어셈블리.
  10. 복수의 백라이트 장치를 포함하는 백라이트 구조에 있어서,
    상기 백라이트 장치의 각각은 LED 광원을 제공하는 방출부;
    상기 방출부에 의해 제공되는 상기 광원을 혼합하는 신장부(extending portion) 및 상기 신장부에 의해 균일하게 혼합되는 상기 빛을 반사하는 반사면(reflective face)을 포함하는 반사부; 및
    상기 반사부에 의해 혼합되는 상기 빛을 균일하게 안내하고, 제 1 면 및 상기 제 1 면에 대향하는 제 2 면을 포함하고, 상기 제 2 면과 상기 반사부는 단층 구조를 형성하기 위해 연결되는 광도파부를 포함하는 백라이트 구조.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 백라이트 장치 중의 적어도 하나의 상기 제 2 면과 상기 반사부에 의해 형성되는 상기 단층 구조는 다른 백라이트 장치의 상기 제 1 면과 결합되는 것을 특징으로 하는 백라이트 구조.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 반사부는 상기 혼합된 빛을 180°로 상기 광도파부를 향해 반사하는 것을 특징으로 하는 백라이트 구조.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 광도파부는 경사 형상의 광도파 소재인 것을 특징으로 하는 백라이트 구조.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 경사 형상의 두께는 상기 광원의 입사 거리가 증가함에 따라서 감소하는 것을 특징으로 하는 백라이트 구조.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 과도파부와 상기 반사부는 단일 구조를 형성하도록 일체화되는 것을 특징으로 하는 백라이트 구조.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 백라이트 장치 중의 하나의 상기 광도파부의 상기 제 2 면과 상기 백라이트 장치 중의 다른 하나의 상기 광도파부의 상기 제 1 면을 결합하는 부분을 제거하여 형성되는 통로를 더 포함하고,
    상기 백라이트 장치 중의 상기 하나에 의해 발생하는 빛이 상기 통로를 통해 상기 백라이트 장치의 상기 다른 하나로 전파하고, 역 또한 같도록 하는 것을 특징으로 하는 백라이트 구조.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 단층 구조는 계단식 단층 구조인 것을 특징으로 하는 백라이트 구조.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 광도파부는 상기 반사부와 연결된 광도파면 및 상기 광도파면에 대향하는 광출력면을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 구조.
  19. 제 18 항에 있어서,
    비산 구조를 형성하기 위해 상기 광도파면 상에서 거칠기 과정과 프린팅 과정이 수행되는 것을 특징으로 하는 백라이트 구조.
  20. 복수의 상기 제 11 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항의 백라이트 구조를 포함 하는 백라이트 구조 어셈블리에 있어서,
    2개의 백라이트 구조의 상기 제 1 면은 대규모 백라이트 영역을 형성하기 위해 연속해서 연결되고, 상기 2개의 백라이트 구조 중의 어느 하나의 상기 제 1 면은 상기 다른 백라이트 구조의 상기 제 2 면과 상기 반사면을 연결하여 형성되는 상기 단층 구조로 연결되지 않는 것을 특징으로 하는 백라이트 구조 어셈블리.
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Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5336474B2 (ja) 2007-05-20 2013-11-06 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 半鏡面構成要素を備えたリサイクル型バックライト
JP5584117B2 (ja) 2007-05-20 2014-09-03 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 光再利用タイプの薄型中空空洞バックライトの設計パラメータ
CN101681597A (zh) * 2007-05-20 2010-03-24 3M创新有限公司 有效利用有色led光源的白光背光源等
TWI439641B (zh) * 2007-05-20 2014-06-01 3M Innovative Properties Co 用於側面發光型背光之準直光注入器
US8469575B2 (en) 2007-05-20 2013-06-25 3M Innovative Properties Company Backlight and display system using same
WO2009016965A1 (ja) * 2007-07-27 2009-02-05 Sharp Kabushiki Kaisha 照明装置および液晶表示装置
US8421952B2 (en) * 2007-12-03 2013-04-16 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Illumination module for sectional illumination
KR101571576B1 (ko) * 2008-02-07 2015-11-24 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 구조화된 필름을 구비한 중공형 백라이트
JP4902566B2 (ja) * 2008-02-15 2012-03-21 シャープ株式会社 面状照明装置および表示装置
WO2009105450A1 (en) * 2008-02-22 2009-08-27 3M Innovative Properties Company Backlights having selected output light flux distributions and display systems using same
US8684588B2 (en) * 2008-06-04 2014-04-01 Sharp Kabushiki Kaisha Light guide elements for display device
CN102057319B (zh) * 2008-06-04 2014-02-26 3M创新有限公司 具有斜光源的中空背光源
WO2010010742A1 (ja) * 2008-07-22 2010-01-28 シャープ株式会社 照明ユニット、照明装置および液晶表示装置
JP5039209B2 (ja) * 2008-09-30 2012-10-03 シャープ株式会社 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
JP5073831B2 (ja) * 2008-10-31 2012-11-14 シャープ株式会社 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
WO2010061691A1 (ja) * 2008-11-27 2010-06-03 シャープ株式会社 面光源装置
US20100231498A1 (en) * 2009-03-13 2010-09-16 Microsoft Corporation Image display via multiple light guide sections
US20120002135A1 (en) * 2009-03-25 2012-01-05 Sharp Kabushiki Kaisha Lighting device, display device and television receiver
KR20120027200A (ko) * 2009-04-02 2012-03-21 필립스 루미리즈 라이팅 캄파니 엘엘씨 액정 디스플레이용 백라이트
TWI406056B (zh) * 2009-12-04 2013-08-21 Au Optronics Corp 背光模組結構
TWI396012B (zh) * 2009-12-24 2013-05-11 Au Optronics Corp 背光模組及具有其之顯示器
US20110162712A1 (en) * 2010-01-07 2011-07-07 Martin David Tillin Non-tracked low concentration solar apparatus
KR101818589B1 (ko) * 2010-10-27 2018-01-15 엘지이노텍 주식회사 디스플레이 장치
FR2968614B1 (fr) * 2010-12-10 2015-05-15 Magneti Marelli France Dispositif de retroeclairage ameliore
CN103528024A (zh) * 2013-10-31 2014-01-22 京东方科技集团股份有限公司 导光元件、背光源及显示装置
TWI510828B (zh) * 2014-04-10 2015-12-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 導光板、導光板組件與背光模組
CN104154464A (zh) * 2014-07-29 2014-11-19 京东方科技集团股份有限公司 一种背光模组及显示装置
TWI571592B (zh) * 2014-10-14 2017-02-21 國立中央大學 高對比小體積之車燈裝置
US9995866B2 (en) * 2015-01-21 2018-06-12 Laxco Incorporated Uniform illumination lighting module
KR20170088019A (ko) * 2016-01-22 2017-08-01 현대모비스 주식회사 자동차의 조명장치
CN106873240B (zh) * 2017-02-07 2020-05-19 深圳市华星光电技术有限公司 背光组件及液晶显示模组

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0153363A1 (en) * 1983-08-26 1985-09-04 Karl Ostbo HEAT EXCHANGER.
JP2003186004A (ja) * 2001-12-14 2003-07-03 Nippon Sheet Glass Co Ltd 凸状膜の形成方法
JP2004004764A (ja) * 2002-04-24 2004-01-08 Nitto Denko Corp 集光システムおよび透過型液晶表示装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100654220B1 (ko) * 1999-08-03 2006-12-05 삼성전자주식회사 액정표시장치
US6663262B2 (en) * 2001-09-10 2003-12-16 3M Innovative Properties Company Backlighting transmissive displays
US7460196B2 (en) * 2002-09-25 2008-12-02 Lg Displays Co., Ltd. Backlight device for liquid crystal display and method of fabricating the same
JP4091414B2 (ja) * 2002-12-18 2008-05-28 三菱電機株式会社 面状光源装置、表示装置及び液晶表示装置
JP4029743B2 (ja) * 2003-02-24 2008-01-09 ソニー株式会社 バックライト
US7237938B2 (en) * 2005-03-25 2007-07-03 Harvatek Corporation Backlight module
US7311431B2 (en) * 2005-04-01 2007-12-25 Avago Technologies Ecbu Ip Pte Ltd Light-emitting apparatus having a plurality of adjacent, overlapping light-guide plates

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0153363A1 (en) * 1983-08-26 1985-09-04 Karl Ostbo HEAT EXCHANGER.
JP2003186004A (ja) * 2001-12-14 2003-07-03 Nippon Sheet Glass Co Ltd 凸状膜の形成方法
JP2004004764A (ja) * 2002-04-24 2004-01-08 Nitto Denko Corp 集光システムおよび透過型液晶表示装置

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Publication number Publication date
US20070091641A1 (en) 2007-04-26
TW200717133A (en) 2007-05-01
JP2007115695A (ja) 2007-05-10
KR20070043648A (ko) 2007-04-25
TWI331694B (en) 2010-10-11

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