KR20090078763A - 다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리 - Google Patents

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KR20090078763A
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피터 티. 아일워드
존 씨. 브루어
로버트 피. 보델라이스
치 훙
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롬 앤드 하스 덴마크 파이낸스 에이에스
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Abstract

본 발명은 어셈블리에 대한 구조적 및 기능적 지지를 제공하기 위한 기판; 기판 상에 구비되는 하부 리플렉터; 점광원을 제공하기 위해 하부 리플렉터의 개구 내에 구비되는 복수개의 고체상태 광원들; 점광원을 균일한 광평면으로 재배향하고 발산시키기 위해 복수개의 고체상태 광원들 사이에 구비된 광 재배향 영역들을 가지는 복수개의 1차 광필름들; 점광원을 균일한 광평면으로 재배향하고 발산시키기 위해 복수개의 고체상태 광원들 사이에 구비된 광 재배향 영역들을 가지는 복수개의 2차 광필름들; 1차 및 2차 광필름들을 함께 바인딩하기 위한 바인딩수단; 및 균일한 광평면을 확산시키기 위한 상부 디퓨저를 포함하는 LCD 디스플레이를 위한 다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리를 제공하며, 복수개의 광필름들은 0.1mm 내지 1.0 mm의 두께 및 50 내지 1200 밀리뉴톤의 휨강성을 가진다.
Figure P1020090003517
다중레이어, LED, 백라이트

Description

다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리{MULTILAYERED INTEGRATED BACKLIGHT ILLUMINATION ASSEMBLY}
본 발명은 디스플레이용 백라이트 장치 및 백라이트 장치를 이용하는 액정 디스플레이의 기술에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 고체상태 광원들을 가지는 액정 디스플레이(LCD) 백라이트에 관한 것이다.
액정 디스플레이가 음극선관(CRT) 모니터들에 대한 소형이고 경량의 대안을 제공한 반면에, LCD 디스플레이의 화질은 특히 이러한 장치의 상대적인 크기가 증가됨에 따라 아직은 만족스럽지 못한 다수의 어플리케이션(application)들이 존재한다. 커다란 LCD 패널들, 예컨대 랩탑 컴퓨터 또는 더 큰 디스플레이에서 사용된 LCD 패널들은 투과성이고, 따라서 백라이트를 요구한다. LCD 패널 뒤에 위치된, 이러한 형태의 광-제공 표면은 외부를 향해, 그리고 LCD를 향하여 광을 배향한다.
백라이팅에 대한 종래의 접근법들은 도광판, 향상 필름(enhancement film)들, 폴라라이제이션 필름들의 하나 이상의 형태, 반사 표면들, 및 다른 광 조절 요소들을 가지는 냉음극 형광(CCFL) 광원들의 다양한 배열들을 사용한다. 측면에 설치된 CCFL을 사용하는 종래의 평평한 패널 백라이트 솔루션들은 디스플레이 크기가 커지고, 특히 디스플레이 영역이 커짐에 따라 점점 더 바람직하지 않으며, 제조시에 또는 열로 인하여 뒤틀리기 쉬울 수 있다. 소형 장치(smaller device)를 위하여 종래에 사용되는 도광관 백라이트 기술들은 낮은 휘도 또는 루미넌스 레벨들에 의해 그리고 예를 들어 디지털 TV에 필요하게 될, 디스플레이 크기가 증가될 때 열악한 균일도에 관련된 문제점들에 의해 점점 제한된다. 평행하게 정렬된 CCFL의 열(bank)들을 종종 사용하는, LCD 디스플레이, 다른 디스플레이 및 조사 어플리케이션들에 대한 기존의 백라이트 장치는 상대적으로 비효율적일 수 있다. LC 패널 뒤에 CCFL 및 이것의 지지 필름들 및 표면들을 수용하기 위한 필요 때문에, 이러한 디스플레이 솔루션들은 또한 상대적으로 두꺼울 수 있다. CCFL 광원 자체는 처리(disposal)에 대한 환경적인 문제점을 나타내는데, 그 이유는 이러한 장치들은 얼마간의 양의 수은을 포함하고 있기 때문이다. 종래의 CCFL-기초 백라이트에 대한 균일도 및 휘도 문제점들을 보상하기 위하여, 다수의 지지 필름들이 종래에는 상대적으로 고비용의 반사 폴라라이제이션 필름들과 같이, 백라이트와 디스플레이, 또는 배치된 이하의 디스플레이 사이에서 끼워지거나, 또는 디스플레이에 이어서 위치된다. 잘 알려진 바와 같이, CCFL의 스펙트럼 특성들은 다른 형태들의 광원들과 비교될 때 상대적으로 열악하다.
백라이팅 어플리케이션들에 사용된 CCFL에 대한 고유의 어려움들 및 제한들에 직면하여, 연구원들은 대안적인 백라이팅 접근법들을 찾도록 동기 부여되고 있다. 다수의 솔루션들은 발광 다이오드(LED)를 이용하는 것을 제시하고 있다. 비용의 연속적인 감소와 함께, LED 휘도, 색상 출력, 및 전반적인 성능에 대한 최근의 진보는 LED, 레이저, 및 고체상태 광원들을 일반적으로 특히 매력적으로 만든다. 그러나, LED 및 레이저들이 점광원들로서 작용하기 때문에, 백라이팅을 위해 필요한 균일한 광평면을 제공하고 필요한 색상의 균일도를 제공하기 위하여 이러한 광을 재배향하고 발산하는 적절한 솔루션들이 필요하다.
LED를 사용하는 백라이트 조사를 제공하기 위한 일 접근법은 예컨대 엠. 제일러, 제이. 휴트너, 엘. 플로츠, 및 에이치. 오트에 의해 SID 2006 다이제스트 1524쪽 내지 1527 쪽의 "최신 신문: LED 백라이팅 해결들을 위한 최적 파라미터들(Optimization Parameters for LED Backlighting Solutions)"으로 표제된 논문에서 개시된 것과 같은 어레이 배열을 사용한다. 이러한 형태의 솔루션을 사용하여, 레드(R), 그린(G), 및 블루(B) LED를 사용하는 LED 클러스터들의 어레이는 LCD 디스플레이용 백라이트로서 배치된다. 두개의 형태들의 클러스터들이 개시된다: RGGB 및 RGB. 그러나, 몇몇 형태들의 기계 패널용 및 매우 고성능의 모니터 및 TV 패널용과 같은 전문화된 사용들을 제외하고는, 어레이 배열들은 열악한 색상 및 휘도 균일도, 높은 부품들 의존, 고열, 및 치수의 요건들 때문에 장래성이 보이지 않는다.
도광판들은 광선을 형성하기 위하여 점광원으로부터 광을 발산하기 위하여 이용되고 있다. 예를 들어, 카와이 등에 의해 "도광판, 도광판을 가지는 일루미네이팅 장치, 및 일루미네이팅 장치를 가지는 화상 판독 장치 및 정보 프로세싱 장치(Light Guide, Illuminating Device Having the Light Guide, and Image Reading Device and Information Processing Apparatus Having the Illuminating Device)" 로 표제된 미국특허 제5,499,112호는 이것의 길이에 따라 분포된 추출 구조체들을 가지는 단일의 도광판을 사용하여, 하나 이상의 LED로부터 스캐닝 장치 내의 하나의 라인으로 광을 재배향하는 것을 설명한다.
상당한 작업(considerable work)이 LED 백라이팅을 제공하는 목적에 관한 것이다. 그러나, 다수의 솔루션들이 제시될지라도, 특히 보통의 랩탑 치수들 또는 더 큰 치수들의 디스플레이 패널을 위한 백라이팅의 문제에 직면할 때, 상당한 결점들이 각 형태의 솔루션에 내재하고 있다.
이러한 결점들 이외에, 종래의 솔루션들은 일반적으로 LC 디스플레이의 광범위한 상업화 및 수락에 대해 요구되는, 고화질의 컬러 이미징에 대한 중요한 과제를 설명하지 못한다. 색상 전반(color gamut)은 디스플레이 설계자들이 특별한 관심을 가지는 하나의 중요한 고려사항이다. 종래의 CCFL은 NTSC 색상 전반의 약 70%까지 제공하는, 많은 어플리케이션들에 허용가능한 화질의 측정치를 제공한다. 비록 이것은 랩탑 및 컴퓨터 모니터 어플리케이션들에 허용가능할지라도, 이것은 풀-컬러 TV 디스플레이를 위하여 필요한 것에는 미치지 못한다.
CCFL 광원과 대조적으로, LED 및 다른 고체상태 광원들은 이들의 상대적으로 높은 정도의 스펙트럼의 순도(spectral purity) 때문에, 고유하게 NTSC 색상 전반의 100% 이상을 제공하는 것이 가능하다. 이러한 확대된 색상 전반을 제공하기 위하여, 세개 이상의 상이한 색상의 LED 또는 다른 고체상태 광원들이 요구된다. LED 및 다른 고체상태 광원들을 사용할 때 이러한 확장된 색상 전반을 지지하기 위하여, 높은 레벨의 색상 혼합이 백라이팅 장치로부터 요구된다. 이미징 디스플레이 기술분야의 당업자에게 공지된 바와 같이, 고체상태 광원들, 예컨대 레드(R), 그린(G), 및 블루(B) LED를 사용할 때 색상 균일도의 양호한 레벨을 달성하는 것은 특히 과제이다. 상술한 바와 같이, 큰 영역의 도광판을 채택하는 종래의 백라이팅 솔루션들은 하급의 색상 혼합을 상응하게는 제공할 것이다. 더 큰 스케일 디스플레이에 대한 백라이팅에 관한 다른 과제들은 저비용의 어셈블리, 광 효율, 균일도, 및 소형 크기에 대한 필요성을 포함한다. 종래의 LED 백라이팅 솔루션들은 이러한 추가적인 요구조건들을 충족하기 위해 필요한 것에 미치지 못한다. 더욱이, 두껍고 부피가 큰 도광판들 또는 두꺼운 라이트바들에 대한 요구를 제거하기 위해 특히 유용할 것이며, 이것은 균일도 및 휘도가 충분히 개선된 곳에서 가능할 수도 있다.
따라서, 이것은 저비용으로 제조될 수 있는 LED 백라이트 솔루션의 필요성이 존재하고, 우수한 균일도, 고휘도, 및 높은 레벨의 효율성로 색상 혼합을 제공하는 것이라고 볼 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명은 어셈블리에 대한 구조적 및 기능적 지지를 제공하기 위한 기판; 기판 상에 구비되는 하부 리플렉터; 점광원을 제공하기 위해 하부 리플렉터의 개구 내에 구비되는 복수개의 고체상태 광원들; 점광원을 균일한 광평면으로 재배향하고 발산시키기 위해 복수개의 고체상태 광원들 사이에 구비된 광 재배향 영역들을 가지는 복수개의 1차 광필름들; 점광원을 균일한 광평면으로 재배향하고 발산시키기 위해 복수개의 고체상태 광원들 사이에 구비된 광 재배향 영역들을 가지는 복수개의 2차 광필름들; 1차 및 2차 광필름들을 함께 바인딩하기 위한 바인딩수단; 및 균일한 광평면을 확산시키기 위한 상부 디퓨저를 포함하는 LCD 디스플레이를 위한 다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리를 제공하며, 복수개의 광필름들은 0.1mm 내지 1.0 mm의 두께 및 50 내지 1200 밀리뉴톤의 휨강성을 가진다.
다른 구체예에서, 본 발명은 어셈블리에 대한 구조적 및 기능적 지지를 제공하기 위한 기판; 기판 상에 구비되는 하부 리플렉터; 점광원을 제공하기 위해 하부 리플렉터의 개구 내에 구비되는 복수개의 고체상태 광원들; 점광원을 균일한 광평면으로 재배향하고 발산시키기 위해 복수개의 고체상태 광원들 사이에 구비된 광 재배향 영역들을 가지는 복수개의 1차 광필름들; 점광원을 균일한 광평면으로 재배향하고 발산시키기 위해 복수개의 고체상태 광원들 사이에 구비된 광 재배향 영역들을 가지는 복수개의 2차 광필름들; 필름들을 함께 접착시키기 위해 1차 및 2차 광필름 사이에 구비된, 비드들을 가지는 폴리머 레이어; 및 균일한 광평면을 확산시키기 위한 상부 디퓨저를 포함하는 LCD 디스플레이를 위한 다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리를 제공하며, 복수개의 광필름들은 0.1mm 내지 1.0 mm의 두께 및 50 내지 1200 밀리뉴톤의 휨강성을 가진다.
다른 구체예에서, 본 발명은 어셈블리에 대한 구조적 및 기능적 지지를 제공하기 위한 기판; 기판 상에 구비되는 하부 리플렉터; 레드, 그린 또는 블루 점광원을 제공하기 위해 하부 리플렉터의 개구 내에 구비되는 복수개의 다중색상 고체상태 광원들; 레드, 그린 또는 블루 점광원 중 어느 하나를 균일한 광평면으로 재배향하고 발산시키기 위해 복수개의 고체상태 광원들 사이에 구비된 광 재배향 영역들을 가지는 복수개의 1차 광필름들; 레드, 그린 또는 블루 점광원 중 어느 하나를 균일한 광평면으로 재배향하고 발산하기 위해 복수개의 고체상태 광원들 사이에 구비된 광 재배향 영역들을 가지는 복수개의 2차 광필름들; 레드, 그린 또는 블루 점광원 중 어느 하나를 균일한 광평면으로 재배향하고 발산하기 위해 복수개의 고체상태 광원들 사이에 구비된 광 재배향 영역들을 가지는 복수개의 3차 광필름들; 필름들을 함께 접착하기 위하여 1차, 2차 및 3차 필름들 사이에 구비되는 접착 패드; 다중색상 고체상태 광원들로부터 향상된 색상 균일도를 제공하기 위하여 광 재배향 영역들 내에 구비된 복수개의 색상 혼합부들; 및 균일한 광평면을 확산시키기 위한 상부 디퓨저를 포함하는 LCD 디스플레이를 위한 다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리를 제공하며, 복수개의 광필름들은 0.1mm 내지 1.0 mm의 두께 및 50 내지 1200 밀리뉴톤의 휨강성을 가진다.
본 발명은 몇몇 구체예들에서 고체상태 광원들을 이용하기 위해 요구된 높은 레벨의 색상 혼합 및 광 균일도를 제공하고, 다른 구체예들에서 백색광 조사를 위해 설계되는 결합 백라이트 조사 어셈블리를 제공한다. 더욱이, 본 발명은 디스플레이의 시야 표면에 대하여 광을 발산하기 위해 사용된 도광판의 두께를 상당히 감소시킨다. 균일한 조사를 제공하기 위하여 발산 영역들(spreading areas)을 가지는 다중레이어 광 필름을 이용하는 백라이트를 제공하는 것이 본 발명의 특징이다. 여기서 사용된 바와 같이, 용어 "다중레이어 광 필름(multilayered light film)" 및 "다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리(multilayered integrated backlight illumination assembly)"는 호환성 있게 사용된다. 디스플레이에 백라이팅 영역을 제공하기 위한 고체상태 광원들을 이용하는 것이 본 발명의 장점이다. 본 발명의 장치는 확장축소가능하며(scalable), 특히 대형의 LC 패널에 적용가능하다. 예를 들어, 본 발명은 디스플레이 어플리케이션들, 특히 LC 디스플레이 패널용, 예컨대 LCD TV, 의료 진단 장치(medical diagnostics display), 영상 디스플레이, 및 군사 디스플레이를 위해 사용된 것에 매우 적합한 백라이트 장치를 제공한다. 더욱이, 본 발명의 백라이트 장치는 고체상태 조명이 유리한 다른 조사 어플리케이션을 위해 사용될 수 있다.
고체상태 조명( Solid State Lighting )
고체상태 조명(SSL)은 전기적 필라멘트 또는 가스보다는 조사의 광원으로서 발광 다이오드(LED), 유기 발광 다이오드(OLED), 또는 폴리머 발광 다이오드를 이용하는 조명의 형태를 가리킨다. 용어 "고체상태(solid state)"는 종래의 백열광 전구 및 형광 램프의 경우에서 처럼, LED 내의 광이 진공 또는 가스 튜브로부터 보다는 고체 물체(예를 들어, 세미컨덕터의 블록)로부터 방출되는 사실을 가리킨다. 그러나, 종래의 조명과는 달리, SSL은 실질적으로 열이 발생하지 않은 가시광 또는 와류 에너지 소산(parasitic energy dissipation)을 야기한다. 더욱이, 이것의 고체상태 특징은 이것의 수명을 상당히 증가시킴으로써, 쇼크(shock), 진동, 및 마모에 대한 더 큰 저항에 대비한다.
고체상태 조명의 이점
에너지 효율: 광원으로서 종래 광원(보통 가정용 전구는 대략 9% 효율임)에 대한 50%이하와 비교하여, LED는 90%+ 전환 효율들을 달성하기 위한 가능성을 가진다. 왜냐하면 이들은 전기를 직접 광으로 변환가능하기 때문에, LED는 공급된 에너지로부터 열보다는 더 많은 광을 생성하는 가능성을 제공한다. 이것은 미래의 글로벌 스케일 상에서 에너지 절약을 위하여 커다란 의미(implication)를 가진다. 이미, 백색 LED는 백열광보다 더 효율적(루멘/와트-lm/W에서 측정됨)이다. 오늘날 색상이 요구되는 어플리케이션에서, 예를 들어 교통 신호 또는 공동 신호(corporate signage)에서, SSL은 생성된 광 모두가 손실되지 않고 사용됨에 따라 에너지 소비의 상당한 감소를 보여준다.
긴 수명: 조명 산업의 급격한 변화를 가져오고 있는 LED의 제 2의 이점은 달 성될 수 있는 매우 긴 수명이다. 이 설명에 두개의 부분들이 존재한다. 제 1 부분은 "유용한 수명"으로서 언급되며, 이것이 어플리케이션 특성이다. 램프는 특정 양의 시간을 지속한 다음 수명을 다하는 것이 보통의 이해이다. 램프의 수명에 대하여, 광 출력은 감소되고 마침내 램프는 램프의 수명을 "종료(end)"한다. LED는 초과 시간에 대해서도 광 출력에서 느리게 감소하지만, 이것들은 실용적인 기간이 지나도 이들의 수명에 있어서 "종료"에 실제로 도달하지 않는다. 몇몇 어플리케이션들에 대하여, 이것은 광 레벨이 중요하지 않는 곳에서 100,000 시간들을 초과할 수도 있다. 다른 것들에 대하여, 이것은 50,000시간, 또 보통의 형광등보다는 대략 4배 좋고 가정용 백열등(incandescent lamp)보다 20배 좋을 수도 있다. 또한, LED의 수명의 실질적인 종료는 존재하지 않는다. 이것은 장식용의 건축 어플리케이션 및 통합 이미징 프로크램들에 대하여 중요한 의미를 가진다. 수명이 다한 램프는 미학(aesthetics)에 해로운 영향을 미칠 수 있는 반면에, LED를 기초로 한 시스템의 유효 수명을 넘어서 발생할 것인 점차적인 흐려짐(dimming)은 현저하게 부정적인 효과를 내지 않을 것이고, 즉각적인 유지 보수를 요구하지 않을 것이다.
강함( Robustness ): 깨질 유리 또는 필라멘트가 존재하지 않는다. LED 조명 시스템들은 진동 문제점들에 대한 고유의 저항이 있으며 종래의 조명보다 거의 어떤 극심한 환경도 용이하게 견디도록 설계될 수 있다.
낮은 온도 성능: 저온에 대한 내성이 있는 이용가능한 램프들이 존재하는 반면(금속 할로겐(metal halide), HPS), 다른 것들, 특히 형광등은 차가운 기후에서 잘 작동하지 못한다. LED는 실제로 상온에서보다 더 차가운 환경에서 더욱 효율적 으로 작동된다.
디지털 컨트롤: 세상이 디지털화됨에 따라, 조명이 이러한 세상과 결합되는 것이 점점 중요해진다. SSL은 이미 다른 시스템들에 인터페이싱될 수 있거나 최대 성능을 달성하기 위하여 정확하게 조절될 수 있는 디지털 시스템이다.
색상 채도 및 스펙트럼: 대부분의 어떤 색상을 생성하기 위한 RGB 어레이의 프로그램을 짜는 것이 가능하고, 그 이유는 광이 필터링 또는 흡수되지 않기 때문이며 그 결과는 색상의 진한 채도(deeper saturation)이다. 이것은 또한 직접적으로 그리고 광원에 존재하는 블루 및 그린 모두를 필터로 걸러내지 못함으로써 생성되는 레드와 같은 개별적인 LED 색상들에 적용된다. 더욱이, RGB 광원은 또한 백색 LED 광원과 함께 사용될 수도 있다.
광학 컨트롤: LED의 크기는 매우 작고, 이것이 생성하는 광선은 매우 좁은 빔으로 방출된다. 광학 시스템이 매우 높은 효율을 가지는 광을 조절하기 위하여 설계될 수 있고, 이는 어떤 기능을 수행하기 위해 요구되는 광보다 적은 양을 야기하며, 이것은 이에 따라 시스템의 에너지 효율을 증가시키는 것을 의미한다.
낮은 전압 작동: 현재의 SSL 시스템은 일반적으로 낮은 전압 DC 전원에서 작동되고, 설치 및 작동하기에 이들은 매우 안전하다.
광 재배향 구조체들: 광필름은 입사광 분포를 재배향하기 위하여 뚜렷한 형상의 분리된 개개의 광학 재배향 구조체들의 패턴을 가져, 필름을 빠져나오는 광의 분포는 필름의 시야측에 더욱 수직인 방향이도록 한다. 이러한 개개의 광학 재배향 구조체들은 TIR 표면들(시선측 및 바닥 또는 비-시선측) 사이에서 바람직하게 형성 될 수도 있고, 출사 표면에 수직인 방향으로 입사광을 굴절시키기 위하여 하나 이상의 경사 표면들을 포함할 수도 있다. 이러한 경사 표면들은 원하는 시야각 내에서 광을 재배향하는 평면 및 곡선 표면들의 결합을 포함한다. 또한, 만곡되고 평평한 표면의 경계 형상(perimeter shape)들뿐 아니라 개개의 광학 요소들의 표면들의 곡률, 또는 만곡된 영역에서 평평한 영역의 비율이 필름들의 광 출력 분포에 맞추기 위해, 필름에 연결되어 사용된 디스플레이 장치의 시야각을 커스터마이징(customize)하기 위해 변경될 수도 있다. 더욱이, 표면들의 곡률, 또는 개개의 광학 요소들의 만곡된 영역과 평평한 영역의 비율은 백라이트 또는 디스플레이의 시선측을 향하여 위로 배향되는 광 균일도를 최적화시키기 위하여 변경될 수도 있다. 또한, 개개의 광학 재배향 구조체들의 표면들의 곡률뿐 아니라, 개개의 광학 재배향 구조체들의 크기 및 밀도(population)도 얼마간의 확산 출력을 생성하기 위하여 또는 더 소프트한 확산 광 출력 분포를 생성하기 위한 광원으로부터의 입력 광 분포를 임의로 추출하기 위하여 선택되어질 수도 있는 반면, 필름에 수직인 방향에 대하여 특정화된 각도 영역 내에서 출력 분포를 유지한다.
광필름의 광 재배향 영역 내에서 재배향 구조체들을 형성하는 개개의 광학 요소들은 이러한 방법으로 임의로 추출될 수도 있어 액정 디스플레이의 픽셀 간격에 대하여 어떤 간섭을 제거한다. 이러한 랜덤화는 광학 요소들의 크기, 형상, 위치, 깊이, 배향, 각도 또는 밀도를 포함할 수 있다. 이것은 모이레 및 유사한 효과들을 제거하기 위한 디퓨저 레이어들에 대한 필요성을 제거한다. 또한, 적어도 일부의 개개의 재배향 구조체들은 그룹들 내에서 필름을 가로질러 배열될 수도 있고, 어떤 단일의 재배향 구조체에 대하여 기계 공차(machining tolerance)들을 넘는 평균 특성값을 얻기 위하여 그리고 액정 디스플레이의 픽셀 간격에 대해 모이레 및 간섭 효과들을 제거하기 위하여 필름들을 가로질러 변경되는 각각의 그룹에 대하여 전체적으로 평균 크기 또는 형상 특성을 생성하는 상이한 크기 또는 형상 특성을 가진 각각의 그룹들 내의 적어도 일부의 광학 요소들에 배열될 수도 있다. 더욱이, 적어도 일부의 개개의 재배향 구조체들은, 두개의 상이한 축들을 따라 광을 재배향하기 위한 필름의 능력을 커스터마이징하기 위하여 서로에 대하여 상이한 각도에서 배향될 수도 있다.
추가적으로, 재배향 구조체들의 밀도는 또한 광원으로부터의 이들의 거리의 함수(function)로서 변경될 수도 있다. 일반적으로, 광원 근처의 소수의 구조체들 및 광원으로부터 먼 다수의 구조체들이 존재한다. 구조체들의 상대적 크기는 또한 광원으로부터의 거리의 함수로서 변경될 수도 있다. 소형의 구조체들은 일반적으로 광원에 가깝고 대형 구조체들은 더 멀다. 이것은 백라이트 또는 디스플레이의 더욱 균일한 조사를 제공시키도록 행해진다.
개개의 광학 요소들의 광 재배향 표면들은 필름들의 광 출사 표면에 대해 만들어진 각도들은 또한 액정 디스플레이의 디스플레이 영역에 걸쳐 변경될 수도 있어, 광원의 표면에 걸쳐 비균일한 광 입력 분포에 필름의 광 재배향 기능을 맞춘다. 광 재배향 영역들의 개개의 광학 요소들은 광 재배향 필름들의 개개의 광학 요소들의 크기, 형상, 위치 및/또는 배향이 변경될 수도 있고, 광원에 의해 방출된 광의 분포의 변화량을 설명하기 위해 변경될 수도 있다. 광 재배향 구조체들의 광 학 요소들의 특성들 및 패턴은 또한 상이한 광 분포들, 예를 들어 단일의 전구 랩탑들을 위한 하나의 패턴, 두개의 전구의 평평한 패널 디스플레이를 위한 다른 패턴, 등을 방출하는 광원들의 상이한 형태들에 대하여 광 재배향 필름들을 최적화하도록 커스터마이징될 수도 있다.
더욱이, 광 재배향 필름 시스템은 제공되며, 여기에서 광 재배향 필름들의 개개의 재배향 구조체들의 배향, 크기, 위치 및/또는 형상은 원하는 시야각 내에서 백라이트로부터 입사광을 더 재배향하기 위한 백라이트 또는 다른 광원의 광 입사 분포에 맞춰진다. 또한, 백라이트는 일축을 따라 광을 시준하는 개개의 재배향 구조체 결함들을 포함할 수도 있고, 광 재배향 필름들은 일축에 수직인 다른 축을 따라 광을 시준하는 개개의 광학 요소들을 포함할 수도 있다.
더욱이, 내부 직면 구조체의 벽들은 광 재배향을 돕기 위하여 조도 매개변수(roughness parameter)를 가질 수도 있다. 일반적으로, 미세 조도는 광학적으로 매끄러운 표면과 비교하여 재배향된 광의 더욱 균일한 조사를 제공하기 위한 재배향 구조체에 대하여 바람직하다. 본 발명의 일 구체예에서, 조도 평균값은 0.2 내지 10미크론 사이이며, 바람직하게는 0.5 내지 5미크론 사이이다. 다른 구체예에서, 광학 구조체는 광학 필름 또는 플레이트의 광 출사면 또는 시야측에 더 가까워진 작은 치수의 테이퍼를 가진 콘 형상이다. 콘의 테이퍼링된 재배향 구조체의 측벽은 광학 필름의 TIR 후방 측면으로부터 적어도 하나의 각도를 포함할 수도 있다. 재배향 구조체들은 예리한 정각(acute apex angle)을 형성할 수도 있는 반면, 광학 구조체 상에서 무디거나 평평한 상부를 가지는 것이 바람직할 수도 있다. 가장 유 용한 포함 각도들은 20도 내지 120도 사이에서 존재할 수도 있다. 바람직한 구체예에서, 각도들은 75도 내지 105도 사이에서 존재한다. 만약 구조체가 평평한 상부를 가진다면, 이어서 각각의 측벽에 대한 포함 각도들이 언급된 범위의 대략 1/2일 수도 있다. 각도의 범위는 전체로서 부피 또는 주요 광학 구조체에 대한 것이다. 바꿔 말하면, 광학 구조체의 평평한 상부 및/또는 측면들은 제 2의 광학 구조체, 예컨대 프리즘, 렌즈 또는 이것에 관련된 조도를 가지며, 이어서 위에서 인용한 범위 이외의 포함 각도 범위들을 인용하는 것이 가능할 수도 있다.
광 추출 구조체
광 재배향 구조체들에 대하여 다수의 구체예들이 존재한다. 광 재배향 구조체들의 기본 기능은 광을 재배향하기 위한 것이고, 그렇지 않으면 광은 TIR에 의해 그리고 광이 선형의 광 채널 또는 도광판(LGP)로부터 방출되도록 함에 의해 전달된다. 이것은 다음을 포함하는 다수의 방법들로 행해질 수 있다: (ｉ) 홀들 또는 함몰된 형상(shaped depression)들은 필름의 비-시야측 표면안으로 형성, 주조, 가압 및/또는 드릴링될 수도 있다. 재배향 구조체들은 10 내지 500 미크론의 깊이일 수도 있고, 필름의 두께에 다소 의존한다. 비록 광 재배향 구조체들은 시야측 표면 구조체 또는 광학 필름에 결합하여 작동되도록 설계될 수도 있지만, 이러한 구조체들의 사용은 재배향 필름의 상부 표면상의 추가적인 추출 보조 장치와 함께 사용될 수도 있다. 일단 광이 시야측 표면을 향하여 재배향되면, 다른 광학 필름 예컨대, 디퓨저들(부피 및/또는 표면, 비대칭, 폴로그램, 산란 입자들, 보조 장치 등)이 사 용될 수 있다. 본 특허 내의 구체예는 또한 적어도 하나의 필름에 결합되어 사용될 수도 있고, 필름은 확산, 광 시준, 휘도 향상, 광 스프레딩, 전방 산란, 후방 산란, 측면 산란 폴라라이제이션, 폴라라이제이션 재사용, 광 모듈레이션, 광 필터링, 스티퍼닝(stiffening), 치수 안정화, 레이어 분리로 구성된 그룹으로부터 선택된 기능을 제공한다.
(ii) 광필름의 발광부의 처리는 광필름으로부터 광의 추출을 돕기 위하여 행해질 수도 있다. 표면 처리의 형태들은 선형의 광 채널 또는 LGP의 시야 표면의 에지를 따라, 디스플레이에 직면하는 표면을 따라 광 추출 구조물들을 형성하는 것을 포함한다. 예를 들어, 일 접근법은 길이 방향을 따라 프리즘 구조물들의 어레이를 형성하는 것이다. 사용된 미세구조물들은 TIR를 방해하기 위한 프리즘, 피라미드, 반구형, 또는 다른 명확한 형상의 배열일 수 있다. 이것들은 반대로 되거나, 개개의 구성요소로서 형성되거나, 또는 기둥으로 정렬된 상부 또는 하부 방출 구조물들을 포함할 수 있다. 미세구조물들은 몰딩될 수 있거나, 그렇지 않으면 광원으로부터 거리의 함수에 따라, 다양한 형상 및 크기로 형성될 수 있다.
(iii) 광 추출 필름 구성요소의 어플리케이션. 광 필름의 발광부 상에서 사용될 수도 있는 하나의 가능한 광 추출 구조체는 여기에서 참조로서 결합된 리 등에 의해 "광 콘센트레이터의 선형 배열을 사용하는 휘도 향상 필름(Brightness Enhancement Film Using A Linear Arrangement Of Light Concentrators)"로 표제된 일반적으로 할당된 미국 특허 출원 제20050270798호에서 개시된다. 임의적으로, 광필름들의 한 부분의 발광 표면은 이 위에서 광 추출 구조물들을 형성하기 위하여 특징지어질 수도 있다. 광 필름의 일부는 롤러를 사용하는 것처럼 몰딩될 수도 있거나, 그렇지 않으면 광 재배향 미세구조물들을 형성하기 위하여 처리될 수도 있다.
(iv) 프린팅된 도트. 이것의 발광 표면의 맞은 편의 광필름의 기초부를 따라 프린팅된, 반사 도트들의 패턴은 시야측을 향하여 위로 광을 재배향하기 위해 사용될 수 있다. 프린팅된 도트는 더욱 균일한 광 출력을 제공하기 위해 돕는, 다양한 밀도 및 크기를 가질 수 있다.
위에서 (i) 내지 (iv)에서 열거된 이러한 형태들의 처리들의 결합은 또한 사용될 수 있다. 광 추출 구조체들은 개개의 요소들일 수 있다. 광필름의 길이를 따라 균일한 발광을 제공하기 위하여, 광 추출 영역의 크기 및 밀도는 고체상태 광원으로부터 거리의 함수로서 변경될 수도 있다. 예를 들어, 광필름의 특징부의 각 종단에서 LED 광원들이 존재하는, 광 재배향 구조체들은 종단을 향해서보다 중심 근처에서 고밀도로 분포될 수 있다. 대안적으로, 광 추출 요소들의 분포 밀도는 한 방향으로 실질적으로 연속적일 수 있다. 광 재배향 구조체들은 디스플레이 평면 또는 다른 광 출력면에 직면하는 광필름의 측면 내로 몰딩될 수도 있거나, 엠보싱될 수도 있거나, 가압될 수도 있거나, 부착될 수도 있거나, 또는 라미네이팅될 수도 있다.
본 발명에서 유용한 몇몇 구체예들에 대하여, 광 추출 구조체는 해당 지역(localized region)들에서 사용될 수도 있고 핫 스팟들을 확산시키기 위하여 사용될 수도 있다. 광원이 측면 발광원인지 상부 발광원인지는, 출력 표면이 다소 반 구형이고 다양한 각도에서 광을 투사시킬 수도 있다. 그 목적은 핫 스팟들 또는 조사의 전반적인 밝은 영역들을 제거하거나 최소화시키는 것이다. 광 추출 또는 광 발산 구조체들은 어떤 광이 시청자를 향하여 투사하도록 하는 반면, 덜 밝은 스팟들을 형성하기 위하여 광의 다른 부분들을 취하고 각도들에서 이를 돌출시킨다. 이것을 달성하는 수단은, 광의 방향을 돌리도록 돕는 광학 구조체를 포함할 수도 있다. 구조체들은 실질적으로 광원들을 뛰어 넘을 수도 있고, 결합에서 광 확산의 제 2 수단일 수도 있다. 모든 수단은 핫 스팟들의 패턴일 수도 있고, 상대적인 양의 확산은 핫 스팟의 광도에 기초하여 기울기를 형성할 수도 있다.
필름 물질들
일반적으로, 결점이 없고 시대(age) 및/또는 환경적 노출에 기초하여 실질적으로 색상의 변화가 없는 매우 투명한 물질을 가지는 것이 바람직하다. 첨가물은 광범위의 조건들에 대하여 필름에서 어떤 물리적, 화학적 또는 광학적 변화를 최소화시키도록 포함될 수도 있다. 필름은 85%보다 크고 바람직하게는 90%보다 큰 비율의 투과를 가져야만 한다. 필름의 다른 특성은 특정 범위의 온도 및 습도에 대하여 다양한 디스플레이 어플리케이션을 위하여 양호한 치수 안정성을 제공하는 것이다. 유용한 물질은 폴리카보네이트, PMMA, 충격 변형된 PMMA(impacted modified PMMAs), 광 또는 화학적으로 경화된 아크릴레이트, 폴리에스테르, 사이클릭 올레핀, 폴리에스테르카보네이트, 폴리슐폰 및 이것의 코폴리머 유도체를 포함할 수도 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 이들 또는 다른 물질들 중 몇몇으로부터 만들 어진 필름들은 배향 없이 주조될 수도 있거나, 또한 치수 안정화를 향상시키기 위하여 적어도 하나의 방향으로 배향될 수도 있다. 캐스트 폴리머는 또한 코팅될(압출 성형될) 수도 있거나, 그렇지 않으면 원하는 특성들을 가지는 개별적인 필름상에 위치될 수도 있거나 캐스트 필름 상의 특성들을 증가시키도록 도울 수도 있다.
모니터링 색변이( Monitoring Color Shifts )
LED 및 고체상태 광원들의 다른 형태를 가지는 하나의 잘 알려진 문제점은 스펙트럼의 안전성 및 정확성에 관한 것이며, 이것은 어떤 양의 색상 변화를 야기할 수 있다. 임의적 색상 센서는 광 필름 추출 영역들의 하나 이상의 구성요소로서 제공될 수 있다. 색상 센서는 시대, 열, 또는 LED 또는 다른 형태의 광원 사이에서의 제조 차이점들로 인해 존재할 수 있는 것과 같은 색상 변화를 보상하는 컨트롤 루프(control loop)에서 사용될 수 있다. 임의적으로, 특정 광 파이프 근처의 픽셀들에 대한 이미지 데이터는 탐지된 색상 변화를 보상하기 위하여 조정될 수 있다.
시스템 고려 사항
현재 이용가능한 다수의 장치들 중 어떤 것을 사용하여, 본 발명의 광필름은 2000 내지 6000 니트 또는 더 높은 니트들 사이에서 높은 레벨의 조사를 제공할 수 있다. 높은 에너지 레벨들에서, 열 축적(heat buildup)은 몇몇 어플리케이션들에서 LED에 대한 문제점이 존재할 수 있다. 백라이트 장치는 작동 동안 초과 열을 방산시키도록 하나 이상의 히트 싱크(heat sinks), 냉각팬들, 또는 다른 기계들을 제공 할 수 있다. 바람직하게는, 열-방산 구성요소들은 본 발명의 장치 및 방법이 사용될 때 LCD 패널로부터 멀리 디스플레이 장치의 주변 에지들을 따라 위치될 수 있다.
이제 도면을 참조하면, 도 1은 "2 차" 필름 레이어(14)뿐 아니라 "1 차" 필름 레이어(13)로 도시된 고체상태 광원(11)을 가지는 다중레이어 광필름(10)을 제공한다. 광원은 바닥의 필름 레이어(13)를 통해 통과하고 상부 필름 레이어(14) 안으로 부분적으로 통과한다. 다른 구체예에서, 광원은 모든 필름들을 통해 통과할 수 있다. 접착 패드(18)는 필름들 사이의 공기 레이어(16)를 생성함으로써 스탠드오프 효과를 제공하는 것을 돕기 위해 사용될 수도 있다. LED는 열을 생성하는 경향이 있기 때문에, 각각의 광원에 연관된 히트 싱크(19)를 가지는 것이 바람직할 수도 있다. 광 추출 구조체들(15)은 하나의 필름으로부터 다른 필름까지 오프셋될 수도 있다. 일 구체예에서 광 재배향 구조체들은 필름들(13 및 14)의 상부 및 하부 TIR 표면 사이에서 존재하는 구조체를 형성함으로써 에어 포켓(17)를 제공한다. 다중레이어 광필름(10)은 또한 다중레이어 광필름(10)의 바닥에 위치에 위치된 리플렉터(12)를 가진다. 필름들은 두개의 필름들 사이의 공기 레이어(16)를 제공하거나 트랩(trap)하기 위하여 서로의 상부 상에 놓일 수도 있다. 접착제(18)의 레이어는 충분히 큰 광 입력 표면에 대하여 광 연결 효율성을 증가시킴으로써, 이것은 적층된 필름들의 총 두께이며 각각의 도광판의 두께를 감소시킴으로써 광 추출 효율성을 증가시킴으로써 광학 효율성을 향상시켜 더 많은 광이 도광판 필름 위의 광 재배향 구조체들을 칠 수 있도록 한다. 더욱이, 광 공간 균일도에서의 개선안은 각각 의 필름에서 광 재배향 영역을 감소시킴으로써 달성된다. 또한, 제조 실현가능성 내의 개선안은 각각의 필름의 두께를 감소시킴으로써 달성되어, 제조 공정에서 필름의 유연성을 유지하도록 한다.
본 명세서 내의 이러한 구체예 및 다른 구체예에 대하여, 서로 적층된 적어도 두개의 도광판 필름이 존재하며, 광 재배향 구조체들을 가지는 각각의 필름은 각각의 도광판 필름들 상에서 존재한다. 도광판 필름들 사이의 공극은 도광판 필름의 표면 상의 전반사(TIR)를 향상시켜, 광이 도광판 필름의 표면상의 광 재배향 구조체들을 치기 전에 광은 도광판의 표면들 사이에서 반사될 수 있고 도강판 필름을 따라 이동할 수 있다. 도광판 필름들 사이의 간격은 특히 광 입사 표면 상에서 최소화되어, 공극에서 트랩핑된 광을 최소화하도록 한다. 더욱이, 스택(stack)에서 도광판 필름상의 재배향 구조체들은 디스플레이 영역 상의 상이한 영역에서 위치될 수 있어, 공간적으로 균일한 광 출력을 제공하도록 한다. 또한, 공간적으로 균일한 광 출력을 제공하기 위하여 적층된 도광판 필름들 상의 광 재배향 구조체들 사이에서 오버랩될 수 있다.
비록 본 실시예에서 접착제가 도광판 필름들을 서로 본딩하기 위해 이용될지라도, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 필름을 본딩하기 위한 다른 본딩 수단은 초음파 택킹(tacking) 또는 용접, 레이저 보조된 스팟 용접 또는 택킹(IR 흡수 다이(die)로 더욱 향상될 수도 있음), 에지들의 화염 처리, 용매 용접(에지에 대한 스팟 택 또는 어플리케이션을 통해), 에지("북 바인딩") 상의 뜨거운 접착제를 사용하는 스팟 택킹, 에지 또는 스팟 크림핑(spot crimping) 또는 압축, 핀들, 포스트 및 홀, 두개의 인장 부재들 사이의 나사들을 포함한다. 광 입사 표면에 가까운 영역은 접착에 유리하며, 그 이유는 이것이 입력 표면 내의 필름들 사이의 최소한의 공극을 확보할 수 있어 광 입력 표면상의 필름들 사이의 공극 안으로 투광된 광을 최소화시키도록 한다. LED는 도광판 필름들 상의 홀들을 통과할 수 있다. 스택의 상부 상의 필름에 대하여, 홀은 상부를 덮은 관통홀, 케이브(cave) 또는 포켓일 수 있다. 히트 싱크는 LED로부터 멀리 열을 잡아당기는 것을 돕는데 유용하며, 긴 수명을 제공한다.
바람직하게, 필름들(13, 14)은 50 내지 1200 밀리뉴톤 사이의 휨강도를 가진다. 더욱 바람직하게는, 150 내지 400밀리뉴톤이다. 50밀리뉴톤 이하의 강도는 디스플레이 안으로 다루고 위치시키기 어렵다. 1200밀리뉴톤 위의 강도는 제조 공정을 회전시키기 위한 롤에서 요구된 롤러들 주변에서 구부리는 것이 어렵다. 필름 또는 바의 휨강도는 로렌츠 및 웨트레 강도 테스터, 모델 16D를 사용함으로써 측정된다. 이러한 도구로부터의 출력은, 밀리뉴톤에서, 적하된 위치로부터의 15도 각도에서 견본 20mm 길이 및 38.1mm 너비의 캔틸레버링(cantilever)되고 벗겨진 종단을 구부리기 위해 요구된 힘이다.
바람직하게, 각각의 필름들(13, 14)에 대하여, 두께는 .1mm 내지 1.0mm 사이이다. 더욱 바람직하게, 두께는 0.1mm 내지 0.8mm 사이이다. 따라서, 필름들(13, 14)을 가지는, 다층레이어 광필름(10)의 두께는 0.2mm 내지 2.0mm 사이의 두께를 가진다. 더욱 바람직하게, 필름들(13, 14)을 가지는, 다층레이어 광필름(10)의 두께는 0.2mm 내지 1.6mm 사이의 두께를 가진다. 필름의 두께는 원하는 광원의 방출 표면에 관한 것이다. 필름의 두께를 광원의 방출 표면의 두께에 적어도 매칭시키는 것이 바람직하며, 필름의 두께는 광원의 방출 표면의 대략 2배가 바람직하다. 더욱이, 본 발명의 도광판 필름은 10/1 내지 1000/1의 사이의 폭 대 높이의 비율을 가진다.
도 2는 다수의 접착 패드들(18)을 가지는 본 발명의 다층레이어 결합 필름(10)의 다른 구체예를 도시하며, 접착 패드들(18)은 필름들(13, 14)의 전체 길이에 대하여 더욱 균일한 공극(16)에 제공된다. 이러한 구체예는 향상된 광 균일도를 위하여 최적 설계를 제공한다. 주의하면, 접착제는 패터닝될 수도 있다. 다른 구체예들에서, 접착 패드(18)는 접착 특성이 거의 없거나 또는 없는 폴리머일 수도 있고 스탠드오프로서 역할을 할 수도 있다.
도 3은 다층레이어 광필름(10) 중 적어도 하나의 필름에 적용된 비드들(20)을 가지는 폴리머 레이어(16)를 가지는 본 발명의 다층레이어 결합 필름(10)의 다른 구체예를 도시한다. 이러한 레이어는 필름 사이의 공극에 대하여 컨트롤을 제공하며, 비드 또는 입자들(20)의 크기에 기초하여 조정될 수도 있다. 최상의 광학 성능을 제공하기 위하여, 이것은 필름들(13, 14)의 굴절률과 실질적으로 유사한 굴절률을 가지는 폴리머 레이어(16) 및 비드들(20)을 제공하는 것이 바람직할 수도 있다. 비드 농도는 또한 산란을 최소화시키기 위하여 조정될 수도 있다. 본 발명의 추가적인 구체예에서, 비드들은 어떠한 산란 및 확산을 제공할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 필름들(13, 14)의 광 재배향 영역들의 각 종단 상에서 고체상태 광원들(11, 21)을 가지는 다층레이어 광필름의 단면도를 제공한다. 도 4a는 필름들(13, 14) 모두를 통과하는 일 종단 상에서 LED(11, 백색광)을 가지며, 광 블록(22)의 광학 수단을 가질 수도 있어, 백색광이 필름의 일 종단으로 들어가는 것을 방지하도록 한다. 다른 구체예에서, LED는 하부 필름(13)을 통과할 수도 있고, 필름(14)의 두께 평면 내에서 이것의 방출 표면만을 가진다. 이러한 구체예에서, 임의적인 광 블록(22)은 요구되지 않는다. 다층레이어 광필름의 다른 종단 상에서, RGB 광원(21)은 광을 필름들 중 하나로 제공하기 위하여 존재할 수도 있다. 두개의 이상의 필름들을 가지는 구체예에서, 이것은 상부 또는 바닥 또는 백색광 일루미네이팅된 필름 사이 중 어느 하나일 수도 있다. 다층레이어 광필름은 광원의 루미넌스와 색상 모두를 수정 또는 조정하기 위하여 삼색 센서(trichromatic sensor)를 더 포함할 수도 있다. 미도시된 반면, 세개의 레이어 필름은 또한 제공될 수 있고, 여기서 RGB 중의 두개의 레이어들은 백색 LED 일루미네이딩된 필름의 각각의 측면 상에서 존재한다. 이러한 구체예에서, 디스플레이에 동적인 색상(dynamic color) 및 광원에 의해 더욱 향상된 동적인 흐려짐(dynamic dimming)을 제공하는 것이 가능할 수도 있다.
예를 들어, 백색 LED 및 고체상태 RGB 광원들의 독립 컨트롤은 가능하다. 바닥 필림 광 재배향 영역은 만약 원한다면 백색을 달성하도록 색상 혼합 단면을 가진다. 백색 LED는 동적 흐려짐을 가지고 광도를 모듈레이팅하기 위하여 켜고/끌 수 있다. 색상 LED는 하나 이상의 색상들에 대하여 조절될 수도 있다. 본 구체예는 상부에서 백색광원 및 하부에서 색상 광원을 도시한 반면, 구성을 거꾸로 될 수도 있고, 하나 이상의 필름 레이어들로 방출할 수도 있는 각각의 종단 상의 적어도 두개 의 RGB 광원들이 존재할 수도 있다. 다른 구체예에서, 광LED는 적어도 두개의 레이어들 내의 일 종단으로부터 발사될 수 있고, RGB LED는 적어도 하나 이상의 레이어들에서 안으로 발사될 수 있다. 확장된 색상 전반에 모든 색상들에 대하여 향상된 대조비를 제공하는 것이 이점이다. 동적 흐려짐과 결합한 이러한 능력(capability)은, 디스플레이의 다양한 영역들에 대한 광 컨트롤을 제공하는데 도움이 된다. 이러한 디스플레이는 특유의 조명 효과들을 제공하기 위하여 활동적인 매트릭스 또는 수동적인 매트릭스 중 어느 하나일 수 있거나, 이것은 또한 일반적인 광 어플리케이션들을 가질 수도 있다. 동적 색상 컨트롤 및 동적 흐려짐은 각각의 개별적인 광원에 적용될 수도 있거나, 함께 그룹화되고 단일의 드라이버에 의해 조절되는 하나 이상의 광원들이 존재할 수도 있다.
도 4b는 광 재배향 영역들의 각각의 종단 상에서 구비된 백색 LED 광원들(11)을 가지는 다층레이어 광필름이다. 다층레이어 광필름은 하나 또는 양쪽 종단들 중 어느 하나로부터 점화될 수도 있다. 본 구체예는 이들이 에지들에 관하여 위치됨에 따른 다수의 광 재배향 영역들을 가지는 디스플레이에 유용하다. 만약 일 종단으로부터 점화된다면, 광원은 프레임 또는 에지 베젤(edge bezel) 아래에서 숨져질 수도 있다.
도 5는 상부 또는 바닥 중 어느 하나의 광 재배향 영역들이 상호 간에 오프셋되는 광 재배향 영역들을 가지는 다층레이어 광필름의 구체예이다. 이러한 구체예는 더 균일한 발광 표면을 제공하는데 유용하다. 만약 누화를 방지하기 위한 바닥 레이어 내의 광 재배향 영역들 사이의 채널 또는 공간이 존재한다면, 광 재배향 영역들을 가지는 상부 필름은 바닥 필름의 광 재배향 영역들 사이의 공극을 덮거나 숨기기 위해 오프셋될 수 있는 반면, 바닥 필름은 갭을 통해 광을 투사시킬 것이거나 상부 필름의 광 재배향 영역들 사이에서 상쇄(void)될 것인 조사 프로파일을 가질 것이다. 채널(24)에 대하여 영역들과 상부 필름(14) 사이의 광 손실(leakage)을 최소화시키기 위하여 광 재배향 영역들을 분리하는 점선 영역 및 채널(23)(관통홀 또는 부분 트렌치)에 의해 도시된 바닥 필름들(13)은 다층레이어 광필름을 형성한다. 채널(23)은 채널(24)로부터 오프셋된다. 이러한 방식으로, 바닥 필름의 채널(23)에 걸쳐 광 재배향 필름의 적어도 하나의 레이어가 있어, 광 균일도를 향상시킨다. 전반적으로, 광은 광필름들 위에 위치된 디퓨저 레이어로 들어오기 전에 향상된 균일도가 있다. 이어서 고휘도 디퓨저는 다른 필름들 또는 디스플레이의 LCD 안으로 더 많은 광을 허용하기 위해 사용될 수 있다.
도 6a는 오프셋되거나 스태거링(stagger)된 다층레이어 광필름의 종단면도이고, 도 6b는 동일한 것의 사시도이다. 도 6a에서, 광필름들(13, 14)은 이들 각각의 레이어에서만 광원(11)을 가진다. 채널(23) 또는 부분적인 트렌치(24)는 필름들(13, 14) 내에서 각각 구비된다. 본 구체예에서, 상부 필름 광원(11) 및 필름은 채널(23)을 숨기고 더 균일한 조사를 제공하도록 돕기 위해 오프셋된다. 도 6b는 사시도지만, 상부 필름(14) 및 바닥 필름(13) 모두에서 LED를 가진다. 다시, 상부 및 바닥 필름들(13, 14)은 오프셋된다. 본 구체예에서, 상부 채널은 관통 채널과 함께 도시되지만, 다른 구체예는 단지 부분적으로 필름을 통과하는 트렌치 또는 채널을 가질 것이다.
도 7은 두개의 레이어 필름을 제공하는 몇개의 모듈 다층레이어 광 재배향 필름(25)으로부터 만들어진 타일링(tile)된 디스플레이(26)의 평면도이고, 대형 스크린 디스플레이 적용에 대한 넓은 영역에 대하여 광을 발산시키도록 돕는다. 모듈 접근법은 효율적인 수단을 제공하여, 소형 모듈을 제조하고 이어서 대형 디스플레이를 형성하도록 이들을 서로 타일링한다. 이러한 방식으로, 모듈 필름(25)은 함께 타일링된 모듈의 수에 따라 상이한 크기의 디스플레이를 형성하기 위하여 함께 타일링될 수 있다.
도 8은 고체상태 RGB 광원(21)은 개별적인 레이어들(13, 30, 및 14)을 일루미네이팅하는 다층레이어 광필름(10)의 측면도이다. 개별적인 레이어들(13, 30, 및 14)은 각각 레드, 그린, 및 블루에 대한 것이다. RGB 색상들의 스택 순서(stack order)는 상부, 중간, 또는 바닥에 결합될 수 있다. 각각의 필름은 광의 특정 파장에서 최적화될 수도 있는 일련의 광 재배향 구조체들(15)을 가진다. 크기, 형상, 깊이 및 밀도는 원하는 바에 따라 광 균일도를 최적화시키도록 변경될 수도 있다. 또한, 고체상태 광원은 함께 또는 개별적으로 구동될 수도 있다. 이러한 구체예에서, 색상 혼합은 수직 평면에서 달성된다. 히트 싱크(19)는 열 축적을 최소화시키기 위해 그리고 더 좋은 성능을 보증하도록 돕기 위해 사용된다. 바닥 리플렉터(12)는 필름 안으로 그리고 시청자를 향하여 되돌아서 광을 재배향시키도록 돕는다. 광학 필름(32) 상의 광학 구조체들(31)은 LED(21)로부터 오는 어떤 밝은 스팟들을 감소시키기 위해 사용될 수도 있다. 광학 필름은 또한 광을 더 멀리 산란시키고 전체 조명 강도 및 전체 균일도를 향상시키도록 돕기 위해 시야측 표면 상에 제 2 광학 구조체를 가질 수도 있다. 광원이 삽입되는 캐비티(cavity)뿐 아니라 광학 구조체들이 고체상태 광원을 덮기 위해 실질적으로 정렬된 필름도 제공하는 것이 바람직하다. 광학 패턴은 필름 내의 캐비티 또는 홀을 넘어 연장될 수도 있다. 캐비티는 또한 홀을 형성하기 위하여 필름을 통해 연장될 수도 있다는 것이 또한 유념되어야만 한다. 이러한 구체예에서, 광원의 성능에 영향을 줄 수도 있는 열 축적을 최소화시키도록 열 벤팅(venting)의 수단을 제공하는 것이 하나의 이점이다. 필름은 투명한 것이 바람직하며, 다른 광 필름들에 매칭되는 굴절률을 가지는 것이 바람직하다. 다른 구체예에서, 필름(32)은 확산의 수단을 포함할 수도 있다. 확산은 어느 한쪽의 표면 및/또는 부피일 수도 있다. 확산은 입자들, 비드들 또는 상쇄들과 함께 달성될 수도 있다. 표면은 광의 광학적 조정(manipulation)에 더 도움이 되도록 피크먼트(pigment)들 또는 비드들의 레이어와 함께 코팅될 수도 있다. 또한, 미도시된 반면, 필름(32)는 하나 이상의 레이어를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 필름은 하나 이상의 레이어에 공유압출성형될 수도 있거나 공유-사출성형될 수도 있다. 각각의 레이어는 상이한 기능성(functionality)(광학적 및/또는 물리적)을 가질 수도 있다. 당업계에서 공지된 다른 수단은 또한 이러한 효과를 달성하기 위해 사용될 수도 있다.
도 9는 주어진 채널 내에서 RGB 광 입력 또는 LED(21)의 혼합에 도움을 주기 위하여 적어도 하나의 필름 내에서 색상 혼합 단면(43) 및 누화 채널(14)들을 가지는 다층레이어 광필름(10)의 평면도이다. 또한 광원들은 광필름의 두개의 종단들로부터 입력될 수도 있고 색상 혼합 단면(43)들은 오프셋될 수도 있거나 그렇지 않으 면 스태거링될 수도 있다는 것이 유념되어야만 한다. 이러한 구체예는 우수한 광 분포 및 균일도를 고려해야할 수도 있다. 도 9는 홀(41)을 더 도시하며, 여기서 LED(21)은 삽입되고 홀 또는 캐비티마다 하나 이상의 LED(21)를 수용하기 위한 방식으로 설계될 수도 있다. LED(21)들은 연속적으로 또는 나란한 구성으로 배열될 수도 있다.
도 10a는 고체상태 광원을 수용하기 위해 사용될 수 있는 다양한 포켓, 트렌치 또는 관통홀(33) 디자인들을 가진 다층레이어 광필름(10)의 단면도이다. 주어진 다층레이어 광필름 내에서, 적어도 하나의 포켓 또는 트렌치 형상이 존재할 수도 있다. 주어진 다층레이어 광필름 내의 하나 이상의 디자인이 존재할 수도 있는 반면, 이 도면은 모든 이러한 형상들이 단일의 필름에서 사용될 것이라는 것을 의미해야만 하는 것은 아니다. 이것은 다양한 형상들이 사용될 수 있다는 것을 보여주기 위해 간단히 도시된다. 상이한 형상들은 광 균일도를 조절하는데 유용한 다소 상이한 풋 프린트(foot print )를 가질 것이다.
도 10b는 두개의 상이한 광 캐비티들을 가지는 다층레이어 광필름(10)이다. 하나는 연속적인 트렌치(34)인 반면, 다른 것은 캐비티 또는 포켓(33)이다. 연속적인 트렌치(34)는 백라이트(35)의 제조 및 어셈블리에서 이점을 제공하는 반면, 개개의 포켓은 상이한 광 균일도 프로파일을 제공하는데 이점을 가진다.
도 11은 바닥 필름(13) 및 상부 필름(14) 및 LED(11) 및 이것의 연관된 히트 싱크(19)를 가지는 다층레이어 광필름(10)이다. 광필름의 에지들(35)은 테이퍼링되거나 그렇지 않으면 상부 또는 시야측 표면을 향하여 광선(36)의 재배향에 도움을 주기 위해 경사진다(bevel). 경사진 에지를 가지는 구체예들은 백라이트 또는 디스플레이의 에지들 상에 더욱 균일한 조사 항목(particular)을 제공한다.
도 12는 바닥 필름(13) 및 상부 필름(14) 및 LED(11) 및 이것의 연관된 히트 싱크(19)를 가지는 다층레이어 광필름(10)이다. 광필름의 에지들(35)은 테이퍼링되거나 그렇지 않으면 상부 또는 시야측 표면을 향하여 광선(36)의 재배향에 도움을 주기 위해 경사진다. 여기서, 다수의 에지들(35)은 경사진다. 경사진 에지를 가지는 구체예들은 백라이트 또는 디스플레이의 에지들 상에 더욱 균일한 조사 항목을 제공한다.
도 13은 바닥 필름(13) 및 상부 필름(14) 및 LED(11) 및 이것의 연관된 히트 싱크(19)를 가지는 다층레이어 광필름(10)이다. 광필름의 에지들(35)은 테이퍼링되거나 그렇지 않으면 상부 또는 시야측 표면을 향하여 광선(36)의 재배향에 도움을 주기 위해 경사진다. 광의 재배향에 더 도움을 주기 위해 적어도 하나의 필름 내에서 추가의 소형 입자들 또는 캐비티들(99)이 존재한다는 점이 유념되어야만 한다. 입자들 또는 캐비티들은 어느 하나의 필름 레이어들(13 및 14) 또는 모든 필름 레이어들(13 및 14)에서 존재할 수도 있다. 다른 구체예에서, 입자들 또는 캐비티들은 광을 산란시키거나 그렇지 않으면 광을 재배향시키도록 돕기 위한 방식으로 광원 위에서 패터닝될 수도 있어, 이것을 발산시키고 밝은 스팟들을 최소화시키도록 한다. 바람직한 구체예에서, 입자들(99)은 유기적이고 실질적으로 전방 산란한다. 본 발명은 이하의 기능을 제공하는 적어도 하나의 필름과 결합하여 사용될 수도 있다. 기능들은 확산, 광 시준, 휘도 향상, 광 스프레딩, 광 벤딩, 전방 산란, 후방 산란, 측면 산란 폴라라이제이션, 폴라라이제이션 재사용, 광 모듈레이션, 광 필터링, 치수 안정화, 레이어 분리를 포함한다.
도 14a는 바닥 필름(13) 및 상부 필름(14)(다른 구체예들은 두개 이상의 레이어들을 포함할 수도 있음) 및 LED(11) 및 이것의 연관된 히트 싱크(19)를 가지는 다층레이어 광필름(10)이다. 광필름의 에지들은 상부 또는 시야측 표면을 향하여 광선(36)의 재배향에 도움을 주기 위해 테이퍼링되거나 그렇지 않으면 경사진다. 제 2의 패터닝된 디퓨저 영역(51)을 가지는 디퓨저 필름(50)은 광 필름 레이어(14)의 출사면에 위치될 수도 있다. 광원 위의 제 2의 디퓨저 영역을 가지는 이점은 광원 위의 실질적으로 밝은 영역들을 최소화시키도록 영역이 이것의 확산 특성들에서 조정될 수 있다는 것이다. 확산 필름(50)은 체적 디퓨저 또는 표면 디퓨저일 수도 있으며 또한 몇몇 비대칭 특성들을 가질 수도 있다는 점이 또한 유념되어야만 한다. 확산은 입자들, 비드들, 공기 상쇄들 또는 당업계에서 공지된 다른 수단들 또는 이들의 결합에 의해 얻어질 수도 있다. 확산 영역(51)은 LED 및 이것의 연관된 홀 또는 캐비티보다 약간 넓은 풋프린트를 가질 수도 있다.
도 14b는 도 14a와 유사하지만 광 홀 또는 캐비티 위에 위치되고 있는 비드들, 입자들 또는 조도의 패턴을 가지는 다른 구체예이다. 이러한 방식으로, 공기의 추가된 레이어는 광들 위에서 광의 확산에 더 도움을 주기 위하여 제공되어, 균일한 광 프로파일을 개발하는데 도움을 준다.
도 15a는 광필름의 상부에 위치된 디퓨저(50)를 가지는 다층레이어 광필름(10)의 다른 구체예이다. 디퓨저(50)는 이것의 방출 표면에 걸쳐 더욱 균일한 광 을 제공하기 위해 돕는데 유용하다.
도 15b는 적어도 하나의 측면에서 그리고 광원 위에서 형성된 광학 구조물(53)을 가지는 다른 구체예이다. 광학 구조물(53)은 넓은 풋프린트에 걸쳐 광을 배향시킴으로써 광원으로부터 밝은 스팟들을 최소화시키도록 광을 감소하는데 유용하다. 이러한 광학 구조물은 실질적으로 모든 전방 방향을 또는 더욱 바람직하게는 다른 방향들보다는 한 방향으로 광을 발산할 수도 있다. 광학 구조물(53)은 어떤 형상 또는 형상들의 결합을 포함할 수도 있어, 백라이트를 가로질러 실질적으로 균일한 광을 제공한다. 구조물의 높이 프로파일은 균일할 수도 있거나, 또는 이것은 변경될 수도 있고, 또한 밀도는 밝은 스팟들을 수용하기 위하여 변경될 수도 있다. 다양한 다차원적인(multi-dimensional) 형상들은 렌즈레츠(lenslets), 삼각형, 커브 또는 변하는 기울기들 및 다른 것들을 포함하여 사용될 수도 있다. 광학 구조체는 필름(14)의 표면을 넘어서 투사될 수도 있고 그리고/또는 안으로 투사될 수도 있다. 어느 하나의 경우에서, 폴리머, 유기 및 무기 물질들, 및 공기와 같은 물질들의 영역들이 존재한다.
도 16은 대형 스크린 디스플레이 어플리케이션에 대하여 넓은 영역에 걸쳐 광을 발산시키도록 돕기 위하여 레이어링된 필름을 제공하는 몇개의 모듈 다층레이어 광 재배향 필름(25)으로부터 만들어진 타일링된 디스플레이의 평면도이다. 수평 평면 및 수직 평면 모두에서, 광 재배향 영역에 대하여 영역보다 상이한 광도 프로파일을 가질 수도 있는 모듈 사이에서뿐 아니라 LED에 걸쳐 영역(61)이 존재한다. 도 16b는 더욱 균일한 조명을 가지는 영역을 제공한다. 재배향 영역은 실질적으로 수직 구조체(63) 또는 각도를 가거나 다른 경사진 구조체들(62)일 수도 있어, 출사 표면에 대해 조절된 축외 방출(delivery)에서 광을 제공한다. 이러한 방식으로, 모듈들 사이의 영역은 밝은 스팟들을 감소시키는 더욱 균일한 조명에 제공될 수 있다. 모듈 접근법은 효율적인 수단을 제공하여 소형 모듈을 제조하고 이어서 대형 디스플레이를 형성하기 위하여 이들을 서로 타일링한다. 이러한 방식으로, 모듈 필름은 서로 타일링된 모듈들의 수에 따라 상이한 크기들의 디스플레이를 형성하기 위하여 서로 타일링될 수 있다. 모듈들 사이에서 영역에 대한 어떤 축외 광을 제공하기 위한 광 재배향 구조체들을 설계함으로써, 더 만족스러운 백라이트는 제공될 수 있다.
도 17은 백색 광원(65)이 레이어(66) 안으로 방출되고 RGB 광원(들)(21)이 레이어들(13, 30 및 14)로 각각 방출되는 실질적으로 분리된 레이어들을 가지는 다층레이어 광필름(10)이다. 백색 광원 및 RGB 광원들은 어떤 결합에서 스택킹(stack)될 수도 있다. 이러한 도면은 동일한 홀 또는 캐비티(33)를 차지하는 광원을 도시하는 반면, 다른 구조체들은 캐비티들(33)의 분리된 홀들에서 이러한 광원들을 제공할 수도 있다. 추가적으로, 광원들은 하나 이상의 방향으로 광을 방출하기 위한 방법으로 구성될 수도 있다는 점이 주목된다. 일 구체예에서, 광원의 발광 표면은 개개의 광 레이어의 두께보다는 작아야만 한다. 입력 표면에 대한 광원의 높이 비율은 0.75/1 내지 0.1/1일 수도 있다. 렌즈 또는 광학 구조물들이 광 입력 표면(67) 상에서 제공된다면, 상술한 비율을 아마도 훨씬 높은 광 입력 효율을 얻기 위하여 변경될 수도 있다. 광원들은 광원들의 강도를 광원들 중 어떤 하나 또 는 모두로 변경시키기 위해 모듈레이팅될 수 있는 신호를 제공할 뿐 아니라, 어떤 결합 연결 또는 차단에서 모두 위에서, 모두 떨어져, 어떤 번호(number)를 포함하는 다양한 결합들로 구동될 수도 있다. 히트 싱크(19)는 광원에 부착될 수도 있어, 광원으로부터 멀리 열을 전도하도록 돕는다. 추가적으로, 광원들 또는 히트 싱크 내에서 또는 주변에서 가스 또는 액체를 순환시키는 수단은 백라이트에서 열을 조절하기 위해 이용될 수도 있다. 이러한 구조체는 광 또는 파장 필름 또는 레이어들로서 개시된 반면, 추가 구체예는 하나 이상의 도광판들과 함께 하나 이상의 레이어들을 사용할 수도 있다.
도 18은 광 입력 표면(102)을 가지는 광 분포 필름(레이어, 101)을 가지는 다층레이어 광필름에 결합하여 또는 혼자 이용될 수도 있는 단일의 필름의 단면도이다. 광 입력 표면은 높은 광학 효율을 위하여 더 많은 광을 필름 안으로 연결하기 위하여 LED 발광 표면(103)보다 동일하거나 커야만 한다. 포켓(106)에 대하여, 발광 영역(104)를 가지는 측면 발광원(LED, 103)이 존재한다. 광원은 광원을 구동하고 또한 광원으로부터 머리 열을 전도하도록 돕고 포켓(106) 내측에서 어떤 축척을 최소화시키기 위한 전기적 연결에 도움을 주기 위하여 PCB 보드(105)에 설치된다. 포켓은 PCB 및 LED의 열 확장(expansion)을 수용하기에 충분히 크다. 추가적으로, 포켓(106)의 모두 또는 일부뿐 아니라 LED(103) 위의 광 분포 필름(101)의 시선측 상에서 다른 포켓 또는 오목 영역(107)이 존재한다. 필름의 상부 상에 오목 영역을 제공함으로써, 어떤 광 블록커(blocker) 또는 광 리플렉터(108)는 실질적으로 광 분포 필름에 관련하여 평평한, 레벨 또는 평면 프로파일을 가진다. 광 분포 필름의 시청자 측면 상에서 위치된 필름은 따라서 더욱 균일한 광학 광 출입 프로파일을 가지며 액정 패널에 대한 더욱 균일한 루미넌스를 야기한다. 리플렉터 물질은 개개의 리플렉터 또는 반사 필름일 수 있다. 리플렉터(108)는 양면 상에서 또는 한면 상에서만 반사될 수도 있다. 이것은 광원들로부터 밝은 스팟들의 방출을 조종하도록(manage) 돕는 것이다. 리플렉터(108)는 하나 또는 양면 또는 이들의 결합 중 어느 하나에서 스펙트럼 또는 확산될 수도 있다. 다른 구체예에서, 리플렉터(108)는 또한 더욱 균일한 조명을 제공하기 위하여 리플렉터(108) 위의 광의 분포에 도움을 주는 방식으로 어떤 조절된 광 특성 또는 손실을 가질 수도 있다. 이것을 달성하는 하나의 수단은 리플렉터에서 비-연속성과 같은 핀홀(pinhole)을 제공하는 것이다. 이것은 리플렉터를 패터닝하고, 비-연속적인 패턴을 프린팅하고, 반사 코팅 및/또는 받침(support)를 관통하는 다양한 수단에 의해 행해질 수 있다. 레이어(108)가 리플렉터를 가지는 것으로 언급되는 반면, 이것은 또한 디퓨저 필름(비대칭뿐 아니라 부피, 홀로그램, 표면 또는 결합)일 수도 있다. 이것은 또한 광 스프레딩 또는 시준에 도움을 주기 위하여 적어도 일 측면 상에서 렌즈와 같은 구조물을 가질 수도 있다. 추가적인 구체예에서, 레이어(108)에서 사용된 물질은 밝은 스팟들을 조절하지만 시청자 측을 향하여 배향된 광의 양 및 균일도를 최대화시키기 위하여 폴라라이제이션(반사 폴라라이제이션을 포함)의 수단을 포함할 수도 있다.
도 18은 LED 포켓(106)의 시청 표면상에서 광 재배향 구조체들(109)을 더 가진다. 광 재배향 구조체들(109)은 LED(103) 발광 표면(104)과 필름 광 입력 표 면(102)을 재분포하는 광 사이의 간격을 덮는다. 광 재배향 구조체(109)들은 예를 들어, 프리즘 구조물 어레이, 피라미드 구조물 어레이, 네가티브 마이크로 렌즈(negative micro-lens) 어레이, 매우 높은 전력의 포지티브 마이크로 렌즈(positive micro-lens) 어레이, 또는 산란 표면일 수 있다. 이들은 열들 또는 개개의 구조체들일 수도 있고, 이들의 밀도, 크기 또는 형상은 원하는 TIR 각도에서 광 재배향 구조체들을 따라 필름안으로 투사되지 않은 광원의 발광 프로파일에 따라 변경될 수도 있다. 광원들이 위치되는 포켓 또는 케비티는 또한 광 입력 표면(102)의 맞은 편의 LED 포켓(106)의 표면 상에서 기울기 또는 각도(110)를 가질 수도 있다. 이것은 포켓 내측에서 더 양호한 열을 조절할 수 있도록 약간 큰 포켓을 제공하는데 유용하다. 바닥 리플렉터(111)는 전체 광 재분포 필름을 덮어, 바닥 리플렉터(111)와 액정 셀 사이의 모든 다른 광학 구성요소들로부터 반사된 광을 재사용하도록 한다. 바닥 리플렉터(111)의 홀(112)은 LED(102)를 통과하기 위해 구비된다. 홀은 PCB 및 LED의 열 확장을 수용하기에 충분히 크다.
추가적인 반사 물질(113)은 라미네이팅될 수도 있거나 또는 LED(103)에 인접한 PCB(105) 상에 부착될 수도 있어, 바닥 리플렉터 홀(112)의 영역에서 재사용하는 충분한 광을 제공하도록 한다. LED 포켓(106)의 에지들(114)는 광 재분포 필름(101)의 예리한 에지들에 대한 응력 제거를 제공하도록 경사질 수도 있고 라운딩될 수도 있다. 경사각은 충분히 작아, 광은 광 재분포 필름(101) 표면상에서 전반사 조건을 또 만족하도록 한다.
도 1은 본 발명의 다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리를 도시한다.
도 2는 본 발명의 다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리의 다른 구체예를 도시한다.
도 3은 본 발명의 다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리의 다른 구체예를 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리의 다른 구체예를 도시한다.
도 5는 본 발명의 다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리의 다른 구체예를 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리의 다른 구체예를 도시한다.
도 7은 본 발명의 다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리의 다른 구체예를 도시한다.
도 8은 본 발명의 다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리의 다른 구체예를 도시한다.
도 9는 본 발명의 다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리의 다른 구체예를 도시한다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리의 다른 구체예를 도시한다.
도 11은 본 발명의 다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리의 다른 구체예를 도시한다.
도 12는 본 발명의 다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리의 다른 구체예를 도시한다.
도 13은 본 발명의 다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리의 다른 구체예를 도시한다.
도 14a 및 도 14b는 본 발명의 다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리의 다른 구체예를 도시한다.
도 15a 및 도 15b는 본 발명의 다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리의 다른 구체예를 도시한다.
도 16a 및 도 16b는 본 발명의 다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리의 다른 구체예를 도시한다.
도 17은 본 발명의 다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리의 다른 구체예를 도시한다.
도 18은 본 발명의 다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리의 다른 구체예를 도시한다.

Claims (10)

  1. LCD 디스플레이를 위한 다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리에 있어서,
    상기 어셈블리에 대한 구조적 및 기능적 지지를 제공하기 위한 기판;
    상기 기판 상에 구비되는 하부 리플렉터;
    점광원을 제공하기 위해 상기 하부 리플렉터의 개구 내에 구비되는 복수개의 고체상태 광원들;
    상기 점광원을 균일한 광평면으로 재배향하고 발산시키기 위해 상기 복수개의 고체상태 광원들 사이에 구비된 광 재배향 영역들을 가지는 복수개의 1차 광필름들;
    상기 점광원을 균일한 광평면으로 재배향하고 발산시키기 위해 상기 복수개의 고체상태 광원들 사이에 구비된 광 재배향 영역들을 가지는 복수개의 2차 광필름들;
    상기 1차 및 2차 광필름들을 함께 바인딩하기 위한 바인딩수단; 및
    상기 균일한 광평면을 확산시키기 위한 상부 디퓨저를 포함하되,
    상기 복수개의 광필름들은 0.1mm 내지 1.0 mm의 두께 및 50 내지 1200 밀리뉴톤의 휨강성을 가지는 것을 특징으로 하는 다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 백라이트 조사 어셈블리는,
    상기 복수개의 고체상태 광원들을 위한 히트싱크(heat sink)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 조사 어셈블리.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 백라이트 조사 어셈블리는,
    2차 점광원을 제공하기 위하여 상기 하부 리플렉터의 상기 개구 내에 구비된 복수개의 다중색상 고체상태 광원들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 조사 어셈블리.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 백라이트 조사 어셈블리는,
    상기 점광원의 루미넌스와 색상 모두를 수정하고 조정하기 위한 3색 센서(trichromatic sensor)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 조사 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 광 재배향 영역의 종단은 상기 점광원의 발산을 돕기 위하여 모서리가 깍인 엣지를 가지는 것을 특징으로 하는 백라이트 조사 어셈블리.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 백라이트 조사 어셈블리는,
    상기 광 재배향 영역들 사이의 광손실을 감소시키기 위하여 상기 광 재배향 영역들 사이에 구비된 트렌치(trench)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 조사 어셈블리.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 1차 광필름들의 상기 트렌치들은 상기 2차 광필름들로부터 오프셋(offset)된 것을 특징으로 하는 백라이트 조사 어셈블리.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 백라이트 조사 어셈블리는,
    상기 상부 디퓨저 필름 내의 패터닝된 확산 영역을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 조사 어셈블리.
  9. LCD 디스플레이를 위한 다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리에 있어서,
    상기 어셈블리에 대한 구조적 및 기능적 지지를 제공하기 위한 기판;
    상기 기판 상에 구비되는 하부 리플렉터;
    점광원을 제공하기 위해 상기 하부 리플렉터의 개구 내에 구비되는 복수개의 고체상태 광원들;
    상기 점광원을 균일한 광평면으로 재배향하고 발산시키기 위해 상기 복수개의 고체상태 광원들 사이에 구비된 광 재배향 영역들을 가지는 복수개의 1차 광필름들;
    상기 점광원을 균일한 광평면으로 재배향하고 발산시키기 위해 상기 복수개의 고체상태 광원들 사이에 구비된 광 재배향 영역들을 가지는 복수개의 2차 광필름들;
    상기 필름들을 함께 접착시키기 위해 상기 1차 및 2차 광필름 사이에 구비된, 비드들을 가지는 폴리머 레이어; 및
    상기 균일한 광평면을 확산시키기 위한 상부 디퓨저를 포함하되,
    상기 복수개의 광필름들은 0.1mm 내지 1.0 mm의 두께 및 50 내지 1200 밀리뉴톤의 휨강성을 가지는 것을 특징으로 하는 다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리.
  10. LCD 디스플레이를 위한 다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리에 있어서,
    상기 어셈블리에 대한 구조적 및 기능적 지지를 제공하기 위한 기판;
    상기 기판 상에 구비되는 하부 리플렉터;
    레드, 그린 또는 블루 점광원을 제공하기 위해 상기 하부 리플렉터의 개구 내에 구비되는 복수개의 다중색상 고체상태 광원들;
    상기 레드, 그린 또는 블루 점광원 중 어느 하나를 균일한 광평면으로 재배향하고 발산시키기 위해 상기 복수개의 고체상태 광원들 사이에 구비된 광 재배향 영역들을 가지는 복수개의 1차 광필름들;
    상기 레드, 그린 또는 블루 점광원 중 어느 하나를 균일한 광평면으로 재배향하고 발산하기 위해 상기 복수개의 고체상태 광원들 사이에 구비된 광 재배향 영역들을 가지는 복수개의 2차 광필름들;
    상기 레드, 그린 또는 블루 점광원 중 어느 하나를 균일한 광평면으로 재배향하고 발산하기 위해 상기 복수개의 고체상태 광원들 사이에 구비된 광 재배향 영역들을 가지는 복수개의 3차 광필름들;
    상기 필름들을 함께 접착하기 위하여 상기 1차, 2차 및 3차 필름들 사이에 구비되는 접착 패드;
    상기 다중색상 고체상태 광원들로부터 향상된 색상 균일도를 제공하기 위하여 상기 광 재배향 영역들 내에 구비된 복수개의 색상 혼합부들; 및
    상기 균일한 광평면을 확산시키기 위한 상부 디퓨저를 포함하되,
    상기 복수개의 광필름들은 0.1mm 내지 1.0 mm의 두께 및 50 내지 1200 밀리뉴톤의 휨강성을 가지는 것을 특징으로 하는 다중레이어 결합 백라이트 조사 어셈블리.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110107551A (ko) * 2010-03-25 2011-10-04 엘지전자 주식회사 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
KR20110112544A (ko) * 2010-04-07 2011-10-13 엘지전자 주식회사 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
WO2012030086A2 (en) * 2010-09-03 2012-03-08 Lg Innotek Co., Ltd. Backlight unit
KR101293183B1 (ko) * 2010-11-04 2013-08-05 엘지이노텍 주식회사 백라이트 유닛
KR101379151B1 (ko) * 2010-11-09 2014-03-28 주식회사 엘지화학 백라이트 유닛
KR101446917B1 (ko) * 2012-02-21 2014-10-06 엘지이노텍 주식회사 조명장치 및 그 제조방법
USRE47656E1 (en) 2009-08-27 2019-10-22 Lg Electronics Inc. Optical assembly, backlight unit and display apparatus thereof
US11808964B1 (en) * 2022-08-11 2023-11-07 Darwin Precisions Corporation Front light module and multi-layer structure applied to full lamination

Families Citing this family (83)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101485392B1 (ko) * 2008-06-19 2015-01-23 엘지전자 주식회사 휴대 단말기
WO2010109381A1 (en) * 2009-03-24 2010-09-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Lighting device
JP2010257603A (ja) * 2009-04-21 2010-11-11 Harison Toshiba Lighting Corp 発光装置及びこの発光装置を用いた表示装置
US8172444B2 (en) * 2009-04-24 2012-05-08 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Light guide display with multiple light guide layers
EP2452218A1 (en) * 2009-07-09 2012-05-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Free form lighting module
JP2011040495A (ja) * 2009-08-07 2011-02-24 Koito Mfg Co Ltd 発光モジュール
EP2470947B1 (en) * 2009-08-27 2016-03-30 LG Electronics Inc. Optical assembly, backlight unit and display apparatus thereof
CN102639926B (zh) * 2009-12-02 2014-12-24 夏普株式会社 照明装置和显示装置
KR20110080514A (ko) * 2010-01-06 2011-07-13 엘지이노텍 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 이용한 디스플레이 장치
EP2708925B1 (en) * 2010-04-10 2022-03-30 Suzhou Lekin Semiconductor Co., Ltd. Light source device
KR101699058B1 (ko) * 2010-04-13 2017-02-02 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치
DE102010018033A1 (de) 2010-04-23 2011-10-27 Osram Opto Semiconductors Gmbh Flächenlichtleiter und Flächenstrahler
US9075172B2 (en) * 2010-09-20 2015-07-07 Luxingtek, Ltd. Light converting optical structure and lighting device utilizing the same
EP2439564A1 (en) * 2010-10-06 2012-04-11 Koninklijke Philips Electronics N.V. Light-emitting device for emitting diffuse light
US20120099204A1 (en) * 2010-10-26 2012-04-26 Fusion Optix, Inc. Thermally Stable Optical Element
TWI419139B (zh) * 2010-10-29 2013-12-11 Au Optronics Corp 側邊式光源模組
US9121981B2 (en) * 2010-11-10 2015-09-01 Lg Innotek Co., Ltd. Light unit
JP5533611B2 (ja) * 2010-12-03 2014-06-25 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 バックライトユニット及びこれを用いた映像表示装置
JP5556708B2 (ja) * 2011-03-11 2014-07-23 株式会社デンソー 車両用表示装置
TW201243239A (en) * 2011-03-17 2012-11-01 Rambus Inc Lighting assembly with adjustable light output
EP4080275A1 (en) 2011-04-04 2022-10-26 LG Innotek Co., Ltd. Lighting apparatus
JP5453346B2 (ja) * 2011-05-31 2014-03-26 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像読取装置及びこれを備えた画像形成装置
US8696173B2 (en) 2011-06-08 2014-04-15 GE Lighting Solutions, LLC Low profile lamp using TIR lens
KR101830718B1 (ko) * 2011-07-15 2018-02-22 엘지이노텍 주식회사 디스플레이 장치
KR101357583B1 (ko) 2011-07-29 2014-02-05 엘지이노텍 주식회사 조명장치 및 이를 이용한 액정표시장치
KR101848719B1 (ko) * 2011-08-11 2018-04-16 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 어셈블리
TWI483043B (zh) * 2011-09-14 2015-05-01 Lg Innotek Co Ltd 發光單元以及使用其之液晶顯示器
JP5888999B2 (ja) * 2012-01-19 2016-03-22 株式会社エンプラス 照明装置
US8858025B2 (en) 2012-03-07 2014-10-14 Lg Innotek Co., Ltd. Lighting device
US8960977B2 (en) 2012-08-10 2015-02-24 Lg Innotek Co., Ltd. Illuminating device
SI24242A (sl) * 2012-11-20 2014-05-30 Gorenje Gospodinjski Aparati, D.D. Upravljalna enota naprave
US9012945B2 (en) * 2013-01-21 2015-04-21 Nthdegree Technologies Worldwide Inc. Yellow phosphor layer containing colored beads for adjusting its perceived off-state color
US9291320B2 (en) 2013-01-30 2016-03-22 Cree, Inc. Consolidated troffer
US10436969B2 (en) 2013-01-30 2019-10-08 Ideal Industries Lighting Llc Optical waveguide and luminaire incorporating same
US9366396B2 (en) 2013-01-30 2016-06-14 Cree, Inc. Optical waveguide and lamp including same
US9625638B2 (en) 2013-03-15 2017-04-18 Cree, Inc. Optical waveguide body
US9442243B2 (en) * 2013-01-30 2016-09-13 Cree, Inc. Waveguide bodies including redirection features and methods of producing same
US9798072B2 (en) 2013-03-15 2017-10-24 Cree, Inc. Optical element and method of forming an optical element
US9366799B2 (en) 2013-03-15 2016-06-14 Cree, Inc. Optical waveguide bodies and luminaires utilizing same
US10209429B2 (en) 2013-03-15 2019-02-19 Cree, Inc. Luminaire with selectable luminous intensity pattern
US8979291B2 (en) * 2013-05-07 2015-03-17 Universal Display Corporation Lighting devices including transparent organic light emitting device light panels and having independent control of direct to indirect light
TW201504698A (zh) * 2013-07-24 2015-02-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 導光板的製造方法及導光板
CN103499899B (zh) * 2013-10-08 2016-01-13 潘磊 一种带多层背光的液晶显示装置
TWI622837B (zh) 2013-10-24 2018-05-01 元太科技工業股份有限公司 顯示裝置
US9123266B2 (en) 2013-11-19 2015-09-01 Google Inc. Seamless tileable display with peripheral magnification
US9651740B2 (en) 2014-01-09 2017-05-16 Cree, Inc. Extraction film for optical waveguide and method of producing same
EP3166686A1 (en) * 2014-07-08 2017-05-17 Philips Lighting Holding B.V. Lighting device for coupling light from a light source into a light guide plate
KR20160060230A (ko) * 2014-11-19 2016-05-30 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛
US9470834B2 (en) * 2014-12-01 2016-10-18 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd Light guide plate and manufacturing method thereof
US20160266304A1 (en) * 2015-03-09 2016-09-15 National Taiwan Normal University Light-guiding device and system thereof for receiving the light sources of different angular distribution and emitting the spatially uniform light in the corresponding direction
US10243162B2 (en) 2015-06-17 2019-03-26 Universal Display Corporation Close illumination system
US9841548B2 (en) * 2015-06-30 2017-12-12 Apple Inc. Electronic devices with soft input-output components
US9897744B2 (en) 2015-09-29 2018-02-20 Apple Inc. Backlight assembly having assymetric light leakage promoting features
US10181274B2 (en) 2015-10-21 2019-01-15 Sun Chemical Corporation Waveguide based illuminated display system with remotely positioned light sources
WO2017100721A1 (en) * 2015-12-09 2017-06-15 Glotech Inc. Multicolor transparent displays
KR102222649B1 (ko) * 2015-12-24 2021-03-04 엘지이노텍 주식회사 조명 장치
US11719882B2 (en) 2016-05-06 2023-08-08 Ideal Industries Lighting Llc Waveguide-based light sources with dynamic beam shaping
US10416377B2 (en) 2016-05-06 2019-09-17 Cree, Inc. Luminaire with controllable light emission
US20190243057A1 (en) * 2016-10-26 2019-08-08 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Display panel illumination
WO2018108827A1 (en) * 2016-12-12 2018-06-21 CSEM Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique SA - Recherche et Développement Light emitting device
JP6790899B2 (ja) * 2017-02-17 2020-11-25 日亜化学工業株式会社 発光モジュールの製造方法及び発光モジュール
KR102409393B1 (ko) 2017-08-14 2022-06-15 삼성전자주식회사 도광판, 백라이트 유닛 및 이를 포함한 홀로그래픽 디스플레이 장치
US10732676B2 (en) * 2017-09-06 2020-08-04 Apple Inc. Illuminated device enclosure with dynamic trackpad
US10937992B2 (en) * 2017-10-30 2021-03-02 Gio Optoelectronics Corp. Light emitting device, manufacturing method thereof and display device using the same
KR20200115510A (ko) 2018-01-30 2020-10-07 브라이트 뷰 테크놀로지즈 코포레이션 램버시안 분포를 갖는 광을 배트윙 분포로 변환하기 위한 마이크로구조체
CN108897171B (zh) * 2018-08-09 2021-03-12 京东方科技集团股份有限公司 背光模组和显示装置
US10288800B1 (en) * 2018-12-08 2019-05-14 Tactotek Oy Multilayer structure with embedded light source and light-guiding features and related method of manufacture
JP7147554B2 (ja) * 2018-12-27 2022-10-05 オムロン株式会社 発光表示装置、導光板の製造方法および遊技機
CN110308511B (zh) * 2019-06-29 2021-09-28 深圳创维－Rgb电子有限公司 一种导光结构、侧入式背光模组及显示设备
CN112445287A (zh) 2019-08-29 2021-03-05 群光电能科技股份有限公司 多层光电模块
US11119590B2 (en) 2019-08-29 2021-09-14 Chicony Power Technology Co., Ltd. Opto-electronic module
WO2021050668A1 (en) 2019-09-10 2021-03-18 Hubbell Incorporated Canopy luminaire
US11822158B2 (en) 2019-09-11 2023-11-21 Brightview Technologies, Inc. Back light unit for backlit displays
KR20210059553A (ko) * 2019-11-15 2021-05-25 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 그를 포함하는 표시장치
KR20210063647A (ko) * 2019-11-25 2021-06-02 엘지디스플레이 주식회사 광 변환 필름, 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
EP3832201A1 (en) 2019-12-04 2021-06-09 VitreaLab GmbH Optical device for controlling light from an external light source
US11536892B2 (en) 2019-12-20 2022-12-27 Nichia Corporation Method for manufacturing light-emitting module
KR102400057B1 (ko) * 2020-01-10 2022-05-19 엘지이노텍 주식회사 조명장치
US11531232B2 (en) 2020-01-24 2022-12-20 Brightview Technologies, Inc. Optical film for back light unit and back light unit including same
KR102601097B1 (ko) * 2021-02-08 2023-11-10 엘지이노텍 주식회사 조명장치
JP2022172617A (ja) * 2021-05-06 2022-11-17 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
WO2024102285A1 (en) * 2022-11-08 2024-05-16 Corning Incorporated Backlights including a patterned diffuser
TWI815733B (zh) * 2022-11-18 2023-09-11 達運精密工業股份有限公司 背光模組

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW305035B (ko) 1993-01-19 1997-05-11 Canon Kk
JP2865618B2 (ja) * 1996-05-31 1999-03-08 嶋田プレシジョン株式会社 導光板および導光板アセンブリ
JP3434465B2 (ja) * 1999-04-22 2003-08-11 三菱電機株式会社 液晶表示装置用バックライト
JP2001135118A (ja) * 1999-11-02 2001-05-18 Toshiba Corp 面光源装置及びそれを用いた平面表示装置
JP4023079B2 (ja) * 2000-08-31 2007-12-19 株式会社日立製作所 面状照明装置及びこれを備えた表示装置
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
JP4482286B2 (ja) * 2003-03-31 2010-06-16 シャープ株式会社 照明装置及びそれを備えた表示装置
KR100989338B1 (ko) * 2003-07-01 2010-10-25 삼성전자주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치
JP4360862B2 (ja) * 2003-08-05 2009-11-11 日本ライツ株式会社 導光板ユニットならびに平面照明装置
EP1751593B1 (en) * 2004-04-30 2019-03-06 Modilis Holdings LLC Ultrathin lighting element
US7160017B2 (en) 2004-06-03 2007-01-09 Eastman Kodak Company Brightness enhancement film using a linear arrangement of light concentrators
JP4535792B2 (ja) * 2004-07-01 2010-09-01 Ｎｅｃ液晶テクノロジー株式会社 バックライト及びそのバックライトを備えた液晶表示装置
JP4371948B2 (ja) * 2004-08-18 2009-11-25 シャープ株式会社 バックライト装置および液晶表示装置
EP1640756A1 (en) * 2004-09-27 2006-03-29 Barco N.V. Methods and systems for illuminating
JP2006156039A (ja) * 2004-11-26 2006-06-15 Nec Lcd Technologies Ltd 面状光源装置及びこれを用いた液晶表示装置
JP4599215B2 (ja) * 2005-04-18 2010-12-15 株式会社エス・ケー・ジー 導光板装置及び表示装置
KR100774061B1 (ko) * 2005-05-17 2007-11-06 엔이씨 엘씨디 테크놀로지스, 엘티디. 백라이트 및 액정 표시 장치
JP4721803B2 (ja) * 2005-07-29 2011-07-13 株式会社モリテックス 面照明装置
JP2007042405A (ja) * 2005-08-03 2007-02-15 Citizen Electronics Co Ltd バックライト装置
JP2007048465A (ja) * 2005-08-05 2007-02-22 Mitsubishi Rayon Co Ltd Ｌｅｄ面光源装置
JP4771065B2 (ja) * 2005-09-30 2011-09-14 ゲットナー・ファンデーション・エルエルシー 光源装置、表示装置及び端末装置
JP2007103181A (ja) * 2005-10-05 2007-04-19 Fujifilm Corp 面光源装置、および表示器
JP2007122971A (ja) * 2005-10-26 2007-05-17 Sharp Corp 面光源装置およびそれを用いた画像表示装置
JP4600257B2 (ja) * 2005-11-25 2010-12-15 ソニー株式会社 導光板、バックライト装置とその製造方法及び液晶表示装置
JP4541346B2 (ja) * 2005-11-30 2010-09-08 昭和電工株式会社 面光源装置
JP2007165064A (ja) * 2005-12-13 2007-06-28 Seiko Instruments Inc 照明装置およびこれを用いた表示装置
KR20070071346A (ko) * 2005-12-30 2007-07-04 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 복굴절성 중합체 층을 포함하는 휘도 증강용 광학필름복합체
JP2007264343A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Oji Paper Co Ltd 光拡散体、光拡散体の製造方法、面発光装置、表示装置及び照明装置
US20070236939A1 (en) * 2006-03-31 2007-10-11 3M Innovative Properties Company Structured Composite Optical Films
US7488087B2 (en) * 2006-05-19 2009-02-10 Honeywell International Inc. Light guide and display including a light guide

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE47656E1 (en) 2009-08-27 2019-10-22 Lg Electronics Inc. Optical assembly, backlight unit and display apparatus thereof
KR20110107551A (ko) * 2010-03-25 2011-10-04 엘지전자 주식회사 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
KR20110112544A (ko) * 2010-04-07 2011-10-13 엘지전자 주식회사 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
WO2012030086A2 (en) * 2010-09-03 2012-03-08 Lg Innotek Co., Ltd. Backlight unit
WO2012030086A3 (en) * 2010-09-03 2012-04-26 Lg Innotek Co., Ltd. Backlight unit
KR101293183B1 (ko) * 2010-11-04 2013-08-05 엘지이노텍 주식회사 백라이트 유닛
KR101379151B1 (ko) * 2010-11-09 2014-03-28 주식회사 엘지화학 백라이트 유닛
KR101446917B1 (ko) * 2012-02-21 2014-10-06 엘지이노텍 주식회사 조명장치 및 그 제조방법
US11808964B1 (en) * 2022-08-11 2023-11-07 Darwin Precisions Corporation Front light module and multi-layer structure applied to full lamination

Also Published As

Publication number Publication date
US7845826B2 (en) 2010-12-07
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JP2009193955A (ja) 2009-08-27

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