KR20090015141A - 입자의 집중이 다양한 시트의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

입자의 집중이 다양한 시트의 제조 장치 및 방법이 설명되었다. 하나의 구현에서, 방법은 다양한 입자의 집중을 가지고 있는 첫 번째 시트의 제조로 구성된다. 입자의 두 번째 집중과 다양한 두께를 가진 첫 번째 모양을 가진 두 번째 시트가 제공된다. 세 번째 입자의 집중과 다양한 두께를 가진 두 번째 모양을 가진 세 번째 시트가 제공된다. 두 번째 시트와 세 번째 시트가 결합되어 첫 번째 시트를 생성한다.

Description

입자의 집중이 다양한 시트의 제조 방법{METHOD OF MANUFACTURING OF SHEETS WITH VARYING CONCENTRATION OF PARTICLES}

본 발명은 소재에 대한 것이다. 더욱 구체적으로는, 이것은 입자의 다양한 집중(varying concentration of particles)을 갖는 시트의 제조 방법에 대한 것이다.

두 번째 소재의 입자가 자신 안에 들어 있는 첫번째 소재의 시트는 다양한 목적으로 사용된다. 그러한 입자는 강도, 깨지기 쉬움, 열 저항 등 다양한 목적에 도움이 되는 시트의 특정 특성에 있어서의 변화를 야기할 수 있다. 입자를 가진 시트는 또한 광학적 목적으로 사용될 수도 있다. 예를 들어, 투명지는 자신 안에 상이한 굴절율을 가진 입자를 가지고 있을 수 있다. 투명 시트는 광 가이드로서 기능하며, 삽입된 입자는 안내된 빛을 발산한다. 이 장치는 광원으로 사용될 수 있다. 그 입자는 시트에 색상을 주기 위해 염료가 추가될 수 있다. 지속적인 입자의 집중을 가진 시트는 입자의 집중이 항상적이지는 않지만 시트를 통틀어 다양한 곳에 사용된다.

입자의 집중을 다양하게 한 시트의 한 가지 활용 예는 특정 광 발산 패턴을 가진 광원을 위한 것이다. 다양한 광 발산 패턴은 입자의 다양한 집중 프로필을 활 용하는 것에 의해 달성될 수 있다. 시트와 함께 입자 집중은 시트로부터 광의 균일한 추출 또는 어느 요구되는 패턴에 있어서의 광의 추출을 제공하기 위해 조절될 수 있다. 그러한 광원은 LCD 디스플레이를 위한 백라이트로서, 사진의 광원으로서, 그리고 건축상의 광원으로서의 용도를 포함하여 기술에 있어서 수많은 용도가 있다. 입자의 다양한 집중을 가진 시트는 또한 예술적 목적, 도로 표지판, 소재 과학 및 광학을 위해서도 사용된다.

입자의 다양한 집중을 가진 시트의 제조 방법이 공개되었다. 하나의 구현에서, 방법은 입자의 다양한 집중을 가지고 있는 첫 번째 시트의 제조로 이루어진다. 두 번째 입자의 다양한 집중과 다양한 두께를 갖는 첫번째 모양을 가진 두 번째 시트가 제시된다. 세 번째 입자의 다양한 집중과 다양한 두께를 갖는 두 번째 모양을 가진 세 번째 시트가 제시된다. 두 번째 시트와 세 번째 시트가 결합되어 첫번째 시트를 생성한다.

위의 그리고 기타 선호되는 특징에는 다양한 구현 세부사항 및 요소들의 조합을 포함하여 부수하는 도들에 대한 참고로 특별히 더 설명되고 청구항에서 지적된다. 여기에서 설명된 특정한 방법 및 시스템은 방법에 대한 설명을 위해서만 제시지고 제한으로서 간주되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 기술에 있어서 숙련된 사람들에 의해 이해되다시피, 여기에서 설명된 원리 및 특징은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 다양하고 수많은 구현으로 이용될 것이다.

본 명세의 일부로서 포함되는 부수하는 도면들은 현재의 선호되는 구현을 설명하고, 위에서 제시된 일반 설명과 아래에서 제시된 선호되는 구현에 대한 상세 설명은 본 발명의 원리 및 기술을 설명한다.

도 1은 한 가지 구현에 있어서 입자의 다양한 집중을 가진 시트의 예시적인 제조 절차를 설명하는 흐름도이다.

도 2는 한 가지 구현에 있어서 입자의 다양한 집중을 가진 시트의 예시적인 제조 절차를 설명하는 흐름도이다.

도 3A은 한 가지 구현에 있어서 시트 제조를 위한 장치의 블록도를 나타낸다.

도 3B은 한 가지 구현에 있어서 시트의 제조를 위한 장치의 블록도이다.

도 3C은 한 가지 구현에 있어서 장치의 블록도이다.

도 3D은 한 가지 구현에 있어서 장치의 블록도를 나타낸다.

도 4은 한 가지 구현에 있어서 입자의 다양한 집중을 가진 시트의 예시적인 제조 절차를 설명하는 흐름도이다.

도 5A은 한 가지 구현에 있어서 장치의 블록도를 나타낸다.

도 5B는 한 가지 구현에 있어서 장치의 블록도를 나타낸다.

도 5C는 한 가지 구현에 있어서 장치의 블록도를 나타낸다.

도 6A는 주름잡힌 시트의 예시적인 계속적인 제조 절차의 블록도를 나타낸다.

도 6B은 한 가지 구현에 있어서 입자의 다양한 집중을 가진 시트의 예시적인 계속적인 제조 절차의 블록도를 나타낸다.

도 6C은 한 가지 구현에 있어서 입자의 다양한 집중을 가진 시트의 계속적인 제조 절차의 블록도를 나타낸다.

도 7A은 한 가지 구현에 있어서 굽은 시트의 예시적인 계속적인 제조 절차의 블록도를 나타낸다.

도 7B은 한 가지 구현에 있어서 입자의 다양한 집중을 가진 시트의 계속적인 제조 절차의 블록도를 나타낸다.

도 7C은 한 가지 구현에 있어서 입자의 다양한 집중을 가진 시트의 계속적인 제조 절차의 블록도를 나타낸다.

도 8은 한 가지 구현에 있어서 입자의 다양한 집중을 가진 시트의 예시적인 제조 절차의 블록도를 나타낸다.

도 9는 한 가지 구현에 있어서 상이한 두께와 상이한 입자의 집중을 가진 시트들을 결합함으로써 입자의 다양한 집중을 가진 시트의 계속적인 제조 절차의 블록도를 나타낸다.

도 10A는 한 가지 구현에 있어서 전면에서 보여지는 입자의 다양한 집중을 가진 원주의 제조 방법에 있어서의 단계를 설명한다.

도 10B는 하나의 구현 방법에 있어서 측면에서 보여지는 입자의 다양한 집중을 가진 원주의 제조방법에 있어서의 단계를 설명한다.

도 10C은 하나의 구현 방법에 있어서 상단에서 보여지는 입자의 다양한 집중을 갖는 원주의 제조 방법에 있어서의 단계를 설명한다.

도 10D는 하나의 구현 방법에 있어서 전면에서 보여지는 입자의 다양한 집중을 갖는 원주의 제조 방법에 있어서의 단계를 설명한다.

도 10E는 하나의 구현 방법에 있어서 측면에서 보여지는 입자의 다양한 집중을 갖는 원주의 제조 방법에 있어서 단계를 설명한다.

도 10F는 하나의 구현 방법에 있어서 상단에서 보여지는 입자의 다양한 집중을 갖는 원주의 제조 방법에 있어서의 단계를 설명한다.

도 l0G는 하나의 구현 방법에 있어서 전면에서 보여지는 입자의 다양한 집중을 가진 원주의 제조 방법에 있어서의 단계를 설명한다.

도 10H는 한 가지 구현 방법에 있어서 측면에서 보여지는 입자의 다양한 집중을 가진 원주의 제조 방법에 있어서의 단계를 설명한다.

도 10I은 한 가지 구현 방법에 있어서 상단에서 보여지는 입자의 다양한 집중을 갖는 원주의 제조 방법에 있어서 단계를 설명한다.

도 10J는 한 가지 구현에 있어서 전면에서 보여지는 입자의 다양한 집중을 가진 원주의 제조 방법에 있어서의 단계를 설명한다.

도 10K는 한 가지 구현 방법에 있어서 측면에서 보여지는 입자의 다양한 집중을 가진 원주의 제조 방법에 있어서의 단계를 설명한다.

도 10L은 한 가지 구현 방법에 있어서 상단에서 보여지는 입자의 다양한 집중을 가진 원주의 제조 방법에 있어서의 단계를 설명한다.

도 11은 한 가지 구현 방법에 있어서 다양한 두께를 가진 원주 모양의 고체를 제조하기 위한 예시적인 절차의 블록도를 나타낸다.

도 12A은 예시적인 투명 광원의 블록도를 설명한다.

도 12B는 한 가지 구현 방법에 있어서 측면에서 보여지는 예시적인 투명 광원의 블록도를 설명한다.

도 13은 한 가지 구현 방법에 있어서 표면 형태의 예시적인 광원의 코어의 예시적인 요소의 블록도를 설명한다.

도 14은 한 가지 구현에 따르면 확산제 입자의 다양한 집중을 가진 표면 형태의 예시적인 광원의 다이어그램을 설명한다.

도 15은 한 가지 구현 방법에 있어서 두 개의 광원을 가진 표면 형태의 예시적인 광원을 설명한다.

도 16은 한 가지 구현 방법에 있어서 거울로 된 코어를 가진 표면 형태의 예시적인 광원의 다이어그램을 설명한다.

도 17은 한 가지 구현에 있어서 예시적인 다색 백라이트 시스템의 다이어그램을 설명한다.

도 18A은 한 가지 구현 방법에 있어서 상단에서 보여지는 다색 백라이트 디스플레이시스템의 예시적인 원주의 블록도를 설명한다.

도 18B은 한 가지 구현 방법에 있어서 전면에서 보여지는 다색 백라이트 디스플레이 시스템의 예시적인 원주의 블록도를 나타낸다.

도 18C은 한 가지 구현 방법에 있어서 측면에서 보여지는 백라이트 디스플레이 시스템의 예시적인 원주의 블록도를 나타낸다.

도 19은 한 가지 구현 방법에 있어서 조명기 원주의 예시적인 요소의 블록도 를 나타낸다.

도 20은 한 가지 구현 방법에 있어서 확산제 입자의 다양화된 집중을 갖는 조명기 원주의 다이어그램을 나타낸다.

도 21은 한 가지 구현에 있어서 두 개의 광원을 가진 예시적인 조명기 원주를 나타낸다.

도 22는 한 가지 구현 방법에 있어서 예시적인 거울로 된 조명기 원주의 다이어그램을 나타낸다.

입자의 집중을 다양하게 하는 시트의 제조를 위한 방법 및 장치가 공개된다. 하나의 구현에서, 방법은 입자의 다양한 집중을 가진 첫번째 시트의 제조로 이루어진다. 입자의 두 번째 집중과 다양한 두께를 가진 첫번째 모양을 갖는 두 번째 시트가 제시된다. 세 번째 입자의 집중과 다양한 두께를 가진 두 번째 모양을 가진 세 번째 시트가 제시된다. 두 번째 시트와 세 번째 시트는 결합되어 첫번째 시트를 생성한다.

도 1은 한 가지 구현 방법에 있어서 입자의 다양한 집중을 가진 시트의 제조를 위한 예시적인 절차 100을 설명하는 흐름도이다. 수많은 시트들이 제시되는데 (110) 각 시트는 입자의 상이한 집중을 가지고 있다. 이들 집중들 중 어느 것도 제로 집중, 즉 입자가 없는 집중이 될 수 있다. 시트의 두께는 일정하지 않고, 시트의 상이한 부분에서 상이한 두께로 설정된다. 이들 시트들은 접착, 결합 또는 융행에 의해 함께 결합된다(120). 시트들이 결합은 요구되는 차원의 시트를 생성하고, 시트의 모든 부분에서 입자의 지역적인 집중이 원하는 대로 달성된다.

하나의 구현에서, 시트들의 융해는 시트들이 액체 상태에 있는 동안 결합하는 것에 의해 달성된다. 결합된 시트는 그 다음에 입자의 다양한 집중을 가진 최종적인 시트로 고체화된다. 액체 상태는 응고가 냉각에 의해 수행되는 절차에 있어서 특정 온도를 유지하는 것에 의해 발생할 수 있다. 액체 상태는 단위체이거나 부분적으로 중합된 상태일 수 있는데, 이때 응고가 중합에 의해 수행된다. 시트의 액체 상태는 다양한 녹은 열가소성 수지의 그것 또는 진전되었지만 불완전한 중합의 그것과 같은 점성 액체 상태일 수 있다. 결합하는 시트들은 상이한 점도 상태에 있을 수 있는데, 이것은 상이한 온도 또는 상이한 상태의 중합에 의해 달성될 수 있다. 예를 들어, 결합하는 시트 중 하나는 액체이고 다른 시트는 점성 액체나 완전히 고체화된 물체일 수 있다.

대안적인 구현에서, 결합 절차는 하나의 시트에서 다른 시트로의 입장의 물리적 확산(130)을 포함한다. 이 확산 절차는 결합되는 시트들의 입자 집중에 있어서의 원래 차이를 감소시킨다. 확산량은 조절되어서 입자에 대해 요구되는 집중 프로필이 최종 시트에서 달성된다. 확산량은 확산율과 확산 시간을 조절하여 조절될 수 있다. 확산율은 온도와 점도를 조절하여 조절된다.

도 2은 한 가지 구현에 있어서 입자의 다양한 집중을 가진 시트의 제조의 예시적인 절차 200을 나타내는 흐름도이다. 주조물은 굽은 시트 (210)을 사용하여 두 개의 방으로 구분된다. 내부에 특정 입자 집중을 포함하고 있는 액체가 주조물 (220)의 방 하나로 부어진다. 주조물의 두 번째 방에는, 상이한 입자 집중을 가진 액체가 부어진다. 미리 정해진 시간에 또는 액체가 미리 지정된 점성 상태 (230)에 이르면 굽은 표면은 제거된다. 또다른 구현에서, 액체는 용제로 기능하고 굽은 표면을 녹인다. 액체는 결합하고, 혼합하고 결과적으로 고체화하여 입자의 다양한 입자를 가진 고체(240)를 생성한다. 응고는 액체의 냉각 또는 중합, 또는 어떤 유사한 물리적 또는 화학적 절차에 의해 달성된다. 응고 절차는 조절되는 온도 또는 중합 스케줄 또는 기타 절차를 활용하여 액체에 있어서 입자의 물리적 확산은 시간의 기능으로서 조절된다. 절차가 진행되는 동안 입자 또한 물리적 및 화확적 변화를 거치는 것이 가능하다. 응고 중에, 입자는 물리적 확산으로 인해 이동을 거치고, 대안적인 구현 방법에서는, 부력, 대류, 비-균일 확산율 및 기타 힘으로 인해 이동을 거친다.

도 3A는 하나의 구현 방법에 있어서 시트 제조를 위한 장치 398의 블록도를 나타낸다. 장치 398은 주조물 300과 미리 정해진 모양의 굽은 표면 302를 가지고 있는데, 이것은 주조물 300을 두 개의 방 304와 306으로 구분한다. 굽은 모양은 절차 200과 같이 제조 절차의 마지막에 입자 집중에 대하여 요구되는 프로필을 얻을 수 있도록 설계된다.

도 3B은 하나의 구현 방법에 있어서 액체를 가진 시트의 제조를 위한 장치 396의 불록도를 나타낸다. 최상단 방은 특정 입자 집중을 가지고 있는 액체 308로 채워져 있다. 아래쪽 방은은 입자의 상이한 집중을 가지고 있는 액체 310으로 채워져 있다. 이들 집중들 중 어느 것도 제로 집중, 즉 입자가 하나도 없는 집중이 될 수 있다. 한 가지 구현에 따르면, 굽은 표면 302는 308 또는 310과 동일한 액체의 응고에 의해 제조된다. 이것은 굽은 표면 302가 액체 소재로 용해될 수 있게 한다.

액체 308과 310은 고체화를 시작하여 더욱 점성이 된다. 굽은 표면 302는 미리 정해진 시간에 또는 액체가 미리 정해진 점성 상태가 되면 제거된다. 하나의 구현에 있어서, 굽은 표면 302는 기계적으로 제거된다. 또다른 구현에서, 액체는 용제로서 기능하여 굽은 표면 302를 용해하여 제거한다. 굽은 표면 302의 용해는 액체를 가열하여 달성될 수도 있다.

도 3C는 하나의 구현 방법에 있어서 굽은 표면 302가 없는 시트에 있어서 제조를 위한 장치 394의 블록도를 나타낸다. 액체 308과 310은 고체화를 시작하여 더욱 점성이 된다. 굽은 표면 302는 미리 정해진 시간에 또는 액체가 미리 정해진 점성 상태를 갖게 되면 제거된다. 하나의 구현에 있어서, 굽은 표면 302는 기계적으로 제거된다. 또다른 구현에서, 액체는 용제로 기능하여 굽은 표면 302를 용해하여 제거한다. 굽은 표면 302의 용해는 액체를 가열하는 것에 의해 달성될 수 있다.

굽은 표면 302의 제거 후에, 결과체 312는 내부에 입자의 다양한 집중을 가지고 있다. 예를 들어, 영역 322에 있는 입자의 평균 집중은 영역 324에 있는 입자의 평균 집중과 다르다. 두 개의 몸체 308과 310의 비율은 이들 두개의 영역에 있어서 상이하기 때문에 그렇다. 하나의 구현에 있어서, 몸체 312는 이 형태에서 고체화되어 입자의 다양한 집중을 가진 시트를 형성한다. 또다른 구현에서, 몸체 308과 310의 확산이 아래에서 설명된 대로 수행된다.

도 3D는 하나의 구현에 있어서 확산을 가진 시트의 제조를 위한 장치 392의 블록도를 나타낸다. 액체 308과 310은 고체화되어 요구되는 입자 집중 프로필을 갖 는 시트 314를 생성한다. 하나의 구현에 있어서, 응고는 중합 또는 액체의 냉각에 의해 이루어진다. 하나의 구현에서, 액체는 이후에 중합되는 플라스틱 단위체이다.

하나의 구현에 있어서, 응고 절차 동안에, 입자는 고체화하기 전에 액체 몸체 312 안으로 물리적 확산을 거쳐 미리 정해진 집중 패턴을 가진 입자 집중에 있어서의 경사도를 가진 시트 314를 형성한다. 그러한 확산은 입자 집중의 지역적인 균질화를 초래한다. 예를 들어, 지역 영역 324에서 몸체 314의 집중 경사도는 동일한 영역 324에 있는 몸체 312의 수직 집중 경사도보다 작다. 유사하게, 지역 영역 322에 있는 몸체 314의 수직 집중 경사도는 동일한 영역 322에 있는 몸체 312의 수직 집중 경사도보다 작다. 확산량은 확산율과 확산 시간을 조절함으로써 조절된다. 확산은 전체 시트 314에 대하여 입자 집중을 완전히 균질화시킬 만큼 강할 필요 없이 입자 집중의 지역 균질화를 야기할 만큼 충분하다.

입자가 물리적 확산을 거치는 경우, 굽은 표면 302는 다음과 같이 설계된다. 물리적 확산 절차는 선형의, 위치 불변 시스템, 즉 컨볼루션 동작으로 가까워진다. 초기 집중 패턴은 물리적 확산 절차 후에 최종 집중 패턴이 요구되는 집중 패턴이 될 수 있도록 준비된다 . 이것은 디컨벌루션에 의해 이루어질 수 있다. 이 초기 집중 패턴은 굽은 표면 302를 이용하여 영향을 받는다. 주조물 300에 있어서 어떤 지점의 초기 집중은 액체 308와 액체 310에 있어서 집중의 조정된 평균인데, 조정은 주조물 경계 320과 318로부터의 해당 지점에 있는 굽은 표면 302의 거리에 의해 조정된다. 한 가지 구현에 따르면, 디컨벌루션을 수행하기 위해 필요한 컨벌루션의 충격 반응은 실험에 의하여 또는 온도 일정에 대한 지식을 활용하여 또는 기타 사용된 조절된 응고 절차를 활용하여 확인된다. 모서리에서 비 위치 불변때문에, 위치 불변 모델이 아닌 선형 모델이 또 다른 구현에서 사용될 수 있다. 초기 입자 집중 패턴은 그 후에 매트릭스 반전 또는 최소 스퀘어 방법을 포함한 선형 시스템 해결 방법을 사용하여 계산된다.

도 4는 한 가지 구현에 있어서 입자의 다양한 집중을 가진 시트 제조의 예시적인 절차 400을 설명하는 흐름도이다. 입자의 특정 집중을 갖는 굽은 사물이 용기 (410)에 삽입된다. 굽은 사물은 주조, 사출, 주형 중합, 기계 제작 등과 같은 절차로 제조될 수 있다. 주조, 사출 및 주형 중합과 같은 절차들은 용구 자체 내부에서 수행될 수 있어서 형성된 굽은 사물은 이미 용기 안에 존재한다. 특정 입자 집중을 갖는 액체가 굽은 사물 (420) 위로 부어진다. 액체는 결합되어 굽은 사물과 혼합되고 결과적으로 고체화된다(430). 하나의 구현에 있어서, 굽은 사물은 액체의 완전 응고 전에 액체 속으로 확산한다. 확산은 액체에 부분적으로 또는 완전히 용해되는 굽은 사물에 의해 야기될 수 있다. 이 용해는 열 또는 액체 안에서 고체의 물리적 용해에 의해 야기될 수도 있다. 액체는 궁극적으로 고체화되어 고체 입자의 다양한 집중을 가진 시트를 생성한다. 응고는 액체를 냉각하거나 중합에 의해서는 기타 물리적 또는 화학적 수단에 의해 달성될 수 있다. 응고 절차는 조절된 온도 또는 중합 스케줄, 또는 기타 절차를 사용하여 액체 안에서 고체의 물리적 확산율은 시간의 기능으로서 조절된다. 입자가 절차 중에 물리적 및 화학적 변화를 거치는 것도 가능하다. 응고 중, 입자는 물리적 확산으로 인해 이동을 거치고, 또 다른 구현에서는 부력, 대류, 비-균일 확산율 및 기타 힘으로 인해 이동을 수행한다.

도 5A은 하나의 구현 방법에 있어서 시트 제조를 위한 장치 598의 블록도를 나타낸다. 입자의 특정 집중을 갖는 굽은 사물 502가 용기 500에 삽입된다. 굽은 사물 502의 모양은 제조 절차의 마지막에 요구되는 입자 집중 프로필을 얻을 수 있도록 설계된다. 용구 500과 더불어 굽은 사물 502는 이제 제조 절차에 있어서 주조물로 기능한다.

도 5B는 하나의 구현 방법에 있어서 액체를 가진 시트 제조를 위한 장치 596의 블록도를 나타낸다. 특정 입자 집중을 갖는 액체 504는 용기 500 및 굽은 사물 502에 의해 형성된 주조물에 부어진다. 액체 504 안에서의 입자의 집중은 굽은 사물 502안에서의 입자의 집중과 다르다.

도 5C는 하나의 구현 방법에 있어서 시트 제조를 위한 장치 598의 블록도를 나타낸다. 액체 504는 고체화 되어 요구되는 입자 집중 프로필을 갖는 시트 506을 생성한다. 하나의 구현에 있어서, 응고는 중합에 의해 또는 액체의 냉각에 의해 이루어진다. 하나의 구현에서, 액체는 후에 중합되는 플라스틱 단위체이다.

하나의 구현 방법에 따르면, 굽은 사물 502은 액체 504의 완전 응고 전에 액체 504 안으로 확산된다. 확산은 굽은 사물 502가 액체 504에 부분적으로 또는 완전히 용해되는 것에 의해 야기될 수 있다. 액체 504는 이 용해를 야기하기 위해 가열될 수 있다.

도 6A은 한 가지 구현 방법에 있어서 예시적인 시트 제조 장치 698의 블록도를 나타낸다. 녹은 상태의 시트 600는 입장의 특정한 집중을 가지고 있다. 시트 600는 공급 롤러 602의 움직이는 쌍을 통을 통과한다. 이들 롤러 602는 시트 600를 핀치 롤러 604를 통해 공급하고 롤러 606을 안내한다. 핀치 롤러 604는 미리 정해진 시간 기능에 따라 위 아래로 움직인다. 핀치 롤러의 이러한 움직임은 주름잡힌 시트 608을 생성한다. 롤러의 움직임은 요구되는 주름의 패턴에 따라 지정된다.

주름잡힌 시트의 제조를 위한 장치 698은 곡선을 제조하는데 사용될 수 있다. 굽은 시트는 주름 잡힌 시트를 잘라서 생성된다. 대안적으로, 주름잡힌 시트 608은 아래에서 설명된 바와 같이 계속적인 절차에서 다른 주름잡힌 시트와 결합된다. 시트 608의 주름 패턴은 제조 절차의 마지막에 입자 집중에 대하여 요구되는 프로필을 얻을 수 있게끔 설게된다.

도 6B은 한 가지 구현에 있어서 예시적인 시트 제조 장치 696의 블록도를 나타낸다. 특정 입자 집중의 주름잡힌 시트 620는 상이한 입자 집중을 가진 조화되는 주름잡힌 시트 622와 결합되어 입자의 다양한 집중을 가진 결합된 시트 624를 생성한다. 시트 620 및 622는 상이한 주름 패턴을 사용하여 절차 698로 제조된다. 하나의 구현 방법에 따르면, 두 개의 시트는 결합 절차 중에 녹은 상태에 있으며, 열로 인해 함께 융해된다. 그러한 융해는 각 시트에서 다른 시트로의 입자의 확산을 포함할 수 있다. 확산은 용제를 이용한 용해에 의해서도 달성될 수도 있다. 대안적인 구현에서 주름잡힌 시트는 접착 물질로 결합되었다.

시트 624는 입자의 계속적으로 다양화되는 집중을 가지고 있다. 이 시트는 더 작은 조각으로 절단될 수 있다.

도 6C은 한 가지 구현 방법에 있어서 시트 제조 장치 694의 블록도를 나타낸다. 특정 입자 집중의 주름잡힌 시트 636은 상이한 입자 집중을 가진 액체 634와 결합되어 다양한 입자의 집중을 가진 하나의 결합된 시트 638을 생성한다. 하나의 구현 방법에 따르면, 시트 636 및 액체 634는 열로 인해 함께 융해된다. 그러한 융해는 각 시트에서 다른 시트로의 입자의 확산을 포함할 수 있다. 롤러 630은 기복을 제거하고, 시트 638의 표면을 평평하게 만든다. 롤러 632은 시트 636를 위한 가이드로서 기능한다. 시트 638은 입자의 계속적인 다양화되는 집중을 가지고 있다. 이 시트는 더 작은 조각으로 절단될 수 있다.

도 7A은 하나의 구현 방법에 있어서 예시적인 굽은 시트 제조 장치 798의 블록도를 나타낸다. 녹은 상태의 시트 702는 돔 모양의 구멍 704로 밀어 넣어진다. 하나의 구현에 있어서, 시트 702는 녹은 상태의 플라스틱으로 된 시트이다. 굽은 시트 708은 돔 모양의 구멍 704의 다른 끝으로부터 쥐어짜진다. 하나의 구현에서, 플라스틱 시트 702의 단면 부분과 굽은 시트 708의 그것은 동일하다.

굽은 시트 제조를 위한 절차 798이 굽은 시트를 제조하기 위해 사용될 수 있다. 대안적으로, 굽은 시트 708은 아래에서 설명된 대로 계속적인 절차에서 다른 굽은 시트와 결합된다. 돔 모양의 구멍 704의 곡선은 제조 절차의 마지막에 요구되는 입자 집중의 프로필을 달성하기 위해 설계된다.

도 7B은 하나의 구현에 있어서 시트 제조 장치 796의 블록도를 나타낸다. 특정 입자 집중으로 이루어진 굽은 시트 722는 상이한 입자 집중을 갖는 조화되는 시트 720와 결합되어 입자의 다양한 집중을 가진 단일 시트를 생성한다. 시트 720과 722는 상이한 돔 모양의 구멍을 사용하는 제조 장치 798로 제조된다. 하나의 구현 방법에 따르면, 두 개의 시트는 결합 절차 중에 녹은 상태이며, 열로 인해 함께 융해된다. 그러한 융해는 각 시트에서 다른 것으로의 입자의 확산을 포함할 수 있다. 대안적인 구현에서 굽은 시트는 접착성 소재에 의해 결합된다. 결합된 시트는 입자의 계속적으로 다양화되는 집중을 가지고 있다. 이 시트는 더 작은 조각으로 절단될 수 있다.

도 7C는 하나의 구현에 있어서 시트 제조 장치 794의 블록도를 나타낸다. 굽은 시트 732는 특정 입자 집중을 가지고 있고 상이한 입자 집중을 가진 액체 730과 결합되어 입장의 다양한 집중을 갖는 결합된 시트 736를 제공한다. 하나의 구현 방법에 따르면, 시트 732과 액체 730은 열로 인해 함께 융해된다. 그러한 융해는 각 시트에서 다른 시트로의 입자의 확산을 포함한다. 롤러 734는 기복을 제거하고 시트 736의 표면을 평평하게 만든다. 시트 736은 입자의 계속적으로 다양화되는 집중을 가지고 있다. 이 시트는 더 작은 조각으로 절단될 수 있다.

도 8은 한 가지 구현에 있어서 입자의 다양한 집중을 갖는 예시적인 시트 898의 블록도를 나타낸다. 입자의 다양한 집중을 갖는 여러 개의 얇은 시트 802는 지정된 집중 프로필을 갖은 채 쌓이게 된다. 각 시트 802는 여기에서 설명된 절차 중 어느 것을 통해서도 제조될 수 있다. 하나의 구현에서, 시트 802는 결합 절차에서 녹아 있는 상태이며 열로 인해 함께 융해된다. 그러한 융해는 각 시트에서 다른 시트로의 입자의 확산을 포함할 수 있다. 대안적인 구현에서 시트 802는 접착 소재에 의해 함께 결합된다.

하나의 구현에 있어서, 확산 절차 동안, 시트 안에 있는 입자는 각 시트에서 다른 시트로 물리적 확산을 거친다. 이것은 입자 집중에 있어서의 경사도에 최 소한의 변화를 야기한다. 이러한 구현에서, 시트 802는 다음과 같이 설계된다. 물리적 확산 절차는 선형의, 장소 불변 시스템, 즉 컨벌루션 작용으로서 가까워진다. 각 시트 802에 있어서의 초기 집중 패턴은 물리적 확산 절차 후에, 최종 집중 패턴이 요구되는 집중 패턴이 될 수 있도록 규정된다. 이것은 디컨벌루션에 의해 이루어질 수 있다. 한 가지 구현에 따르면, 디컨벌루션을 수행하기 위해 필수적인 컨볼루션 작용의 충격 반응은 실험에 의해, 또는 온도 일정에 대한 지식을 활용하여 또는 기타 사용된 조절되는 응고 절차에 의해 확인된다. 모서리에 있어서 비 위치 불변성 때문에, 위치 불변성 모델이 아닌 선형 모델이 또 다른 구현에서 사용될 수 있다. 각 시트 802에 있는 초기 입자 집중 패턴은 그 다음에 매트릭스 전환 또는 최소 스퀘어 방법을 포함하여 선형 시스템 해결 방법을 사용하여 계산된다.

도 9는 한 가지 구현에 있어서 가변적인 두께와 상이한 집중의 입자를 갖는 결합된 시트들의 예시적인 시트 998의 블록도를 나타낸다.

시트 902와 904는 각 시트에 있어서 가변적인 두께와 상이한 입자 집중을 가지고 있다. 하나의 구현에 있어서, 블록도 599 또는 699에서 설명된 제조 절차가 가변 두께 시트 902와 904를 제조하기 위해 사용된다. 하나의 구현에 있어서, 이들 층들은 결합 소재에 의해 서로 묶여 있다. 하나의 구현 방법에 따르면, 시트 902와 904는 결합 절차 중에 녹은 상태이며 열로 인해 함께 융해된다. 그러한 융해는 각 시트로부터 다른 시트로의 입자의 확산을 포함할 수 있다. 시트들 사이에 발생하는 지역적인 입자의 확산은 시트들을 결합시키는데 충분하다. 시트의 가변적인 두께는 제조 절차의 마지막에 요구되는 집중의 프로필을 얻을 수 있게끔 설계된다.

다양한 입자의 집중을 가진 원주

도 10A은 하나의 구현 방법에 따르면 전면에서 보여지는 원주 제조 장치1098을 설명한다. 채널 1002를 갖고 있는 주조물 1000이 제시된다. 입자의 다양한 집중을 갖는 원주는 채널 1002에서 제조된다.

하나의 구현에서, 주조물 1000과 원주는 모두 투명 소재로 만들어진다. 생산된 원주은 투명 주조물 1000에서 제거되지 않는다.

도 10B은 하나의 구현에 있어서 측면에서 보여지는 원주 제조장치 1098을 설명한다. 하나의 구현에서, 주조물 1000과 원주는 모두 투명 소재로 만들어진다. 생성된 원주는 투명 주조물 1000로부터 제거되지 않는다.

도 10C은 한 가지 구현에 따르면 상단에서 보여지는 원주 제조장치 1098을 나타낸다. 채널 1002를 갖고 있는 주조물 1000이 제시된다. 입자의 다양한 집중을 갖는 원주는 채널 1002에서 제조된다.

도 10D은 한 가지 구현 방법에서 전면으로부터 보여지는 원주 제조장치 1096를 나타낸다. 입자의 특정한 집중을 갖는 액체가 주조물 1000의 채널 1002로 부어진 후 채널 1002의 길이를 따라 상이한 두께를 얻게 되는 방식으로 고체화되어 입자의 특정한 집중을 갖는 다양한 두께의 원주 모양 고체를 생성한다. 두께에 있어서의 편차는 주조 절차에서 삽입 블록을 사용하여 달성될 수 있다. 두께는 제조 절차의 마지막에 입자 집중에 대하여 요구되는 프로필을 얻을 수 있게끔 다양화된다.

도 10E는 하나의 구현 방법에 있어서 고체 1010으로 가득 차 있는 주조물 1000을 갖는 측면에서 보여지는 예시적인 원주 제조장치 1096를 나타낸다. 고체 1010의 두께는 제조 절차의 마지막에 입자 집중에 대하여 요구되는 프로필을 얻을 수 있게끔 다양화된다.

도 10F은 하나의 구현 방법에 있어서 고체 1010을 가진 주조물 1000을 갖는 상단에서 보여지는 예시적인 원주 제조장치 1096을 설명한다. 고체 1010의 두께는 제조절차의 마지막에 입자 집중에 대하여 요구되는 프로필을 얻을 수 있게끔 다양화된다.

도 10G은 하나의 구현 방법에 있어서 전면에서 보여지는 액체 1020을 갖는 원주 제조장치 1094를 나타낸다, 하나의 구현 방법에 따르면. 다양한 두께의 원주 모양의 고체 1010은 주조물로서 기능하고, 상이한 입자 집중을 가진 액체 1020이 주조물 안으로 부어진다. 하나의 구현에 있어서, 액체 1020은 현재 모양에 있어서 고체화되어 있다. 또다른 구현에서, 액체 1020은 고체 1010 안으로 확산된다.

도 10H은 하나의 구현 방법에 있어서 측면에서 보여지는 액체 1020을 갖는 주조물 100을 갖고 있는 예시적인 원주 제조장치 1094를 나타낸다. 고체 1010의 두께는 제조 절차의 마지막에 입자 집중에 대해 요구되는 프로필을 얻을 수 있도록 다양화된다 . 액체 1020은 주조물 1000 이내에서 고체 1010의 모양으로 조화된다 .

도 10I은 한 가지 구현 방법에 있어서 상단에서 보여지는 액체 1020을 갖는 주조물 1000을 가지고 있는 예시적인 원주 제조장치 1094를 설명한다.

도 10J는 한 가지 구현 방법에 있어서 전면에서 보여지는 원주 1030을 가진 예시적인 원주 제조장치 1092를 설명한다. 다양한 두께를 갖는 원주 모양의 고체 1010 및 액체 1020는 열로 인해 함께 융해된다. 그러한 융해는 입자의 각 다른 것으로의 확산을 포함할 수 있다. 액체 1020은 고체화되어 미리 정해진 입자 집중 프로필을 갖는 원주 1030을 제공한다. 하나의 구현에 있어서, 응고는 중합 또는 액체의 냉각에 의해 이루어진다. 하나의 구현에서, 액체는 나중에 중합되는 플라스틱 단위체이다.

도 10K는 한 가지 구현 방법에 있어서 측면에서 보여지는 원주 1030을 가진 주조물 1000을 갖고 있는 예시적인 원주 제조장치 1092를 나타낸다. 액체 1020은 고체화되어 미리 정해진 입자 집중 프로필을 갖는 원주 1030을 제공한다.

도 10L은 한 가지 구현 방법에 있어서 상단에서 보여지는 원주 1030을 갖는 주조물 1000을 갖고 있는 예시적인 원주 제조장치 1092를 설명한다. 액체 1020은 고체화되어 미리 정해진 입자 집중 프로필을 갖는 원주 1030을 제공한다.

도 11은 한 가지 구현 방법에 있어서 예시적인 가변 두께 원주 제조장치 1198의 블록도를 나타낸다. 주조물 1102는 단일 채널을 대변한다. 입자의 특정한 집중으로 이루어진 액체가 원주 1102에 부어진다. 삽입 1104는 채널 1102 위에 위치한다. 삽입 1104의 굽은 모양은 그것이 형성하는 궁극적인 고체에 대하여 요구되는 모양을 낼 수 있게끔 다양화된다. 액체는 결과적으로 고체화되어 다양한 두께의 원주 모양 고체를 생성하는데, 그것의 모양은 삽입 1104에 의해 결정된다.

사용

본 발명은 입자의 다양한 집중을 가진 시트의 제조에 대한 것이다. 아래에 설명된 것은 투명 광원으로서 그러한 시트의 한 가지 용법이다. 또한 그러한 용도 를 위한 임자의 집중 프로필 또한 공개되었다. 입자에 대하여 요구되는 집중을 가진 투명 시트가 생성될 수 있다. 시트의 투명성을 달성하기 위해서는, 투명 접착성 소재가 사용된다. 그러한 투명 접착성 소재는 또한 광학용 접착제로도 알려져 있다. 열에 의해 또는 용해에 의해 융해하는 것을 포함하여 다른 융해 방법들이 최종 제품의 투명성에 영향을 미치지 않고 사용될 수 있다.

도 12A는 한 가지 구현 방법에 있어서 예시적인 투명 광원 1299의 블록도를 설명한다. 광원 1299는 주로 투명하며 굴절율이 낮은 클래딩 시트 1203 및 1205에 의해 둘러싸인 코어 1204를 갖는 광 가이드 1206을 가질 수 있다. 코어 1204는 확산제를 포함하는데, 확산제는 빛 확산 입자의 희박한 분포이다. 코어 1204에 있는 확산제는 금속, 유기물, 또는 기타 분말, 또는 안료로 이루어져 있는데, 이것은 그것에 투사되는 빛을 반사한다. 대안적으로, 코어 1204 안에 있는 확산제는 작은 투명 입자 또는 거품으로 구성될 수 있는데, 이것은 굴절, 경계선에서의 반사, 입자 내부에서의 확산 또는 총 내부 반사에 의해 빛을 확산한다. 선형 광원 1202은 바닥 모서리 1207로부터 광 가이드 1206를 조명한다 . 상단 모서리 1208은 반사 표면을 가지고 있지 않다. 반사물 1201는 빛을 선형 광원 1202로부터 광 가이드 1206으로 집중시킨다. 주 광원 1202에서 나온 빛은 광 가이드 1206의 전체 표면에 걸쳐 확산되고 그것의 큰 면으로부터 빠져 나간다. 한면에서 보면 광 가이드 1206은 그러므로 주로 투명하고 깨끗하다.

도 12B은 한 가지 구현 방법에 있어서 측면에서 보여지는 예시적인 투명 광원 1299의 블록도를 나타낸다. 광원 1299는 주로 투명하며 굴절율이 낮은 클래딩 시트 1203 및 1205에 의해 둘러싸인 코어 1204를 갖는 광 가이드 1206을 가진다. 코어 1204는 확산제를 포함하는데, 확산제는 빛 발산 입자들의 희박한 분포이다. 코어 1204에 있는 확산제는 금속, 유기 및 기타 분말, 또는 안료로 이루어져 있는데, 이것은 그것에 투사되는 빛을 반사시킨다. 대안적으로, 코어 1204에 있는 확산제는 투명 입자 또는 거품으로 구성될 수 있는데, 이것을 빛을 굴절, 경계선에서의 반사, 입자 내부에서의 확산 또는 총 내부 반사에 의해 확산시킨다. 선형 광원 1202은 하단 모서리 1207로부터 광 가이드를 조명한다. 반사물 1201는 선형 광원 1202로부터 코어 1204 빛을 집중시킨다.

도 13은 한 가지 구현에 있어서 표면 형태로 된 광원인 코어 1304의 예시적인 코어 요소 1399의 블록도를 나타낸다. 코어 요소 1399는 코어 1304의 두께와 폭을 갖지만 높이가 매우 작다. 광 1300는 요소 1399로 들어간다. 일부 빛은 조명광 1302와 같이 확산되어 광 가이드를 떠나고 남아있는 빛 1304는 다음 코어 요소로 여행한다. 들어가는 광 1300의 출력은 확산된 광 1302의 출력의 총합에 조화되고 빛은 계속해서 다음 코어 요소 1304로 이동한다. 코어 요소 1399로 들어가는 광 1300과 관련하여 분산된 광 1302의 비율은 코어 요소 1399의 광 분산성이다. 코어 요소 1399의 광분산성은 요소 1399의 높이에 정비례한다. 코어 요소 1399의 분산성의 코어 요소 1399의 높이에 대한 비율은 요소 1399의 광 확산 밀도이다. 코어 요소 1399의 높이가 감소함에 따라, 광 확산 밀도는 하나의 상수에 근접한다. 이 코어 요소 1399의 광 확산 밀도는 코어 요소 1399에 있어서의 확산제 집중에 대한 특정 관계를 품고 있다. 관계는 정비례로서 특정 정도에 근사하게 된다. 그 관계는 그 요소의 확산제 집중으로부터 코어 요소의 광 확산 밀도의 평가를 허용하고 그 역도 허용한다.

코어 요소 1399의 높이가 감소함에 따라, 발산광 1302에서의 출력이 비례적으로 감소한다. 요소의 높이가 감소함에 따라 상수에 근접하는 발산광 1302 출력의 코어 요소 1399의 높이에 대한 비율은 요소 1399에서의 발산된 출력 밀도이다. 요소 1399에서의 발산된 출력 밀도는 들어오는 빛의 광 확산 밀도 곱하기 출력(예. 요소들을 통과하여 여행하는 빛의 출력). 요소 1399를 통해 이동하는 빛의 출력의 경사도는 발산된 출력 밀도의 음수이다. 이들 두 개의 관계는 미분 방정식을 낸다. 이 방정식는 "dP/dh = -qP = -K"로 나타낼 수 있는데 여기에서:

h는 주 광원 모서리 1207로부터의 코어 요소의 높이

P는 그 요소를 통해 안내되고 있는 빛의 출력;

q는 요소의 광 확산 밀도; 그리고

K는 해당 요소에서의 발산된 출력 밀도.

이 방정식는 각 요소의 광 확산 밀도가 주어진 경우 발산된 출력 밀도를 구하기 위해 사용된다. 이 방정식은 또한 발산된 출력 밀도가 주어진 경우 각 요소의 광 확산 밀도를 구하기 위해서도 사용된다. 특정한 발산 출력 밀도를 가진 표면 형태의 특정 광원을 설계하기 위해서는, 위의 미분 방정식이 광원 1299와 같은 광원의 각 요소에서의 광 확산 밀도를 판단하기 위해 풀어져야 한다. 이것으로 부터, 코어의 각 코어 요소에서의 확산제 집중이 판단된다. 그러한 코어는 광 가이드에서 사용되며, 광원에 대하여 광원 표면에 걸친 요구되는 발산된 에너지 밀도를 제시한 다.

만일 확산제의 균일 집중이 코어에서 사용되는 경우, 발산된 출력 밀도는 높이와 함께 가속적으로 떨어진다. 균일 발산된 출력 밀도는 출력이 광원 근처의 모서리(모서리 1207과 같은)로부터 반대편 모서리 1208에 이르기까지 출력이 떨어져 최소화되도록 확산제 집중을 선택함으로써 근접하게 될 수 있다. 출력 손실을 감소시키고 발산된 출력의 균일성을 향상시키기 위해, 반대편 모서리는 빛을 코어로 재반사시킨다. 대안적인 구현에서, 또 다른 광원이 빛을 반대편 모서리로 공급한다.

균일 조명을 달성하기 위해서는, 광 확산 밀도와 그리하여 확산제 집중이 코어의 길이에 걸쳐서 다양하게 되어야 한다. 이것은 위의 방법을 사용하여 이루어질 수 있다. 요구되는 광 확산 밀도는 q = K/(A-hK)이고, 여기에서 A는 선형 광원 1304으로 들어가는 출력이고 K는 각 요소에서의 발산된 출력 밀도, 즉 균일 조명을 위한 상수이다. 만일 선형 광원의 총 높이가 H라면, H 곱하기 K는 A보다 적어야 한다. 다른 말로 발산된 총 출력은 광 가이드로 들어가는 총 출력보다 적어야 하는데, 이 경우 위의 해법이 그럴 듯하다. 광 가이드로 들어가는 완전한 출력이 조명을 위해 활용되는 경우, H 곱하기 K는 A와 동일한다. 예시적인 광원에서, H 곱하기K는 A보다 약간만 낮게 유지되어서 소량의 출력만이 소모되고 광 확산 밀도도 항상 유한하다.

도 14는 한 가지 구현 방법에 있어서 확산제 입자의 다양한 집중을 갖는 표면 1499의 형태로 된 예시적인 광원의 다이어그램을 나타낸다. 확산제 1402의 집중 은 선형 광원 원주 1404의 광원 끝으로부터 코어 1204의 반대편 모서리로 희박에서 밀집으로 다양화된다.

도 15는 한 가지 구현에 있어서 두 개의 광원 1508과 1509를 갖는 표면 형태로 된 예시적인 광원 1599를 나타낸다. 두 개의 광원 1508, 1509을 사용함으로써, 코어에 있는 확산제 입자 1502의 집중에 있어서의 높은 편차가 필요하지 않다. 위에서 제시된 미분 방정식이 각각의 광원 1508로 인해 발산된 출력 밀도를 구하기 위해 사용된다. 이들 두 개의 출력 밀도의 합은 특정 코어 요소에서의 발산된 총 광 출력 밀도를 제공한다.

광원 1599를 위한 균일 조명은 광 확산 밀도 q = 1/sgrt ((h-H/2)^2 + C/K^2)로 얻어지는데 여기에서 sqrt는 제곱근 함수이며, ^은 누승을 나타내고, K는 광원 당 평균 발산된 출력 밀도(수치적으로 각 요소에서의 총 발산된 출력 밀도의 절반과 같다 )이며 C = A (A-HK)이다.

도 16은 한 가지 구현 방법에 있어서 거울로 된 코어 1604를 갖는 표면 1699의 형태로 된 예시적인 광원의 다이어그램을 나타낸다. 거울로 된 코어 1604를 사용함으로써, 코어 1604에 있는 확산제 1602의 집중에 있어서의 높은 편차가 필요하지 않게 된다. 코어 1610의 상단 모서리는 거울로 되어 있어서, 빛을 코어 1604로 재반사한다. 광원 1699에서 균일 조명을 달성하기 위한 광 확산 밀도는:

q =1/sgrt ((h-H)^2 + D/K^2)

여기에서 D = 4A (A-HK)이다.

(표면의 형태로 된 광원 1499, 1599 및 1699과 같은) 위에서 설명된 어느 시스템에 있어서, 동일한 발산 패턴이 광원 출력이 변하는 경우에도 유지된다. 예를 들어, 만일 광원 1499의 주광원이 반 정도의 출력을 제공하면, 코어의 각 요소는 반 정도의 출력을 발산할 것이다. 특히, 광 가이드 코어는 자체 광원 또는 광원의 출력을 변경하여 모든 출력 등급에서 균일 광원으로 기능하도록 설계된다. 두 개의 광원이 있는 경우에는, 그것들의 출력은 이 효과를 달성하기 위해 나란히 변경된다.

다색 조명기

도 17은 하나의 구현 방법에 있어서 다색 백라이트 시스템 1799를 설명한다. 다색 조명기 시스템은 백라이트 디스플레이의 각 픽셀 원주가 특정 색상의 빛에 의해 조명되는 백라이트로 이루어진다. 상이한 픽셀 원주를 조명하는 빛은 상이한 색상의 빛일 수 있다. 원주 광원 1702는 디스플레이를 위한 조명을 제공한다. 거울 1703은 원주형 광원 1702 뒤에 위치한다. 액정 매트릭스 1701은 원주 광원 1702 전면에 위치한다.

도 18A은 한 가지 구현에 있어서 상단에서 보여지는 예시적인 다색 백라이트 디스플레이 시스템의 블록도를 나타낸다. 편광자 1806, 액정 1805 및 편광자 1804는 함께 그것을 통과하는 빛의 강도를 조절하는 광 밸브를 형성한다. 조명기 원주 1802 및 클래딩 시트 1803는 함께 파장가이드를 형성하는데, 조명기 1802는 클래딩 시트 1803보다 높은 굴절율을 가지고 있다. 색상필터 1808는 클래딩 시트 1803의 앞에 위치해 있다. 조명기 1802은 입자를 발산하는 빛의 더 작은 집중을 가지고 있다. 파장가이드 내부의 빛은 계속적인 총 내부반사를 거친다. 후면-거울 1801은 빛을 후면 표면으로부터 반사한다. 측면-거울 1807은 측면 표면으로부터 빛을 반사한다. 측면-거울 1807은 빛이 인접원주로 새는 것을 방지한다. 거울 1801과 1807은 금속표면, 분포된 브래그 반사물, 하이브리드 반사물, 총 내부 반사물, 단방향 반사물 또는 산포 반사물을 포함하여 어느 반사물이 될 수도 있다.

도 18B은 한 가지 구현에 있어서 전면에서 보여지는 예시적인 다색 백라이드 디스플레이 시스템의 블록도를 나타낸다. 편광자 1806, 액정1805 및 편광자 1804는 함께 그것을 통과하는 빛의 강도를 조절하는 광 밸브를 형성한다. 조명기 원주 1802 및 클래딩 시트 1803은 함께 파장 가이드를 형성하는데, 조명기 1802는 클래딩 시트 1803보다 높은 굴절율을 가지고 있다. 색상 필터 1808은 클래딩 시트 1803의 앞에 위치한다. 조명기 1802는 입자를 발산하는 빛의 더 작은 집중을 가지고 있다. 파장 가이드 내부의 빛은 계속적인 총 내부 반사를 거친다. 후면-거울 1801은 빛을 후면 표면으로부터 반사한다. 측면-거울 1807은 빛을 측면 표면으로부터 반사한다. 측면-거울 1807은 빛이 인접 원주로 새는 것을 방지한다.

도 18C은 한 가지 구현에 있어서 측면에서 보여지는 예시적인 백라이트 디스플레이 시스템의 예시적인 원주 1899의 블록도를 나타낸다. 측면-거울 1807은 빛이 인접 원주로 새는 것을 방지한다.

도 19은 조명기 원주 1802의 예시적인 코어 요소 1999의 블록도를 나타낸다. 코어 요소 1999는 매우 작은 높이를 가지고 있다. 광 1900은 코어 요소 1999로 들어간다. 일부 빛은 확산되어 조명 광 1902처럼 광 가이드를 떠나고, 남아있는 빛 1904는 다음 조명기 원주 요소로 이동한다. 도 13에서 코어 요소 1399와 관련하여 논의되었다시피, 코어 요소 1999를 통해 안내되는 빛의 출력(P)과 관련된 원주형 광원에 관련된 미분 방정식은, 요소의 높이 (h) 및 요소의 광 확산 밀도 (q)는 "dP/dh = -qP = -K"로 표시되는데 여기에서 K는 해당 코어 요소 1999에서의 발산된 출력 밀도이다.

만일 확산제의 균일 집중이 조명기에서 사용되는 경우, 발산된 출력 밀도는 높이에 따라 가속하여 떨어진다. 균일하게 발산된 출력 밀도 강도가 광원 근처의 끝에서 반대편 끝으로 떨어져 최소화되도록 선택하는 것에 가까워질 수 있다. 출력 손실을 줄이고 또한 발산된 출력의 균일성을 향상시키기 위해서, 반대편 끝은 빛을 조명기 원주로 다시 반사한다. 대안적인 구현에서, 또 다른 광원은 빛을 반대편으로 보낸다.

균일 조명을 달성하기 위해, 광 확산 밀도와 그리하여 확산제 집중은 조명기 표면에 걸쳐 다양화되어야 한다. 이것은 위의 방법을 사용하여 이루어질 수 있다. 요구되는 광 확산 밀도는 q = K/(A-hK)로서, 여기에서 A는 조명기 원주 1802로 들어가는 출력이며 K는 각 요소에서의 발산된 출력 밀도, 즉 균일 조명을 위한 상수이다. 만일 조명기의 총 높이가 H라면, H 곱하기 K는 A보다 작아야 한다. 다시 말해 발산된 총 출력은 광 가이드로 들어가는 총 출력보다 작아야 하는데, 이 경우 위의 해법은 그럴 듯 하다. 만일 광 가이드로 들어가는 완전한 출력이 조명을 위해 활용되면, H 곱하기 K는 A와 같다. 하나의 예시적인 원주에서, H 곱하기 K는 A보다 약간 적게 유지되어서 단지 소량의 출력만 소모되고 광 확산 밀도 또한 항상 유한하다.

도 20은 한 가지 구현 방법에 있어서 확산제 입자의 다양한 집중을 갖는 조명기 원주 2099의 다이어그램을 나타낸다. 확산제 2002의 집중은 조명기 원주 2004의 광원 끝에서부터 반대편 끝까지 희박으로부터 밀집으로 다양화된다. 광원 2008은 빛을 조명기 원주 2004에 제공한다.

도 21은 한 가지 구현에 있어서 두 개의 광원 1408, 1409를 갖는 예시적인 조명기 원주 2199를 설명한다. 두 개의 광원 2108, 2109을 사용함으로써, 조명기 원주 2104에서의 확산제 2102의 집중에 있어서의 높은 편차는 필요하지 않다. 위에서 제시된 미분 방정식이 각각의 광원 2108, 2109로 인해 발산된 출력 밀도를 구하기 위해 독립적으로 사용된다. 이들 두 개의 출력 밀도의 추가는 특정 코어 요소에서 발산된 총 광 출력 밀도를 제공한다.

광원 2199를 위한 균일 조명은 광 확산 밀도 q = 1 /sqrt ((h-H/2)^2 + C/K^2)에 의해 달성된다. 여기에서 sqrt는 제곱근 함수이며, ^은 누승을 나타낸다, K는 광원 당 평균 발산된 출력 밀도 (수치적으로 각 요소에서 발산된 출력 밀도의 절반과 같다)이며 C = A (A-HK)이다.

도 22는 예시적인 거울로 된 조명기 원주 2299 의 블록도를 나타낸다. 거울로 된 조명기 2204를 사용함으로써, 코어 2204에 있어서의 확산제 2202의 집중에 있어서의 높은 편차는 필요하지 않다. 중앙 조명기 원주 2204의 상단은 거울로 되어 있어서 그것은 빛을 중앙 조명기 원주 1504 재반사한다. 광원 2299에서 균일 조명을 달성하기 위한 광 확산 밀도는:

q = 1/sgrt ((h-H)^2 + D/K^2)

여기에서 D = 4A (A-HK)이다.

(표면의 형태로 된 광원 2099, 2199 및 2299과 같은) 어느 시스템에 있어서, 동일한 발산 패턴이 광원 출력이 변하는 경우에도 유지된다. 예를 들어, 만일 조명기 원주 1899의 광원이 절반 등급의 출력을 제공하는 경우, 코어의 각 요소는 자신의 정격 출력을 절반만 발산할 것이다. 특히, 균일 조명기로 기능하기 위해 설계된 광 가이드 코어는 자체 광원의 출력 또는 광원을 변경하는 것에 의해 모든 출력 등급에서 균일 조명기로 기능한다. 두 개의 광원이 있는 경우, 그것들의 출력은 이 효과를 달성하기 위해 나란히 변경된다.

입자의 다양한 집중을 갖는 시트 제조 장치 및 방법이 공개되었다. 여기에서 설명된 구현들은 설명의 목적을 위한 것이며 본 특허의 주제를 한정하는 것으로 간주되어서는 안 된다다는 것을 이해해야 한다. 본 발명의 범위 또는 정신을 벗어나지 않은 다양한 수정, 사용, 대체, 재조합, 개선, 생산 방법은 숙련된 기술자에게는 자명하다.

Claims (17)

1. 첫번째 입자의 다양한 집중을 가진 첫번째 시트를 두 번째 시트와 세 번째 시트로부터 제조하는 방법으로서;

   상기 두 번째 시트를 입자의 두 번째 집중과 다양한 두께를 갖는 첫번째 모양을 가지도록 하는 단계,

   상기 세 번째 시트를 입자의 세 번째 집중과 다양한 두께를 갖는 두번째 모양을 가지도록 하는 단계와,

   상기 두 번째 시트와 세 번째 시트를 결합하어 첫번째 시트를 생성하는 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 두 번째 시트를 접착제로 세 번째 시트에 결합하는 방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 접착제가 투명인 방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 두 번째 시트를 융해에 의해 세 번째 시트에 결합하는 방법.
5. 제 4항에 있어서, 상기 두 번째 시트를 세 번째 시트에 결합하는 경우 액체 상태에 있는 방법.
6. 제 5항에 있어서, 상기 두 번째 시트를 고체화하는 단계를 더 포함하는 방법.
7. 제 6항에 있어서, 상기 두 번째 시트를 고체화하는 단계는 상기 두 번째 시트를 냉각하는 단계를 포함하는 방법.
8. 제 6항에 있어서, 상기 두 번째 시트를 고체화하는 단계는 중합을 포함하는 방법.
9. 제 4항에 있어서, 상기 두 번째 시트를 세 번째 시트로 물리적 확산하는 단계를 더 포함하는 방법.
10. 제 9항에 있어서, 상기 물리적 확산율과 상기 물리적 확산이 발생하는 기간을 조절하는 단계를 더 포함하는 방법.
11. 제 10항에 있어서, 상기 물리적 확산율로 두 번째 시트가 액체 상태에 있는 동안 점도를 조절하는 단계를 포함하는 방법.
12. 제 9항에 있어서, 상기 두 번째 시트의 물리적 확산이 첫 번째 시트에 있어서 입자의 다양한 집중을 생성하는 방법.
13. 제 1항에 있어서, 상기 두 번째 시트를 계속적인 절차를 사용하여 제공하는 방법.
14. 제 1항에 있어서, 상기 두 번째 시트의 결합하는 단계는 계속적인 절차를 사용하여 두 번째 시트를 결합하는 단계를 포함하는 방법.
15. 제 1항에 있어서, 상기 두 번째 시트를 금형에서 두 번째 시트를 주조함으로써 제공하는 방법.
16. 입자의 첫번째 집중을 가진 첫 번째 원주를 갖는 첫 번째 시트의 제조 방법으로서,

    각각이 입자의 상이한 집중과 다양한 두께를 가지는, 여러 개의 두 번째 원주를 제공하는 단계와,

    상기 여러 개의 두 번째 원주를 결합하여 입자의 첫 번째 집중을 가진 첫번째 원주를 생성하는 방법.
17. 입자의 상이한 집중을 가진 여러 장의 시트를 결합하여 입자의 다양한 집중 을 가진 시트의 제조하는 방법.

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