KR20090116811A

KR20090116811A - 조명 시스템 및 디스플레이 디바이스

Info

Publication number: KR20090116811A
Application number: KR1020097020164A
Authority: KR
Inventors: 펫츠 피즐맨; 지오바니 센니니
Original assignee: 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 2007-02-27
Filing date: 2008-02-20
Publication date: 2009-11-11
Also published as: JP5421785B2; EP2115350B1; CN101631987A; WO2008104901A1; US20100091519A1; JP2010531525A; US8567977B2; KR101443564B1; TW200846780A; CN101631987B; EP2115350A1

Abstract

본 발명은, 디스플레이 디바이스(10)의 디스플레이(20)를 조명하기 위한 조명 시스템(30), 및 디스플레이 디바이스에 관한 것이다. 조명 시스템은 광원(S1, S2, S3) 및 광학 제어 층(40)을 포함한다. 광원은 디스플레이 상의 미리 정의된 영역(A1, A2, A3)을 조명하기 위해 디스플레이를 향해 광학 제어 층을 통해 광을 방출한다. 광은 미리 정의된 영역을 향해 특정 방향(O1, O2, O3)으로 발산하는 빔으로 광원으로부터 방출된다. 광학 제어 층은 광학 제어 층과는 다른 굴절률을 갖는 부분들(46)의 배열을 포함한다. 부분들은 발산하는 광의 일부분을 미리 정의된 영역을 향해 반사하도록 배열된다. 본 발명에 따른 수단은, 광학 제어 층 내의 부분들의 배열이 광원에 의해 방출되는 광, 및 광원으로 다시 반사되는 후방 산란된 광 양쪽 모두를 실질적으로 미리 정의된 영역 안으로 제한하는 효과를 갖는다.

조명 시스템, 광학 제어 층, 굴절률, 후방 산란, 산광기

Description

조명 시스템 및 디스플레이 디바이스{ILLUMINATION SYSTEM AND DISPLAY DEVICE}

본 발명은 디스플레이를 조명하기 위한 조명 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 또한 디스플레이 디바이스에 관한 것이다.

디스플레이 디바이스들을 조명하기 위한 조명 시스템들은 그 자체가 공지되어 있다. 그들은, 그중에서도 특히, 예를 들면, 텔레비전 수신기들, (컴퓨터) 모니터들, (무선) 전화기들 및 PDA들에서 이용되는 LCD 패널들로도 칭해지는, 액정 디스플레이 디바이스와 같은 비-방출(non-emissive) 디스플레이들의 백라이팅 시스템들로서 이용된다. 이들 조명 시스템들은 또한 화상들을 투영(projecting)하거나, 또는 텔레비전 프로그램들, 영화들, 비디오 프로그램들, 또는 DVD들 등을 디스플레이하기 위한, 예를 들면, 비머(beamer)들로도 칭해지는 디지털 프로젝터들과 같은 프로젝션 시스템들에서 이용될 수 있다.

디스플레이 디바이스의 모션 블러(motion blur)를 감소시키기 위해, 공지된 조명 시스템들은 스캐닝 백라이트 동작 모드(scanning backlight mode of operation)에서 동작될 수 있는 광원들의 어레이를 포함한다. 스캐닝 백라이트 모드를 가능하게 하기 위해, 공지된 조명 시스템의 광원들의 어레이는 디스플레이의 일부분들이 선택적으로 조명될 수 있도록 분할된다. 대안적으로, 선택적 조명은, 예를 들면, 디스플레이 디바이스의 콘트라스트를 향상시키도록 딤머블 백라이트 동작 모드(dimmable backlight mode of operation)에서 공지된 조명 시스템들에서 이용될 수 있다. 광원들의 어레이 내의 각 특정 광원의 휘도(luminance)는 특정 광원에 의해 조명되는 화상의 일부분의 휘도 컨텐트(luminance content)에 의존하여 적응될(예를 들면, 디밍될(dimmed)) 수 있다.

US 2004/0174706은 발광 디바이스들에 의해 방출된 광의 방출 방향이 영향받을 수 있는 광학 조명 시스템을 개시한다. 상기 광학 시스템은, 넓은 빔 퍼짐(wide beam spread)을 가지며 어레이에서 공간적으로 배열되는 복수의 발광 디바이스들을 포함한다. 상기 광학 시스템의 실시예는 발광 디바이스들의 행들에 인접하게 배치된 복수의 수평 평면 반사 옵틱들(optics)을 포함한다. 수평 반사 옵틱들은 수직방향으로 조명의 알맞은 오프 축 분포(off-axis distribution of the illumination) 및 수평방향으로 넓은 빔 퍼짐을 제공한다. 이러한 방식으로, 공지된 조명 시스템은 디스플레이의 일부분을 선택적으로 조명하도록 분할된다.

공지된 조명 시스템은 반사 옵틱들이 일반적으로 분할된 영역 내에서 휘도 차이들을 발생시키는 결점을 갖는다.

[발명의 목적 및 개요]

감소된 휘도 차이들을 갖는 국부적으로 제한된(confined) 조명 시스템을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 상기 목적은 광원 및 광학 제어 층을 포함하 는 조명 시스템에 의해 달성되는데,

상기 광원은 디스플레이를 향해 광학 제어 층을 통해 광을 방출하도록 배열되고, 상기 광원으로부터의 광은 디스플레이 상의 미리 정의된 영역을 향해 특정 방향으로 발산하는 빔으로 방출되고,

상기 광학 제어 층은, 상기 발산하는 빔의 일부분을 상기 미리 정의된 영역을 향해 도로 반사하기 위해 상기 광학 제어 층과는 다른 굴절률을 갖는 부분들의 배열(arrangement of portions)을 포함하는 반투명 층이다.

본 발명에 따른 조명 시스템은, 상기 광학 제어 층의 상기 부분들의 배열이 상기 미리 정의된 영역으로부터 다른 곳으로 전파하는 광의 일부분을 상기 미리 정의된 영역을 향해 도로 반사함으로써 상기 광원에 의해 방출되는 광을 실질적으로 상기 미리 정의된 영역 안으로 제한하는 효과를 갖는다. 광학 제어 층에 걸쳐 배열된 부분들의 수, 및/또는 광학 제어 층에 걸친 상기 부분들의 분포, 및/또는 광학 제어 층에 대해 실질적으로 직각을 이루는 상기 부분들의 치수(dimension)는, 실질적으로 상기 미리 정의된 영역에 부딪치도록 특정 방향으로부터 멀어지는 광의 분포를 제어하기 위해 변화될 수 있다. 공지된 조명 시스템에서, 평면 반사 옵틱들은 실질적으로 상기 미리 정의된 영역 안에 머무르도록 상기 방출된 광을 제어하도록 발광 디바이스들의 행들에 인접하여 배열된다. 평면 반사 옵틱들은, 광원에 의해 방출되고 상기 미리 정의된 영역 바깥쪽의 디스플레이 디바이스에 부딪치게 될 광이 상기 미리 정의된 영역으로 다시 반사되게끔 하는 방식으로 배열된다. 이러한 반사 옵틱들로부터의 반사는 일반적으로 상기 미리 정의된 영역에 걸쳐 비균 일(non-uniform) 광 분포를 발생시킨다. 본 발명에 따른 광학 제어 층을 광원과 디스플레이 사이에 적용함으로써, 광학 제어 층의 상기 부분들의 배열은, 특정 방향으로부터 다른 곳으로 전파하는 광이 상기 미리 정의된 영역으로 다시 반사되도록 방출된 광을 제어한다. 방출된 광을 제어하기 위해 복수의 부분들을 이용함으로써, 각 부분으로부터의 반사에 기인하는 비균일성은 상기 복수의 부분들에 걸쳐 평균되어, 상기 미리 정의된 영역에서 광이 더욱 균일하게 분포하게 한다. 또한, 상기 부분들의 배열의 분포는 상기 미리 정의된 영역에서 광 분포의 균일성을 더욱 개선하도록 적응될 수 있다. 광학 제어 층에서 상기 복수의 부분들의 배열을 그렇게 선택함으로써, 광학 제어 층은 실질적으로 상기 미리 정의된 영역을 조명하도록 광원으로부터 방출된 광을 제어하고, 상기 미리 정의된 영역에 걸쳐 광의 균일성을 제어한다.

본 발명에 따른 광학 제어 층을 이용할 때의 추가 이점은, 그것은 실질적으로 광원을 향해 도로 산란되도록 후방 산란된 광의 일부분을 또한 제어한다는 것이다. 후방 산란된 광은, 예를 들면, 디스플레이로부터 또는, 예를 들면, 디스플레이와 조명 시스템 사이에 배열된 추가 층으로부터 반사되거나 산란된다. 광학 제어 층의 상기 부분들의 배열은 또한, 특정 방향에 평행한 특정 축으로부터 다른 곳으로 산란되는 후방 산란된 광의 일부분을 상기 특정 축을 향해 도로 반사한다. 광학 제어 층의 상기 부분들의 배열에 기인하여, 후방 산란된 광의 일부분은 상기 광원을 향해 도로 반사되고, 예를 들면, 반사를 통해 상기 미리 정의된 영역을 조명하는 데에 재이용될 수 있다. 공지된 조명 시스템에서, 후방 산란된 광의 대부 분은, 예를 들면, 광원에 인접하여 배열된 추가 광원을 향해 산란된다. 그 후, 후방 산란된 광은 디스플레이를 향해 도로 상기 추가 광원에서 반사되어, 일반적으로 상기 미리 정의된 영역과는 다른 추가적인 미리 정의된 영역을 조명한다. 예를 들면, 스캐닝 백라이트 동작 모드에서 이용되는 공지된 조명 시스템에서, 후방 산란된 광은 일반적으로 모션 블러의 감소를 감소시킨다. 예를 들면, 딤머블 백라이트 동작 모드에서 이용되는 공지된 조명 시스템에서, 후방 산란된 광은 일반적으로 컨트라스트의 증가를 감소시킨다. 본 발명에 따른 조명 시스템은 디스플레이와 광원 사이에 배열된 광학 제어 층을 포함한다. 광학 제어 층은 또한, 광원에서의 반사 후의 후방 산란된 광의 일부분이 또한 상기 미리 정의된 영역을 조명하도록, 특정 축으로 다시 후방 산란된 광의 일부분을 반사한다. 그 결과, 예를 들면, 스캐닝 백라이트 동작 모드에서 이용되는 본 발명에 따른 조명 시스템의 광학 제어 층은 모션 블러의 감소에 기여한다. 예를 들면, 딤머블 백라이트 동작 모드에서 이용되는 본 발명에 따른 조명 시스템의 광학 제어 층은 컨트라스트의 증가에 기여한다.

대안적으로, 광학 제어 층의 상기 부분들의 배열은, 광원의 상기 미리 정의된 영역과 상기 추가 광원의 추가적인 미리 정의된 영역 사이의 미리 정의된 겹쳐진 부분(overlap)을 생성하도록 이용될 수 있다.

조명 시스템의 실시예에서, 상기 부분들은 특정 방향에 실질적으로 평행하게 배열된 벽들을 포함한다. 이러한 실시예는, 특정 방향에 실질적으로 평행하게 배열된 벽들의 이용이 광원에 의해 방출된 광의 각도 분포(angular distribution)를 보전하게 해준다는 이점을 갖는다. 이러한 부분들은, 예를 들면, 실질적으로 직사 각형의 단면을 갖는다. 디스플레이 디바이스들에 대한 조명 시스템에서, 비교적 넓은 빔 퍼짐을 갖는 광원들은 바람직하게는, 디스플레이에 표시된 화상의 비교적 큰 시야 각(viewing angle)을 얻도록 이용된다. 이러한 비교적 넓은 빔 퍼짐은 이상적으로는 광학 시스템을 통해 유지되어야 한다. 특정 방향에 실질적으로 평행하게 배열된 벽들을 갖는 부분들을 이용함으로써, 광원에 의해 방출된 광은, 광원에 의해 방출된 광의 각도 분포가 실질적으로 보존되는 한편, 상기 미리 정의된 영역을 실질적으로 조명하도록 제어된다.

조명 시스템의 실시예에서, 상기 부분들 사이의 피치(pitch)는 상기 부분들의 높이와 동일하거나 또는 그보다 작은 크기 자리수(order of magnitude)의 것인데, 상기 부분의 높이는 광학 제어 층에 실질적으로 직각을 이루는 방향으로의 상기 부분의 치수이며, 상기 피치는 광학 제어 층에 실질적으로 평행한 방향으로 정의된다. 이러한 실시예는 두 개의 이웃하는 부분들 사이에 광학 제어 층 안쪽에 몇몇의 반사들을 가질 것이라는 이점을 가지며, 이는 미리 정의된 영역 안으로 광을 제한하는 것을 향상시키고, 그것으로서 광학 제어 층의 요망되는 효과를 향상시킨다. 상기 부분들의 높이와 동일한 크기 자리수를 갖는 피치는, 상기 부분들의 높이보다 네 배 더 큰 피치, 또는 부분들의 높이보다 여섯 배 더 큰 피치와 같은, 부분들의 높이보다 더 큰 피치들을 포함한다.

조명 시스템의 실시예에서, 상기 부분들 사이의 피치는 광학 제어 층에 걸쳐 가변하며, 상기 피치는 광학 제어 층과 실질적으로 평행한 방향으로 정의된다. 이러한 실시예는, 상기 부분들 사이의 피치가 광원에 의해 상기 미리 정의된 영역의 실질적으로 균일한 조명을 얻도록 가변될 수 있다는 이점을 갖는다.

조명 시스템의 실시예에서, 상기 부분들의 높이는 광학 제어 층에 걸쳐 가변된다. 예를 들면, 높이는 하나의 미리 정의된 영역에서 추가적인 미리 정의된 영역으로의 전이(transition) 근처에서 증가하며, 이는 광원에 의해 방출되는 광을 상기 미리 정의된 영역으로 비교적 강하게 제한(confinement)하게 해준다.

조명 시스템의 실시예에서, 상기 부분들은 광학 제어 층에 홈들(grooves)을 포함한다. 이러한 실시예는, 홈들이, 예를 들면, 잘 알려진 에칭 또는 스탬핑 프로세스(etching or stamping process)들을 이용함으로써 비교적 비용-효율적으로 적용될 수 있다는 이점을 갖는다.

조명 시스템의 실시예에서, 홈들은 광원으로부터 멀어지는 쪽으로 향하는 광학 제어 층의 면에서 생성되고/생성되거나, 홈들은 광원을 향하는 광학 제어 층의 면에서 생성된다.

조명 시스템의 실시예에서, 상기 부분들을 포함하는 광학 제어 층은 상기 부분들을 포함하는 산광기 층(diffuser layer)이다. 이러한 실시예는, 광학 제어 층과 산광기의 조합이 디스플레이 상에 양호한 화상을 생성하기 위해 필요한 컴포넌트들을 감소시킬 수 있어, 일반적으로 디스플레이 디바이스의 비용을 감소시키는 이점을 갖는다.

조명 시스템의 실시예에서, 상기 부분들은 광학 제어 층에 실질적으로 평행한 실질적으로 일직선인 선들로 배열된다. 이러한 실시예는, 광학 제어 층에 평행한 실질적으로 일직선인 선들로 배열된 상기 부분들이 광원들의 1차원 어레이에서 용이하게 이용될 수 있다는 이점을 갖는다. 실질적으로 일직선인 선들로 배열되는 상기 부분들의 배열은 두 개의 이웃하는 광원들에 의해 방출된 광을 실질적으로 그들의 각각의 미리 정의된 영역들 안으로 제한하도록 이용될 수 있다. 대안적으로, 실질적으로 일직선인 선들로 배열되는 부분들의 배열은 광원의 미리 정의된 영역과 추가 광원의 추가적인 미리 정의된 영역 사이의 미리 정의된 겹쳐진 부분을 제어하도록 이용될 수 있다. 이러한 실시예는, 실질적으로 일직선인 선들로 배열되는 부분들의 배열이 광학 제어 층을 상기 일직선인 선들에 평행한 방향으로의 광학 제어 층의 병진(translation)에 대해 비교적 둔감하게 만든다는 추가적인 이점을 갖는다. 이것은 본 발명에 따른 조명 시스템에서의 광학 제어 층의 응용을 단순화한다.

조명 시스템의 실시예에서, 상기 부분들은 광학 제어 층에 실질적으로 평행하게 연장되고, 특정 방향 주변에 배열되는 곡선들로 배열된다. 이러한 실시예는, 그것이 실질적으로 임의의 형상을 갖는 미리 정의된 영역에서 광원에 의해 방출되는 광의 제한을 허용한다는 이점을 갖는다.

조명 시스템의 추가 실시예에서, 상기 부분들의 일부분은 광학 제어 층에 실질적으로 평행하게 연장되는 선들로 배열되며, 그 선들은 랜덤한 형상, 랜덤한 길이를 갖고/갖거나 광학 제어 층에서 실질적으로 랜덤하게 분포된다. 상기 부분들의 일부분이 실질적으로 랜덤하게 형상이 취해지고/형상이 취해지거나 분포될 때, 이러한 부분들의 일부분은, 이들 랜덤하게 형상이 취해지고/형상이 취해지거나 분포된 부분들로부터 반사하는 광이 디스플레이에 걸쳐 실질적으로 랜덤하게 분포되 기 때문에, 광원에 의한 상기 미리 정의된 영역의 조명의 균일성을 개선할 수 있다.

조명 시스템의 실시예는 부분들을 갖는 추가 광학 제어 층을 포함하며, 상기 추가 광학 제어 층은 광학 제어 층에 실질적으로 평행하게 배열되고, 상기 부분들은 추가 광학 제어 층에 실질적으로 평행하게 연장되고 광학 제어 층의 선들에 대해 실질적으로 직각으로 배열되는 추가 선들로 배열된다. 이러한 실시예는, 광학 제어 층과 추가 광학 제어 층의 조합이 실질적으로 미리 정의된 영역 안으로 광원에 의해 방출된 광의 2차원적인 제한(two-dimensional comfinement)을 허용한다는 이점을 갖는다.

조명 시스템의 추가 실시예는 디스플레이를 향해 광학 제어 층을 통해 광을 방출하도록 배열된 복수의 광원들을 포함하고, 각 특정 광원은 디스플레이 상의 특정한 미리 정의된 영역을 조명하도록 배열되며, 여기에서 광학 제어 층은 각 특정 광원의 발산하는 광의 일부분을 대응하는 특정한 미리 정의된 영역을 향해 도로 반사하기 위한 부분들의 배열을 포함한다. 이러한 실시예는 스캐닝 또는 딤머블 백라이트 동작 모드에서 이용하기 위한 조명 시스템에서 특히 유용하다.

조명 시스템의 실시예에서, 복수의 광원들 중 각 광원은 발광 다이오드, 또는 저압 증기 방전 램프, 또는 레이저 광원을 포함한다.

조명 시스템의 실시예에서, 특정 방향은 광원의 광학 축에 대응한다.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 조명 시스템, 및 디스플레이를 포함하는 디스플레이 디바이스에 관한 것이다.

본 발명의 이들 및 다른 양태들은 후술하는 실시예들로부터 명백하며, 후술하는 실시예들을 참조하여 명료하게 될 것이다.

도 1A는 본 발명에 따른 디스플레이 디바이스의 개략적인 정면도.

도 1B는 본 발명에 따른 디스플레이 디바이스의 개략적인 단면도.

도 2는 복수의 광원들을 갖는, 본 발명에 따른 디스플레이 디바이스의 세부적인 개략적인 단면도.

도 3A, 3B, 및 3C는 광학 제어 층의 상이한 실시예들의 더욱 세부적인 개략적인 단면도.

도 4A, 4B 및 4C는 부분들이 광학 제어 층에 평행하게 배열된 선들로 배열된 광학 제어 층의 상면도.

도 4D는 광학 제어 층 및 추가 광학 제어 층의 배열의 사시도.

상기 도면들은 순수하게 개략적인 것이고 일정한 비례로 그려지지 않았다. 특히 명료함을 위해, 일부 치수들은 크게 과장되었다. 도면들에서 유사한 구성 요소들은 가능한 많이 동일한 참조 번호들에 의해 표시되었다.

도 1A는 본 발명에 따른 디스플레이 디바이스(10)의 개략적인 정면도이다. 디스플레이 디바이스(10)는 조명 시스템(30) 및 디스플레이(20)를 포함한다. 조명 시스템(30)은 디스플레이(20)를 조명하도록 배열된다. 디스플레이(20)는, 예를 들면, (정사각형의 어레이에 의해 표시되는) 복수의 픽셀들을 포함하는 공지된 비-방 출 디스플레이이다. 각 픽셀은 픽셀을 통해 광원에 의해 방출된 광의 투과를 제어하도록 배열되고, 그것으로서 픽셀에 의해 방출된 휘도를 제어한다. 상이한 픽셀들의 투과율을 선택하는 것은 화상이 디스플레이(20)에 표시될 수 있게 해준다. 픽셀들은 일반적으로 (도시되지 않은) 상이한 칼라 필터들을 갖는 (도시되지 않은) 복수의 서브-픽셀(sub-pixel)들을 포함하며, 그것으로서 그들은 미리 정의된 색상의 광의 투과를 제어하고, 이에 따라 칼라-화상(color-image)이 디스플레이(20)에 표시될 수 있게 한다.

도 1B는 본 발명에 따른 디스플레이 디바이스(10)의 개략적인 단면도이다. 디스플레이 디바이스(10)는 조명 시스템(30)을 포함한다. 조명 시스템(30)은 복수의 광원들(S1, S2, ..., Sn), 및 광원들(S1, S2, ..., Sn)에 의해 방출된 광을 제어하기 위한 광학 제어 층(40)을 갖는다. 조명 시스템은 또한, 예를 들면, 디스플레이(20)를 향해 광학 제어 층(40)을 통해 광원들(S1, S2, ..., Sn)에 의해 방출된 광의 균일성을 증가시키기 위한 하나 이상의 산광기 층(32)과 같은 다른 광학 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 산광기 층(32)은 디스플레이(20)와 광학 제어 층(40) 사이에 및/또는 광학 제어 층(40)과 복수의 광원들(S1, S2, ..., Sn) 사이에 배열될 수 있다. 각 특정 광원(S1; S2; ...; Sn)은 디스플레이(20) 상의 특정한 미리 정의된 영역(A1, A2, A3)(도 2 참조)을 조명하도록 배열된다. 광학 제어 층(40)은, 대응하는 특정한 미리 정의된 영역(A1, A2, A3)을 실질적으로 조명하도록, 각 특정 광원(S1; S2; ...; Sn)에 의해 방출된 광을 제어하기 위한 부분들(46)의 배열(도 2 참조)을 포함한다. 복수의 광원들(S1, S2, ..., Sn)을 포함하 는 조명 시스템(30)은, 본 기술 분야에 숙련된 자에게 모두 잘 알려진 스캐닝 또는 딤머블 동작 모드에서 유익하게 이용될 수 있다. 대안적으로, 복수의 광원들(S1, S2, ..., Sn)은 또한 연속 동작 모드(continuous mode of operation)에서 이용될 수 있다.

도 1B에서, 광학 제어 층(40)은 조명 시스템(30)에 배열된 개별 층(separate layer)으로서 표시된다. 대안적으로, 광학 제어 층(40)은, 예를 들면, 산광기 층(32) 상에 또는 조명 시스템(30)에 배열된 또 다른 층 상에, 예를 들면, (도시되지 않은) 광 가이드(light guide)의 (도시되지 않은) 출광 면(light-exit surface) 상에, 또는, 예를 들면, 본 기술 분야에 숙련된 자에게 잘 알려진 (도시되지 않은) 휘도 향상 층 상에 적용될 수 있다. 광학 제어 층(40)은 또한, 예를 들면, 두 개의 산광기 층들(32) 사이에 끼워진 층에 임베드될 수 있다.

도 2는 복수의 광원들(S1, S2, S3)을 갖는, 본 발명에 따른 디스플레이 디바이스(10)의 세부적인 개략적인 단면도이다. 복수의 광원들(S1, S2, S3) 중 각 광원(S1; S2; S3)은 디스플레이(20) 상의 미리 정의된 영역(A1, A2, A3)을 향해 특정 방향(O1, O2, O3)으로 발산하는 빔(60)을 방출한다. 디스플레이(20)와 광원들(S1, S2, S3) 사이에서, 광학 제어 층(40)은 광원들(S1, S2, S3)에 의해 방출되는 광을 제어하도록 배열된다. 광학 제어 층(40)은 반투명 재료로 구성되는 반투명 층이고, 광학 제어 층(40)과는 다른 굴절률을 갖는 부분들(46)의 배열을 포함한다. 부분들(46)과 광학 제어 층(40) 사이의 굴절률의 차이에 기인하여, 광학 제어 층(40)을 통해 전파하고, 광학 제어 층(40)으로부터 부분(46)으로의 전이(transition)에 부딪치는 광은 부분(46)에 의해 반사될 수 있다. 미리 정의된 표면(A1, A2, A3)에 걸쳐 광원들(S1, S2, S3)에 의해 방출된 광의 분포는 광학 제어 층(40)의 부분들(46)의 적절한 배열 및/또는 분포를 선택함으로써 제어될 수 있다. 광학 제어 층(40)은 실질적으로 미리 정의된 영역(A1, A2, A3)을 조명하도록 광원(S1, S2, S3)에 의해 방출된 광을 제어할 수 있다. 또한, 광학 제어 층(40)은, 예를 들면, 부분들(46)의 분포를 통해 미리 정의된 영역(A1, A2, A3)에 걸쳐 광원(S1, S2, S3)에 의해 방출되는 광의 균일성을 제어할 수 있다.

본 발명에 따른 광학 제어 층(40)은, 실질적으로 광원(S1, S2, S3)을 향해 도로 산란되도록 후방 산란된 광(64)(도 3A, 3B 및 3C 참조)의 일부분을 또한 제어한다는 추가 이점을 갖는다. 후방 산란된 광(64)은, 예를 들면, 디스플레이(20)로부터 또는, 예를 들면, 디스플레이(20)와 광원들(S1, S2, S3) 사이에 배열된 추가 층(32)(도 1B 참조)으로부터 반사되거나 또는 산란된다. 광학 제어 층(40)의 부분들(46)의 배열은 또한, 미리 정의된 방향(O1, O2, O3)에 평행하게 배열된 미리 정의된 축(O1, O2, O3)으로부터 다른 곳으로 산란되는 후방 산란된 광(64)의 일부분을 미리 정의된 축(O1, O2, O3)을 향해 도로 반사한다. 광학 제어 층(40)의 부분들(46)의 배열에 기인하여, 후방 산란된 광(64)의 일부분은 광원(S1, S2, S3)으로 다시 반사되며, 예를 들면, 반사를 통해 미리 정의된 영역(A1, A2, A3)을 조명하는 데에 재이용될 수 있다. 본 발명에 따른 광학 제어 층(40)은 이에 따라, 광원들(S1, S2, S3)에 의해 직접 방출된 광을 실질적으로 미리 정의된 영역(A1, A2, A3)으로 제한하고, 부분들(46)의 배열 및/또는 분포에 기인하여 미리 정의된 영 역(A1, A2, A3)의 조명의 균일성을 제어하고, 후방 산란된 광(64)의 일부분을 미리 정의된 영역(A1, A2, A3) 안으로 실질적으로 제한한다.

부분들(46)은, 예를 들면, 공기 또는, 예를 들면, 광학 제어 층(40)의 반투명 재료와 비교하여 상이한 굴절률을 갖는 추가 반투명 재료를 포함할 수 있다. 대안적으로, 부분들(46)은, 예를 들면, 광을 반사하기 위한 금속 또는 금속 코팅을 포함할 수 있다.

도 2에 도시된 실시예로부터 볼 수 있는 바와 같이, 부분들은 특정 방향(O1, O2, O3)에 실질적으로 평행하게 배열될 수 있다. 도 2의 실시예에 도시된 모든 부분들(46)은, 특정 방향(O1, O2, O3)에 평행한 치수인 실질적으로 동일한 높이(h1)를 갖는다. 대안적으로, 부분들(46)의 높이(h1)는 가변될 수 있는데; 예를 들면, 높이(h1)는 미리 정의된 표면(A1, A2, A3)의 가장자리 근처에서는 더 클 수 있고, 특정 방향(O1, O2, O3)과 미리 정의된 표면(A1, A2, A3) 사이의 교점 근처에서는 더 작을 수 있다. 높이는 10 ㎛ 내지 대략 3 ㎜ 범위 내에서 임의의 값을 가질 수 있다. 도 2에 도시된 부분들(46)은 광학 제어 층(40)의 전체에 걸쳐서 실질적으로 규칙적인 패턴으로 배열된다. 대안적으로, 광학 제어 층(40)의 부분들(46)의 분포는 가변될 수 있는데; 예를 들면, 부분들은 특정 방향(O1, O2, O3) 주변에 대칭적으로 배열된 반복적인 분포로 배열될 수 있다.

상이한 광원들(S1; S2; S3)에 의해 조명된 각각의 미리 정의된 영역(A1; A2; A3)은 겹칠 수 있다. 겹쳐진 부분의 범위는, 예를 들면, 광학 제어 층(40)을 통해 제어될 수 있다. 미리 정의된 영역들이 겹치지 않으면, 예를 들면, 디스플레 이(20)의 법선에 대하여 특정 각에서 디스플레이(20)를 보고 있는 관찰자는 조명 시스템(30)으로부터 발생하는 (도시되지 않은) 밝거나 또는 어두운 영역들을 볼 수 있다. 예를 들면, 광학 제어 층(40)을 통해 일부의 겹쳐진 부분을 정의함으로써, 디스플레이(20)에 걸친 이러한 휘도 변화는 감소될 수 있다.

도 2에 도시된 광원들(S1, S2, S3)은 디스플레이(20)를 조명하기 위한 발광 다이오드들(S1, S2, S3)이다. 대안적으로, 저압 증기 방전 램프들 또는 레이저 광원들이 이용될 수 있다. 또한, 각 광원(S1; S2; S3)은, 광이 디스플레이(20)를 향해 발산하는 빔(60)으로 방출되기 전에, 광원(S1; S2; S3)에 의해 방출되는 광을 혼합하기 위한 (도시되지 않은) 광-혼합 챔버를 포함할 수 있다.

특정 방향(O1, O2, O3)은 일반적으로 각 광원(S1, S2, S3)의 특정 축(O1, O2, O3)과 일치한다. 예를 들면, 특정 방향(O1, O2, O3)은, 예를 들면, 광원(S1, S2, S3)이 순환 대칭적인 발산하는 빔(rotationally symmetric diverging beam)(60)을 방출할 때, 각 광원(S1, S2, S3)의 광학 축(O1, O2, O3)과 일치할 수 있다. 대안적으로, 특정 방향(O1, O2, O3)은, 예를 들면, 광원(S1, S2, S3)이 저압 증기 방전 램프(S1, S2, S3)와 같은, 세로 방향(longitudinal) 광원(S1, S2, S3)일 때, 대칭 표면(O1, O2, O3)에 대응할 수 있다.

도 3A, 3B 및 3C는 광학 제어 층(40, 41, 42, 44)의 상이한 실시예들의 더욱 세부적인 개략적인 단면도들이다. 도 3A, 3B 및 3C에 도시된 개략적인 단면도들은 도 2에 도시된 점선으로 된 원의 세부적인 도면들이다.

도 3A는 본 발명에 따른 광학 제어 층(41)의 제1 실시예를 나타낸다. 광학 제어 층(41)은 광학 제어 층(41) 내부에 배열된 부분들(46)의 배열을 포함한다. 부분들(46)의 높이(h1, h2, ..., h6)는 광학 제어 층(41)에 걸쳐 변한다. 미리 정의된 영역(A1, A2, A3)(도 2 참조)의 가장자리 근처에서, 부분들(46)의 높이(h1, h2, ..., h6)는 증가한다. 이러한 높이(h1, h2, ..., h6)의 증가는, 실질적으로 미리 정의된 영역(A1, A2, A3)을 조명하도록 광원(S1, S2, S3)에 의해 방출된, 또는, 예를 들면 디스플레이(20)로부터 후방 산란된(64) 광의 개선된 제어를 허용하는 효과를 갖는다. 도 3A에 도시된 부분들(46)은 실질적으로 직사각형의 단면을 가지며, 광학 제어 층(41)의 반투명 재료와는 다른 재료로 구성된다.

도 3A의 점선으로 된 화살표들은, 광원(S1, S2, S3)에 의해 방출된 광의 발산하는 빔(60)(도 2 참조)을 공동으로 정의하는 광의 광선들(62)을 지시한다. 도 3A에서 볼 수 있는 바와 같이, 광선들(62)은 일반적으로 벽(45)의 (도시되지 않은) 법선에 대하여 (도시되지 않은) 비교적 큰 입사각에서 벽(45)에 부딪친다. 이러한 비교적 큰 입사각에 기인하여, 광선들(62)은 광학 제어 층(41)과 부분들(46) 사이의 계면(interface)으로부터 반사된다. 그 결과, 광원(S1, S2, S3)의 특정 축(O1, O2, O3)으로부터 다른 곳으로 전파되는 광의 일부분은, 방출된 광이 실질적으로 미리 정의된 영역(A1, A2, A3) 내에 남도록 제어하기 위해서 부분들(46)에 의해 특정 축(O1, O2, O3)으로 다시 반사된다. (도 3A의 오른쪽 부분에 위치한) 특정 축(O1, O2, O3) 근처에서, 두 부분들(46) 사이의 피치(P2)는 비교적 크지만, 부분들(46)의 높이(h6)는 비교적 낮다. 특정 축(O1, O2, O3) 근처에서 광원(S1, S2, S3)에 의해 방출된 광이 특정 축(O1, O2, O3)에 실질적으로 평행하게 이미 전파되기 때문에, 부분들(46)의 배열은 광이 미리 정의된 영역(A1, A2, A3) 내에 실질적으로 남도록 제어할 필요가 없다. (도 3A의 왼쪽 부분에 위치한) 미리 정의된 영역(A1, A2, A3)의 가장자리 근처에서, 두 부분들(46) 사이의 피치(P1)는 비교적 작으나, 부분들(46)의 높이(h1)는 비교적 높다. 광의 오프-축 부분(off-axis part of the light)으로 칭해지는, 광원(S1, S2, S3)에 의해 방출된 광의 이러한 일부분은 일반적으로, 광이 실질적으로 미리 정의된 영역(A1, A2, A3)을 조명하는 것을 보장하도록 광학 제어 층(41)에 의해 제어된다. 또한, 광원(S1, S2, S3)에 의해 방출되고, 광원(S1, S2, S3)과 디스플레이(20) 사이에 배열된 층으로부터 반사된 광은, 광원(S1, S2, S3)으로부터 다른 곳으로, 예를 들면, 미리 정의된 영역(A1, A2, A3) 바깥의 이웃하는 광원을 향해 반사될 수 있다. 미리 정의된 영역(A1, A2, A3)의 가장자리 근처에서, 반사된 광은 또한 실질적으로 미리 정의된 영역(A1, A2, A3)을 조명하도록 제어되어야 한다. 미리 정의된 영역(A1, A2, A3)의 가장자리 근처의 감소된 피치(P1) 및 증가된 높이(h6)에 기인하여, 디스플레이(20)를 향해 광원(S1, S2, S3)에 의해 방출된 광, 및, 예를 들면, 디스플레이(20)로부터의 후방 산란된 광(64) 양쪽 모두가 제어된다. 광원(S1, S2, S3)으로부터 방출된 광은 미리 정의된 영역(A1, A2, A3)을 직접 조명하도록 실질적으로 제어된다. 후방 산란된 광(64)은 광원(S1, S2, S3)을 향해 반사되도록, 그리고 그 후 미리 정의된 영역(A1, A2, A3)을 또한 조명하도록 광원(S1, S2, S3)에서의 반사들을 통해 재이용되도록 실질적으로 제어된다.

피치(P1, P2)로도 지시되는, 두 부분들(46) 사이의 거리는 부분들(46)의 높 이(h1, h2, ..., h6)와 동일한 크기 자리수의 것일 수 있다. 이것은 특정 축(O1, O2, O3) 근처의 P2에 의해 지시되는 비교적 큰 피치(P2)에 의해 도 3A에 예시된다. 동일한 크기 자리수는, 부분들(46)의 높이(h1, h2, ..., h6)보다 피치(P1, P2)가 다섯 배 더 큰 것, 또는 부분들(46)의 높이(h1, h2, ..., h6)보다 피치(P1, P2)가 일곱 배 더 큰 것과 같이, 부분들(46)의 높이(h1, h2, ..., h6)보다 피치들(P1, P2)이 더 큰 것을 포함한다. 피치(P1, P2)는 또한 부분들(46)의 높이(h1, h2, ..., h6)보다 더 작을 수도 있다. 이것은 미리 정의된 영역(A1, A2, A3)의 가장자리 근처에서 P1에 의해 지시되는 비교적 작은 피치(P1)에 의해 도 3A에 예시된다.

도 3B는 본 발명에 따른 광학 제어 층(42)의 제2 실시예를 나타낸다. 광학 제어 층(42)은 도 3A에 도시된 바와 같은 부분들(48)의 유사한 배열을 포함한다. 그러나, 부분들(48)은 이제 실질적으로 직사각형 단면을 갖는 홈들이다. 홈들(48)은 공기, 또는 광학 제어 층(42)의 반투명 물질의 굴절률과 비교하여 상이한 굴절률을 갖는 추가 재료로 채워질 수 있다. 또한, 부분들(48)의 높이(h1, h2, ..., h6) 및 부분들(48) 사이의 피치(P1, P2)는 광학 제어 층(42)에 걸쳐 변화하며, 이는 전술한 바와 실질적으로 동일한 효과(도 3A)를 갖는다. 부분들(48)로서 홈들을 이용하는 것은, 홈들(48)이, 예를 들면, 잘 알려진 에칭 또는 스탬핑 기법들에 의해 용이하게 제작될 수 있다는 이점을 갖는다. 이것은 광학 제어 층(42)이 비용-효율적으로 만들어질 수 있게 해준다.

도 3C는 본 발명에 따른 광학 제어 층(44)의 제3 실시예를 나타낸다. 광학 제어 층(44)은 도 3B에 도시된 것과 유사한 구성으로 배열된 홈들(48)을 또 포함한 다. 그러나, 도 3C에 도시된 제3 실시예와 도 3B에 도시된 제2 실시예 사이의 차이점은 광학 제어 층(44)의 반투명 재료가 (회색으로 지시되는) 산광기 재료로 구성되는 것이다. 광학 제어 층(44)의 반투명 재료로서 산광기 재료를 이용하는 것은, 실질적으로 동일한 품질을 유지하면서 감소된 비용으로 디스플레이 디바이스(10)가 만들어질 수 있도록, 디스플레이 디바이스(10)의 복잡성을 감소시켜줄 수 있다. 홈들(48)의 배열은 도 3B에 도시된 홈들과 동일하지만, 디스플레이(20)를 향해 광원(S1, S2, S3)에 의해 방출된 광의 요구되는 제한을 획득하기 위한 최적 분포는, 예를 들면, 광학 제어 층(44)의 산광기 재료의 품질에 의존한다. 예를 들면, 산광기 재료에 부딪치는 모든 광선(62)이 실질적으로 램버시안 분포(lambertian distribution)로 확산되면, 요구되는 제한을 획득하기 위해 높이(h1, h2, ..., h6)의 변경은 필요하지 않을 수 있다.

도 4A, 4B, 및 4C는, 부분들(46, 48)(도 3A 및 3B 참조)이 광학 제어 층(40, 41, 42, 44)에 평행하게 연장되는 선들(52, 54)로 배열되는 광학 제어 층(40, 41, 42, 44)의 상면도들이다.

도 4A는, 부분들(46, 48)(도 1A 및 3B 참조)이 실질적으로 일직선인 선들(52)로 배열되고, 일직선인 선들(52) 사이의 피치(P2)가 광학 제어 층(40)에 걸쳐 실질적으로 일정한 광학 제어 층(40)의 상면도이다. 도시된 배열은 광학 제어 층(40)이 일직선인 선들(52)에 평행한 방향으로 광학 제어 층(40)의 병진에 대해 비교적 둔감하다는 이점을 갖는다. 이것은 본 발명에 따른 조명 시스템(30)에서의 광학 제어 층(40)의 응용을 단순화한다. 또한, 일직선인 선들(52) 사이에 실질적 으로 일정한 피치(P1)를 이용하는 것은, 광학 제어 층(40)이 일직선인 선들(52)에 직각을 이루는 방향으로의 병진들에 대해서도 비교적 둔감하게 되도록 해주며, 또한 광학 제어 층(40)의 응용을 단순화한다. 도 4A에 도시된 상면도는 도 2에 도시된 바와 같은 광학 제어 층의 실시예의 상면도일 수 있다. 부분들(46, 48)은 (도 2에 도시된 바와 같은) 광학 제어 층(40)에 임베드될 수 있거나, 또는 대안적으로, 부분들(46, 48)은, 예를 들면, 광학 제어 층(40)의 상단 표면 내에 에칭된 홈들일 수 있다. 또한 부분들(46, 48)의 높이(h1, h2, ..., h6)(도 3A 내지 3C 참조)는 도 3A 내지 3C에 도시된 실시예들에서 나타낸 바와 같이 광학 제어 층(40)의 상이한 위치들에서 다를 수 있다. 대안적으로, 부분들(46, 48)의 높이(h1, h2, ..., h6)는 도 2에 도시된 실시예에서 나타낸 바와 같이 실질적으로 일정할 수 있다.

도 4B는, 부분들(46, 48)의 배열이 도 3A 내지 3C에 도시된 미리 정의된 영역들(A1, A2, A3, A4)의 가장자리 근처에서 감소된 피치(P1)(도 3A 내지 3C 참조)를 갖는 광학 제어 층(42)의 상면도이다. 미리 정의된 영역들(A1, A2, A3, A4)의 가장자리 근처의 피치(P1, P2)의 감소는, 미리 정의된 영역들(A1, A2, A3, A4)의 가장자리 근처에서 광의 개선된 제어를 가능하게 하는 이점을 갖는다. 이것은 광원(S1, S2, S3, ..., Sn)(도 2 참조)에 의해 방출된 광이 실질적으로 미리 정의된 영역(A1, A2, A3, A4)을 조명하는 것을 가능하게 한다. 미리 정의된 영역(A1, A2, A3, A4)은 부분적으로 겹칠 수 있다(도 4B에 도시되지 않음). 또한 도 4B에 도시된 실시예는 일직선인 선들(52)에 평행한 병진들에 대해 비교적 둔감하다. 또한, 부분들(46, 48)은 광학 제어 층(42)에 임베드될 수 있거나, 또는 그들은 광학 제어 층(42)의 상단 표면 내에 에칭된 홈들일 수 있다. 또한 부분들(46, 48)의 높이(h1, h2, ..., h6)는 가변될 수 있다.

대안적으로, (도시되지 않은) 부분들의 일부분은, 예를 들면, 광학 제어 층(42)에 실질적으로 평행하게 연장되고 (도시되지 않은) 랜덤한 형상을 갖는 선들로 배열될 수 있으며, 한편으로는 그들은 광학 제어 층(42) 상에 실질적으로 랜덤하게 분포된다(도시되지 않음). 이들 랜덤하게 형상이 취해지고 분포된 부분들(도시되지 않음)은, 예를 들면, 광원(S1, S2, ..., Sn)에 의한 미리 정의된 영역(A1, A2, A3, A4)의 조명의 균일성을 개선하도록 미리 정의된 영역(A1, A2, A3, A4)의 중심에서 이용될 수 있다.

도 4C는, 부분들(46, 48)의 배열이 광학 제어 층(40)에 실질적으로 평행하게 연장되고 광학 축(O1, O2, O3) 주변에 배열되는 곡선들(54)로 구성되는 광학 제어 층(40)의 상면도이다. 이러한 실시예는, 미리 정의된 영역에서의 광원에 의해 방출된 광의 제한이 실질적으로 임의의 형상을 갖게 해주는 이점을 갖는다. 도 4C에 도시된 실시예에서, 곡선들(54)은 원형이다. 대안적으로, 타원 형상들이 이용될 수 있다.

도 4D는 광학 제어 층(40) 및 추가 광학 제어 층(50)의 배열의 사시도이다. 광학 제어 층(40) 및 추가 광학 제어 층(50)은 일직선인 선들(52) 및 추가 선들(56)로 배열된 부분들(48)을 갖는다. 광학 제어 층(40)의 일직선인 선들(52)은 추가 광학 제어 층(50)의 추가 선들(56)에 직각을 이루게 배열된다. 도 4D에 도시된 바와 같이 광학 제어 층(40) 및 추가 광학 제어 층(50)을 이용하는 것은, 광학 제어 층(40) 및 추가 광학 제어 층(50)의 스택(stack)이 실질적으로 미리 정의된 영역(A1, A2, A3)(도 2 참조)을 조명하도록 광원들(S1, S2, ..., Sn)(도 2 참조)에 의해 방출된 광을 제어하는 2차원의 제어가능 백라이트를 생성한다. 광학 제어 층(40) 및 추가 광학 제어 층(50)을 이용하는 것은 광원들(S1, S2, ..., Sn)에 의해 방출된 광의 2차원적인 제한을 허용한다. 각각의 광학 제어 층(40) 및 추가 광학 제어 층(50)은 일직선인 선들(52) 및 추가 선들(56)에 각각 평행한 병진들에 대해 비교적 둔감하다. 대안적으로, 광학 제어 층(40) 또는 추가 광학 제어 층(50) 중 임의의 하나는 전술한 실시예들에 의해 교체될 수 있다.

전술한 실시예들은 본 발명을 제한하기보다는 예시하는 것이며, 본 기술 분야에 숙련된 자들은 첨부된 청구항들의 범주로부터 벗어나지 않고 많은 대안 실시예들을 설계할 수 있을 것이라는 것을 유의해야 한다.

예를 들면, 모든 실시예들에서, 부분들(46) 또는 홈들(48)은 선들(52, 54, 56)로 배열되며, 이들 선들 모두는 실질적으로 평행하게 또는 중심이 같게(concentrically) 배열된다. 그러나, 부분들(46) 또는 홈들(48)로 구성되는 몇몇 선들(52, 54, 56)은 또한 교차할 수 있다. 이것은 특히, 부분들(46) 또는 홈들(48)로 구성되는 선들의 일부분이 광학 제어 층(40, 41, 42, 44) 상에 실질적으로 랜덤하게 분포될(도시되지 않음) 때의 경우일 수 있다.

청구항들에서, 괄호들 사이에 위치한 임의의 참조 부호들은 청구항을 제한하는 것으로서 해석되어서는 안 된다. 동사 "포함하는"의 이용 및 그것의 활용은 청구항에서 서술되는 구성요소들 또는 단계들을 제외한 구성요소들 또는 단계들의 존 재를 제외하지 않는다. 구성 요소 앞의 관사 "a" 또는 "an"은 복수의 이러한 구성요소들의 존재를 제외하지 않는다. 본 발명은 몇몇의 별개의 구성 요소들을 포함하는 하드웨어에 의하여 구현될 수 있다. 몇몇의 수단들을 열거하는 장치 청구항에서, 이들 수단들 중 몇몇은 하드웨어의 동일한 항목에 의해 구현될 수 있다. 특정한 수단들이 서로 다른 종속 청구항들에서 언급된다는 단순한 사실은 이들 수단들의 조합이 유익하게 이용될 수 없다는 것을 나타내지 않는다.

Claims

디스플레이(20)를 조명하기 위한 조명 시스템(30)으로서,

상기 조명 시스템(30)은 광원(S1, S2, S3, ..., Sn) 및 광학 제어 층(40, 41, 42, 44)을 포함하며,

상기 광원(S1, S2, S3, ..., Sn)은 상기 디스플레이(20)를 향해 상기 광학 제어 층(40, 41, 42, 44)을 통해 광을 방출하도록 배열되고, 상기 광원(S1, S2, S3, ..., Sn)으로부터의 광은 상기 디스플레이(20) 상의 미리 정의된 영역(A1, A2, A3)을 향해 특정 방향(O1, O2, O3)으로 발산하는 빔(diverging beam)(60)으로 방출되고,

상기 광학 제어 층(40, 41, 42, 44)은, 발산하는 상기 광의 일부분을 상기 미리 정의된 영역(A1, A2, A3)을 향해 도로 반사하기 위한 상기 광학 제어 층(40, 41, 42, 44)과는 다른 굴절률을 갖는 부분들(portions)(46, 48)의 배열을 포함하는 반투명 층(40, 41, 42, 44)인, 디스플레이를 조명하기 위한 조명 시스템.
제1항에 있어서, 상기 부분들(46, 48)은 상기 특정 방향(O1, O2, O3)에 실질적으로 평행하게 배열되는 벽들(45)을 포함하는, 디스플레이를 조명하기 위한 조명 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부분들(46, 48) 사이의 피치(pitch)(P1)는 상기 부분들의 높이(h1, h2, h3, h4, h5, h6)와 동일하거나 또는 그보다 더 작은 크기 자리수(order of magnitude)의 것이고, 상기 부분(46, 48)의 높이(h1, h2, h3, h4, h5, h6)는 상기 광학 제어 층(40, 41, 42, 44)에 실질적으로 직각을 이루는 방향으로의 상기 부분(46, 48)의 치수이고, 상기 피치(P1)는 상기 광학 제어 층(40, 41, 42, 44)에 실질적으로 평행한 방향으로 정의되는, 디스플레이를 조명하기 위한 조명 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부분들(46, 48) 사이의 피치(P1, P2)는 상기 광학 제어 층(40, 41, 42, 44)에 걸쳐 가변되고, 상기 피치(P1, P2)는 상기 광학 제어 층(40, 41, 42, 44)에 실질적으로 평행한 방향으로 정의되는, 디스플레이를 조명하기 위한 조명 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부분들(46, 48)의 높이(h1, h2, h3, h4, h5, h6)는 상기 광학 제어 층(40, 41, 42, 44)에 걸쳐 가변되고, 상기 부분(46, 48)의 높이(h1, h2, h3, h4, h5, h6)는 상기 광학 제어 층(40, 41, 42, 44)에 실질적으로 직각을 이루는 방향으로의 상기 부분(46, 48)의 치수인, 디스플레이를 조명하기 위한 조명 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부분들(46, 48)은 상기 광학 제어 층(40, 41, 42, 44) 내의 홈들(grooves)(48)을 포함하는, 디스플레이를 조명하기 위한 조 명 시스템.
제6항에 있어서, 상기 홈들(48)은 상기 광원(S1, S2, S3, ..., Sn)으로부터 멀어지는 쪽으로 향하는 상기 광학 제어 층(40, 41, 42, 44)의 면에서 생성되고/생성되거나, 상기 홈들(48)은 상기 광원(S1, S2, S3, ..., Sn)을 향하는 상기 광학 제어 층(40, 41, 42, 44)의 면에서 생성되는, 디스플레이를 조명하기 위한 조명 시스템.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부분들(46, 48)을 포함하는 상기 광학 제어 층(40, 41, 42, 44)은 산광기 층(diffuser layer)(44)인, 디스플레이를 조명하기 위한 조명 시스템.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부분들(46, 48)은 상기 광학 제어 층(40, 41, 42, 44)에 실질적으로 평행하게 연장되는 실질적으로 일직선인 선들(52)로 배열되는, 디스플레이를 조명하기 위한 조명 시스템.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부분들(46, 48)은 상기 광학 제어 층(40, 41, 42, 44)에 실질적으로 평행하게 연장되고 상기 특정 방향(O1, O2, O3) 주변에 배열되는 곡선들(54)로 배열되는, 디스플레이를 조명하기 위한 조명 시스템.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부분들(46, 48)의 일부분은 상기 광학 제어 층(40, 41, 42, 44)에 실질적으로 평행하게 연장되는 선들로 배열되고, 상기 선들은 랜덤한 형상, 랜덤한 길이를 가지고/가지거나 상기 광학 제어 층(40, 41, 42, 44) 상에 실질적으로 랜덤하게 분포되는, 디스플레이를 조명하기 위한 조명 시스템.
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 조명 시스템(30)은 부분들(46, 48)을 갖는 추가 광학 제어 층(40, 41, 42, 44)을 포함하며, 상기 추가 광학 제어 층(40, 41, 42, 44)은 상기 광학 제어 층(40, 41, 42, 44)에 실질적으로 평행하게 배열되고, 상기 부분들(46, 48)은 상기 추가 광학 제어 층(40, 41, 42, 44)에 실질적으로 평행하게 연장되고 상기 광학 제어 층(40, 41, 42, 44)의 상기 선들(52, 54)에 대해 실질적으로 직각으로 배열되는 추가 선들(56)로 배열되는, 디스플레이를 조명하기 위한 조명 시스템.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조명 시스템(30)은 상기 디스플레이(20)를 향해 상기 광학 제어 층(40, 41, 42, 44)을 통해 광을 방출하도록 배열된 복수의 광원들(S1, S2, S3, ..., Sn)을 포함하며, 각 특정 광원(S1, S2, S3, ..., Sn)은 상기 디스플레이(20)의 특정한 미리 정의된 영역(A1, A2, A3)을 조명하도록 배열되고, 상기 광학 제어 층(40, 41, 42, 44)은 각 특정 광원(S1, S2, S3, ..., Sn)의 발산하는 상기 광의 일부분을 대응하는 상기 특정한 미리 정의된 영역(A1, A2, A3)을 향해 도로 반사하기 위한 부분들(46, 48)의 배열을 포함하는, 디스플레이를 조명하기 위한 조명 시스템.
제13항에 있어서, 상기 복수의 광원들(S1, S2, S3, ..., Sn) 중의 각 특정 광원(S1; S2; S3; ...; Sn)은 발광 다이오드(S1, S2, S3, ..., Sn), 또는 저압 증기 방전 램프(S1, S2, S3, ..., Sn), 또는 레이저 광원을 포함하는, 디스플레이를 조명하기 위한 조명 시스템.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 특정 방향(O1, O2, O3)은 상기 광원(S1, S2, S3, ..., Sn)의 광학 축(O1, O2, O3)에 대응하는, 디스플레이를 조명하기 위한 조명 시스템.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항의 조명 시스템(30), 및 디스플레이(20)를 포함하는 디스플레이 디바이스(10).