KR20110079613A - 광 투과 기판들 및 발광 어셈블리들과 이들을 형성하는 방법들, 및 상기 광 투과 기판들 및 발광 어셈블리들을 사용하여 이미지들을 디스플레이하는 방법들 - Google Patents

광 투과 기판들 및 발광 어셈블리들과 이들을 형성하는 방법들, 및 상기 광 투과 기판들 및 발광 어셈블리들을 사용하여 이미지들을 디스플레이하는 방법들 Download PDF

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제프리 알. 파커
티모씨 에이. 맥콜럼
후미토모 히데
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Abstract

본 발명은 각각 광학 엘리먼트들의 적어도 하나의 패턴을 가지는 하나 이상의 광 투과 기판들, 필름들 또는 시트들을 포함하는 발광 어셈블리를 사용하여 비디오 신호에 응답하여 이미지들을 디스플레이하기 위한 것이다. 다수의 광원들은 하나 이상의 기판들, 필름들 또는 시트들의 하나 이상의 출력 영역들을 조명하도록 구성된다. 발광 어셈블리는 미리 결정된 휘도 프로파일을 생성하도록 구성된다. 적어도 하나의 광원은 발광 어셈블리에 의해 액정 디스플레이를 조명하기 위해 상기 액정 디스플레이를 광 밸브로 동작시키면서 입력 비디오 신호에 응답하여 디밍(dimming) 또는 부스팅(boosting) 된다. 적어도 몇몇의 인접하는 기판들, 필름들 또는 시트들은 겹치는 부분들을 가지며, 광학 엘리먼트들의 적어도 하나의 패턴은 상기 인접하는 기판들, 필름들 또는 시트들 사이의 불연속성들이 최소화되도록 구성될 수 있다.

Description

광 투과 기판들 및 발광 어셈블리들과 이들을 형성하는 방법들, 및 상기 광 투과 기판들 및 발광 어셈블리들을 사용하여 이미지들을 디스플레이하는 방법들{OPTICALLY TRANSMISSIVE SUBSTRATES AND LIGHT EMITTING ASSEMBLIES AND METHODS OF MAKING SAME, AND METHODS OF DISPLAYING IMAGES USING THE OPTICALLY TRANSMISSIVE SUBSTRATES AND LIGHT EMITTING ASSEMBLIES}
본 발명은 광학 엘리먼트들의 패턴들을 광 투과 기판들 위 또는 내부에 형성할 때 사용하기 위해 겹치거나, 교차하거나, 또는 맞물리는 광학 엘리먼트 형태들의 실질적으로 랜덤한 더 큰 패턴들을 형성하는 다양한 방법들에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 광학 엘리먼트들의 패턴을 가지는 광 투과 기판들 및 발광 어셈블리들의 제작에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 광 투과 기판들 및 발광 어셈블리들을 사용함으로써 개선된 이미지 품질의 비디오를 디스플레이하는 것과 관련된다.
광 투과 기판들을 통해 광을 재전송하기 위해 필름들, 시트들 또는 플레이트들을 포함하는 광 투과 기판들의 하나 이상의 표면들 위 또는 내부에 개별 광학 엘리먼트들을 제공하는 것은 일반적으로 공지되어 있다. 상기 광학 엘리먼트들은 실질적으로 기판들의 전체 폭 또는 길이에 미치는 연속적인 광학 엘리먼트들보다, 기판들의 길이 및 폭 보다 실질적으로 작은 길이 및 폭을 각각 가지는 명확한 형태의 3차원 광학 엘리먼트들이 될 수 있다.
상기 개별 광학 엘리먼트들의 더 큰 패턴이 요구될 때, 한가지 공지된 제작 방법은 상기 기판들 위 또는 내부에 광학 엘리먼트들의 더 큰 패턴을 형성하기 위해 사용되는 개별 광학 엘리먼트 형태들의 더 큰 패턴을 생성하기 위해 개별 광학 엘리먼트 형태들의 요구되는 패턴을 가지는 마스터의 다수의 1세대 또는 2세대 카피들을 함께 타일링(tile)하는 것이다. 이는 그 내부에 개별 광학 엘리먼트 형태들의 더 큰 패턴을 가진 마스터를 형성하기 위해 필요한 기계 가공(machining) 시간을 실질적으로 줄인다.
겹치지 않는 광학 엘리먼트 형태들 및 규칙적인 패턴으로 겹치는 광학 엘리먼트 형태들의 경우에, 상기 카피들이 타일링 동안 마스터의 카피들의 에지들을 정렬하여 광학 엘리먼트 형태들의 패턴에서 최소한의 분열들이 더 큰 패턴에서 명확하도록 하는 것은 상대적으로 용이하다. 그러나, 마스터 내의 겹치는 광학 엘리먼트 형태들이 실질적으로 랜덤할 때, 마스터로부터 형성된 카피들의 에지들은 상기 에지들 및 패턴을 따라 자유롭게 광학 엘리먼트 형태들에서 실질적인 불연속성을 발생하는 방식으로 정상적으로 정렬할 것이다. 따라서, 카피들의 에지들이 만나는 실질적으로 랜덤한 광학 엘리먼트 형태들의 더 큰 패턴에서 임의의 불연속성들을 최소화할 수 있는 것이 필요하다.
본 발명의 일 양상에 따라, 겹치거나, 교차하거나 또는 맞물리는 광학 엘리먼트 형태들의 더 큰 실질적으로 랜덤한 패턴에서 임의의 불연속성들은 광학 엘리먼트 형태들이 다른 에지를 따르는 광학 엘리먼트 형태들과 매치되는 마스터의 적어도 하나의 에지를 제외하고 실질적으로 랜덤한, 겹치거나, 교차하거나 또는 맞물리는 광학 엘리먼트 형태들의 패턴을 가지는 마스터를 형성하고, 상기 마스터의 카피들을 형성하고, 상기 카피들의 에지들이 만나는 더 큰 패턴에서의 최소한의 불연속성들을 가진 광학 엘리먼트 형태들의 더 큰 패턴을 생성하기 위해 인접한 에지들을 따라 정렬된 광학 엘리먼트 형태들과 함께 카피들을 타일링함으로써 최소화될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 따라, 광학 엘리먼트 형태들의 더 큰 패턴은 광 투과 기판 위 또는 내부에 광학 엘리먼트들의 해당 패턴을 형성하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 따라, 마스터의 에지들은 그 배치와 형태가 서로 실질적으로 동일한 개별 측면들을 따른 광학 엘리먼트 형태들 가지는 마스터의 개별 측면들을 절단하거나 트리밍함으로써 형성된다.
본 발명의 또 다른 양상에 따라, 상기 마스터의 에지들은 정렬될 때 상기 에지들을 따라 광학 엘리먼트 형태들에서 최소한의 불연속성들을 제공하는 적어도 몇몇의 부분적인 광학 엘리먼트 형태들을 갖는다.
본 발명의 또 다른 양상에 따라, 상기 카피들은 상기 마스터로부터 증착 프로세스, 몰딩 프로세스, 고온 압력 프로세스, 엠보싱 프로세스, 사출 성형 프로세스 또는 열 성형 프로세스에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 따라, 상기 카피들은 연속하는 롤-투-롤 프로세스에서 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 따라, 더 큰 패턴의 광학 엘리먼트들은 증착 프로세스, 몰딩 프로세스, 고온 압력 프로세스, 엠보싱 프로세스, 사출 성형 프로세스 또는 열 성형 프로세스에 의해 기판 위 또는 내부에 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 따라, 더 큰 패턴의 광학 엘리먼트들은 연속하는 롤-투-롤 프로세스에서 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 따라, 광원들 및 광 투과 기판들은 발광 모듈들을 형성하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 따라, 발광 모듈들은 발광 어셈블리들을 형성하도록 타일링될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 따라, 발광 어셈블리들 또는 모듈들의 휘도 프로파일은 상기 휘도 값들이 규정된 범위의 평균 휘도값 내에 있도록 구성되며, 상기 휘도는 발광 어셈블리들 및 모듈들의 일 단부의 제 1 종단점으로부터 상기 발광 어셈블리들 및 모듈들의 대향 단부의 제 2 종단점으로 점진적으로 변화한다.
본 발명의 또 다른 양상에 따라, 발광 어셈블리들 또는 모듈들은 휘도의 2차원 또는 1차원 국한된 디밍 또는 부스팅에 의해 개선된 이미지 품질의 비디오를 디스플레이하도록 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 따라, 발광 어셈블리들 또는 모듈들은 광원들의 단일-펄스 또는 이중-펄스 구동 또는 그 보간에 의해 개선된 이미지 품질의 비디오를 디스플레이하도록 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 따라, 발광 어셈블리들 또는 모듈들은 컬러-시퀀스 LCD 장치 내의 비디오를 디스플레이하도록 사용될 수 있고, 상기 어셈블리들 또는 모듈들은 컴포넌트 컬러들의 광원들을 포함한다.
본 발명의 상기 및 다른 목적들, 장점들, 특징들 및 양상들은 하기의 설명이 진행됨에 따라 명백해질 것이다.
전술되고 관련된 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 하기에 더 상세히 설명되고 청구항, 이후 설명 및 첨부된 도면들에서 특별히 지적되는 특징들을 포함하지만, 이들은 본 발명의 원칙들이 사용되는 다양한 방식들 중 일부만을 표시한다.
도 1은 투과형 액정 디스플레이와 함께 도시된, 본 발명에 따른 백라이트 어셈블리의 일 형태의 개략적인 측면도이다.
도 2는 도 1의 백라이트 어셈블리의 일부분의 확대된 부분 측면도이다.
도 3은 본 발명의 백라이트 어셈블리와 함께 사용될 수 있는 반사형 액정 디스플레이의 개략적인 측면도이다.
도 4는 본 발명의 백라이트 어셈블리의 또 다른 형태의 개략적인 측면도이다.
도 5-20은 본 발명의 광 투과 기판들(필름들, 시트들 및 플레이트들을 포함) 위 또는 내부에 개별 광학 엘리먼트들의 서로 다른 패턴들을 도시하는 개략적인 투시도 또는 평면도이다.
도 5a-5n은 광 투과 기판들(필름들, 시트들 및 플레이트들을 포함) 위 또는 내부에 개별적인 광학 엘리먼트들이 취할 수 있는 서로 다른 기하학적 형태들의 개략적인 투시도들이다.
도 21은 기판의 코너와 면하는 곡선 패턴 내에 기판을 가로질러 연장하는 광학 그루브들을 가진 광 투과 기판(필름, 시트 또는 플레이트를 포함)의 개략적인 투시도이다.
도 22는 하나의 에지로부터의 거리가 증가함에 따라 곡률(curvature)이 감소하는 기판의 하나의 에지에서 중심점을 면하는 기판을 가로질러 연장하는 광학 그루부들의 패턴을 가지는 광 투과 기판(필름, 시트 또는 플레이트를 포함)의 평면도이다.
도 23은 도 22의 광 투과 기판의 좌측 단부에서 보여지는 단면도이다.
도 24는 도 22의 광 투과 기판의 측면도이다.
도 25 및 26은 광 투과 기판(필름, 시트 또는 플레이트를 포함)의 표면 위 또는 내부에 형성된 광학 변형들의 다양한 형태들을 도시하는 백라이트 또는 발광 패널 어셈블리의 표면 영역의 확대된 개략적인 부분 평면도들이다.
도 27 및 28은 각각 도 25 및 26의 광학 변형들 중 하나를 통한 확대된 종단면들이다.
도 29 및 30은 광 투과 기판(필름, 시트 또는 플레이트를 포함)의 표면 위 또는 내부에 형성된 광학 변형들의 다른 형태들을 통한 확대된 개략적인 종단면들이다.
도 31-39는 다른 명확한 형태들의 개별적인 광학 변형들의 다양한 패턴들을 포함하는 광 투과 기판들(필름들, 시트들 또는 플레이트들을 포함)의 표면 영역들의 확대된 개략적인 투시도들이다.
도 40은 광 투과 기판(필름, 시트 또는 플레이트를 포함)의 표면 위 또는 내부에 형성된 광학 변형의 또 다른 형태를 통한 확대된 개략적인 종단면이다.
도 41 및 42는 표면 영역들의 길이 및 폭을 따른 다수의 곧은 열들로 배열된, 도 37 및 38에 도시된 것과 유사한 형태의 광학 변형들을 포함하는 광 투과 기판(필름, 시트 또는 플레이트를 포함) 표면 영역들의 확대된 개략적인 평면도들이다.
도 43 및 44는 표면 영역들의 길이를 따른 지그재그형 열들로 배열된, 도 37 및 38에 도시된 것과 유사한 형태의 광학 변형들을 포함하는 광 투과 기판(필름, 시트 또는 플레이트를 포함) 표면 영역들의 확대된 개략적인 평면도들이다.
도 45 및 46은 표면 영역들 위 또는 내부에 서로 다른 크기의 광학 변형들의 랜덤하거나 다양한 패턴을 포함하는 광 투과 기판(필름, 시트 또는 플레이트를 포함) 표면 영역들의 확대된 개략적인 평면도들이다.
도 47은 표면 영역의 길이를 따라 광 입력 표면으로부터 변형들의 거리가 증가하거나 공의 세기가 증가함에 따라 크기가 증가하는 광학 변형들을 도시하는 광 투과 기판(필름, 시트 또는 플레이트를 포함) 표면 영역들의 확대된 개략적인 투시도이다.
도 48 및 49는 광 투과 기판(필름, 시트 또는 플레이트를 포함) 표면 영역의 길이 및 폭을 따른 광학 변형들의 서로 다른 각도 방향들을 도시하는 개략적인 투시도들이다.
도 50 및 51은 초점이 맞춰진 광원으로부터 방사된 예시적인 광선들이 광 투과 기판(필름, 시트 또는 플레이트를 포함) 표면 영역의 명확한 형태들의 서로 다른 개별적인 광학 변형들에 의해 반사되거나 굴절되는 방식을 개략적으로 도시하는 확대된 투시도들이다.
도 52는 표준 패턴화 방법들을 사용하여 생성된 겹치는 광학 엘리먼트 형태들의 실질적으로 랜덤한 방사 패턴을 가진 초기 마스터의 개략적인 평면도이다.
도 53은 도 52의 초기 마스터를 절단하거나 트리밍함으로써 형성된 최종 마스터의 개략적인 평면도이다.
도 54는 접합선들을 따라 광학 엘리먼트 형태들 내에 실질적인 불연속성들을 생성하는 방사상 측면 에지들을 따라 함께 타일링되는 도 53의 최종 마스터의 다수의 카피들의 개략적인 평면도이다.
도 55는 접합선들을 따라 광학 엘리먼트 형태들 내에 실질적인 불연속성들을 가지는 도 54의 타일링된 카피들의 절단된 광학 엘리먼트 형태들의 더 큰 패턴의 개략적인 평면도이다.
도 56은 일 측면을 제외하고 실질적으로 랜덤한 겹치거나, 교차하거나 맞물리는 광학 엘리먼트 형태들의 방사 패턴을 가진 본 발명에 따른 초기 마스터의 개략적인 평면도이며, 상기 광학 엘리먼트 형태들은 다른 측을 따라 실질적으로 동일하도록 제한된다.
도 57은 도 56의 초기 마스터를 절단하거나 트리밍함으로써 형성된 본 발명의 최종 마스터의 개략적인 평면도이며, 따라서 방사 측면 에지들을 따른 광학 엘리먼트 형태들은 실질적으로 서로 매치된다.
도 58은 카피들 사이에 실질적으로 완전한 전이를 형성하기 위해 서로 실질적으로 정렬된 방사 측면 에지들을 따른 광학 엘리먼트 형태들과 함께 타일링된 도 57의 마스터의 다수의 카피들의 개략적인 평면도이다.
도 59는 도 58의 타일링된 카피들로부터 형성된 겹치거나, 교차하거나, 맞물리는 광학 엘리먼트 형태들의 더 큰 실질적으로 랜덤한 패턴의 개략적인 평면도이다.
도 60은 일 측을 따르는 것을 제외하고 상측 및 하측 중 하나를 따라 실질적으로 랜덤한 겹치거나, 교차하거나, 맞물리는 광학 엘리먼트 형태들의 실질적으로 직각인 패턴을 가지는 본 발명에 따른 초기 마스터의 개략적인 평면도이며, 상기 광학 엘리먼트 형태들은 다른 측 및 다른 상측 및 하측을 따르는 형태와 실질적으로 동일한 형태 및 형식이 되도록 제한된다.
도 61은 도 60의 초기 마스터를 절단하거나 트리밍함으로써 형성된 본 발명의 실질적으로 직각인 최종 마스터의 개략적인 평면도이며, 따라서 측면 에지들 및 상부 및 하부 에지들을 따른 광학 엘리먼트 형태들은 실질적으로 서로 매치된다.
도 62는 카피들 사이에 실질적으로 완전한 전이를 형성하기 위해 서로 정렬된 측면 에지들 및 상부 및 하부 에지들을 따라 광학 엘리먼트 형태들과 함께 타일링된 도 61의 마스터의 다수의 카피들의 개략적인 평면도이다.
도 63은 하나의 측면을 따르는 것을 제외하고 실질적으로 랜덤한 겹치거나, 교차하거나, 맞물리는 광학 엘리먼트 형태들의 패턴을 가진 본 발명에 따른 초기 마스터 스트립의 개략적인 단편적인 평면도이며, 상기 광학 엘리먼트 형태들은 다른 측을 따르는 형태와 실질적으로 동일하도록 제한된다.
도 64는 도 63의 초기 마스터 스트립을 절단하거나 트리밍함으로써 형성된 본 발명의 최종 마스터 스트립의 개략적인 단편적인 평면도이며, 따라서 측면 에지들을 따른 광학 엘리먼트 형태들은 실질적으로 서로 매치된다.
도 65는 카피들 사이에 실질적으로 완전한 전이를 형성하기 위해 실질적으로 서로 정렬된 측면 에지들을 따라 광학 엘리먼트 형태들과 함께 타일링된 도 64의 마스터 스트립의 다수의 카피들의 개략적인 단편적인 평면도이다.
도 66은 본 발명에 따라 형성된 마스터들로부터 겹치는 랜덤한 광학 엘리먼트 형태들의 더 큰 실질적으로 완전한 패턴을 생성하는 서로 다른 방법들을 설명하는 개략적인 다이어그램이다.
도 67은 본 발명에 따른 발광 어셈블리의 개략적인 평면도이다.
도 67A 및 67B는 도 67의 발광 어셈블리의 라인 A-A'를 따른 휘도 프로파일의 그래프들이다.
도 68A 및 68B는 본 발명에 따른 발광 모듈의 개략적인 평면도 및 측단면도이다.
도 69는 본 발명에 따른 발광 어셈블리의 일부분의 개략적인 단면도이다.
도 70은 본 발명에 따른 발광 어셈블리의 일부분의 개략적인 평면도이다.
도 71은 대향하는 방향의 LED 방사 광선을 가지는, 본 발명에 따른 발광 어셈블리의 일부분의 개략적인 측단면도이다.
도 72는 작은 수의 어셈블리 단계들을 가지는 본 발명에 따른 발광 어셈블리의 일부분의 개략적인 측단면도이다.
도 73은 종래의 백라이트 기술에 적응형 조광 제어의 개념을 비교하는 개략적인 다이어그램이다.
도 74는 본 발명에 따른 발광 어셈블리, 추가로 LED들의 열들을 도시하는 개략적인 평면도이다.
도 75는 적색, 녹색 및 청색 LED들을 가진, 본 발명에 따른 발광 모듈의 개략적인 평면도이다.
도 76은 광 투과 기판의 슬롯들, 공동들, 또는 홀들을 포함하는, 본 발명에 따른 발광 모듈의 개략적인 평면도이다.
도 76A는 도 76의 라인 A-A'를 따른 개략적인 단면도이다.
도 77은 본 발명에 따른 발광 모듈의 개략적인 저면도이다.
도 78은 기판 내에 함몰이 있는 도 77의 광 투과 기판의 일부분의 개략적인 저면도이다.
도 78A는 도 78의 라인 A-A'를 따른 개략적인 단면도이다.
도 78B는 프리즘(prismatic) 광 입력 표면을 가진 본 발명에 따른 광 투과 기판의 일부분의 개략적인 단면도이다.
도 79는 기판 위에 투영이 있는, 본 발명에 따른 광 투과 기판의 일부분의 개략적인 저면도이다.
도 79A는 도 79의 라인 A-A'를 따른 개략적인 단면도이다.
도 79B는 기판 위의 투영 및 기판 내의 함몰이 있는, 본 발명에 따른 광 투과 기판의 일부분의 개략적인 단면도이다.
도 79C는 2개의 주요 평면들에 관하여 빗각인 광 입력 표면을 가진, 기판 위에 투영이 있는 본 발명에 따른 광 투과 기판의 일부분의 개략적인 단면도이다.
도 1 및 도 2는 백라이트 광 가이드 BL 또는 다른 광원에 의해 방사된 더 많은 광을 기판의 표면에 더 직각인 방향으로 재분포하는 광 투과 기판(필름, 시트 또는 플레이트를 포함; 2)을 포함하는, 본 발명에 따른 백라이트 시스템(1)의 한가지 형태를 개략적으로 도시한다. 광 투과 기판(2)은 디스플레이들을 더 밝게 하기 위해 랩탑 컴퓨터들, 워드 프로세서들, 항공 디스플레이들, 셀룰러폰들, PDA들 등등 내에서 사용되는, 액정 디스플레이와 같은 디스플레이 D를 밝게 하기 위한 임의의 광원으로부터 요구되는 시야각 내에 광을 재분포시키기 위해 사용될 수 있다. 액정 디스플레이는 도 1 및 2에 개략적으로 도시된 것과 같은 투과형 액정 디스플레이, 도 3에 개략적으로 도시된 것과 같은 반사형 액정 디스플레이 및 도 4에 개략적으로 도시된 것과 같은 반투과형 액정 디스플레이를 포함하는 임의의 타입이 될 수 있다.
도 3에 도시된 반사형 액정 디스플레이 D는 디스플레이의 밝기를 증가시키기 위해 디스플레이에 들어가는 주변 광을 디스플레이 후방으로 반사시키기 위한 뒷면에 인접한 후면 반사기(40)를 포함한다. 본 발명의 광 투과 기판(2)은 디스플레이의 밝기를 증가시키기 위해 요구되는 시야각 내에서 후면 반사기에 의한 후방 반사를 위해 기판의 평면에 더 직각인 방향으로 주변 광(또는 전방 광으로부터의 광)을 디스플레이 내로 재전송하기 위해 반사형 액정 디스플레이의 상부에 인접하게 배치된다. 광 투과 기판(2)은 액정 디스플레이의 상부에 부착되거나, 박판으로 씌워지거나, 적절히 수용될 수 있다.
도 4에 도시된 반투과형 액정 디스플레이 D는 불이 켜진 환경에서 디스플레이의 밝기를 증가시키기 위해 디스플레이의 전면에 들어가는 주변 광을 디스플레이 후방으로 반사하고 어두운 환경에서 디스플레이를 조명하기 위해 반투과기 및 디스플레이를 통해 백라이트로부터 광을 전송하기 위한, 디스플레이 및 백라이트 광 가이드 BL 사이에 배치된 반투과기 T를 포함한다. 상기 실시예에서, 광 투과 기판은 디스플레이의 밝기를 증가시키기 위해 디스플레이를 통해 이동하는 것이 더 수용가능한 광선 출력 분포를 생성하도록 기판의 평면에 더 수직인 백라이트 광 가이드로부터 주변광 및/또는 광을 재전송 또는 재분포 시키기 위해, 도 4에 개략적으로 도시된 것과 같이 디스플레이의 상부에 인접하거나 디스플레이의 하부에 인접하거나, 모두에 인접하게 배치될 수 있다.
광 투과 기판(2)은 입사 광 분포를 굴절시키기 위해 필름의 광 출력 면(6) 위에 명확한 형태의 별개의 개별 광학 엘리먼트들(5)의 패턴을 가진 얇은 투명 기판(필름, 시트, 또는 플레이트를 포함)를 포함하며, 따라서 필름에서 출력되는 광의 분포는 기판의 표면에 더 직각인 방향으로 이루어진다(도 1에 도시).
개별 광학 엘리먼트들(5) 각각은 기판의 폭 및 길이보다 수배 더 작은 폭 및 길이를 가지며, 기판의 출력 면 내의 함몰부들 또는 위의 돌출부들에 의해 형성될 수 있다. 상기 개별 광학 엘리먼트들(5)은 광 출력면에 직각인 방향으로 입사광을 굴절시키기 위한 적어도 하나의 경사면을 포함한다. 도 5는 기판(2) 위의 개별 광학 엘리먼트들(5)의 하나의 패턴을 도시한다. 상기 광학 엘리먼트들은 다수의 서로 다른 형태들을 취할 수 있다. 예를 들어, 도 5a는 모두 경사진 2개의 표면들(10, 12)을 가지는 비-프리즘 광학 엘리먼트(5)를 도시한다. 도 5a에 도시된 표면들(10) 중 하나는 평면적이거나 편평하지만, 다른 표면(12)은 구부러져 있다. 또한, 두 표면들(10, 12) 모두는 서로 교차하고, 기판의 표면을 교차한다. 선택적으로, 개별 광학 엘리먼트들의 두 표면들(10, 12)은 도 5b에 개략적으로 도시된 것과 같이 구부러질 수 있다.
선택적으로, 광학 엘리먼트들(5)은 각각 구부러지고 경사지며, 기판을 교차하는 단 하나의 표면을 가질 수 있다. 도 5c는 원뿔(13) 형태의 광학 엘리먼트(5)를 도시하는 반면, 도 5d는 반구 또는 돔 형태(14)를 가진 또 다른 광학 엘리먼트를 도시한다. 또한 상기 광학 엘리먼트들은 기판을 교차하는 하나 이상의 경사면을 가질 수 있다.
도 5e는 전체 3개의 표면들을 가진 광학 엘리먼트(5)를 도시하며, 상기 표면들 모두는 기판을 교차하고 서로 교차한다. 상기 표면들 중 2개(15 및 16)는 구부러지는 반면, 제 3 표면(17)은 평면적이다.
도 5f는 서로 교차하고 기판을 교차하는, 4개의 삼각형 형태의 측면들(19)을 가지는 피라미드(18) 형태인 광학 엘리먼트(5)를 도시한다. 피라미드(18)의 측면들(19)은 도 5f에 도시된 것과 같이 모두 동일한 크기 및 모양일 수 있거나, 피라미드(18)의 측면들(19)은 도 5g에 도시된 것과 같이 늘어나서 상기 측면들이 서로 다른 둘레 형태들을 가질 수 있다. 또한, 광학 엘리먼트들(5)은 임의의 수의 평면적인 경사 측면들을 가질 수 있다. 도 5h는 4개의 평면적인 경사 측면들(20)을 가진 광학 엘리먼트(5)를 도시하고, 도 5i는 8개의 평면적인 경사 측면들(50)을 가진 광학 엘리먼트(5)를 도시한다.
개별 광학 엘리먼트들(5)은 하나 이상의 구부러진 경사 표면과 하나 이상의 평면적인 경사 표면을 가질 수 있고, 상기 표면들 모두는 기판을 교차한다. 도 5j는 한 쌍의 대향하여 교차하는 경사진 평면적인 측면들(22) 및 대향하여 구부러지거나 둥글린 잔부들 또는 측면들(23)을 가진 광학 엘리먼트(5)를 도시한다. 또한, 경사진 평면적인 측면들(22) 및 구부러진 단부들 또는 측면들(23)은 도 5k 및 5l에 도시된 것과 같이 서로 다른 각도의 기울기들을 가질 수 있다. 추가로, 광학 엘리먼트들은 기판을 교차하지 않는 적어도 하나의 구부러진 표면을 가질 수 있다. 그러한 광학 엘리먼트(5)가 도 5m에 도시되며, 한 쌍의 대향하여 경사진 평면적인 측면들(22) 및 대향하여 구부러지거나 둥글린 단부들 또는 측면들(23) 및 대향하여 경사진 측면들과 대향하여 구부러진 단부들을 교차하는 구부러지거나 둥글린 상부(24)를 포함한다. 추가로, 광학 엘리먼트들(5)은 도 5n에 도시된 것과 같이 그들의 길이 부분을 따라 구부러질 수 있다.
평면적이고 구부러진 표면들의 조합을 가진 개별 광학 엘리먼트들(5)을 제공하는 것은 홈이 있는 기판에서 가능하다. 또한, 개별 광학 엘리먼트들의 표면들의 곡률 또는 구부러진 영역 대 평면적인 영역의 비율은 기판과 함께 사용되는 디스플레이 디바이스의 시야 영역을 지정하기 위해 기판의 광 출력 분포를 조정하도록 변경될 수 있다.
기판(2)의 광 입력 표면(7)은 반사 방지 코팅, 반사 편광기, 지연(retardation) 코팅 또는 편광기와 같은 광학 코팅(25; 도 2에 도시)을 가질 수 있다. 또한, 원하는 시각적인 외형에 따라 광 입력 표면(7) 위에 무광의 또는 확산하는 텍스처가 제공될 수 있다. 무광의 마무리는 더 부드러운 이미지를 생성하지만 밝지는 않다. 본 발명의 개별적인 광학 엘리먼트들(5)의 평면적인 및 구부러진 표면들의 조합은 기판의 입력 표면 위에 추가의 확산형 또는 무광의 마무리를 필요로 하지 않고 더 부드러운 이미지를 생성하기 위해 서로 다른 방향들로 충돌하는 광선들 몇몇을 재전송하도록 구성될 수 있다.
광 투과 기판(2)의 개별 광학 엘리먼트들(5)은 바람직하게 엇갈린 구조, 맞물린 구조 및/또는 교차하는 구조로 서로 겹쳐지며, 우수한 표면 영역 커버리지를 가진 광학 구조를 생성한다. 도 6, 7, 13 및 15는 예컨대 서로 엇갈린 광학 엘리먼트들(5)을 도시하고, 도 8-10은 서로 교차하는 광학 엘리먼트들(5)을 도시하고, 도 11 및 12는 서로 맞물리는 광학 엘리먼트들(5)을 도시한다.
추가로, 광 투가 기판(2)의 광학 엘리먼트들(5)의 경사각, 밀도, 위치, 방위, 높이 또는 깊이, 형태 및/또는 크기는 원하는 시야각 내에서 백라이트에 의해 방사되는 더 많은 광을 재분포 시키기 위해 백라이트에 의해 방사되는 광의 분포시 변동들을 설명하기 위해 백라이트 광 가이드 BL 또는 다른 광원의 특정 광 출력 분포으로 매치되거나 조정될 수 있다. 예를 들어, 광학 엘리먼트들(5)의 경사 표면들(예컨대, 표면들(10, 12))이 광 투과 기판(2)의 표면과 함께 형성하는 각도는 도 2에 개략적으로 도시된 것과 같이 광원으로부터의 거리가 증가함에 따라 백라이트 광 가이드가 서로 다른 각도로 광선들 R을 방사하는 방식을 설명하기 위해 광원(26)으로부터의 거리가 증가함에 따라 변화될 수 있다. 또한, 백라이트 광 가이드 BL은 백라이트 광 가이드에 의해 방사되는 광의 양을 증가시키기 위해 더 많은 광선들을 더 작은 각도들로 방사하도록 설계될 수 있고, 원하는 시야각 내에서 더 많은 방사된 광을 재분포시키기 위해 광 투과 기판(2)에 의존한다. 상기 방식에서, 광 투과 기판(2)의 개별 광학 엘리먼트들(5)은 시스템으로부터 최적의 출력 광선 각도 분포를 생성하기 위해 백라이트 광 가이드의 광학 변형들과 함께 작용하도록 선택될 수 있다.
도 2, 5 및 9는 모두 동일한 높이 또는 깊이의 개별 광학 엘리먼트들(5)의 서로 다른 패턴들을 도시하지만, 도 7, 8, 10, 13 및 14는 서로 다른 형태들, 크기들 및 높이 또는 깊이의 개별 광학 엘리먼트들(5)이 서로 다른 패턴들을 도시한다.
개별 광학 엘리먼트들(5)은 액정 디스플레이의 픽셀 간격의 임의의 충돌을 제거하기 위한 방식으로 도 16 및 17에 개략적으로 도시된 것과 같이 기판(2) 위에 랜덤하게 배치될 수 있다. 이는 도 1 및 2에 도시된 광학 확산층들(30)이 물결 무늬 및 유사한 모양들을 없애야하는 필요가 없게 한다. 또한, 개별 광학 엘리먼트들(5) 중 적어도 몇몇은 기판을 가로질러 그룹들(32)로 배치될 수 있고, 각각의 그룹 내의 상기 광학 엘리먼트들(5) 중 적어도 몇몇은 액정 디스플레이 픽셀 간격을 가지고 물결 무늬 또는 간섭 영향들을 없애기 위해 기계 가공 허용 오차들을 넘어 특징 값들을 획득하기 위해 도 7, 13, 15에 개략적으로 도시된 것과 같이 기판에 걸쳐 변화하는 그룹들 각각에 대한 평균 크기 또는 형태 특징들을 종합적으로 생성하는 서로 다른 크기 또는 형태 특징을 갖는다. 예를 들어, 각각의 그룹(32) 내의 광학 엘리먼트들(5)의 적어도 몇몇은 기판에 걸쳐 변화하는 각각의 그룹에 대하여 종합적으로 평균 깊이 또는 높이 특징을 생성하는 서로 다른 깊이 또는 높이를 가질 수 있다. 또한, 각각의 그룹 내의 광학 엘리먼트들 중 적어도 몇몇은 기판에 걸쳐 변화하는 각각의 그룹에 대하여 종합적으로 평균 경사각을 생성하는 서로 다른 경사각을 가질 수 있다. 추가로, 각각의 그룹 내의 광학 엘리먼트들 중 적어도 하나의 경사 표면은 기판에 걸쳐 변화하는 각각의 그룹에서 평균 폭 또는 길이 특징을 종합적으로 생성하는 서로 다른 폭 및 길이를 가질 수 있다.
개별 광학 엘리먼트들(5)이 평면적인 및 구부러진 표면들(10, 12)의 조합을 포함하는 경우에, 구부러진 표면들(12)의 곡률 또는 개별 광학 엘리먼트들의 구부러진 영역 대 평면적인 영역의 비율뿐만 아니라 구부러진 및 평면적인 표면들의 주변 형태들은 기판의 광 출력 분포를 조정하도록 변경될 수 있다. 추가로, 개별 광학 엘리먼트들의 구부러진 표면들의 곡률 또는 구부러진 영역 대 평면적인 영역의 비율은 프리즘 또는 렌즈형의 홈이 있는 필름 또는 기판의 홈들과 평행하는 평면 내에서 이동하는 더 많거나 적은 광을 재전송하도록 변경될 수 있으며, 이는 광 재전송 필름 또는 기판의 제 2 층에 대한 필요성을 부분적으로 또는 완전히 대체한다. 또한, 개별 광학 엘리먼트들 중 적어도 몇몇은 도 13 및 16에 개략적으로 도시된 것과 같이 서로 서로 다른 각들을 향하게 되어 기판의 표면에 더 직각인 방향으로 2개의 서로 다른 축들을 따라 광원에 의해 방사되는 더 많은 광을 재분포하며, 이는 광 재전송 필름 또는 기판의 제 2 층에 대한 필요성을 부분적으로 또는 완전히 대체한다. 그러나, 각각 개별 광학 엘리먼트들(5)의 동일하거나 서로 다른 패턴들을 가지는 광 재전송 필름 또는 기판의 2개 층들은 서로 90도 (또는 0도 이상 90도 미만의 다른 각도) 회전된 층들을 가진 광원과 시야 영역 사이에 배치될 수 있고, 따라서 개별 필름 또는 기판 층들 위의 개별 광학 엘리먼트들은 개별 필름들 또는 기판들의 표면에 더 직각인 방향으로 서로 다른 평면적인 방향들로 이동하는 광원에 의해 방사된 더 많은 광을 재분포할 수 있다.
또한, 광 투과 기판(2)은 서로 다른 위치들로부터 기판에 직각인 방향으로 광선 출력 분포를 재분포 시키기 위해 백라이트 광 가이드 또는 다른 광원의 서로 다른 위치들로부터 광선 출력 분포를 재분포 시키기 위해 도 15에 개략적으로 도시된 것과 같이 기판 위에 서로 다른 위치들에서 변화하는 광학 엘리먼트들(5)의 패턴을 가질 수 있다.
추가로, 광 투과 기판의 광학 엘리먼트들의 특성들 및 패턴은 서로 다른 광 분포들을 방사하는 서로 다른 타입의 광원들에 대하여 광 투과 기판을 최적 사용하기 위해 제작될 수 있으며, 예컨대, 하나의 패턴은 단일 전구 랩탑들을 위한 것이고, 또 다른 패턴은 이중 전구 평판 디스플레이들을 위한 것이다.
도 17은 백라이트 광 가이드의 모두 4개의 측면 에지들을 따른 냉음극 형광 램프들(26)로부터 광을 수신하는, 백라이트 광 가이드 BL의 광선 출력 분포를 재분포 시키기 위해 기판의 외부 에지들로부터 중심 방향의 방사 패턴으로 배치된 광학 엘리먼트들(5)을 도시한다.
도 18은 하나의 냉음극 형광 램프(26) 또는 백라이트 광 가이드의 하나의 입력 에지를 따라 배치된 다수의 발광 다이오드들(26)로부터 광을 수신하는 백라이트 광 가이드 BL의 광선 출력 분포를 재분포하도록 조정된, 기판(2)에 걸쳐 각이 진 그룹들(32)의 패턴으로 배치된 광학 엘리먼트들(5)을 도시한다.
도 19는 발광 다이오드(26)에 의해 코너가 밝혀지는 백라이트 광 가이드 BL의 광선 출력 분포를 재분포 시키기 위해 기판(2)의 코너를 바라보는 방사형 타입의 패턴으로 배치된 광학 엘리먼트들(5)을 도시한다. 도 20은 백라이트 광 가이드의 광선 출력 분포를 재분포 시키기 위해 기판(2)의 하나의 입력 에지 위 중간 지점을 바라보는 방사형 타입의 패턴으로 배치된 광학 엘리먼트들(5)을 도시하며, 상기 백라이트 광 가이드 BL는 단일 발광 다이오드(26)에 의해 백라이트 광 가이드의 하나의 입력 에지의 중간 지점에서 밝혀진다.
도 21은 발광 다이오드(26)에 의해 코너가 밝혀지는 백라이트 광 가이드 BL의 광선 출력 분포를 재분포 시키기 위해 기판의 코너를 바라보는 구부러진 패턴으로 기판에 걸쳐 퍼지는 광학 홈들(35)을 가진 광 투과 기판(2)을 도시하지만, 도 22-24는 백라이트 광 가이드 BL의 광선 출력 분포를 재분포 시키기 위해 하나의 에지로부터의 거리가 증가함에 따라 곡률이 감소하는 기판의 하나의 에지에 따라 중간 지점을 바라보는 기판에 걸쳐 퍼지는 광학 홈들(35)의 패턴을 가진 광 투과 기판(2)을 도시하며,상기 백라이트 광 가이드 BL는 단일 발광 다이오드(26)에 의해 백라이트 광 가이드의 하나의 입력 에지의 중간 지점에서 에지가 밝혀진다.
광 투과 기판 또는 필름(2)이 상기 기판 또는 필름의 길이를 따라 변화하는 광학 엘리먼트들(5)의 패턴을 가지는 경우에, 도 15에 개략적으로 도시된 것과 같이 광학 엘리먼트들의 반복 패턴을 가지는 기판 또는 필름(2)의 롤(41)이 제공되어 특정 애플리케이션에 가장 적합한 패턴의 선택된 영역이 상기 기판 또는 필름의 롤로부터 절단되어 사라지도록 한다.
백라이트 광 가이드 BL는 실질적으로 편평하거나 구부러질 수 있거나, 단일 층 또는 다중 층들이 될 수 있으며, 원하는 바에 따라 서로 다른 두께들 및 형태들을 가질 수 있다. 또한, 백라이트 광 가이드는 유연하거나 단단할 수 있고, 다양한 합성물들로 구성될 수 있다. 추가로, 백라이트 광 가이드는 속이 비거나 액체, 기체 또는 고체로 채워지거나, 홀들 또는 융기들을 가질 수 있다. 또한, 광원(26)은 예컨대, 아크등, 착색되거나, 여과되거나, 채색될 수 있는 백열등, 렌즈 단부 전구, 라인 라이트, 할로겐등, 발광 다이오드(LED), LED로부터의 칩, 네온등, 냉음극 형광등, 원격 광원으로부터 전송하는 광섬유 광 파이프, 레이저 또는 레이저 다이오드, 또는 임의의 다른 적절한 광원을 포함하는 임의의 적절한 타입이 될 수 있다. 추가로, 광원(26)은 다중 컬러 LED 또는 원하는 컬러 또는 백색의 광 출력 분포를 제공하기 위해 다중 컬러 방사원들의 조합이 될 수 있다. 예를 들어, 서로 다른 컬러들 (예컨대, 적색, 청색 및 녹색)의 LED들 또는 다중 컬러 칩들을 가진 단일 LED와 같은 다수의 컬러 광들은 각각의 개별 컬러 광의 세기들을 변화시킴으로써 백색 광 또는 임의의 다른 컬러의 광 출력 분포를 생성하기 위해 사용될 수 있다.
광학 변형들 또는 엘리먼트들의 패턴이 백라이트 광 가이드 BL의 일 측면 또는 양 측면들 모두, 또는 원하는 바에 따라 백라이트 광 가이드의 일 측면 또는 양 측면들 위의 하나 이상의 선택된 영역들 위에 제공될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 것과 같이, 용어 광학 변형들 또는 광학 엘리먼트들은 광의 일부분의 전파 방향에 변화를 유발하는 표면의 형태 또는 외형 및/도는 코팅 또는 표면 처리에서의 임의의 변화를 의미한다. 상기 광학 엘리먼트들은 백라이트 광 가이드의 선택된 영역들 위에 채색된 패턴, 에칭된 패턴, 기계 가공된 패턴, 프린트 패턴, 고온 스탬프 패턴 또는 몰딩된 패턴 등등을 제공함으로써 다양한 방식들로 생성될 수 있다. 잉크 또는 프린트 패턴은 예컨대, 패드 프린팅, 실크 프린팅, 잉크젯, 열전달 필름 프로세스 등등에 의해 적용될 수 있다. 광학 엘리먼트들은 백라이트 광 가이드에 변형들을 적용하기 위해 사용되는 시트 또는 필름 위에 프린트될 수 있다. 상기 시트 또는 필름은 원하는 효과를 생성하기 위해 백라이트 광 가이드의 하나 또는 양측에 시트 또는 필름을 부착하거나 위치시킴으로써 백라이트 광 가이드의 영구적인 부분이 된다.
파장 및 색 순도와 같은 입사광 특징들을 변경시키는 코팅들이 본 발명에서 사용될 수 있다. 파장을 변경시키기 위해 사용될 수 있는 색 변환 박막 물질들이 공지된다. 상기 색 변환 물질들은 공액 고분자들, 형광 분자들, 인광 분자들 및 양자점들과 같은 엑시톤(exciton)들의 양자 제한 구조를 포함한다. 양자점들은 또한 양자점 크기에 따라 결정되는 방사 파장들을 가지는 것으로 공지된다. 양자점들이 일반적으로 105 atoms 미만을 포함하며, 양자점들의 어레이들은 일반적으로 거시적인 영역에서 원하는 효과를 제공하기 위해 사용된다. 색 순도는 방사 스펙트럼의 폭을 지칭한다. 방사 스팩트럼은 양자점들 또는 미세 공동들(microcavity)을 사용하여 좁혀질 수 있다. 미세 공동들은 DBR(분포 브래그 반사기) 스텍을 형성하기 위해 더 높은 굴절 지수 및 더 낮은 굴절 지수의 유전 물질들의 선택적인 층들에 의해 형성될 수 있다. 상기 코팅들은 실질적으로 전체 기판을 커버할 수 있거나, 코팅들은 기판의 선택된 지역들을 커버하는 선택적인 코팅들이 될 수 있다. 코팅들은 전술된 것과 같은 광학 엘리먼트들을 형성하도록 패턴화될 수 있다.
백라이트 광 가이드의 영역 또는 영역들 위 또는 내부에서 광학 엘리먼트들의 밀도, 불투명도 또는 반투명도, 형태, 깊이, 컬러, 영역, 굴절 지수 또는 타입을 변경시킴으로써, 백라이트 광 가이드의 광 출력이 제어될 수 있다. 광학 엘리먼트들은 백라이트 광 가이드의 발광 영역으로부터 출력된 광의 단편을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 더 적은 수의 및/또는 더 작은 크기의 광학 엘리먼트들은 더 적은 광 출력이 요구되는 표면 영역들 위에 배치될 수 있다. 반대로, 더 큰 부분의 및/또는 더 큰 광학 엘리먼트들이 더 큰 광 출력이 요구되는 백라이트 광 가이드의 표면 영역들 위에 배치될 수 있다.
백라이트 광 가이드의 서로 다른 영역들에서 광학 엘리먼트들의 퍼센트율 및/또는 크기를 변경시키는 것은 실질적으로 균일한 광 출력 분포를 제공하기 위해 필수적이다. 예를 들어, 백라이트 광 가이드를 통해 이동하는 광의 양은 일반적으로 광원으로부터 추가로 제거되는 다른 영역들에서보다 광원에 인접한 영역들에서 더 클 것이다. 광학 엘리먼트들의 패턴은 예컨대, 광원으로부터 증가된 거리에 따라 더 집중된 광학 엘리먼트들을 제공함으로써 백라이트 광 가이드 내에서 광 변동들에 대하여 조정하기 위해 사용될 수 있으며, 따라서 백라이트 광 가이드로부터 더 균일한 광 출력 분포를 발생할 수 있다.
광학 엘리먼트들은 특정 애플리케이션에 적합하도록 백라이트 광 가이드로부터의 출력 광선 각 분포를 제어하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 만약 백라이트 광 가이드가 액정 디스플레이를 백라이트으로 조명하기 위해 사용되는 경우에, 광 출력은 광학 엘리먼트들 (또는 백라이트 광 가이드와 함께 사용되는 광 투과 기판(2))의 패턴이 미리 결정된 광선 각도들로 백라이트 광 가이드에 의해 방사되는 광선들을 조종하여 적은 손실로 액정 디스플레이를 통과하도록 하는 경우에 더 효율적일 것이다. 추가로, 광학 엘리먼트들의 패턴은 백라이트 광 가이드의 광 추출들에 기인한 광 출력 변형들을 조정하기 위해 사용될 수 있다. 광학 엘리먼트들의 패턴은 유광부터 불투명까지의 범위의 넓은 스펙트럼의 페인트들, 잉크들, 코팅들, 에폭시들 등등을 사용하여 백라이트 광 가이드 표면 영역들 위에 프린트될 수 있고, 변형 커버리지를 변경하기 위해 중간색(half-tone) 분리 기술들을 사용할 수 있다. 추가로, 광학 엘리먼트들의 패턴은 다중 층들이 될 수 있거나, 굴절 지수가 변화할 수 있다.
광학 엘리먼트들의 프린트 패턴들은 점들, 정사각형들, 다이아몬드형들, 타원형들, 별형들, 랜덤형들 등등의 형태로 변화할 수 있다. 또한, 바람직하게 인치당 60개 라인 또는 그보다 미세한 프린트 패턴들이 사용될 수 있다. 이는 프린트 패턴들에서 변형들 또는 형태들이 특정 애플리케이션에서 인간의 눈에 거의 보이지 않게 하여 더 큰 엘리먼트들을 사용하는 광 추출 패턴들에 공통인 경사 또는 밴딩 선의 검출을 제거한다. 추가로, 광학 엘리먼트들은 백라이트 광 가이드의 길이 및/또는 폭을 따라 형태 및/또는 크기가 변화할 수 있다. 또한, 광학 엘리먼트들의 랜덤한 배치 패턴들은 백라이트 광 가이드의 길이 및/또는 폭 전체에 걸쳐서 사용될 수 있다. 광학 엘리먼트들은 물결 무늬 또는 다른 간섭 효과들을 감소시키기 위해 각도가 지정되지 않은 형태들 또는 패턴을 가질 수 있다. 상기 랜덤한 패턴들을 생성하기 위한 방법의 예들은 확률적 프린트 패턴 기술들, 주파수 변조된 중간색 패턴들 또는 랜덤한 점 중간색들을 사용하여 형태들의 패턴을 프린트하고 있다. 또한, 광학 엘리먼트들은 백라이트 광 가이드에서 컬러 보정을 실행하기 위해 채색될 수 있다. 광학 엘리먼트들의 컬러는 예컨대, 동일하거나 서로 다른 광 출력 영역들에 대하여 서로 다른 컬러들을 제공하기 위해 백라이트 광 가이드 전체에 걸쳐 변화할 수 있다.
광학 엘리먼트들의 패턴에 부가하거나 이를 대신하여, 몰드 패턴으로 더 복잡한 형태들을 사용하여 다양한 형태들의 프리즘 또는 렌즈형 홈들 또는 십자형 홈들 또는 함몰부들 또는 상승된 표면들을 포함하는 다른 광학 엘리먼트들이 백라이트 광 가이드의 하나 이상의 표면 영역들 내부 또는 위로 몰딩되거나, 에칭되거나, 스탬핑되거나, 열성형되거나, 고온 스탬핑될 수 있다. 프리즘 또는 렌즈형 표면들, 함몰부들 또는 상승된 표면들은 접촉된 광선들의 일부분이 백라이트 광 가이드로부터 방사되도록 할 것이다. 또한, 프리즘, 함몰부들 또는 다른 표면들의 각들은 원하는 광 출력 분포 또는 효과를 생성하기 위해 광을 서로 다른 방향들로 전송하도록 변경될 수 있다. 추가로, 반사하는 또는 굴절하는 표면들은 물결 무늬 또는 다른 간섭 영향들을 감소시키기 위해 특정한 각도 없이 형태들 또는 패턴을 가질 수 있다.
후면 반사기(40)는 백라이트 광 가이드의 광 출력 효율을 개선하기 위해 도 1 및 2에 개략적으로 도시된 것과 같이 백라이트 광 가이드 BL의 일 측면에 부가되거나 위치될 수 있다. 추가로, 광학 엘리먼트들의 패턴(50)은 광의 경로를 변경시키기 위해 도 1 및 2에 개략적으로 도시된 것과 같은 백라이트 광 가이드의 일 측면 또는 양 측면들 모두에 제공될 수 있으며, 따라서 내부 임계각은 초과되고 광의 일부분이 백라이트 광 가이드의 일 측면 또는 양 측면들 모두에서 방사된다.
도 25-28는 개별 백라이트 광 가이드 표면 영역들(52) 위의 개별 돌출부들(51) 또는 상기 표면 영역들 내의 개별 함몰부들(52)이 될 수 있는 광학 변형들(50)을 도시한다. 어느 한 경우에, 상기 광학 엘리먼트들(50) 각각은 하나의 에지(55)에서 개별 백라이트 표면 영역(52)을 교차하는 반사 또는 굴절 표면(54)을 포함하는 명확한 형태를 가지거나, 광학 엘리먼트들 각각에 의한 광의 방사를 더 정확히 제어하기 위해 그 길이에 걸쳐 균일한 기울기를 갖는다. 각각의 반사/굴절 표면(54)의 경계 에지 부분(56)은 반사/굴절 표면들(54)과 패널 표면 영역(52; 도 27 및 28에 도시) 사이의 사잇각 I' 보다 더 큰 사잇각 I에서 개별 패널 표면 영역(52)을 교차하는 각각의 광학 엘리먼트의 말단 벽(57)이며, 패널 표면 영역 위의 말단 벽들의 영사되는 표면 영역을 최소화한다. 이는 더 많은 광학 엘리먼트들(50)이 패널 표면 영역들 위 또는 내부에 위치될 수 있도록 하며, 그렇지 않으면 말단 벽들(57)의 투영된 표면 영역들은 반사/굴절 표면(54)의 투영된 표면 영역들과 실질적으로 동일하거나 더 큰 경우에 가능하다.
도 25 및 26에서, 반사/굴절 표면들(54) 및 결합된 말단 벽들(57)의 경계 에지 부분들(56)은 교차하는 방향으로 구부러진다. 또한 도 27 및 28에서, 광학 엘리먼트들(50)의 말단 벽들(57)은 광학 엘리먼트들의 반사/굴절 표면들(54)에 실질적으로 수직하여 연장하는 것으로 도시된다. 선택적으로, 상기 말단 벽들(57)은 도 29 및 30에 개략적으로 도시된 것과 같이 패널 표면 영역들(52)에 실질적으로 수직하게 연장할 수 있다. 이는 패널 표면 영역들(52) 위의 말단 벽들(57)의 임의의 영사된 표면 영역을 시각적으로 제거하여 패널 표면 영역들 위의 광학 엘리먼트들의 밀도가 추가로 증가될 수 있도록 한다.
광학 엘리먼트들은 또한 패널 표면 영역으로부터 원하는 광 출력 분포를 획득하기 위해 다른 명확한 형태들로 이루어질 수 있다. 도 31는 각각 일반적으로 그 길이 및 폭에 걸쳐 균일한 기울기를 가지는 평면적인 직사각형의 반사/굴절 표면(59) 및 결합된 말단 벽(60), 및 일반적으로 평면적인 측벽들(62)을 포함하는 패널 표면 영역(52) 위의 개별 광 추출 광학 엘리먼트들(58)을 도시한다. 선택적으로, 광학 엘리먼트들(58')은 도 32에 개략적으로 도시된 것과 같이 둥글리거나 구부러진 측벽들(62)을 가질 수 있다.
도 33은 각각 평면적인, 경사진 삼각형의 반사/굴절 표면(64) 및 결합된 평면적인, 일반적으로 삼각형의 측벽들 또는 말단 벽들(65)을 포함하는 패널 표면 영역(52) 위의 개별 광 추출 광학 엘리먼트들(63)을 도시한다. 도 34는 각각 각진 경계 에지 부분들(68) 및 결합된 각진 말단벽 및 측벽(69 및 70)을 가지는 평면적인 경사진 반사/굴절 표면(67)을 포함하는 개별 광 추출 광학 엘리먼트들(66)을 도시한다.
도 35는 일반적으로 원뿔 형태의 개별 광 추출 광학 엘리먼트들(71)을 도시하지만, 도 36은 각각 둥글려진 반사/굴절 표면(73) 및 둥글려진 말단 벽들(74) 및 둥글려지거나 구부러진 측벽들(75)을 포함하는 개별 광 추출 광학 엘리먼트들(72)을 도시한다. 상기 추가의 표면들은 백라이트 광 가이드 또는 다른 발광 패널 멤버 BL에 걸쳐 광을 확산시키기 위해 그들에 부딪히는 다른 광선들을 서로 다른 방향들로 반사 또는 굴절시키며 상기 패널 멤버로부터 방사된 광의 더 균일한 분포를 제공한다.
개별 광학 엘리먼트들의 반사/굴절 표면들 및 말단벽 및 측벽의 특정한 형태와 관계없이, 상기 광학 엘리먼트들은 패널 표면 영역들(52)과 병렬로 배치된 반사/굴절 표면들 및 말단벽 및/또는 측벽을 교차하는 평면적인 표면들을 포함할 수 있다. 도 37-39은 각각의 광학 엘리먼트가 패널 표면 영역(52)과 병렬로 배치된 평면적인 표면(79)에 의해 교차되는 것을 제외하고 각각 도 31, 32, 35에 도시된 것과 유사한 대표 형태들을 가지는 패널 표면 영역들 위의 개별 투영들의 형태로 광학 엘리먼트들(76, 77, 78)을 도시한다. 유사한 방식으로, 도 40은 패널 표면 영역(52)의 일반적인 평면적인 표면과 병렬로 배치된 평면적인 표면(79)에 의해 교차되는 패널 표면 영역(52) 내의 개별 함몰부들(81)의 형태로 다수의 광학 엘리먼트들(80) 중 하나를 도시한다. 상기 패널 표면 영역(52)으로부터 광이 방사를 위해 임계값 미만의 내각들로 평면적인 표면들(79)에 부딪히는 임의의 광선들은 평면적인 표면들(79)에 의해 내부적으로 반사되는 반면에, 임계각 이상의 내각들로 평면적인 표면들(79)에 부딪히는 임의의 광선들은 도 40에 개략적으로 도시된 것과 같이 최소의 광 불연속성으로 평면적인 표면들에 의해 방사될 수 있다.
광학 엘리먼트들이 패널 표면 영역(52) 위의 돌출부들인 경우에, 반사/굴절 표면들은 도 27 및 29에 개략적으로 도시된 것과 같이 패널로부터 떨어진 각도에서 광원(26)으로부터의 광선이 패널을 통해 이동하는 방향과 반대 방향으로 연장한다. 광학 엘리먼트들이 패널 표면 영역 내의 함몰부인 경우에, 반사/굴절 표면들은 도 28 및 30에 개략적으로 도시된 것과 같이 패널 내로의 각도에서 광원(26)으로부터의 광선들이 패널 멤버를 통해 이동하는 방향과 동일한 방향으로 연장한다.
광학 엘리먼트들이 패널 표면 영역들(52) 위 또는 내부의 돌출부 또는 함몰부인지에 관계없이, 광학 엘리먼트들의 광 반사/굴절 표면들의 기울기들은 부딪히는 광선들이 발광 패널 외부로 굴절되거나 상기 패널 뒤로 반사되고, 그로부터 방사된 광을 확산시키도록 에칭될 수 있거나 원하는 효과를 생성하기 위해 광 투과 기판(2)에 의해 커버될 수 있는 패널의 반대측으로 방사되도록 변경될 수 있다. 또한, 패널 표면 영역 위의 광학 엘리먼트들의 패턴은 패널 표면 영역들로부터 원하는 광 출력 분포를 획득하기 위해 원하는 바에 따라 균일하거나 변경 가능할 수 있다. 도 41 및 42는 패널 표면 영역(52)의 길이 및 폭을 따라 다수의 일반적으로 직선인 균일한 간격의 열들로 배열된 도 37 및 38에 도시된 것과 유사한 형태의 광학 엘리먼트들(76 및 77)을 도시하지만, 도 43 및 44는 패널 표면 영역의 길이를 따라 서로 겹쳐지는 지그재그형 열들로 배치된 광학 엘리먼트들(76 및 77)을 도시한다.
또한, 광학 엘리먼트들의 폭, 길이 및 깊이 또는 높이를 포함하는 크기뿐만 아니라 각도 방향 및 위치는 패널 표면 영역으로부터 원하는 광 출력 분포를 획득하기 위해 임의의 주어진 패널 표면 영역의 길이 및/또는 폭을 따라 변화할 수 있다. 도 45 및 46은 패널 표면 영역(52) 위에 지그재그형 열들로 배치된, 도 31 및 32에 도시된 것과 유사한 형태의 서로 다른 크기의 광학 엘리먼트들(58 및 58')의 랜덤하거나 변화하는 패턴을 도시하지만, 도 47은 광원으로부터 광학 엘리먼트들의 길이가 증가하거나 광의 세기가 패널 표면 영역의 길이 및/또는 폭을 따라 감소하는 바에 따라 크기가 증가하는, 도 38에 도시된 것과 유사한 형태의 광학 엘리먼트들(77)을 도시한다. 도 45 및 46에는 패널 표면에 걸쳐 클러스터들(82)로 배열된 광학 엘리먼트들(58 및 58')이 도시되며, 각각의 클러스터 내의 광학 엘리먼트들 중 적어도 몇몇은 패널 표면에 걸쳐 변화하는 클러스터들 각각에 대한 평균 크기 및 형태 특징을 종합적으로 발생하는 서로 다른 크기 또는 형태 특징을 갖는다. 예컨대, 각각의 클러스터 내의 광학 엘리먼트들 중 적어도 몇몇은 패널 표면에 걸쳐 변화하는 평균 깊이 또는 높이 특징 또는 경사 표면의 평균 기울기 또는 방향을 종합적으로 발생하는 서로 다른 깊이 또는 높이 또는 서로 다른 기울기 또는 방향을 갖는다. 유사하게 각각의 클러스터 내의 광학 엘리먼트들 중 적어도 몇몇은 패널 표면에 걸쳐 변화하는 평균 폭 또는 길이 특징을 종합적으로 발생하는 서로 다른 깊이 또는 길이를 가질 수 있다. 이는 기계 오차 허용도를 넘어 원하는 크기 또는 형태 특징을 획득하고, 물결 무늬 및 간섭 효과들을 무효로 한다.
도 48 및 49는 패널 표면 영역(52)의 길이 및 폭을 따라 임의의 원하는 형태의 광학 성분들(85)의 서로 다른 각 방향들을 개략적으로 도시한다. 도 48에서 광학 엘리먼트들은 패널 표면 영역의 길이를 따라 직선 열들(86)로 배치되지만, 상기 각각의 열에서 광학 엘리먼트들은 광원(26)을 바라보도록 방향이 결정되어 모든 광학 엘리먼트들은 광원으로부터 방사되는 광선들과 실질적으로 일렬이 된다. 도 49에서 광학 엘리먼트들(85)은 도 48과 유사하게 광원(26)을 바라보도록 방향이 결정된다. 추가로 도 49의 광학 엘리먼트들의 열들(87)은 광원(26)과 실질적으로 방사형태로 정렬된다.
도 50 및 51은 본 발명에 따라 백라이트 광 가이드 BL의 광 전이 영역(91) 내에 삽입 몰딩되거나 주조된 촛점이 맞춰진 광원(26)으로부터 방사된 예시적인 광선들(90)이 그들이 패널 표면 영역(52) 위 또는 내의 명확한 형태들의 개별적인 광 추출 광학 엘리먼트들(50, 77)에 부딪혀 더 많은 광선들이 패널 멤버의 다른 측면(94) 보다 일 측면(93) 외부로 반사되거나 굴절되도록 할 때까지 발광 패널 멤버(92)를 통해 이동하는 동안 반사된다. 도 50에는 광학 엘리먼트들(50)의 반사/굴절 표면들(54)에 의해 패널 멤버의 동일한 측면(93)을 통해 외부 동일한 방향으로 반사되는 예시적인 광선들(90)이 도시되고, 도 51에는 광선들이 패널 멤버의 동일한 측면(93) 외부로 반사/굴절되기 전에 광학 엘리먼트들(77)의 둥글린 측벽들(62)에 의해 패널 멤버(92) 내에서 서로 다른 방향들로 확산되는 광선들(90)이 도시된다. 본 발명에 따른 명확한 형태들의 개별 광 추출 광학 엘리먼트들의 패턴은 패널 멤버의 입력 에지(95)를 통해 수신된 광의 60 내지 70% 또는 그 이상이 패널 멤버의 동일한 측면으로부터 방사되도록 할 수 있다.
전술된 내용으로부터, 본 발명의 광 투과 기판들은 백라이트 광 가이드 또는 다른 광원에 의해 발사된 더 많은 광을 기판들의 평면에 더 직각인 방향으로 재분포하는 것이 인식될 것이다. 또한, 본 발명의 광 투과 기판들 및 백라이트 광 가이드들은 광 투과 기판들의 개별 광학 엘리먼트들이 백라이트 광 가이드들의 광학 엘리먼트들과 함께 작동하는 시스템을 제공하도록 서로 조정되거나 동조되어 상기 시스템으로부터 최적화된 출력 광선 각 분포를 생성할 수 있다.
전술된 것과 같이, 광 재전송 필름들, 백라이트 광 가이드들 또는 다른 광 투과 기판들(시트들, 필름들 또는 플레이트들을 포함)의 하나 이상의 표면들 위 또는 내부의 광학 엘리먼트들은 광학 엘리먼트들을 포함하는 기판들의 표면 또는 표면들의 전체 길이 및 폭 보다 실질적으로 작은 길이 및 폭을 각각 가지는 명확한 형태의 개별 적인 3차원 광학 엘리먼트들이 될 수 있다. 상기 기판들의 하나 이상의 표면 위 또는 내부에 상기 개별적인 광학 엘리먼트들의 더 큰 패턴들이 요구될 때, 상기 광학 엘리먼트 형태들의 더 큰 패턴들을 제작하는 한가지 공지된 방법은 내부에 형성된 광학 엘리먼트 형태들의 원하는 패턴을 가지는 마스터의 다수 카피들을 함께 타일링하여 기판 위 또는 내부에 광학 엘리먼트 형태들의 더 큰 패턴을 생성하는 것이다. 이는 내부에 광학 엘리먼트 형태들의 더 큰 패턴을 가지는 마스터를 생성하는데 걸리는 기계 가공 시간을 실질적으로 감소시킨다.
균일한 패턴으로 겹쳐지는 광학 엘리먼트 형태들 또는 겹쳐지지 않는 광학 엘리먼트 형태들의 경우에, 마스터의 다수의 카피들의 에지들을 정렬하는 것은 비교적 용이하며, 따라서 광학 엘리먼트 형태들의 패턴에서 실질적으로 어떤 충돌들도 있지 않는 것이 더 큰 패턴에서 카피들을 함께 타일링할 때 명확하다. 그러나, 겹치거나, 교차하거나 맞물리는 광학 엘리먼트 형태들의 패턴이 위치, 크기, 회전, 형태등이 실질적으로 랜덤한 마스터 내에 제공될 때, 상기 마스터의 다수 카피들의 에지들은 일반적으로 에지들 및 패턴을 따라 자유롭게 광학 엘리먼트 형태들 내에서 실질적인 불연속성을 발생하는 방식으로 정렬할 것이다.
도 52는 예컨대, 알루미늄, 니켈(니켈 합금을 포함함), 구리, 놋쇠등과 같은 쉽게 기계 가공할 수 있는 금속으로부터 형성되는 마스터(100)를 도시하며, 상기 마스터는 표준 패턴화 방법들을 사용하여 마스터의 표면(102) 내의 광학 엘리먼트 형태들을 절단하거나, 밀링(milling)하거나, 그라인딩하거나, 스크라이빙(scribing)하거나, 형성함으로써 형성되는, 겹치거나, 교차하거나 맞물리는 광학 엘리먼트 형태들(101)의 실질적으로 랜덤한 방사 패턴을 갖는다. 만약 마스터(100)의 둘 이상의 측면 에지들(103, 104)이 도 53에 도시된 에지들을 따라 적어도 몇몇 부분적인 광학 엘리먼트 형태들(107)을 가지는 개별 에지들(105, 106)을 제공하도록 절단되거나 트리밍되고, 마스터(100)의 카피들(108)이 도 54에 도시된 것과 같이 그들의 에지들(109 및 110)를 따라 함께 타일링되면, 마스터의 타일링된 카피들(108)로부터 제거된 예를 들어 코너들 A, B, C, D을 가진 더 큰 패턴(111)은 경계선(113)을 따라 광학 엘리먼트 형태들(101) 내에서 및 도 55에 도시된 것과 같이 일반적으로 패턴(111) 내에서 실질적인 불연속성(112)을 가질 수 있다.
경계선(113)을 따른 광학 엘리먼트 형태들(101) 내의 상기 불연속성들(112)은 본 발명에 따라 적어도 하나의 에지를 따르는 것을 제외하고 실질적으로 랜덤한 겹치거나, 교차하거나 맞물리는 광학 엘리먼트 형태들의 패턴을 가진 마스터를 형성함으로써 최소화될 수 있으며, 상기 경우에 상기 광학 엘리먼트 형태들은 또 다른 에지를 따른 광학 엘리먼트 형태들과 실질적으로 매치된다.
예를 들어, 겹치거나, 교차하거나 맞물리는 광학 엘리먼트 형태들의 패턴을 가지는 삼각형의 마스크의 다수의 카피들로 구성된 더 큰 패턴에서, 광학 엘리먼트 형태들은 마스터의 하나의 방사 측면 에지를 따르는 것을 제외하고 실질적으로 랜덤할 수 있으며, 상기 경우에 광학 엘리먼트 형태들은 다른 방사 측면 에지를 따른 광학 엘리먼트 형태들과 실질적으로 매치되도록 구성되어 방사 측면 에지들을 따른 광학 엘리먼트 형태들은 정렬된 방사 측면 에지들을 따라 광학 엘리먼트 형태들에서 최소한의 불연속성을 가진 더 큰 패턴을 형성하도록 정렬될 수 있다.
도 56은 측면 에지들(124) 중 하나를 따르는 것을 제외하고 실질적으로 랜덤한 마스터(123)의 표면(122) 위에 겹치거나, 교차하거나 맞물리는 광학 엘리먼트 형태들(121)의 방사 패턴(120)을 도시하며, 상기 경우에 광학 엘리먼트 형태들(125)은 그 배치 및 형태가 또 다른 방사 측면 에지(126)를 따른 광학 엘리먼트 형태들과 실질적으로 동일하도록 제한된다. 따라서, 마스터(123)의 방사 측면 에지들(128 및 129)은 개별 측면 에지들(124 및 126)을 절단하거나 트리밍함으로써 생성되며, 따라서 방사 측면 에지들(128 및 129)을 따른 광학 엘리먼트 형태들(125)은 도 57에 도시된 것과 같이 실질적으로 서로 매치된다. 이는 마스터(123)의 다수의 제 1 또는 제 2 세대 카피들(130)이 도 58에 도시된 것과 같이 정렬된 방사 측면 에지들을 따른 광학 엘리먼트 형태들에서 최소한의 불연속성들을 가진 카피들 사이에 실질적으로 완전한 전이를 형성하도록 서로 정렬된 그들의 방사 측면 에지들(131 및 132)을 따른 실질적으로 매칭되는 광학 엘리먼트 형태들(125)과 함께 타일링되도록 한다. 예를 들어 코너들 A, B, C, D을 가지는 겹치거나, 교차하거나 맞물리는 광학 엘리먼트 형태들(121)의 더 큰 실질적으로 이음매 없는 패턴(133)은 하기에 설명되는 것과 같이 기판의 폭 및 길이와 관련하여 매우 작은 광 투과 기판 위 또는 내부의 겹치거나, 교차하거나 맞물리는 광학 엘리먼트들의 실질적으로 랜덤한 패턴을 형성할 때 사용하기 위해 도 59에 도시된 것과 같이 도 58의 타일링된 카피들로부터 제거될 수 있다.
유사한 방식으로, 하나 이상의 에지들을 따르는 것을 제외하고 실질적으로 랜덤한 겹치거나, 교차하거나 맞물리는 광학 엘리먼트 형태들의 패턴을 가지는 마스터의 다수의 실질적으로 직사각형인 카피들이 형성되며, 상기 경우에 광학 엘리먼트 형태들은 하나 이상의 다른 에지들을 따른 광학 엘리먼트 형태들과 실질적으로 매치되도록 형성되어 상기 에지들을 따른 광학 엘리먼트 형태들이 정렬된 에지들을 따른 광학 엘리먼트 형태들에서 임의의 불연속성들 없이 실질적으로 더 큰 패턴을 형성하도록 정렬될 수 있다.
도 60은 측면 에지들(142 및 143) 중 하나 및 상부 및 하부 에지들(144 및 145) 중 하나를 따르는 것을 제외하고 실질적으로 랜덤한 겹치거나, 교차하거나 맞물리는 광학 엘리먼트 형태들(141)의 패턴을 가진 직사각형 형태의 마스터(140)를 도시하며, 상기 경우에 광학 엘리먼트 형태들(146)은 그 배치 및 형태가 다른 측면 에지(142 또는 143) 및 상부 및 하부 에지들(144 및 145) 중 다른 하나를 따른 광학 엘리먼트 형태들(146)과 실질적으로 동일하도록 제한된다. 이는 측면 에지들(147 및 148) 및 상부 및 하부 에지들(149 및 150)이 개별 측면 에지들(142 및 143) 및 상부 및 하부 에지들(144 및 145)을 절단하거나 트리밍함으로써 생성되도록 하며, 따라서 측면 에지들(147 및 148) 및 상부 및 하부 에지들(149 및 150)을 따른 광학 엘리먼트 형태들(146)은 도 61에 도시된 것과 같이 서로 매치된다. 따라서, 예를 들어 코너들 A, B, C, D을 가지는 도 61의 직사각형 마스터(140)의 다수의 제 1 또는 제 2 세대 카피들(152)이 서로 정렬된 측면 에지들(153 및 154) 및 상부 및 하부 에지들(155 및 156)을 따른 광학 엘리먼트 형태들(146)과 함께 타일링될 때, 도 62에 도시된 것과 같이 카피들 사이에 광학 엘리먼트 형태들의 최소한의 불연속성을 가진 더 큰 직사각형 패턴(158)이 생성될 것이다.
유사하게, 겹치거나, 교차하거나 맞물리는 광학 엘리먼트 형태들의 더 큰 실질적으로 랜덤한 패턴은 나란히 정렬된 마스터 스트립의 카피들을 타일링함으로써 형성될 수 있다. 상기 경우에, 마스터 스트립 위의 광학 엘리먼트는 측면 에지들 또는 상부 및 하부 에지들 위에서 서로 매치되도록 제한되어야 한다.
도 63은 측면 에지 영역들(162) (또는 상부 및 하부 에지 영역들) 중 하나를 따르는 것을 제외하고 실질적으로 랜덤할 수 있는 광학 엘리먼트 형태들(161)의 패턴을 가진 마스터 스트림(160)의 일부분을 도시하며, 상기 경우에 광학 엘리먼트 형태들(163)은 그 배치 및 형태가 다른 측면 에지 영역(164) (또는 상부 및 하부 에지 영역들 중 다른 하나)를 따른 광학 엘리먼트 형태들(165)과 실질적으로 동일하도록 제한된다. 이는 측면 에지들(162A 및 164B ) (또는 상부 및 하부 에지들)이 개별 측면 에지 영역들(162 및 164 (또는 상부 및 하부 에지 영역들)을 절단하거나 트리밍함으로써 생성되도록 하며, 따라서 측면 에지들(162A 및 164A) (또는 상부 및 하부 에지들)을 따른 광학 엘리먼트 형태들(163 및 165)은 도 64에 도시된 것과 같이 실질적으로 서로 매치된다. 따라서, 도 64의 마스터 스트립(160)의 다수의 제 1 또는 제 2 세대 카피들(170)이 서로 정렬된 측면 에지들(172 및 174) (또는 상부 및 하부 에지들)을 따른 광학 엘리먼트 형태들(163 및 165)과 함께 타일링될 때, 도 65에 도시된 것과 같이 측면 에지들을 따른 광학 엘리먼트 형태들에서 최소한의 불연속성을 가진 카피들 사이에 완전한 전이가 형성될 것이다.
광학 엘리먼트 형태들은 도 56 및 57, 도 60 및 61, 도 63 및 64에 도시된 것과 같은 패턴을 포함하는 마스터의 적어도 일부분의 전체 표면 영역을 실질적으로 커버할 수 있다. 또한, 마스터는 편평한 기판, 구부러진 기판, 또는 롤(roll)로 형성될 수 있다. 추가로, 마스터는 마스터의 측면 에지들 (또는 상부 및 하부 에지들)을 따라 적어도 몇몇 부분적인 광학 엘리먼트 형태들을 형성함으로써 마스터의 측면 에지들 (또는 상부 및 하부 에지들)을 절단하거나 트리밍하지 않고 형성될 수 있으며, 상기 에지들은 정렬될 때 상기 에지들을 따른 광학 엘리먼트 형태들에서 최소한의 불연속성들을 제공한다. 그러나, 마스터의 측면 에지들 및/또는 상부 및 하부 에지들을 따른 광학 엘리먼트 형태들이 배치 및 형태가 서로 동일하도록 제한하고, 개별 에지들을 따른 광학 엘리먼트 형태들이 서로 매치되도록 측면 에지들 및/또는 상부 및 하부 에지들을 절단하거나 트리밍하는 것은 일반적으로 용이하다.
도 66은 본 발명의 임의의 마스터들(123, 140 또는 160)의 1 세대 카피들(175)을 개략적으로 도시하며, 상기 카피들은 전기 형성 또는 화학 증착 프로세스에 의해서와 같이 니켈 또는 니켈 합금과 같은 적절한 금속을 마스터들 위에 증착시키고, 상기 마스터들로부터 카피들을 제거함으로써 생성될 수 있다. 선택적으로, 상기 카피들은 몰딩 프로세스, 고온 압력 프로세스 또는 엠보싱 프로세스에 의해 마스터들로부터 생성될 수 있다. 예를 들어, 카피들은 마스터들 내의 광학 엘리먼트 형태들에 카피 물질을 가열하고 압력함으로써 또는 마스터들 내의 광학 엘리먼트 형태들에 유동적인 물질을 적용하고, 유동적인 물질이 경화하거나 응고한 후에, 마스터들로부터 상기 경화되거나 응고된 물질을 제거함으로써 생성될 수 있다. 유동적인 물질은 사용되는 경우에 바람직하게 자가-경화 물질, 가열-경과 물질 또는 자외선 또는 방사 경화된 물질이 될 수 있다. 추가로, 시트들, 필름들 및 플레이트들을 포함하는 기판들은 압출 프로세스에 의해 생성될 수 있다. 압출 프로세스 이후에, 기판은 유연해질 때까지 가열될 수 있고, 그 후에 열 성형될 수 있으며, 따라서 몰드 위에 새로운 형태로 형성된다. 개별 기판들의 불연속 프로세싱에 부가하여 연속하는 롤-투-롤(roll-to-roll) 프로세스들이 가능하다.
제 1 세대 카피들(175) 또는 상기 제 1 세대 카피들로부터 생성된 제 2 세대 카피들(176)은 공지된 타일링 기술들을 사용하여 도 66에 추가로 도시된 것과 같이 서로 타일링될 수 있다. 타일링된 카피들(177) 또는 상기 타일링된 카피들로부터 생성된 제 1 또는 제 2 세대 패턴(178 또는 179) 내의 광학 엘리먼트 형태들(비도시)은 그 후에 당업계에 공지된 것과 같은 증착 프로세스, 몰딩 프로세스, 고온 압력 프로세스, 엠보싱 프로세스, 압출 프로세스 또는 열 성형 프로세스에 의해 광 재전송 필름 또는 다른 광 투과 기판들의 하나 이상의 표면들로 전달될 수 있다.
도 67은 본 발명에 따른 37인치 등급의 액정 디스플레이(LCD) 고해상도 TV를 위한 발광 어셈블리(180)의 개략적인 평면도이다. 참조를 위해, x-y 좌표 시스템(182)이 도시된다. 발광 어셈블리(180)는 대략적으로 81.9cm(x-방향)×46.1cm(y-방향)의 시야 영역을 가지며, 48개의 발광 모듈들(181)을 갖는다. 각각의 발광 모듈(181)은 대략적으로 10.24cm(x-방향)×7.68cm(y-방향)의 시야 영역을 가지며, 즉 4:3의 종횡비를 갖는다. 발광 어셈블리(180)는 LED(들), 광학 엘리먼트들의 패턴을 포함하는 광 투과 기판(들) 및 필요한 경우에 반사기들, 확산기들 및 렌즈형 프리즘 필름들과 같은 다른 광학 필름들 또는 기판들을 포함한다. 상기 크기들은 단지 설명을 위한 것이며, 어셈블리들 및 모듈들에 대하여 다른 크기들 및 종횡 비들이 가능하다.
도 68A는 발광 모듈(181)의 더 상세한 개략적인 평면도이다. 도 68B는 도 68A의 라인 B-B'를 따라 취득된 동일한 발광 모듈(181)의 개략적인 단면도이다. 발광 모듈(181)은 광 투과 기판(182)의 광 입력 표면(188)에 부가된 LED들(183, 184, 185)을 포함한다. 광 추출 광학 엘리먼트들의 패턴은 광 투과 기판 위 또는 내에 위치된다. 상기 예에서, 광학 엘리먼트들의 패턴은 발광 표면(186)에 위치된다. 광학 엘리먼트들의 패턴에 부가하여, 발광 모듈은 확산 필름들, 시트들, 또는 기판들 및 렌즈형 프리즘 필름들, 시트들, 또는 기판들과 같은 다른 광학 필름들, 시트들 또는 기판들을 포함할 수 있다. 광학 기판은 광학 엘리먼트들의 패턴과 다른 광학 필름들, 시트들, 또는 기판들을 완전히 통합하는 다중 층 구조를 가질 수 있다. 광학 기판은 공동 구조를 가지거나, 에어 갭을 가질 수 있다. 선택적으로, 다른 광학 필름들, 시트들 또는 기판들은 발광 모듈들의 어셈블리에 위치될 수 있다. 추가로, 반사기는 광 투과 기판(189)의 후면(189)에 배치될 수 있다.
LED들은 광 입력 표면(188)에 접합되거나 영구적으로 부착되어 에어 갭들은 LED 발광 표면들과 광 입력 표면들(188) 사이에서 실질적으로 제거될 수 있다. 추가로, 바람직한 파장 범위의 광 입력을 향상시키기 위해 광 입력 표면(188)에 반사 방지 코팅을 제공하는 것이 가능하다. 추가로, 바람직한 방들로 광을 재전송하기 위해 광 입력 표면에 마이크로 렌즈 어레이를 제공하는 것이 가능하다. 광 입력 표면(188)을 통해 광 투과 기판에 진입할 때, 광은 전이 영역(187)을 통해 이동하여 발광 표면(186)에 도달한다. 개별 광학 엘리먼트들의 패턴은 발광 표면(186) 또는 후면(189) 위 또는 내부에 형성될 수 있다. 특정한 방향들로 광을 재전송하기 위해 전이 영역(187) 내에서 굴절 지수의 변경을 제공하는 것이 가능하다. 상기 예에서, 광 투과 기판(188)은 LED들로부터 거리가 증가함에 따라 감소하는 두께를 가진 뾰족해지는 프로파일을 갖는다. 실질적으로 일정한 두께의 투과 기판을 가질 수 있다. 기판은 함몰부들, 슬릿들, 홀들, 또는 공동들을 가질 수 있으며, 그 내부에 LED들이 배치될 수 있다. LED들은 바람직하게 그들의 상업적인 이용가능성, 더 빠른 응답 시간 및 긴 수명으로 인해 광원으로서 사용될 수 있지만, 유기 발광 다이오드들(OLEDs)은 특히 OLED 기술들이 완성될 때 사용가능할 수 있다. 추가로, 온 음극형광 램프들(HCFLs), 냉 음극 형광 램프들(CCFLs) 및 외부 전극 형광 램프들(EEFLs)과 같은 형광 램프들은 광원으로서 사용될 수 있다.
발광 어셈블리(180)의 휘도는 도 67에 도시된 것과 같이 발광 어셈블리 위의 가상 라인 A-A'을 따라 측정된다. 도 67A는 케이스 1에서 라인 A-A'를 따른 휘도 L(x)의 그래프를 도시하며, 상기 A-A'를 따른 휘도는 실질적으로 균일한 것으로 관측된다. 휘도는 발광 어셈블리의 모든 LED들이 안정 상태 ON 상태일 때 측정된다. LED들은 규정된 전기 입력(예컨대, 전압, 전류)에 의해 조명되며, 상기 입력들은 LED들 사이에서 변화할 수 있다. LED들 사이에서 전기 입력들이 변화는 광학 출력들에서의 차이들을 보상한다. 규정된 전기 입력 값들은 검색 테이블(LUT)내에 저장될 수 있으며, 상기 테이블 내의 개별 값들은 에이징(aging) 차이를 보상하기 위해 때때로 업데이트될 수 있다. 도 67B는 케이스 2에서 라인 A-A'를 따른 휘도 L(x)의 그래프를 도시하며, 상기 휘도는 평균 휘도값의 규정된 범위 내에 있고, 상기 휘도는 발광 어셈블리의 일 단부의 제 1 종단점(A)으로부터 발광 어셈블리의 대항하는 단부의 제 2 종단점 A'으로 점진적으로 변화한다. 케이스 2는 몇몇 시청자들을 더 만족시키는 외형을 생성하기 위해 디스플레이의 중간 지점 주위에서 약간 더 밝은 LCD TV들을 생산하는 것이 요구될 때 유용하다. 휘도 특징화는 x- 및 y- 방향들로 발광 어셈블리를 교차하는 다수의 가상 라인들에 대하여 실행될 수 있다.
휘도가 원하는 바에 따라 균일하게 생성될 수 없는 종래의 발광 어셈블리들에서, 불균일성을 보상하는 것이 가능하다. 상기 보상은 발광 어셈블리의 휘도 프로파일을 특징으로 하고, 검색 테이블(LUT) 내에 관련 데이터를 저장함으로써 실행될 수 있다. 입력되는 비디오 신호들에는 그 후에 휘도 프로파일 데이터에 따라 결정되는 정정 인자들 k이 곱해진다.
도 69는 발광 모듈들(191A, 191B, 191C)을 포함하는 발광 어셈블리(190)의 개략적인 단면도이다. 각각의 발광 모듈은 적어도 하나의 LED에 의해 조명된다. 좌측 광학 기판(192A)의 우측 에지 영역(194A)은 인접하는 광학 기판(192B)의 LED(193B) 및 전이 영역(196B)으로 연장한다. 유사하게, 광학 기판(192B)의 우측 에저 영역은 우측 광학 기판(192C)의 LED 및 전이 영역으로 연장한다. 광학 기판 위 또는 내의 광학 엘리먼트들의 패턴들은 우측 에지 영역(194A) 및 좌측 에지 영역(195B) 사이에 불연속성들이 최소화되도록 구성된다. 추가로, 상기 배열 방법은 인접하는 광 투과 기판의 더 얇은 영역 아래 LED를 배치시키며, 발광 어셈블리의 전체 두께를 최소화하도록 돕는다.
발광 어셈블리(190)를 형성하기 위한 발광 모듈들(191A, 191B, 191C)의 어레이 내로의 배열은 특정 동적 백라이트 기술을 가능하게 하며, 입력되는 비디오 신호 데이터에 응답하여 백라이트 휘도의 국부화된 실시간 제어가 요구된다. 일 예로서, 도 73에 도시된 것과 같이 적응형 백라이트 디밍(dimming)의 개념을 고려한다. 종래의 기술(230)에서, 백라이트 휘도는 액정으로의 입력 신호가 변조되는 동안 규정된 값으로 유지된다. 적응형 디밍 기술(230)을 사용하여, 비디오 신호가 저-휘도일 때, 종래 기술과 실질적으로 동일한 디스플레이 영상 휘도를 제공하기 위해 액정으로의 입력 신호가 증가되고 백라이트 휘도는 감소된다. 적응형 디밍은 백라이트의 전기적인 전력 소비를 감소시키고, 블랙 레벨을 개선하고, 저휘도 이미지들에 대한 그레이 레벨들의 수를 증가시키는데 유효할 수 있으며, 따라서 비트 깊이를 LCD의 공칭 비트 깊이를 넘도록 개선한다.
적응형 디밍은 0-, 1- 및 2-차원(0D, 1D, 2D) 구성들에서 실시될 수 있다. OD-디밍은 전체 백라이트가 균일하게 디밍되는 것을 의미한다. 1D-디밍(라인 디밍)은 CCFL들, HCFL들, EEFL들에 적합하다. 1-차원 디밍은 LED들의 하나의 열을 디밍함으로써 LED들을 사용하여 실현될 수 있다. 상기 개념은 발광 어셈블리(240)의 개략적인 평면도인 도 74를 참조하여 이해될 수 있다. 발광 어셈블리(240)는 3개의 발광 모듈들로 이루어진 3개의 열들을 포함한다. 예를 들어, 발광 모듈들의 상위 열은 발광 모듈들(241A, 241B, 241C)을 갖는다. 각각 발광 모듈들과 결합된 3개의 LED들이 존재한다. 12개 열의 LED들(열 251~261)이 존재한다. 1-차원 디밍은 LED들의 각각의 열이 LED들이 다른 열들과 독립적으로 어드레싱될 수 있을 때 가능하다. 추가로, 2-차원 디밍은 각 열 내의 3개 LED들 각각이 상기 열 내의 다른 LED들과 독립적으로 어드레싱될 수 있을 때 가능하다. 2-차원 디밍은 LED들 및 OLED들에 적합하다.
적응형 백라이트 부스팅(boosting)은 0-D, 1-D, 2-D에서 실시될 수 있는 또 다른 기술이다. 적응형 백라이트 부스팅에서, 백라이트 휘도는 디스플레이된 이미지 휘도가 증가되도록 증가된다. 적응형 백라이트 부스팅은 적응형 백라이트 디밍과 함께 실시되어야 하는데, 이는 디밍에 의해 생성된 마진(예컨대, 전력 및 시스템 온도)을 필요로 하기 때문이다. 감지된 대비 및 휘도는 증가될 수 있다. 적응형 디밍 및 부스팅에 관한 더 많은 정보를 위해, P. de Greef, et al., "Adaptive scanning, 1-D dimming, and boosting backlight for LCD-TV systems," Journal of the SID1 volume 14, number 12, pp. 1103-1110 (2006) and T. Shiga, et al., "Power saving and enhancement of gray-scale capability of LCD TVs with an adaptive dimming technique," Journal of the SID, volume 16, number 2, pp. 311-316 (2008)를 참조하라.
인가된 구동 전압들에 대한 네마틱(nematic) 액정들의 늦은 응답으로 인해, 이동하는 물체들은 희미한 에지들을 가지는 것으로 보인다. 백라이트들을 스캐닝하여 실현될 수 있는 임펄스 구동은 이미지 품질을 개선할 수 있다. 백라이트 스캐닝은 액정 패널의 어드레스 스캐닝과 동조된다. 픽셀들은 액정 분자들이 규정된 전송 레벨에 도달할 때 백라이트에 의해 조명된다. 그러나, 임펄스 구동은 밝은 이미지들에 대하여 이미지 플리커(flicker)가 보여질 때 불리하다. 이미지 플리커를 감소시키기 위해, 어드레스마다 제 2 광 펄스가 부가될 수 있고, 그 결과 초당 100(PAL 시스템) 또는 120(NTSC 시스템)의 광 펄스들을 발생한다. 상기 경우에 이미지 플리커는 인간의 눈이 일시적인 저역 통과 필터로 기능하기 때문에 감지되지 않는다. 그러나, 이중-펄스 구동 방식에서 이미지들을 이동시키기 위한 이중 에지들은 보여질 수 있다.
적응형 이중 펄스 구동은 밝은 이미지들 내의 이미지 플리커를 감소시키고, 이동하는 이미지들 내의 이중 에지들을 감소시키기 위한 필요성을 해결하기 위해 개발되었다. 적응형 이중 펄스는 0-D, 1-D, 2-D로 구현될 수 있다. 적응형 디밍 및 부스팅에서와 같이, 2-D 적응형 이중 펄스는 개별적으로 제어할 수 있는 LED들의 어레이 또는 개별적으로 제어할 수 있는 LED들의 그룹들과 함께 구현될 수 있다. 플리커 감소가 중요한, 적은 움직임을 가진 밝은 이미지들에 대하여, 백라이트는 이중 펄스 구동시 구동된다. 장면이 밝지 않은 이미지들을 이동시키기 위해, 이중 에지 감소가 중요하며, 단일 펄스 모드에서 백라이트가 구동된다. 단일 펄스 및 이중 펄스 모드들 사이의 전이들은 제 1 펄스에 대하여 제 2 펄스의 위상, 펄스폭 또는 휘도를 점진적으로 변경시킴으로써 실행될 수 있다. 추가로, 몇몇 움직임 및 몇몇 밝기를 포함하는 장면들에서, 단일 펄스 및 이중 펄스 모드들의 보간이 사용된다. 2차원 적응형 이중 펄스는 단일 펄스 및 이중 펄스 사이의 보간이 각각의 독립적으로 제어가능한 발광 영역에 대하여 최적화될 수 있기 때문에 유용하다. 적응형 펄스 구동에 관한 더 많은 정보를 위해, P. de Greef, et al., "Adaptive scanning, 1-D dimming, and boosting backlight for LCD-TV systems," Journal of the SID, volume 14, number 12, pp. 1103-1110 (2006)를 참조하라.
도 70은 발광 모듈들(201, 202, 203)을 포함하는 발광 어셈블리(200)의 개략적인 평면도이다. 발광 모듈들(201 및 203)은 각각 3개의 LED들(204 및 206)에 의해 조명되지만, 발광 모듈(202)은 4개의 LED들(205)에 의해 조명된다. 각각의 발광 모듈이 동일한 개수의 LED들에 의해 조명되어야할 필요는 없다. 도 69 및 70은 LED들이 각각의 발광 모듈의 좌측면을 따라 배열되어 광이 우측으로 방사되도록 하는 실시예들을 도시한다. 모든 LED들이 동일한 방향으로 방사하도록 구성할 필요는 없다. 예를 들어, 도 71에 도시된 것과 같이, LED들 중 몇몇은 반대 방향으로 광을 방사하도록 구성할 수 있다. 도 71은 발광 모듈들(211A, 211B, 211C, 211D)을 포함하는 발광 어셈블리(210)를 도시한다. 발광 모듈들(211A 및 211B)과 결합된 LED들(213A 및 213B)은 광을 우측으로 방사하고, 발광 모듈들(211C 및 211D)과 결합된 LED들(213C 및 213D)은 광을 좌측으로 방사한다. 상기 배열에서, 경계 영역들(모듈 211B의 214B 및 모듈 211C의 214C)은 광학 엘리먼트 패턴에서 불연속성들이 최소화되도록 구성되어야만 한다. 모듈들의 상부 또는 하부 에지들을 따라 LED들을 위치시키는 것이 가능하다. 추가로, 서로 다른 방향으로 광을 전송하기 위해 몇몇 LED들을 다른 LED들과 다른 각도로 향하게 할 수 있다. 삼각형과 같이 직사각형과는 다른 광학 기판 형태들을 사용할 수 있다.
도 68A는 LED들(183, 184, 185)이 백색 LED들인 일 실시예를 도시한다. 종래의 컬러 LCD에서, 백생광은 LCD 패널 기판 위의 컬러 필터 어레이를 조명한다. 컬러 필터 어레이를 가지지 않는 액정 패널이 각각의 컬러 컴포넌트(예컨대, 적색, 녹색, 청색)에 의해 순차적으로 조명되는 컬러 시퀀스 LCD들을 개발하기 위한 관심이 증가하고 있다. 컬러 시퀀스 LCD의 장점들은 더 높은 광학 효율, 더 높은 구경비 및 더 높은 해상도를 포함한다. 그러나, 상기 기술은 과구동하는 네마틱 액정들에서 더 빠른 액정 스위칭이 달성될 수 있어야 하고, CCFL들의 응답 시간이 매우 길어야 한다. LED 백라이트들의 개발 및 고속-스위칭 광학 보상 벤드(OCB) 모드는 컬러 시퀀셜 LCD들의 상업적인 개발에 중요하다. 컬러 시퀀셜 LCD들 및 OCB 모드에 관한 더 많은 정보를 위하여, T. Ishinabe, et al., "High-performance OCB-mode field-sequential-color LCD," Journal of the SID, volume 16, number 2, pp. 251-256 (2008)를 참조하라.
도 75는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 모듈(270)의 개략적인 평면도이며, 광학 기판은 하기와 같은 다수의 LED들에 의해 조명된다: 적색 LED들(271R 및 272R), 녹색 LED들(271G 및 272G), 청색 LED들(271B 및 272B). 발광 모듈들은 도 67에 개략적으로 도시된 종류의 발광 어셈블리 내에 조립될 수 있다. 휘도 프로파일은 도 67A 및 67B를 참조하여 전술된 것과 같은 백색광과 유사한 방식의 특징을 가질 수 있다. 다시 말해서, 규정된 전기 입력들로 모든 LED들이 조명될 때, 휘도 프로파일은 도 67A에 도시된 것과 같이 실질적으로 균일하거나, 휘도는 규정된 범위의 평균 휘도값 내에 있을 수 있고, 휘도는 도 67B에 도시된 것과 같이 발광 어셈블리의 일 단부의 제 1 종단점 A로부터 발광 어셈블리의 대향하는 단부의 제 2 종단점 A'로 점진적으로 변화할 수 있다. 적색 LED들, 녹색 LED들 또는 적색 LED들이 조명될 때 유사한 휘도 프로파일들이 획득될 수 있다. 추가로, 모든 LED들이 조명될 때, 가시광은 발광 어셈블리 위의 어느 곳에서든지 백색으로 보여야 한다. 컬러-시퀀스 LCD를 생성하기 위해, 각각의 컬러의 LED들은 독립적으로 어드레싱될 수 있어야 한다.
컴포넌트 컬러들의 개별적으로 어드레싱할 수 있는 광원들을 가진 백라이트 어셈블리들 내에 각각의 개별 컬러 컴포넌트(예컨대, 적색, 녹색 및 청색)에 대하여 적응형 디밍 및 부스팅이 실행될 수 있다. 전술된 것과 같이, 개별적으로 어드레싱할 수 있는 컴포넌트 컬러들을 가진 백라이트 어셈블리들은 컬러 시퀀스 LCD들 내에서 사용된다. 또한 컴포넌트 컬러 광원 및 백색 광원들의 조합(예컨대, 적색, 녹색, 청색 및 백색)을 가진 백라이트 어셈블리들 내에 적응형 디밍 및 부스팅이 사용될 수 있다. 개별 컴포넌트 컬러들에 대한 적응형 디밍 및 부스팅은 0-D, 1-D, 2-D에서 실행될 수 있다.
도 72는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학 어셈블리(230)의 개략적인 단면도이다. 광학 기판(231)이 반복성의 뾰족해지는 단면의 프로파일 또는 톱날형 단면의 프로파일을 가짐에 유의하자. 광학 기판(231)은 도 66에 개략적으로 도시된 것과 같이 하기의 단계들을 포함하는 프로세스에 의해 제작될 수 있다. 먼저, 광학 엘리먼트 패턴을 가진 마스터가 준비되고, 그 후에 역 패턴을 가진 마스터의 1세대 전기 성형 카피(175)가 준비된다. 몰드의 일부분으로서 1세대 전기 성형 카피(175)를 사용하는 광학 기판이 준비될 때, 결과적인 광학 기판은 도 69에 도시된 종류가 될 수 있다. 그러나, 상기 예에서, 원래의 패턴을 가진 2세대 전기 성형 카피들(176)이 형성되고, 타일 어셈블리(177)를 형성하도록 타일링된다. 타일 어셈블리의 역 패턴을 가진 타일 어셈블리의 1세대 전기 성형 카피(178)가 형성되고, 그 후에 몰드의 일부분으로서 타일 어셈블리의 1세대 전기 성형 카피(178)를 사용하여 도 72의 광학 기판(231)이 형성된다. 추가로, 광학 어셈블리(230)는 LED들(235, 236, 237)을 개별 광 입력 표면들(232, 233, 234)에 부착함으로써 제작된다. 상기 접근 방식의 장점은 광학 기판들을 조립할 때 다량의 기계 조립 작업이 제거된다는 것이다.
도 76은 광 투과 기판(281) 및 발광 다이오드(LED; 284)를 포함하는 발광 모듈(280)의 개략적인 평면도이다. 도 76A는 도 76의 라인 A-A'을 따른 개략적인 단면도이다. 광 투과 기판(281)은 기판 내의 슬롯들, 공동들, 또는 홀들을 제외하고는 서로 실질적으로 평행한 2개의 주요한 평면들(281T 및 281B)과 함께 실질적으로 편평하다. 광 투과 기판(281)은 2개의 주요 평면들(281T 및 281B) 사이에서 완전히 연장하는 2개의 슬롯들, 공동들 또는 홀들(282 및 285)을 갖는다. LED(284)는 슬롯, 공동 또는 홀(282) 내에 위치되고, 광 투과 기판의 광 입력 표면(283)과 실질적으로 병렬이고 인접하는 발광 표면(288)을 갖는다. LED(284)는 접착물에 의해 광 입력 표면(283)에 점착될 수 있다. 예컨대, 주요 평면(281B) 밑에 위치될 수 있는 회로판(비도시)에 의해 LED(284)로의 전기적인 접속들이 형성될 수 있다. 상기 실시예에서, 다른 슬롯, 공동 또는 홀(285)은 임의의 광원들을 포함하지 않는다. 또 다른 실시예에서, 또 다른 LED가 슬롯, 공동 또는 홀(285) 내에 위치될 수 있다. 슬롯, 공동 또는 홀(285)은 LED(284)로부터의 광을 원하는 방향들로 재전송하는 기능을 하는 비확산 굴절면들(287 및 289)을 포함한다. 상기 특징은 선택된 영역들 내에 조명이 요구되는 애플리케이션들에 유용하다. 예를 들어, 멤브레인 스위치들은 전자 기기들의 키보드들 및 키패드들을 형성하도록 널리 사용된다. 키보드들 및 키패드들 내에 발광 어셈블리에 의해 조명되는 알파벳 또는 다른 문자들의 오버레이가 발생한다. 전자 기기들은 멤브레인 스위치들이 아닌 조명되는 영역들을 가질 수 있다. 예를 들어, 노트북 PC는 전력 상태 및 무선 네트워크로의 접속 상태에 관한 표시를 조명할 수 있다. 몇몇 경우에, 하나의 발광 어셈블리는 멤브레인 스위치 영역(키보드 또는 키패드) 및 비-멤브레인 스위치 조명 영역을 위해 제공될 수 있다. 따라서, 본 발명의 발광 어셈블리들은 키보드들, 키패드들, 멤브레인 스위치들 및 다른 조명된 표시들을 조명하기 위해 사용될 수 있다.
추가로, 선택된 영역들의 조명이 필요한 자동차 애플리케이션들이 존재한다. 예컨대, 발광 어셈블리는 서로 다른 기어 쉬프트 선택 위치들(예컨대, P, R, N, D, L)을 표시하고, 계기판을 조명하기 위해 사용될 수 있다. 상기 경우들에서, 발광 어셈블리에 의해 조명되는 그래픽 및 알파벳 오버레이들이 존재한다.
도 77은 광 투과 기판(291)을 포함하는 발광 모듈(290)의 개략적인 저면도이다. 광 투과 기판(291) 내의 강조되는 하이라이트 부분은 광 투과 기판(291)의 길이 및 폭과 비교하여 상대적으로 작은 길이 및 폭을 가지는 선택된 부분(301)이다. 기판 부분(301)은 도 78에 더 상세히 도시된다.
도 78은 광 투과 기판 부분(301)의 개략적인 저면도이다. 기판 부분(301)은 기판 내의 함몰부(302) 및 상기 함몰부 내에 위치된 발광 다이오드(304)를 포함한다. 도 78A는 도 78의 라인 A-A'을 따른 개략적인 단면도이다. 기판은 함몰부를 제외하고 서로 실질적으로 병렬인 2개의 주요 평면들(301T 및 301B)을 갖는다. 함몰부(302)는 주요 평면(301B)으로부터 부분적으로 주요 평면(301T) 쪽으로 연장한다. LED(304)는 기판의 광 입력면(303)과 실질적으로 병렬인 발광 표면(308)을 갖는다. 따라서, LED 발광 표면(308) 및 기판 광 입력면(303)은 실질적으로 2개의 주요 평면들(301T 및 301B)과 수직한다.
다른 LED 배치들이 가능하다. 도 78B는 또 다른 실시예에 다른 광 투과 기판 부분(311)의 개략적인 단면도이다. 기판 부분(311)은 2개의 주요 평면들(311T 및 311B) 및 프리즘 광 입력면(313)을 가진 기판 내의 함몰부(312)를 갖는다. LED(314)는 그 광 방사면(318)이 기판의 주요 평면들(311T 및 311B)과 병렬이고, 프리즘 표면(313)과 함께 정렬되도록 배치된다. 추가로, LED(314)는 그 광 출력의 일부분이 프리즘 표면(313)의 우측으로 입력되고 광 출력의 나머지 부분이 프리즘 표면(313)의 좌측으로 입력되도록 배치된다.
도 79는 또 다른 실시예에 따른 광 투과 기판 부분(321)의 개략적인 저면도이다. 도 79A는 도 79의 라인 A-A'를 따른 개략적인 단면도이다. 기판 부분(321)은 주요 평면(321B) 위에 마이크로 렌즈로서 기능하는 돌출부(326)를 포함한다. 기판은 상기 돌출부를 제외하고 실질적으로 서로 병렬인 2개의 주요 평면들(321T 및 321B)을 갖는다. 돌출부(326)는 2개의 주요 평면들과 수직하는 광 입력면(323)을 포함한다. LED(324)는 발광 표면(328)이 기판의 광 입력면(323)과 병렬이고 함께 정렬되도록 배치된다.
도 79B는 또 다른 실시예에 따른 기판 부분(331)의 개략적인 단면도이다. 기판 부분(331)은 마이크로 렌즈로서 기능하는 주요 평면(331B)위의 돌출부(336) 및 돌출부의 광 입력면(333)과 병렬이고 함께 정렬되는 발광 표면(338)과 함께 배치된 LED(334)를 포함한다. 상기 특징들은 도 79A의 특징들과 실질적으로 동일하다. 추가로, 주요 평면(331T) 내에 함몰부(332)가 존재한다. 함몰부(332)는 전체 내부 반사에 의해 기판 내에서 전파하는 광의 양을 증가시키는 기능을 한다.
도 79C는 또 다른 실시예에 따른 기판 부분(341)의 개략적인 단면도이다. 기판 부분(341)은 마이크로 렌즈로서 기능하는 주요 평면(341B) 위의 돌출부(346) 및 LED(344)를 포함한다. 돌출부(346)는 그 광 입력면(343)이 주요 평면들(341T 및 341B)와 관련하여 빗각을 이루도록 하는 형태이다. 추가로, LED(344)는 그 발광 표면(348)이 광 입력면(343)과 실질적으로 병렬이거나 함께 정렬되도록 배치된다.
액정 디스플레이들에 대한 백라이팅에 부가하여, 본 발명의 발광 어셈블리들은 키보드들, 키패드들 및 다른 멤브레인 스위치 애플리케이션들에서 사용될 수 있다. 추가로, 발광 어셈블리들은 그래픽 또는 문자 오버레이들이 상기 발광 어셈블리들에 의해 조명되는 애플리케이션들에서 사용될 수 있다. 이들의 예는, 컴퓨터들 및 다른 전자 제품들에서의 상태 표시, 자동차의 기어 쉬프트 선택 표시 및 자동차의 계기판 조명을 포함한다. 본 발명의 발광 어셈블리들은 전조등, 후미등, 브레이크등, 안개등 및 회전 신호들과 같은 자동차의 외부 점등을 위해 사용될 수 있다. 추가로, 발광 어셈블리들은 가정 및 빌딩의 천장 조명 및 책상 조명과 같은 다른 일반적인 조명 애플리케이션들을 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 신규하고 창의적인 양상들은 하기에 문자 표기된 조항들에서 제시된다.
A1. 광 투과 기판 위 또는 내부에 상기 기판의 폭 및 길이와 관련하여 매우 작은 광학 엘리먼트들의 패턴을 형성할 때 사용하기 위한 겹치거나, 교차하거나, 맞물리는 광학 엘리먼트 형태들의 실질적으로 랜덤한 패턴을 형성하는 방법으로서,
마스터의 적어도 하나의 에지를 제외하고 실질적으로 랜덤한 겹치거나, 교차하거나 맞물리는 광학 엘리먼트 형태들의 패턴을 가진 마스터를 형성하는 단계 - 상기 광학 엘리먼트 형태들은 다른 에지를 따른 광학 엘리먼트 형태들과 실질적으로 매치됨 - , 상기 마스터의 카피들을 생성하는 단계, 및 상기 카피들의 에지들이 만나는 더 큰 패턴에서 최소한의 불연속성들을 가지는 더 큰 패턴의 광학 엘리먼트 형태들을 생성하기 위해 에지들을 따라 정렬된 광학 엘리먼트 형태들과 함께 카피들을 타일링하는 단계를 포함하는 방법.
A2. A1에 있어서, 상기 마스터의 에지들은 그 배치와 형태가 서로 실질적으로 동일한 개별 에지들을 따른 광학 엘리먼트 형태들 가지는 에지들을 절단하거나 트리밍함으로써 형성되는 방법.
A3. A1 및 A2에 있어서, 상기 마스터의 에지들은 정렬될 때 상기 에지들을 따라 광학 엘리먼트 형태들에서 최소한의 불연속성들을 제공하는 적어도 몇몇의 부분적인 광학 엘리먼트 형태들을 가지는 방법.
A4. A1 내지 A3 중 어느 하나에 있어서, 상기 마스터는 편평한 기판 내, 구부러진 기판 내, 또는 롤(roll) 위에 형성되는 방법.
A5. A1 내지 A4 중 어느 하나에 있어서, 상기 광학 엘리먼트 형태들은 상기 패턴을 포함하는 마스터의 적어도 일부분의 전체 표면을 실질적으로 커버하는 방법.
A6. A1 내지 A5 중 어느 하나에 있어서, 상기 카피들은 상기 마스터의 1세대 카피들인 방법.
A7. A1 내지 A5 중 어느 하나에 있어서, 상기 카피들은 상기 마스터의 2세대 카피들인 방법.
A8. A1 내지 A5 중 어느 하나에 있어서, 상기 카피들은 상기 마스터로부터 증착 프로세스에 의해 형성되는 방법.
A9. A1 내지 A5 중 어느 하나에 있어서, 상기 카피들은 상기 마스터로부터 몰딩 프로세스, 고온 압력 프로세스, 또는 엠보싱 프로세스에 의해 형성되는 방법.
A10. A1 내지 A5 중 어느 하나에 있어서, 상기 카피들은 상기 마스터 내의 광학 엘리먼트 형태들에 카피 물질을 가열하고 압축함으로써 형성되는 방법.
A11. A1 내지 A5 중 어느 하나에 있어서, 상기 카피들은 상기 마스터 내의 광학 엘리먼트 형태들에 유동적인 물질을 경화하거나 응고하여 적용하고, 상기 마스터로부터 경화되거나 응고된 물질을 제거함으로써 형성되는 방법.
A12. A1에 있어서, 상기 유동적인 물질은 자가-경화 물질, 가열 경화 물질 또는 자외선 또는 방사 경화 물질인 방법.
A13. A1 내지 A12 중 어느 하나에 있어서, 상기 마스터 내의 광학 엘리먼트 형태들의 패턴은 방사 패턴인 방법.
A14. A1 내지 A12 중 어느 하나에 있어서, 상기 마스터는 직사각형 형태이고, 상기 마스터의 카피들은 더 큰 패턴을 생성하기 위해 2개의 에지들에서 타일링되는 방법.
A15. A1 내지 A12 중 어느 하나에 있어서, 상기 마스터는 직사각형 형태이고, 상기 마스터의 카피들 중 적어도 몇몇은 더 큰 패턴을 생성하기 위해 4개의 에지들에서 타일링되는 방법.
A16. A1 내지 A12 중 어느 하나에 있어서, 상기 마스터는 삼각형 형태이고, 상기 마스터의 카피들은 더 큰 패턴을 생성하기 위해 단 2개의 에지들에서 타일링되는 방법.
A17. A1 내지 A12 중 어느 하나에 있어서, 상기 마스터는 스트립이고, 상기 마스터의 카피들은 더 큰 패턴을 생성하기 위해 단 2개의 에지들에서 타일링되는 방법.
A18. 광 투과 기판 위 또는 내부에 상기 기판의 폭 및 길이와 관련하여 매우 작은 겹치거나, 교차하거나, 맞물리는 광학 엘리먼트들의 실질적으로 랜덤한 패턴을 형성하는 방법으로서,
마스터의 적어도 하나의 에지를 제외하고 실질적으로 랜덤한 겹치거나, 교차하거나 맞물리는 광학 엘리먼트 형태들의 패턴을 가진 마스터를 형성하는 단계 - 상기 광학 엘리먼트 형태들은 다른 에지를 따른 광학 엘리먼트 형태들과 실질적으로 매치됨 - , 상기 마스터의 카피들을 생성하는 단계, 및 상기 카피들의 에지들이 만나는 더 큰 패턴에서 최소한의 불연속성들을 가지는 더 큰 패턴의 광학 엘리먼트 형태들을 생성하기 위해 에지들을 따라 정렬된 광학 엘리먼트 형태들과 함께 카피들을 타일링하는 단계를 포함하는 방법.
A19. A18에 있어서, 상기 광 투과 기판 위 또는 내부에 해당 패턴의 광학 엘리먼트들을 형성하기 위해 상기 카피들 위에 더 큰 패턴의 광학 엘리먼트 형태들을 사용하는 단계를 더 포함하는 방법.
A20. A18 및 A19에 있어서, 상기 광학 엘리먼트 형태들의 패턴은 증착 프로세스, 몰딩 프로세스, 고온 압력 프로세스 또는 엠보싱 프로세스에 의해 상기 기판 위 또는 내부에 형성되는 방법.
A21. A18 내지 A20 중 어느 하나에 있어서, 상기 마스터의 에지들은 그 배치와 형태가 서로 실질적으로 동일한 개별 에지들을 따른 광학 엘리먼트 형태들 가지는 에지들을 절단하거나 트리밍함으로써 형성되는 방법.
A22. A18 또는 A21에 있어서, 상기 마스터의 에지들은 정렬될 때 상기 에지들을 따라 광학 엘리먼트 형태들에서 최소한의 불연속성들을 제공하는 적어도 몇몇의 부분적인 광학 엘리먼트 형태들을 가지는 방법.
A23. A18 내지 A22 중 어느 하나에 있어서, 상기 마스터는 편평한 기판 내, 구부러진 기판 내, 또는 롤(roll) 위에 형성되는 방법.
A24. A18 내지 A23 중 어느 하나에 있어서, 상기 광학 엘리먼트 형태들은 상기 패턴을 포함하는 마스터의 적어도 일부분의 전체 표면을 실질적으로 커버하는 방법.
A25. A18 내지 A24 중 어느 하나에 있어서, 상기 카피들은 상기 마스터의 1세대 카피들인 방법.
A26. A18 내지 A24 중 어느 하나에 있어서, 상기 카피들은 상기 마스터의 2세대 카피들인 방법.
A27. A18 내지 A24 중 어느 하나에 있어서, 상기 카피들은 상기 마스터로부터 증착 프로세스에 의해 형성되는 방법.
A28. A18 내지 A24 중 어느 하나에 있어서, 상기 카피들은 상기 마스터로부터 몰딩 프로세스, 고온 압력 프로세스, 또는 엠보싱 프로세스에 의해 형성되는 방법.
A29. A18 내지 A24 중 어느 하나에 있어서, 상기 카피들은 상기 마스터 내의 광학 엘리먼트 형태들에 카피 물질을 가열하고 압축함으로써 형성되는 방법.
A30. A18 내지 A24 중 어느 하나에 있어서, 상기 카피들은 상기 마스터 내의 광학 엘리먼트 형태들에 유동적인 물질을 경화하거나 응고하여 적용하고, 상기 마스터로부터 경화되거나 응고된 물질을 제거함으로써 형성되는 방법.
A31. A30에 있어서, 상기 유동적인 물질은 자가-경화 물질, 가열 경화 물질 또는 자외선 또는 방사 경화 물질인 방법.
B32. 광 투과 기판 위 또는 내부에 상기 기판의 폭 및 길이와 관련하여 매우 작은 광학 엘리먼트들의 패턴을 형성할 때 사용하기 위한 겹치거나, 교차하거나, 맞물리는 광학 엘리먼트 형태들의 반복 패턴을 형성하는 방법으로서,
마스터의 적어도 하나의 에지를 제외하고 반복하는 겹치거나, 교차하거나 맞물리는 광학 엘리먼트 형태들의 패턴을 가진 마스터를 형성하는 단계 - 상기 광학 엘리먼트 형태들은 다른 에지를 따른 광학 엘리먼트 형태들과 실질적으로 매치됨 - , 상기 마스터의 카피들을 생성하는 단계, 및 상기 카피들의 에지들이 만나는 더 큰 패턴에서 최소한의 불연속성들을 가지는 더 큰 패턴의 광학 엘리먼트 형태들을 생성하기 위해 에지들을 따라 정렬된 광학 엘리먼트 형태들과 함께 카피들을 타일링하는 단계를 포함하는 방법.
B33. B32에 있어서, 상기 마스터의 에지들은 그 배치와 형태가 서로 실질적으로 동일한 개별 에지들을 따른 광학 엘리먼트 형태들 가지는 에지들을 절단하거나 트리밍함으로써 형성되는 방법.
B34. B32 및 B33에 있어서, 상기 마스터의 에지들은 정렬될 때 상기 에지들을 따라 광학 엘리먼트 형태들에서 최소한의 불연속성들을 제공하는 적어도 몇몇의 부분적인 광학 엘리먼트 형태들을 가지는 방법.
B35. B32 내지 B34 중 어느 하나에 있어서, 상기 마스터는 편평한 기판 내, 구부러진 기판 내, 또는 롤(roll) 위에 형성되는 방법.
B36. B32 내지 B34 중 어느 하나에 있어서, 상기 카피들은 상기 마스터로부터 몰딩 프로세스, 고온 압력 프로세스, 또는 엠보싱 프로세스에 의해 형성되는 방법.
B37. B32 내지 B34 중 어느 하나에 있어서, 상기 카피들은 상기 마스터 내의 광학 엘리먼트 형태들에 카피 물질을 가열하고 압축함으로써 형성되는 방법.
B38. B32 내지 B34 중 어느 하나에 있어서, 상기 카피들은 상기 마스터 내의 광학 엘리먼트 형태들에 유동적인 물질을 경화하거나 응고하여 적용하고, 상기 마스터로부터 경화되거나 응고된 물질을 제거함으로써 형성되는 방법.
B39. B38에 있어서, 상기 유동적인 물질은 자가-경화 물질, 가열 경화 물질 또는 자외선 또는 방사 경화 물질인 방법.
A40. 광 투과 기판 위 또는 내부에 상기 기판의 폭 및 길이와 관련하여 매우 작은 광학 엘리먼트들의 패턴을 형성할 때 사용하기 위한 광학 엘리먼트 형태들의 실질적으로 랜덤한 패턴을 형성하는 방법으로서,
마스터의 적어도 하나의 에지를 제외하고 실질적으로 랜덤한 광학 엘리먼트 형태들의 패턴을 가진 마스터를 형성하는 단계 - 상기 광학 엘리먼트 형태들은 다른 에지를 따른 광학 엘리먼트 형태들과 실질적으로 매치됨 - , 상기 마스터의 카피들을 생성하는 단계, 및 상기 카피들의 에지들이 만나는 더 큰 패턴에서 최소한의 불연속성들을 가지는 더 큰 패턴의 광학 엘리먼트 형태들을 생성하기 위해 에지들을 따라 정렬된 광학 엘리먼트 형태들과 함께 카피들을 타일링하는 단계를 포함하는 방법.
A41. A40에 있어서, 상기 마스터의 에지들은 그 배치와 형태가 서로 실질적으로 동일한 개별 에지들을 따른 광학 엘리먼트 형태들 가지는 에지들을 절단하거나 트리밍함으로써 형성되는 방법.
A42. A40 및 A41에 있어서, 상기 마스터의 에지들은 정렬될 때 상기 에지들을 따라 광학 엘리먼트 형태들에서 최소한의 불연속성들을 제공하는 적어도 몇몇의 부분적인 광학 엘리먼트 형태들을 가지는 방법.
A43. A0 내지 A42 중 어느 하나에 있어서, 상기 마스터는 편평한 기판 내, 구부러진 기판 내, 또는 롤(roll) 위에 형성되는 방법.
A44. A40 내지 A42 중 어느 하나에 있어서, 상기 카피들은 상기 마스터로부터 몰딩 프로세스, 고온 압력 프로세스, 또는 엠보싱 프로세스에 의해 형성되는 방법.
A45. A40 내지 A42 중 어느 하나에 있어서, 상기 카피들은 상기 마스터 내의 광학 엘리먼트 형태들에 카피 물질을 가열하고 압축함으로써 형성되는 방법.
A46. A40 내지 A42 중 어느 하나에 있어서, 상기 카피들은 상기 마스터 내의 광학 엘리먼트 형태들에 유동적인 물질을 경화하거나 응고하여 적용하고, 상기 마스터로부터 경화되거나 응고된 물질을 제거함으로써 형성되는 방법.
A47. A46에 있어서, 상기 유동적인 물질은 자가-경화 물질, 가열 경화 물질 또는 자외선 또는 방사 경화 물질인 방법.
C48. 광 투과 기판, 필름 또는 시트 위 또는 내부에 광학 엘리먼트들의 패턴을 가진 광 투과 기판, 필름 또는 기판으로서, 상기 패턴은 상기 기판, 필름 또는 시트의 적어도 하나의 에지를 제외하고 실질적으로 랜덤하고, 상기 광학 엘리먼트들은 상기 기판, 필름, 또는 시트의 또 다른 에지를 따른 광학 엘리먼트 형태들과 실질적으로 매치되는 형태들을 가지는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C49. C48에 있어서, 상기 광학 엘리먼트들 중 적어도 몇몇은 겹치거나, 교차하거나 맞물리는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C50. C48 및 C49에 있어서, 실질적으로 직사각형인 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C51. C48 내지 C50 중 어느 하나에 있어서, 상기 광학 엘리먼트들은 상기 기판, 필름 또는 시트의 전체 표면을 실질적으로 커버하는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C52. C48 내지 C51 중 어느 하나에 있어서, 상기 광학 엘리먼트들의 패턴은 방사 패턴으로 변형되는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C53. C48 내지 C52 중 어느 하나에 있어서, 에어 갭 또는 공동 구조를 가지는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C54. C48 내지 C53 중 어느 하나에 있어서, 다중 층들을 가지는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C55. C48 내지 C54 중 어느 하나에 있어서, 확산 기판, 필름 또는 시트를 더 포함하는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C56. C48 내지 C55 중 어느 하나에 있어서, 마이크로 렌즈 프리즘 기판, 필름 또는 시트를 더 포함하는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C57. C48 내지 C56 중 어느 하나에 있어서, 반사기 또는 반투과기(transreflector)를 더 포함하는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C58. C54에 있어서, 상기 다중 층들 중 적어도 하나는 상기 다중 층들이 다른 하나와 서로 다른 굴절 지수를 가지는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C59. C48 내지 C58 중 어느 하나에 있어서, 광원으로부터 출력된 광이 상기 기판, 필름 또는 시트에 입력되는 광 입력면을 더 포함하는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C60. C48 내지 C59 중 어느 하나에 있어서, 상기 광 입력면에 반사 방지 코팅을 더 포함하는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C61. C48 내지 C60 중 어느 하나에 있어서, 상기 광 입력면에 마이크로 렌즈 어레이를 더 포함하는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C62. C48 내지 C61 중 어느 하나에 있어서, 상기 기판, 필름 또는 시트 내에 함몰부, 슬릿, 홀 또는 공동을 더 포함하는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C63. C62에 있어서, 상기 함몰부, 슬릿, 홀 또는 공동에 광 입력면이 존재하는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C64. C48 내지 C63 중 어느 하나에 있어서, 상기 기판, 필름 또는 시트는 단일의 또는 반복하는 뾰족해지는 단면의 프로파일을 가지는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C65. C64에 있어서, 상기 광 입력면은 상기 기판, 필름 또는 시트의 두꺼운 단부에 위치되는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C66. 광 투과 기판, 필름 또는 시트 위 또는 내부에 광학 엘리먼트들의 패턴을 가지는 광 투과 기판, 필름 또는 시트로서, 상기 패턴은 2개의 랜덤하게 패턴화된 영역들 사이에 위치된 경계 영역을 제외하고 실질적으로 랜덤한 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C67. C66에 있어서, 각각 2개의 랜덤하게 패턴화된 영역들 사이에 위치되는 적어도 하나의 제 1 경계 영역 및 제 2 경계 영역을 포함하고, 상기 각각의 경계 영역은 상기 광학 엘리먼트들 내에서 불연속성들의 패턴을 가지고, 상기 제 1 경계 영역 내의 불연속성들의 패턴은 상기 제 2 경계 영역 내의 불연속성들의 패턴과 실질적으로 매치되는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C68. C66 및 C67에 있어서, 상기 광학 엘리먼트들은 겹치거나, 교차하거나, 맞물리는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C69. C66 내지 C68 중 어느 하나에 있어서, 실질적으로 직사각형인 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C70. C66 내지 C69 중 어느 하나에 있어서, 상기 광학 엘리먼트들은 상기 기판, 필름 또는 시트의 전체 표면을 실질적으로 커버하는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C71. C66 내지 C70 중 어느 하나에 있어서, 상기 광학 엘리먼트들의 패턴은 방사 패턴으로 변형되는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C72. C66 내지 C71 중 어느 하나에 있어서, 에어 갭 또는 공동 구조를 가지는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C73. C66 내지 C72 중 어느 하나에 있어서, 다중 층들을 가지는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C74. C66 내지 C73 중 어느 하나에 있어서, 확산 기판, 필름 또는 시트를 더 포함하는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C75. C66 내지 C74 중 어느 하나에 있어서, 마이크로 렌즈 프리즘 기판, 필름 또는 시트를 더 포함하는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C76. C66 내지 C75 중 어느 하나에 있어서, 반사기 또는 반투과기(transreflector)를 더 포함하는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C77. C73에 있어서, 상기 다중 층들 중 적어도 하나는 상기 다중 층들이 다른 하나와 서로 다른 굴절 지수를 가지는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C78. C66 내지 C77 중 어느 하나에 있어서, 광원으로부터 출력된 광이 상기 기판, 필름 또는 시트에 입력되는 광 입력면을 더 포함하는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C79. C66 내지 C78 중 어느 하나에 있어서, 상기 광 입력면에 반사 방지 코팅을 더 포함하는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C80. C66 내지 C79 중 어느 하나에 있어서, 상기 광 입력면에 마이크로 렌즈 어레이를 더 포함하는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C81. C66 내지 C80 중 어느 하나에 있어서, 상기 기판, 필름 또는 시트 내에 함몰부, 슬릿, 홀 또는 공동을 더 포함하는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C82. C81에 있어서, 상기 함몰부, 슬릿, 홀 또는 공동에 광 입력면이 존재하는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C83. C66 내지 C82 중 어느 하나에 있어서, 상기 기판, 필름 또는 시트는 단일의 또는 반복하는 뾰족해지는 단면의 프로파일을 가지는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
C84. C83에 있어서, 상기 광 입력면은 상기 기판, 필름 또는 시트의 두꺼운 단부에 위치되는 광 투과 기판, 필름 또는 시트.
D85. 발광 어셈블리로서,
적어도 하나의 광 투과 기판, 필름 또는 시트 위 또는 내부에 광학 엘리먼트들의 패턴 - 상기 패턴은 상기 기판, 필름 또는 시트의 2개의 랜덤하게 패턴화된 영역들 사이에 위치된 경계 영역을 제외하고 실질적으로 랜덤함 - 을 가지는 적어도 하나의 광 투과 기판, 필름 또는 시트; 및 상기 기판, 필름 또는 시트로 광을 방사하도록 구성된 적어도 하나의 광원을 포함하며, 상기 발광 어셈블리는 상기 광학 엘리먼트들의 패턴을 통해 광을 방사하고, 규정된 범위의 평균 휘도값 내에 있는 휘도 프로파일을 생성하도록 구성되며, 상기 휘도는 상기 발광 어셈블리의 일 단부의 제 1 종단점으로부터 상기 발광 어셈블리의 대향 단부의 제 2 종단점으로 점진적으로 변화하는 발광 어셈블리.
D86. D85에 있어서, 상기 광원은 발광 다이오드들(LEDs), 유기 발광 다이오드들(OLEDs), 열음극 형광 램프들(HCFLs), 냉음극 형광 램프들(CCFLs) 및 외부 전극 형광 램프들(EEFLs)을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 발광 어셈블리.
D87. D85 및 D86에 있어서, 상기 광원은 측면 방사 LED인 발광 어셈블리.
D88. D87에 있어서, 상기 광 투과 기판, 필름 또는 시트는 광 입력면을 가지고, 상기 측면 방사 LED는 그 광 방사면이 광 입력면에 인접하도록 배치되는 발광 어셈블리.
D89. D85 내지 D88 중 어느 하나에 있어서, 상기 LED는 상기 광 입력면에 접착되는 발광 어셈블리.
D90. 발광 어셈블리로서,
다수의 광 투과 기판들, 필름들 또는 시트들 - 상기 기판들, 필름들 또는 시트들은 상기 기판들, 필름들 또는 시트들 위 또는 내부에 상기 기판들, 필름들 또는 시트들의 적어도 하나의 에지를 제외하고 실질적으로 랜덤한 광학 엘리먼트들의 패턴을 가지며, 상기 광학 엘리먼트들은 인접한 기판, 필름, 또는 시트의 또다른 에지를 따른 광학 엘리먼트 형태들과 매치되는 형태들을 가짐 - ; 및
상기 기판들, 필름들 또는 시트들 중 적어도 하나로 광을 방사하도록 구성된 적어도 하나의 광원을 포함하며,
상기 발광 어셈블리는 상기 광학 엘리먼트들의 패턴을 통해 광을 방사하고, 규정된 범위의 평균 휘도값 내에 있는 휘도 프로파일을 생성하도록 구성되며, 상기 휘도는 상기 발광 어셈블리의 일 단부의 제 1 종단점으로부터 상기 발광 어셈블리의 대향 단부의 제 2 종단점으로 점진적으로 변화하는 발광 어셈블리.
D91. D90에 있어서, 상기 광원은 반도체 발광 다이오드들(LEDs), 유기 발광 다이오드들(OLEDs), 열음극 형광 램프들(HCFLs), 냉음극 형광 램프들(CCFLs) 및 외부 전극 형광 램프들(EEFLs)을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 발광 어셈블리.
D92. D90 및 D91에 있어서, 상기 광원은 측면 방사 LED인 발광 어셈블리.
D93. D92에 있어서, 상기 광 투과 기판, 필름 또는 시트는 광 입력면을 가지고, 상기 측면 방사 LED는 그 광 방사면이 광 입력면에 인접하도록 배치되는 발광 어셈블리.
D94. D90 내지 D93 중 어느 하나에 있어서, 상기 LED는 상기 광 입력면에 접착되는 발광 어셈블리.
D95. D90 및 D91에 있어서, 상기 적어도 2개의 인접하는 기판들, 필름들 또는 시트들은 각각 뾰족해지는 단면의 프로파일을 가지며, 따라서 적어도 하나의 광원은 상기 적어도 2개의 인접하는 기판들, 필름들 또는 시트들의 각각의 두꺼운 단부에 인접하게 배치되며, 상기 적어도 2개의 인접하는 기판들, 필름들 또는 시트들 중 제 1 기판, 필름 또는 시트의 얇은 단부는 상기 광원 및 상기 적어도 2개의 인접하는 기판들, 필름들 또는 시트들 중 제 2 기판, 필름 또는 시트의 두꺼운 단부는 광원을 지나서 연장하는 발광 어셈블리.
D96. D95에 있어서, 상기 광원들은 측면 방사 LED들인 발광 어셈블리.
D97. 비디오 신호에 응답하여 이미지들을 디스플레이하는 방법으로서,
다수의 광 투과 기판들, 필름들 또는 시트들 - 상기 기판들, 필름들 또는 시트들 각각은 상기 기판들, 필름들 또는 시트들 위 또는 내부에 상기 기판들, 필름들 또는 시트들의 각각의 적어도 하나의 에지를 제외하고 실질적으로 랜덤한 적어도 하나의 광학 엘리먼트 패턴을 가지며, 상기 광학 엘리먼트들은 인접한 기판, 필름 또는 시트의 인접 에지를 따른 광학 엘리먼트 형태들과 매칭되는 형태들을 가짐 - 및 다수의 광원들 - 상기 각각의 광원은 상기 기판들, 필름들 또는 시트들 중 적어도 하나로 광을 방사하도록 구성됨 - 을 포함하는 발광 어셈블리를 제공하는 단계;
상기 광학 엘리먼트 패턴들을 통해 광을 방사하고, 규정된 범위의 평균 휘도값 내에 있는 휘도 프로파일을 생성하도록 상기 발광 어셈블리를 구성하는 단계 - 상기 휘도는 상기 다수의 광원들의 모든 광원들이 ON일 때 상기 발광 어셈블리의 일 단부의 제 1 종단점으로부터 상기 발광 어셈블리의 대향 단부의 제 2 종단점으로 점진적으로 변화함 - ;
상기 발광 어셈블리에 의해 조명될 액정 패널을 구성하는 단계;
입력 비디오 신호를 수신하는 단계; 및
상기 액정 패널을 광 밸브로 동작시키면서 상기 입력 비디오 신호에 응답하여 상기 다수의 광원들 중 적어도 하나를 디밍(dimming) 또는 부스팅(boosting) 하는 단계를 포함하는 이미지 디스플레이 방법.
E98. E97에 있어서, 상기 광원들은 발광 다이오드들인 이미지 디스플레이 방법.
E99. E97 및 E98에 있어서, 상기 액정 패널은 컬러 필터 어레이를 포함하고, 상기 광원들은 백색 LED들인 이미지 디스플레이 방법.
E100. E97 내지 E99 중 어느 하나에 있어서, 상기 LED들의 열에 속해 있는 다수의 LED들은 함께 디밍되거나 부스팅되는 이미지 디스플레이 방법.
E101. E100에 있어서, 상기 LED들의 열에 속해 있는 모든 LED들은 함께 디밍되거나 부스팅되는 이미지 디스플레이 방법.
E102. 비디오 신호에 응답하여 이미지들을 디스플레이하는 방법으로서,
다수의 광 투과 기판들, 필름들 또는 시트들 - 상기 기판들, 필름들 또는 시트들 각각은 상기 기판들, 필름들 또는 시트들 위 또는 내부에 상기 기판들, 필름들 또는 시트들의 각각의 적어도 하나의 에지를 제외하고 실질적으로 랜덤한 적어도 하나의 광학 엘리먼트 패턴을 가지며, 상기 광학 엘리먼트들은 인접한 기판, 필름 또는 시트의 인접 에지를 따른 광학 엘리먼트 형태들과 매칭되는 형태들을 가짐 - 및 상기 기판들, 필름들 또는 시트들 중 적어도 하나로 광을 방사하도록 구성된 다수의 광원들을 포함하는 발광 어셈블리를 제공하는 단계;
상기 광학 엘리먼트 패턴들을 통해 광을 방사하고, 규정된 범위의 평균 휘도값 내에 있는 휘도 프로파일을 생성하도록 상기 발광 어셈블리를 구성하는 단계 - 상기 휘도는 상기 다수의 광원들의 모든 광원들이 ON일 때 상기 발광 어셈블리의 일 단부의 제 1 종단점으로부터 상기 발광 어셈블리의 대향 단부의 제 2 종단점으로 점진적으로 변화함 - ;
상기 발광 어셈블리에 의해 조명될 액정 패널을 구성하는 단계;
입력 비디오 신호를 수신하는 단계; 및
상기 액정 패널을 광 밸브로 동작시키면서 상기 입력 비디오 신호에 응답하여 상기 다수의 광원들 중 적어도 하나를 디밍(dimming) 또는 부스팅(boosting) 하는 단계를 포함하는 이미지 디스플레이 방법.
E103. 비디오 신호에 응답하여 이미지들을 디스플레이하는 방법으로서,
다수의 광 투과 기판들, 필름들 또는 시트들 - 상기 기판들, 필름들 또는 시트들 각각은 상기 기판들, 필름들 또는 시트들 위 또는 내부에 상기 기판들, 필름들 또는 시트들의 각각의 적어도 하나의 에지를 제외하고 실질적으로 랜덤한 적어도 하나의 광학 엘리먼트 패턴을 가지며, 상기 광학 엘리먼트들은 인접한 기판, 필름 또는 시트의 인접 에지를 따른 광학 엘리먼트 형태들과 매칭되는 형태들을 가짐 - 및 제 1 컬러의 광원, 제 2 컬러의 광원 및 제 3 컬러의 광원을 포함하는 다수의 광원들 - 상기 각각의 광원은 상기 기판들, 필름들 또는 시트들 중 적어도 하나로 광을 방사하도록 구성됨 - 을 포함하는 발광 어셈블리를 제공하는 단계;
상기 광학 엘리먼트 패턴들을 통해 광을 방사하도록 상기 발광 어셈블리를 구성하는 단계;
상기 다수의 광원들의 모든 광원들이 ON일 때 백색광을 생성하도록 상기 발광 어셈블리를 구성하는 단계;
규정된 범위의 평균 휘도값 내에 있는 휘도 프로파일을 생성하도록 상기 발광 어셈블리를 구성하는 단계 - 상기 휘도는 상기 다수의 광원들의 모든 광원들이 ON일 때 상기 발광 어셈블리의 일 단부의 제 1 종단점으로부터 상기 발광 어셈블리의 대향 단부의 제 2 종단점으로 점진적으로 변화함 - ;
상기 발광 어셈블리에 의해 조명될 액정 패널을 구성하는 단계;
입력 비디오 신호를 수신하는 단계; 및
상기 액정 패널을 광 밸브로 동작시키면서 상기 발광 어셈블리로부터 상기 입력 비디오 신호로 제 1 컬러의 광, 제 2 컬러의 광 및 제 3 컬러의 광을 상기 액정 패널에 순차적으로 조명하는 단계를 포함하는 이미지 디스플레이 방법.
E104. E103에 있어서, 상기 3가지 컬러는 적색, 녹색 및 청색인 이미지 디스플레이 방법.
E105. E103 및 E104에 있어서, 상기 액정 패널은 컬러 필터 어레이를 가지지 않는 이미지 디스플레이 방법.
E106. E103 내지 E105 중 어느 하나에 있어서, 상기 광원들은 LED들인 이미지 디스플레이 방법.
E107. E103 내지 E106 중 어느 하나에 있어서, 규정된 범위의 평균 휘도값 내에 있는 휘도 프로파일을 생성하도록 상기 발광 어셈블리를 구성하는 단계를 더 포함하며, 상기 휘도는 상기 다수의 광원들의 제 1 컬러의 모든 광원들이 ON일 때 상기 발광 어셈블리의 일 단부의 제 1 종단점으로부터 상기 발광 어셈블리의 대향 단부의 제 2 종단점으로 점진적으로 변화하는 이미지 디스플레이 방법.
E108. E103 내지 E106 중 어느 하나에 있어서, 규정된 범위의 평균 휘도값 내에 있는 휘도 프로파일을 생성하도록 상기 발광 어셈블리를 구성하는 단계를 더 포함하며, 상기 휘도는 상기 다수의 광원들의 제 2 컬러의 모든 광원들이 ON일 때 상기 발광 어셈블리의 일 단부의 제 1 종단점으로부터 상기 발광 어셈블리의 대향 단부의 제 2 종단점으로 점진적으로 변화하는 이미지 디스플레이 방법.
본 발명은 특정 실시예들과 관련하여 도시되고 설명되었지만, 본 명세서를 읽고 이해할 때 등가의 변형 및 수정들이 발생할 수 있음이 당업자에게 명백하다. 특히, 전술된 컴포넌트들에 의해 수행되는 다양한 기능들과 관련하여, 상기 컴포넌트들을 설명하기 위해 사용된 용어들("수단"에 대하 참조를 포함함)은 설명된 컴포넌트의 특정 기능을 수행하는 임의의 컴포넌트에 상응하도록(다르게 표시되지 않는 경우에) 지정되지만, 본 발명의 본 명세서에서 설명된 예시적인 실시예들에서의 기능을 수행하는 개시된 컴포넌트와 실질적으로 등가인 것은 아니다. 또한, 개시된 모든 기능들은 원하는 바에 따라 컴퓨터화되고 자동화될 수 있다. 추가로, 본 발명의 특정한 특징은 단 하나의 실시예와 관련하여 설명되지만, 상기 특징은 임의의 주어진 애플리케이션 또는 특정 애플리케이션에 대하여 바람직하거나 유리할 수 있도록 다른 실시예들의 하나 이상의 특징들과 결합될 수 있다.

Claims (21)

  1. 비디오 신호에 응답하여 이미지들을 디스플레이하는 방법으로서,
    다수의 광 투과 기판들, 필름들 또는 시트들 ― 상기 기판들, 필름들 또는 시트들 각각은 상기 기판들, 필름들 또는 시트들 상부 또는 내부에 광학 엘리먼트들의 적어도 하나의 패턴을 가짐 ― 및 다수의 광원들 ― 상기 각각의 광원은 상기 기판들, 필름들 또는 시트들의 적어도 하나의 영역으로 광을 방사하도록 구성됨 ― 을 포함하는 발광 어셈블리를 제공하는 단계;
    상기 광학 엘리먼트들의 패턴들을 통해 광을 방사하고, 상기 발광 어셈블리의 미리 결정된 휘도 프로파일을 생성하도록 상기 발광 어셈블리를 구성하는 단계;
    상기 발광 어셈블리에 의해 조명될 액정 패널을 구성하는 단계;
    입력 비디오 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 액정 패널을 광 밸브로 동작시키면서 상기 입력 비디오 신호에 응답하여 상기 다수의 광원들 중 적어도 하나를 디밍(dimming) 또는 부스팅(boosting) 하는 단계를 포함하는 이미지 디스플레이 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광원들은 발광 다이오드들인, 이미지 디스플레이 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 액정 패널은 컬러 필터 어레이를 포함하고, 상기 광원들은 백색 발광 다이오드들인, 이미지 디스플레이 방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    발광 다이오드들의 열에 속해 있는 다수의 발광 다이오드들은 함께 디밍되거나 부스팅되는, 이미지 디스플레이 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 발광 다이오드들의 열에 속해 있는 상기 발광 다이오드들 모두는 함께 디밍되거나 부스팅되는, 이미지 디스플레이 방법.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판들, 필름들 또는 시트들 각각은 광이 방사되는 다수의 영역들을 갖는, 이미지 디스플레이 방법.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판들, 필름들 또는 시트들 중 적어도 하나의 종단 부분은 인접하는 기판들, 필름들 또는 시트들의 또 다른 종단 부분과 겹치는, 이미지 디스플레이 방법.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    미리 결정된 디스플레이된 영상 휘도를 제공하기 위한 저휘도 입력 비디오 신호에 응답하여, 상기 액정 패널로의 입력 신호는 증가되고 상기 발광 어셈블리로부터의 휘도는 감소되는, 이미지 디스플레이 방법.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디밍 또는 부스팅 단계는 상기 발광 어셈블리의 전력 소비를 감소시키고 블랙 레벨을 개선하는데 효과적인, 이미지 디스플레이 방법.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 어셈블리는 상기 기판들, 필름들 또는 시트들 각각의 상부 또는 내부의 광학 엘리먼트들의 적어도 하나의 패턴을 통해 광을 방사하고, 규정된 범위의 평균 휘도값 내에 있는 휘도 프로파일을 생성하도록 구성되고, 상기 휘도는 상기 다수의 광원들의 모든 광원들이 ON일 때 상기 발광 어셈블리의 일 단부의 제 1 종단점으로부터 상기 발광 어셈블리의 대향하는 단부의 제 2 종단점으로 점진적으로 변화하는, 이미지 디스플레이 방법.
  11. 비디오 신호에 응답하여 이미지들을 디스플레이하는 방법으로서,
    광 투과 기판, 필름 또는 시트 ― 상기 기판, 필름 또는 시트는 상기 기판, 필름 또는 시트 상부 또는 내부에 광학 엘리먼트들의 적어도 하나의 패턴을 가짐 ― 및 다수의 광 출력 영역들을 포함하는 발광 어셈블리 및 다수의 광원들 ― 상기 광원들 중 적어도 몇몇은 상기 기판, 필름 또는 시트의 출력 영역들 중 서로 다른 출력 영역을 선택적으로 조명하도록 구성됨 ― 을 제공하는 단계;
    상기 광학 엘리먼트들의 패턴을 통해 광을 방사하고, 상기 발광 어셈블리의 미리 결정된 휘도 프로파일을 생성하도록 상기 발광 어셈블리를 구성하는 단계;
    상기 발광 어셈블리에 의해 조명될 액정 패널을 구성하는 단계;
    입력 비디오 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 액정 패널을 광 밸브로 동작시키면서 상기 입력 비디오 신호에 응답하여 상기 다수의 광원들 중 적어도 하나를 디밍(dimming) 또는 부스팅(boosting) 하는 단계를 포함하는 이미지 디스플레이 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 광원들은 발광 다이오드들인, 이미지 디스플레이 방법.
  13. 제 11항 또는 제 12항에 있어서,
    상기 액정 패널은 컬러 필터 어레이를 포함하고, 상기 광원들은 백색 발광 다이오드들인, 이미지 디스플레이 방법.
  14. 제 11항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    발광 다이오드들의 열에 속해 있는 다수의 발광 다이오드들은 함께 디밍되거나 부스팅되는, 이미지 디스플레이 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 발광 다이오드들의 열에 속해 있는 상기 발광 다이오드들 모두는 함께 디밍되거나 부스팅되는, 이미지 디스플레이 방법.
  16. 발광 어셈블리로서,
    다수의 광 투과 기판들, 필름들 또는 시트들 ― 상기 기판들, 필름들 또는 시트들 중 적어도 몇몇은 인접하는 기판, 필름 또는 시트의 일부와 겹치는 일부분을 가짐 ― ;
    각각의 광원이 상기 기판들, 필름들 또는 시트들의 적어도 하나의 영역으로 광을 방사하도록 구성되는 다수의 광원들; 및
    상기 인접하는 기판들, 필름들 또는 시트들 사이의 불연속성들이 최소화되도록 구성된, 상기 기판들, 필름들 또는 시트들의 적어도 일 면의 상부 또는 내부의 광학 엘리먼트들의 적어도 하나의 패턴을 포함하는 발광 어셈블리.
  17. 제 16항에 있어서,
    적어도 2개의 인접하는 기판들, 필름들 또는 시트들은 각각 뾰족해지는(tapered) 단면 프로파일을 가지며, 적어도 하나의 광원은 상기 적어도 2개의 인접하는 기판들, 필름들 또는 시트들 각각의 두꺼운 단부에 인접하여 위치되고, 상기 적어도 2개의 인접하는 기판들, 필름들 또는 시트들 중 하나의 얇은 단부는 상기 광원 및 상기 2개의 인접하는 기판들, 필름들 또는 시트들 중 다른 하나의 두꺼운 단부 위로 연장하는, 발광 어셈블리.
  18. 제 16항 또는 제 17항에 있어서,
    상기 광원들은 측면 방사 발광 다이오드들인, 발광 어셈블리.
  19. 다수의 광 투과 기판들, 필름들 또는 시트들 ― 상기 기판들, 필름들 또는 시트들 각각은 상기 기판들, 필름들 또는 시트들 상부 또는 내부에 광학 엘리먼트들의 적어도 하나의 패턴을 가짐 ― 및 다수의 광원들 ― 상기 각각의 광원은 상기 기판들, 필름들 또는 시트들의 적어도 하나의 영역으로 광을 방사하도록 구성됨 ― 을 포함하는 발광 어셈블리의 광 출력 분포를 제어하는 방법으로서,
    상기 발광 어셈블리로부터 미리 결정된 광 출력을 생성하기 위해 상기 광원들 중 적어도 몇몇으로의 전기 입력을 변화시키는 단계를 포함하는 광 출력 분포 제어 방법.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 광원들은 발광 다이오드들인, 광 출력 분포 제어 방법.
  21. 제 19항 또는 제 20항에 있어서,
    상기 발광 어셈블리로부터의 상기 광 출력 분포는 실질적으로 균일한, 광 출력 분포 제어 방법.
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