KR20170086110A - 적층 백라이트 유닛 - Google Patents

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KR20170086110A
KR20170086110A KR1020177017215A KR20177017215A KR20170086110A KR 20170086110 A KR20170086110 A KR 20170086110A KR 1020177017215 A KR1020177017215 A KR 1020177017215A KR 20177017215 A KR20177017215 A KR 20177017215A KR 20170086110 A KR20170086110 A KR 20170086110A
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KR1020177017215A
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티모시 라지
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마이크로소프트 테크놀로지 라이센싱, 엘엘씨
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Abstract

백라이트 유닛은 도광층의 후면(156)을 따라 배치된 복수의 추출 피처(158)를 포함하는 도광층(120), 상기 도광층의 후면에 접착식으로 고정된 제1 클래딩 층(124), 상기 제1 클래딩 층을 따라 배치된 복수의 터닝 구조체(162), 및 상기 도광층의 전면에 접착식으로 고정된 제2 클래딩 층(122)을 포함한다. 상기 제1 클래딩 층은 상기 도광층의 가이드 굴절률보다 낮은 제1 굴절률을 갖는다. 상기 제2 클래딩 층은 상기 제1 굴절률 이하의 제2 굴절률을 갖는다.

Description

적층 백라이트 유닛{LAMINATED BACKLIGHT UNIT}
본 개시의 더 완전한 이해를 위해, 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면들이 참조되며, 도면들에서는 동일한 요소를 식별하기 위해 동일한 참조 번호가 사용될 수 있다.
도 1은 일례에 따른 디스플레이를 갖는 전자 장치의 개략적인 분해된 사시도이다.
도 2는 일례에 따른 디스플레이의 적층 백라이트 유닛의 부분적인 개략적인 단면도이다.
도 3은 일례에 따라 가이드되고 추출되는 예시적인 광선을 갖는 도 2의 적층 백라이트 유닛의 부분적인 개략적인 단면도이다.
도 4는 일례에 따른 클래딩 굴절률들(cladding refractive indices)의 차이의 함수로서 추출 피처 각도의 그래프 표현이다.
도 5는 일례에 따른 클래딩 굴절률의 함수로서 집광기 비율(concentrator ratio)의 그래프 표현이다.
도 6은 일례에 따라 적층 백라이트 유닛이 사용될 수 있는 전자 장치의 블록도이다.
개시된 장치 및 시스템은 다양한 형태의 실시예가 가능하지만, 특정 실시예들이 도면에 예시되어 있고(이하에서 설명되고), 본 개시는 예시적인 것으로 의도된 것이지, 본 발명을 본 명세서에 설명되고 예시된 특정 실시예들로 제한하기 위해 의도된 것은 아니라는 점을 이해해야 한다.
전자 장치의 디스플레이는 액정 디스플레이(LCD) 패널을 조명하기 위한 백라이트 유닛을 갖는다. 백라이트 유닛은 서로 접착식으로 고정된 복수의 광 관리 막들 또는 다른 층들을 포함할 수 있다. 이 막들 또는 층들은 추출 전에 광이 반사적으로 전파되는 도광층의 전면 및 후면에 접착식으로 고정된 클래딩 층들을 포함할 수 있다. 클래딩 층들 및 도광층은 광이 도광층의 후면을 통해 도광층으로부터 제어 가능하게 추출되도록 구성될 수 있다. 광은 도광층의 후면을 따라 배치된 추출 피처들과의 상호 작용의 결과로서 (산란으로 인한 무작위화된 각도가 아니라) 제어된 각도로 도광층에서 출사된다. 선택된 범위(예를 들어, 몇 도 또는 다른 작은 또는 매우 작은 범위)의 각도로 광의 추출을 제어하는 것은 타이트한 출사 분포 및 좁은 시야각 디스플레이를 제공하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이는 관찰자의 양측으로가 아니라, 관찰자를 향하여 지향되는 조명의 양을 증가시킬 수 있다. 시야각은 재순환 또는 휘도 향상 막에 의해 시야각의 폭에 대한 제한이 확립되는 것들과 같은 다른 백라이트 유닛들에서 달성할 수 있는 것보다 좁을 수 있다. 더 좁은 시야각은 차례로 디스플레이의 전력 소비를 감소시키는 기회를 제공할 수 있는데, 그 이유는 관찰자의 외부의 조명 영역들에서 낭비되는 광이 적기 때문이다.
클래딩 층들의 구성은 제어된 추출을 지원할 수 있다. 예를 들어, 클래딩 층들은 서로 오프셋된 굴절률들을 가질 수 있다. 도광층의 전면에 고정된 클래딩 층들은 후면에 고정된 클래딩 층보다 낮은 굴절률을 가질 수 있다. 굴절률들의 차이 및 추출 피처들의 구성은 광이 도광층으로부터 후방 방향으로 추출되도록 보장할 수 있다.
백라이트 유닛의 클래딩 층들 및 추출 피처들의 구성은 본질적으로 좁은 시야 원뿔을 생성할 수 있다. 이 백라이트 유닛은 축상 휘도를 증가시키려는 노력으로 하나 이상의 프리즘 막을 백라이트 유닛상에 배치할 필요 없이 좁은 시야 원뿔을 생성할 수 있다. 이러한 프리즘 막들은 완전 확산 디스플레이에 비해 축상 휘도를 약 5배 향상시킬 수 있지만, 클래딩 층들 및 추출 피처들은 휘도를 약 10배 향상시킬 수 있다. 좁은 시야 원뿔의 본질적인 생성은 광이 그러한 프리즘 막들에 도달하기 전에 광을 무작위화하는 산란을 피함으로써 달성될 수 있다. 무작위화를 피함으로써 백라이트 유닛이 도광층을 통해 전파하는 광의 지향성 특성을 유지할 수 있다.
각각의 추출 피처는 도광층 내의 프리즘 형상의 인덴테이션(prism-shaped indentation)이거나 이를 포함할 수 있다. 후면에 고정된 클래딩 층들은 각각의 인덴테이션 내에 배치될 수 있다. 인덴테이션들은 선택적 각도 범위 내에서 전파되는 광이 도광층에서 출사될 수 있게 한다. 각도 범위는 인덴테이션들의 얕은 또는 낮은 프로필 형상에 의해 좁은 각도 범위로 제한될 수 있다. 도광층에서 출사되는 것이 허용되는 좁은 각도 범위는 디스플레이로부터의 좁은 출사 각도 범위로 이어진다. 따라서 관찰자를 향하여 지향되는 광은 타이트한 출사 분포 내에 포함될 수 있다. 따라서, 좁은 시야각 디스플레이가 달성될 수 있다.
도광층으로부터 추출된 광은 관찰자를 향하여 광을 방향 변경하기 위해 복수의 터닝 구조체(turning structure) 중 하나에서 반사될 수 있다. 방향 변경을 위해 (산란이 아니라) 반사를 사용함으로써 광 추출의 제어된 특성이 유지된다. 각각의 터닝 구조체는 도광층의 후면을 따라 배치된 클래딩에 접착식으로 고정된 막상에 탑재되는 프리즘 형상의 구조체일 수 있다. 터닝 구조체들에 부딪히는 광은 도광층 내의 광의 전파 각도에 대응하는 방향으로 관찰자를 향하여 전방으로 반사된다. 추출 피처들의 선택적 추출 때문에, 백라이트 유닛에 의해 방출된 광은 원하는 지향성을 나타낼 수 있다. 결과적으로, 디스플레이는 더 좁은 시야각을 나타낼 수 있다.
백라이트 유닛의 구성 막들 또는 층들의 일부 또는 전부는 서로 접착식으로 고정될 수 있다. 예를 들어, 백라이트 유닛은 고형(solid) 막 어셈블리를 형성하기 위해 적층 구조체로 구성될 수 있다. 백라이트 유닛의 인접한 막들 또는 층들의 접착은 백라이트 유닛의 구성 층들의 상대적인 이동을 방지하거나 최소화할 수 있다. 이러한 이동은 구성 막들 또는 층들이 자유 유동적인 경우에 발생할 수 있다. 예를 들어, 구성 층들의 접착은 기계적인 과도한 구속 또는 열 팽창의 차이로 인한 층들의 링클링(wrinkling) 또는 버클링(buckling) 을 방지하거나 최소화할 수 있다. 따라서 디스플레이 출력에서의 무라(mura) 결함 또는 다른 불균일성이 회피되거나 최소화될 수 있다.
막들의 접착은 또한 막들의 두께가 최소의 광학적 기능 두께로 또는 그를 향하여 감소되게 할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 평탄성을 유지하기 위해 백라이트 유닛들에서 사용되는 막 두께들이 회피될 수 있다.
백라이트 유닛의 고형 특성은 백라이트 유닛이 LCD 패널에 결합되게 할 수 있다. 따라서 견고한 고형 디스플레이 모듈이 확립될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 모듈의 고형 특성은 터치 스크린 디스플레이의 휨으로 인해 발생하는 문제와 같이 동작 중에 발생하는 문제를 방지하거나 최소화할 수 있다.
백라이트 유닛의 구성 층들은 재료들로 구성되고 및/또는 적층을 용이하게 하고 이용하도록 다른 방식으로 구조화 및/또는 구성될 수 있다. 예를 들어, 클래딩 층들은 도광층의 전면 및 후면에 접착식으로 고정될 수 있다. 일부 경우에, 클래딩 층들은 각각의 접착제 재료들에 의해 제공된다.
터치 스크린을 갖는 전자 장치와 관련하여 설명되었지만, 내부 지지체는 터치 감응성 디스플레이를 갖지 않는 것들을 포함하는, 다양한 전자 장치와 관련하여 사용될 수 있다. 전자 장치의 크기 및 폼 팩터는 상당히 달라질 수 있다. 장치들은 착용식 또는 핸드헬드 장치에서 텔레비전 또는 다른 벽걸이 디스플레이 또는 다른 대형 장치에 이르기까지 다양할 수 있다. 본 명세서에서는 백라이트 유닛의 다양한 양태가 설명되었지만, 디스플레이 모듈 및 전자 장치의 다른 구성 요소들의 구성 및 다른 특성들이 달라질 수 있다.
도 1은 투명 커버(102), 쉘(104), 및 투명 커버(102)와 쉘(104) 사이에 배치된 디스플레이 모듈(106)을 갖는 전자 장치(100)의 단면도이다. 투명 커버(102)는 유리, 플라스틱 및/또는 다른 투명 재료를 포함하거나 이들로 구성될 수 있다. 이 예에서, 투명 커버(102) 및/또는 디스플레이 모듈(106)은 내부 지지체(108)에 의해 지지된다. 내부 지지체(108)는 투명 커버(102)와 쉘(104) 사이에 배치된다. 디스플레이 모듈(106)은 내부 지지체(108)의 전면 또는 전방을 향한 측면상에 배치된다. 이 예에서, 전자 장치(100)는 내부 지지체(108)의 후면 또는 후방을 향한 측면상에 배치된 배터리(110) 및 전자 모듈(112)을 포함한다. 후술하는 바와 같이, 디스플레이 모듈(106), 배터리(110), 전자 모듈(112), 및/또는 전자 장치(100)의 다른 내부 구성 요소들은 내부 지지체(108)에 접착식으로 또는 다른 방식으로 고정되거나 장착될 수 있다. 다른 경우에, 장치(100)는 내부 지지체(108)를 포함하지 않는다.
디스플레이 모듈(106)은 디스플레이 모듈 스택으로서 구성될 수 있다. 디스플레이 모듈 스택(106)은 임의의 수의 광학 층 또는 막을 포함할 수 있다. 디스플레이 모듈 스택(106)의 각각의 층은 내부 지지체(108)에 의해 구조적으로 지지될 수 있다. 이 예에서, 디스플레이 모듈 스택(106)은 터치 센서 유닛(114), LCD 유닛(또는 패널)(116), 및 백라이트 유닛(118)을 포함한다. 터치 센서 유닛(114)은 투명 커버(102) 및/또는 디스플레이 모듈 스택(106)의 나머지 위에 형성되거나, 그에 도포되거나, 또는 다른 방식으로 고정되는 하나 이상의 층을 포함할 수 있다. LCD 유닛(116)은 터치 센서 유닛(114)과 백라이트 유닛(118) 사이에 배치된 하나 이상의 층을 포함할 수 있다. 백라이트 유닛(118)은 도광층(또는 판)(120) 및 전방 및 후방 클래딩 층들(122, 124)을 포함할 수 있다. 클래딩 층들(122, 124)은 각각 도광층(120)의 전면 및 후면(또는 측면들)상에 이들을 따라 배치된다. 클래딩 층들(122, 124)은 전면 및 후면에 접착식으로 고정될 수 있다. 백라이트 유닛(118)은 임의의 수의 추가적인 광 관리 막 또는 층을 포함할 수 있다. 광 관리 막 및 층의 예가 도 2 및 도 3과 관련하여 개략적으로 도시되고 설명된다.
인접한 유닛들, 층들 또는 디스플레이 모듈(106)의 다른 요소들 또는 구성 요소들은 함께 접합되거나 다른 방식으로 서로에 고정될 수 있다. 예를 들어, 터치 센서 유닛(114)은 LCD 패널(116)에 접합될 수 있다. LCD 패널(116)은 차례로 백라이트 유닛(118)에 접합될 수 있다. 디스플레이 모듈(106)은 또한 투명 커버(102)에 접합되거나 또는 다른 방식으로 고정될 수 있다. 디스플레이 모듈(106)의 인접한 유닛들 또는 패널들은 그들 사이의 접착제 층 또는 막을 제외하고는 서로 인접할 수 있다. 도 1의 예에서, 접착제 층들(126, 128)이 유닛들(114, 116, 118) 중의 인접한 유닛들을 서로에 고정하는 데 사용된다. 인접한 유닛들의 접합은 이들 사이에 에어 갭의 부재로 이어질 수 있다. 디스플레이 모듈(106)의 상부(또는 전방) 표면은 또한 투명 커버(102)에 접합될 수 있다. 도 1의 예에서, 접착제 층(130)이 터치 센서 유닛(114)을 투명 커버(102)에 고정하는 데 사용된다. 또 다른 접착제 층이 백라이트 유닛(118)을 내부 지지체(108)에 고정하기 위해 디스플레이 모듈(106)의 하부(또는 후방) 표면에서 사용될 수 있다.
전자 장치(100)는 더 적은, 추가적인, 또는 대안적인 디스플레이 관련 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에, 디스플레이 모듈(106)의 하나 이상의 구성 요소가 또한 투명 커버(102)로서의 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 별개의 추가적인 커버를 갖는 대신에, 디스플레이 모듈의 층들 또는 구성 요소들 중 하나가 외부 디스플레이 층으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 외부 디스플레이 층은 LCD 패널(116)의 외부 편광자이거나 이를 포함할 수 있다. 외부 편광자는 사용 중에 보호를 위한 하드 코팅(예를 들어, 폴리머 바인더 내의 분말 또는 나노-스케일 유리)을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, LCD 패널(116)의 컬러 필터 유리 층이 외부 디스플레이 층을 위한 유리 기판으로서의 역할을 하도록 구성 및 배치될 수 있다. 이러한 경우에, 터치 센서 층이 셀내 터치 센서 배열에서 컬러 필터 유리 층상에 형성되거나 그에 추가될 수 있다. 다른 터치 디스플레이 배열들이 사용될 수도 있다.
디스플레이 모듈(106)의 각각의 유닛은 또한 층들 또는 막들의 고형 스택으로서 구성될 수 있다. 백라이트 유닛(118)의 구성 층들 또는 막들은 서로에 접합될 수 있다. 예를 들어, 백라이트 유닛(118)의 구성 막들 또는 층들은 적층된 구성 막들 또는 다른 층들로서 구성될 수 있다. 따라서 백라이트 유닛(118)은 그의 구성 층들 사이에 에어 갭이 없을 수 있다. 백라이트 유닛(118)의 인접한 층들 또는 막들은 그 사이의 접착제 층 또는 막을 제외하고는 서로 인접할 수 있다. 도 1의 예에서, 전방 및 후방 클래딩 층들(122, 124)은 사실상 접착제 층들 또는 막들이다. 따라서 전방 및 후방 클래딩 층들(122, 124)은 하나 이상의 막, 층 또는 구조체를 도광층(120)에 접착식으로 고정하는 데 사용될 수 있다.
도 1의 예에서, 전방 클래딩 층(122)은 확산기 막(132)을 백라이트 유닛(118)의 도광층(120)에 접착식으로 고정한다. 추가적인, 더 적은, 또는 대안적인 막 또는 층이 전방 클래딩 층(122)을 통해 고정될 수 있다. 예를 들어, 확산기 구조체들이 대안적으로 전방 클래딩 층(122)에 내장되거나, 부유되거나, 또는 다른 방식으로 통합될 수 있다.
도 1의 예에서, 후방 클래딩 층(124)은 터닝 막(134)을 도광층(120)에 접착식으로 고정한다. 터닝 막(134)은 터닝 구조체들의 어레이를 탑재하거나 포함한다. 터닝 구조체들은 도 2와 관련하여 후술하는 바와 같이 후방 클래딩 층(124)을 따라 배치될 수 있다. 추가적인, 더 적은, 또는 대안적인 막 또는 층이 후방 클래딩 층(124)을 통해 고정될 수 있다. 예를 들어, 터닝 구조체들은 재순환 막 또는 다른 막 또는 층에 의해 탑재될 수 있다.
유닛들(114, 116, 118) 중 하나 이상의 구성 막들 또는 층들의 적층 또는 다른 접합은 디스플레이 모듈(106)의, 그리고 이에 따라 장치 어셈블리의 견고성 및/또는 강성을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 백라이트 유닛(118) 내의 적층 및 결과적인 에어 갭의 부재는 강성의 견고한 장치로 이어질 수 있다. 디스플레이 모듈(106)의 강성은 투명 커버(102)를 지지할 수 있다. 투명 커버(102)의 휨 또는 편향이 최소화되거나 방지될 수 있다. 휨의 부재는 사용 중에 디스플레이 모듈(106)의 유닛들(114, 116, 118)의 부서지기 쉬운 막 및 층을 보호할 수 있다.
도 1의 예에서, 투명 커버(102)의 휨이 부재는 또한 전자 모듈(112) 및 다른 내부 구성 요소들을 부정적인 충격 영향으로부터 보호할 수 있다. 투명 커버(102)가 사용 중에(예를 들어, 터치 이벤트) 편향될 수 있다면, 전자 모듈(112)은 다른 내부 구성 요소에 충격을 주고, 결과적으로 전자 모듈(112) 및/또는 다른 구성 요소가 손상될 수 있다. 휨의 부재는 장치(100)의 내부 구성 요소들 사이에 폼(foam) 또는 다른 보호 층을 삽입할 필요 없이 장치(100)가 조립될 수 있게 한다. 예를 들어, 디스플레이 모듈(106)과 전자 모듈(112) 사이에 폼 또는 다른 보호 층의 부재는 더 얇은 장치 프로파일로 이어질 수 있다.
디스플레이 모듈(106)의 구성 막들의 접착식 부착은 인접한 막들의 상대적인 이동 및/또는 인접한 막들 간의 접촉으로 인해 발생할 수 있는 손상으로부터 구성 막들을 보호할 수 있다. 단독으로는, 막들 중 하나 이상은, 예를 들면 부서지기 쉬운 막과 같이, 부서지기 쉬울 수 있다. 예를 들어, 막들은 얇은 아크릴, 폴리카보네이트 또는 폴리에스테르 층들로 구성될 수 있다. 막들의 적층 또는 다른 접착식 부착은 각각의 막을 양쪽으로부터 지지할 수 있다. 따라서, 개별적으로는 약하지만, 구성 막들의 조합 및 적층은 더 강성의 견고한 구조를 생성할 수 있다. 일례에서, 막(예를 들어, 광 관리 막)의 접착식 부착은 막이 인접한 막 내의 또는 인접한 막상에 탑재된 터닝 구조체(예를 들어, 프리즘)와 같은 구조체들에 대해 더 이상 측방향으로 미끄러지거나 다르게 움직일 수 없음을 의미한다. 이러한 구조체 위로 미끄러지는 것은 광 관리 막을 손상시킬 수 있다. 구조체들은 또한 접촉을 통해 구부러지거나 손상될 수 있다. 이러한 상대적인 움직임 및 접촉이 없으면, 수율 및 제품 수명의 향상이 실현될 수 있다. 또한, 내부 구성 요소들의 접착식 부착 및/또는 적층은 또한 투명 커버(102)의 휨 및/또는 다른 이벤트들로 인해 발생할 수 있는 손상으로부터 구성 막들을 보호할 수 있다.
디스플레이 모듈(106)은 디스플레이 모듈(106)의 구성 막들 또는 층들을 추가로 지지하기 위해 하나 이상의 프레임을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프레임이 막들 또는 층들의 주변을 따라 배치될 수 있다. 일부 경우에, 에지-장착된 발광 다이오드(LED) 장치와 같은 다수의 광원이 프레임(들)에 의해 탑재되거나 지지된다. 프레임(들)은 디스플레이 모듈(106) 및 장치(100)의 다른 내부 구성 요소들의 예시에서 편의상 도면들에 도시되지 않았다.
디스플레이 모듈(106)은 구조적 접착제로 내부 지지체(108)에 접합될 수 있다. 투명 커버(102)의 유리 또는 플라스틱 층은 광학적으로 투명한 접착제를 사용하여 마지막으로 고정될 수 있다. 투명 커버(102)는 디스플레이 모듈(106)의 상부 표면(예를 들어, 터치 센서 유닛(114)의 상부 표면) 및 내부 지지체(108) 양쪽 모두에 접합될 수 있다.
도 1의 예에서, 내부 지지체(108)는 트레이 형상이다. 내부 지지체(108)는 판(136), 판(136)의 에지들로부터 상향으로 연장되는 플랜지들(138), 및 플랜지들(138)로부터 외측으로 연장되는 레지(ledge)들(140)을 포함한다. 판(136)은 투명 커버(102)와 쉘(104) 사이에 배치되고, 장치(102)의 디스플레이 영역의 전체 측방향 범위를 가로질러 연장될 수 있다. 투명 커버(102)는 플랜지들(138) 및 레지들(140)상에 장착되어, 이들에 고정될 수 있다. 플랜지들(138) 및/또는 레지들(140)은 또한 쉘(104)에 고정될 수 있다. 플랜지들(138)은 쉘(104)의 측벽들(142)을 따라 배치된다. 따라서 플랜지들(138)은 다른 구성들에서 쉘(104)의 측벽들(142)의 윤곽을 따를 수 있다.
내부 지지체(108)의 구성은 도 1에 도시된 예로부터 달라질 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 플랜지들(138) 중 하나 이상이 판(136)으로부터 상향(또는 전방) 및 하향(또는 후방) 양쪽 모두로 연장될 수 있다. 따라서 내부 지지체(102)는 H 형상의 단면을 가질 수 있다. 레지들(140)의 수도 달라질 수 있다. 예를 들어, 레지들(140)은 4개의 플랜지들(138) 전부가 아니라, 2개의 대향 플랜지들(138)로부터 외측으로 연장될 수 있다.
장치(100)의 구성 요소들은 장치(200)가 조립될 때 에어 갭을 회피하거나 최소화하도록 구성될 수 있다. 도 1의 예에서, 내부 지지체(108) 및 쉘(104)은 투명 커버(102)로부터 쉘(104)까지 에어 갭 또는 다른 갭을 회피하거나 최소화하도록 크기 설정되거나 다른 방식으로 구성될 수 있다. 하나 이상의 접착제 막 또는 층을 제외하고, 디스플레이 모듈(106)은 투명 커버(102) 및 내부 지지체(108) 양쪽 모두와 인접할 수 있다. 배터리(110)도 내부 지지체(108) 및 쉘(104)과 인접할 수 있다. 따라서, 디스플레이 모듈(106) 및 배터리(110)를 절단하는 도 1의 평면 내로 배향된 횡단면 라인들을 따라 어떤 에어 갭도 존재하지 않는다. 이러한 횡단면 라인들을 따르는 장치(100)는 고형 장치로서 효과적으로 구성된다. 디스플레이 모듈(106)의 양측에 에어 갭의 부재는 투명 커버(102)를 지지할 수 있고, 이로써 그의 휨 또는 편향을 방지 또는 최소화할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 쉘(104)의 측벽들(142) 및 내부 지지체(108)의 플랜지들(138)은 장치(100)의 내부 구성 요소들의 누적 두께에 대응하도록 크기 설정될 수 있다. 예를 들어, 플랜지들(138)은 판(136) 위의 상부 내부 공간의 두께가 디스플레이 모듈(106)의 누적 두께와 일치하도록 크기 설정될 수 있다. 측벽들(142) 및 플랜지들(138)은 판(136) 아래의 하부 내부 공간의 두께가 배터리(110)의 두께와 일치하도록 크기 설정될 수 있다. 상부 및 하부 내부 공간의 각각의 두께는 내부 구성 요소들의 각각의 두께뿐만 아니라, 판(136)의 양측에 어떤 내부 구성 요소들이 배치되는지에 기초하여 다를 수 있다.
내부 지지체(108)의 적층 및/또는 지지에 의해 제공되는 강도로 인해, 후방 커버(144) 및 쉘(104)의 다른 부분들은 하나 이상의 저비용 경량 재료로 구성될 수 있다. 쉘(104)은 기계적으로 강성일 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 내부 지지체(108)에 의해 제공되는 지지는 설계에서 그러한 유연성을 제공한다. 쉘(104)은 플라스틱 사출 성형을 통해 형성될 수 있다. 후방 커버(144)는 접착제 재료(들) 및/또는 클립(들) 또는 다른 패스너들을 통해 내부 지지체(108), 투명 커버(102) 및/또는 쉘(104)의 측벽들(142)과 같은 장치(100)의 다른 외부 구성 요소들에 고정될 수 있다.
장치(100)의 구조 및 구성은 도 1에 도시된 예로부터 달라질 수 있다. 예를 들어, 투명 커버(102)는 디스플레이 모듈(106)의 하나 이상의 구성 요소와 통합될 수 있다. 디스플레이 모듈(106) 자체도 상당히 달라질 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 모듈(106)은 터치 스크린으로서 구성될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 예를 들어, 슈퍼 트위스티드 네마틱 및 다른 트위스티드 네마틱 LCD 디스플레이, 및 다양한 박막 트랜지스터(TFT) 디스플레이와 같은, 다양한 유형의 LCD 디스플레이들을 포함하는, 상이한 유형의 디스플레이 기술들이 사용될 수 있다.
도 2는 백라이트 유닛(118)의 일례를 더 상세하게 도시한다. 백라이트 유닛(118)은 LCD 패널(116)(도 1)의 후면에 접합된 층들 및 다른 구성 요소들의 어셈블리로서 구성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 백라이트 유닛(118)은 도광층(또는 판)(120), 전방 및 후방 클래딩 층들(122, 124), 확산기 막(132), 및 터닝 막(134)을 포함한다. 백라이트 유닛(118)은 하나 이상의 광원(150)(예를 들어, LED 소스) 및 광을 도광층(120)에 주입하기 위해 광원(들)(150)에 인접한 하나 이상의 비-이미징 집광기(152)를 추가로 포함한다. 각각의 광원(150)은 비-이미징 집광기(152)의 각각의 입력면을 향하여 배치될 수 있다. 광원(들)(150) 및 집광기(들)(152)는 도광층(120)의 하나 이상의 에지를 따라 배치된다. 예를 들어, 각각의 집광기 구조체(들)는 도광층(120)의 2개의 대향 에지를 따라 배치될 수 있다. 각각의 집광기(152)는 도광층(120)의 평면 내 및 평면 외 양쪽 모두에서 광을 구속한다. 일부 경우에, 각각의 집광기(152)가 각각의 광원(150)에 대해 제공될 수 있다. 다른 경우에, 도광층(120)의 각각의 에지는 에지에 장착된 광원들(150) 전부를 수용하기 위해 단일 집광기(152)를 갖는다. 집광기(들)(152)는 임의의 원하는 정도로 도광층(120)과 분리되거나 통합될 수 있다.
도광층(120)은 전면(154) 및 후면(156)을 갖는다. 전면(154)은 관찰자에 더 가깝거나 근접한 도광층(120)의 상부 또는 전방을 향한 측면에 대응한다. 후면(156)은 관찰자로부터 더 멀거나 먼 쪽에 있는 도광층(120)의 하부 또는 후방을 향한 측면에 대응한다. 도광층(120)은 약 0.4mm 내지 약 0.6mm 범위에 있는 두께를 갖는 박막과 같은 막 또는 다른 판일 수 있다. 다른 두께들이 사용될 수도 있다. 예를 들어, 도광층(120)의 두께는 광원(들)(150)의 종횡비에 따라 또는 그의 함수로서 달라질 수 있다.
도광판(120)은 복수의 추출 피처(158)를 포함한다. 각각의 구조체는 도광판(120)의 후면(156)에서의 인덴테이션이거나 이를 포함할 수 있다. 각각의 인덴테이션은 프리즘 형상의 인덴테이션이거나 이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 인덴테이션은 평평한 면의 프리즘(예를 들어, 삼각형 프리즘)일 수 있다. 각각의 프리즘은 얕은 프리즘일 수 있다. 각각의 프리즘은 도광층(120)을 따라 반사적으로 전파되는 광과의 상호 작용을 위해 배치된 각진 면(160)을 포함한다. 각각의 프리즘의 각진 면(160)은 후면(156)에 대해 얕은 각도로 배향될 수 있다. 각도가 약 2도와 같이 약 1도 내지 약 5도의 범위 내에 있으면 그 각도는 얕은 것으로 간주될 수 있다.
인덴테이션들은 다른 형상들을 가질 수 있다. 인덴테이션들은 도 2에 도시된 대칭 삼각형 프리즘 형상과는 대조적으로 비대칭일 수 있다. 예를 들어, 각각의 인덴테이션은 후면(156)에 대해 얕은 각도로 배향된 단일 면을 가질 수 있다. 이러한 경우에, 면(160)의 반대쪽에 있는 인덴테이션의 면은 얕지 않은 각도로 배향될 수 있다. 예를 들어, 각각의 인덴테이션은 직각 삼각형 단면 또는 더 급경사의 반대쪽 면을 갖는 다른 단면을 가질 수 있다.
밀도를 변화시키는 것에 추가적으로 또는 대안적으로 도광층(120)을 가로질러 인덴테이션들의 다양한 양태들이 달라질 수 있다. 예를 들어, 면(160)의 각도, 높이, 폭 및/또는 길이가 변경될 수 있다. 균일한 또는 다른 원하는 출력 분포를 달성하기 위해 광원(150)으로부터의 거리가 증가함에 따라, 이들 양태들 중 하나 이상이 변경(예를 들어, 증가)될 수 있다. 인덴테이션들의 이러한 양태들 및 다른 양태들은 원하는 출력 분포를 달성하는 것 이외의 목적으로 변경될 수 있다.
추출 피처들(158)은 균일한 광 추출을 위해 구성된 배열로 후면(156)을 가로질러 분포될 수 있다. 인덴테이션들의 높이와 밀도는 균일한 출력 분포를 달성하도록 설정될 수 있다. 일부 경우에, 추출 피처들(158)은 측방향 어레이로 다수의 행 및 열에 배치될 수 있다. 도 2의 예는 어레이의 행들 중 하나 행의 일부를 도시하며, 행을 따르는 위치는 광원(들)(150)으로부터의 거리를 나타낸다. 행 내의 인접한 추출 피처들(158) 사이의 간격, 그리고 이에 따라 추출 피처들(158)의 밀도는 광원(들)(150)으로부터의 거리의 함수로서 달라질 수 있다. 도 2의 예에서, 인접한 피처들(158) 사이의 간격은 예시에서 편의상 제1, 제2 및 제3 피처들 사이에 감소한다. 간격의 감소(예를 들어, 밀도의 증가)는 광원(들)(150)으로부터의 측방향 거리의 함수로서 균일한 양의 광을 추출하도록 구성될 수 있다. 간격의 변화는 도시된 예로부터 상당히 달라질 수 있다. 대조적으로, 인접한 피처들(158) 사이의 간격은 다른 측방향에서(예를 들어, 도 2의 지면 안으로) 균일할 수 있다. 추출 피처들(158)은 광원(들)(150)이 도 1에 도시된 단일 에지를 따라서만 배치되는 경우에 다른 측방향으로 균일하게 이격될 수 있다.
도광판(120)은 인덴테이션들이 형성될 수 있도록 성형 가능한 재료로 구성되거나 이를 포함할 수 있다. 도광층(120)은 유리, 플라스틱 및/또는 높은(또는 다른 방식으로) 적합한 광 투과를 갖는 또 다른 재료로 구성될 수 있다. 예를 들어, 광학 폴리카보네이트 막이 사용될 수 있다. 폴리카보네이트 재료의 일례는 Mitsubishi Engineering Plastics에서 출시되어 HL-8000으로 시판 중이다. 경량이고 쉽게 성형 가능한 이러한 재료의 특성으로 인해 다양한 다른 플라스틱 재료가 사용될 수 있지만, 비-플라스틱 재료가 사용될 수도 있다.
도광층(120)은 전반사를 통해 도광층(120) 내에서 주입된 광의 전파를 위해 클래딩 층들(122, 124)보다 높은 굴절률을 갖는다. 도광층(120)의 굴절률(또는 "가이드 굴절률")은 약 1.55(예를 들어, 환상 올레핀 공중합체, COC) 내지 약 1.74(예를 들어, Mitsubishi Gas Chemical MGC171)의 범위 내에 있는 굴절률과 같은 고 굴절률일 수 있다. 예를 들어, HL-8000 폴리카보네이트 막은 1.584의 굴절률을 갖는다. 가이드 굴절률은, 예를 들어, 클래딩 층들(122, 124)의 조성에 따라 달라질 수 있다. 높은(또는 비교적 높은) 굴절률, 낮은 착색, 및 낮은 비용을 갖는 폴리카보네이트 및 다른 재료들이 사용될 수도 있다.
광은 추출 피처들(158) 중 하나 이상에 부딪히는 결과로서 추출될 때까지 도광층(120)을 통해 반사적으로 전파한다. 클래딩 층들(122, 124)의 굴절률들은 서로 오프셋된다. 클래딩 층(122)의 굴절률은 클래딩 층(124)의 굴절률보다 낮다. 클래딩 층(122)의 굴절률은, 후면(156)(또는 추출 피처들(158) 중 하나)로부터의 반사 후에 전면(114)에 부딪히는 광이 전면(154)을 통과하지 않도록 다른 굴절률들(예를 들어, 가이드 굴절률)로부터 오프셋될 수 있다. 예들이 도 3과 관련하여 아래에 제공된다.
클래딩 층(122)의 굴절률은 약 1.29(예를 들어, DuPont Teflon AF 또는 Asahi Glass Cytop) 내지 약 1.38 또는 약 1.41(예를 들어, 다양한 시판 중인 실리콘 재료)의 범위에 있을 수 있다. 클래딩 층(124)의 굴절률은 클래딩 층(122)의 굴절률보다 높고, 클래딩 층(122)의 굴절률로부터 위쪽으로 연장되는 범위에 있을 수 있다. 일부 경우에, 클래딩 층(124)은 약 1.47 이상의 굴절률을 갖는, Nitto Denko Lucias 범위의 아크릴 접착제들과 같은, 아크릴 접착제 재료들(예를 들어, 아크릴 우레탄 혼합물들)을 포함하거나 이들로 구성될 수 있다. 클래딩 층들(122, 124)의 조성 및 다른 특성들은 상기 제공된 예들로부터 달라질 수 있다. 예를 들어, 약 1.1의 굴절률을 갖는 에어 겔이 클래딩 층(122)으로서 사용될 수 있다. 에어 겔 또는 유사한 저 굴절률 재료의 사용은 더 급경사의 추출을 지원할 수 있다.
각각의 추출 피처(158)는 광이 추출 피처들(158) 중 하나 이상에 부딪히는 결과로서 도광층(120)으로부터 추출되게 하도록 구성된다. 동작시에, 집광기(152)는 광이 추출 피처들(158) 중 적어도 하나에 부딪힐 때까지 전반사가 발생하도록 도광층(120)에 들어가는 광을 소정 범위의 전파 각도들로 구속한다. 광선의 전파 각도는 전면(154) 또는 후면(156)에 대해 정의된다. 그 전파 각도는 광이 추출 피처들(158) 중 하나에 부딪히는(예를 들어, 그로부터 반사되는) 때마다 각진 면(160)의 각도의 2배만큼 증가한다. 그 증가로, 광선은 후면(156)을 따라 계면의 임계 각도에 도달하거나 이를 초과하고, 따라서 도광층(120)에서 출사될 가능성이 더 높아진다. 임계 각도에 도달할 때까지, 광은 도광층을 따라 반사적으로 계속 전파하지만 추출 피처(158)의 면(160)에 따라 각도가 증가된다.
클래딩 층들(122, 124)과 도광층(120) 사이의 상대적인 굴절률 차이들은 광이 후방으로(또는 후면(156)을 통해) 추출되는 것을 제공하거나 이를 보장할 수 있다. 클래딩 층(122)이 클래딩 층(124)보다 낮은 굴절률을 갖기 때문에, 전반사가 중단되는 전면(154)의 평면에 대한 전면(154)에서의 각도("전반사 각도(total internal reflection angle)")는 후면(156)에서의 각도보다 높다. 전반사 각도는 계면의 임계 각도(법선에 대해 정의됨)와 90도 사이의 차이에 대응한다. 전반사 각도들 간의 차이는 광이 전면(154)에서의 전반사 각도를 초과하기 전에 후면(156)에서의 전반사 각도를 초과하도록 각진 면의 각도의 2배 이상일 수 있다. 클래딩 층들(122, 124)의 굴절률들은 전면(154)이 후면(156)의 전반사 각도보다 각각의 추출 피처(158)의 면(160)의 각도의 적어도 2배만큼 큰 전반사 각도를 갖도록 가이드 굴절률로부터 오프셋될 수 있다. 추출 피처들(158)과의 상호 작용의 결과로서 도광층(120)으로부터 추출된 광선의 예들이 도 3과 관련하여 도시되고 설명된다.
일단 광이 도광층(120)으로부터 추출되면, 광이 터닝 구조체들(162)의 어레이 중 하나와 교차할 때까지 광은 후방 클래딩 층(124) 내에서 도광층(120)의 평면에 가까이 이동할 수 있다. 각각의 터닝 구조체(162)는 광을 LCD 패널(116)(도 1)을 향하여 상향으로 방향 변경하는 반사 구조체이거나 이를 포함할 수 있다. 각각의 터닝 구조체(162)는 대칭일 수 있으며, 따라서 LCD 패널(116)로부터(예를 들어, 3M Corporation에서 출시된 DBEF 또는 APF 막과 같은 편광 재순환 막으로부터) 되돌아오는 광이 효율적으로 재순환될 수 있다.
터닝 구조체들(162)의 어레이는 후방 클래딩 층(124)을 따라 배치될 수 있다. 터닝 구조체들(162)은 터닝 막(134)의 전면상에 형성되거나, 다른 방식으로 그 전면에 의해 탑재되거나, 그 전면상에 배치될 수 있다. 각각의 터닝 구조체(162)는 터닝 막(134)으로부터의 프리즘 형상의 돌출부일 수 있다. 예를 들어, 터닝 구조체들(162)은 클래딩 층(124) 안으로 돌출할 수 있다. 대안적으로, 터닝 구조체들(162)은 클래딩 층(124) 내에 형성되거나, 클래딩 층(124)의 후면을 따라 형성될 수 있다.
각각의 터닝 구조체(162)는 광을 관찰자 향하여 방향 변경하기 위해 도광층(120)의 평면에 대해 소정 각도로 배향된 반사면을 갖는 V-홈, 정규 프리즘 또는 다른 구조체일 수 있다. 일부 예에서, 각도는 각각의 추출 피처(158)의 각진 면(160)의 각도와 대조적으로 약 45도일 수 있다. 각각의 추출 피처 인덴테이션의 프리즘은 각각의 터닝 구조체(162)의 프리즘보다 얕을 수 있다(예를 들어, 상당히 얕을 수 있다). 각각의 터닝 구조체(162)의 각도는 약 75도 내지 약 90도의 범위에 있을 수 있지만, 다른 각도들이 사용될 수도 있다. 예를 들어, 각도는 광이 도광층(120)에서 출사될 때 발생하는 굴절의 양에 기초하여 달라질 수 있다.
터닝 구조체(162)의 구성은 도 2에 도시된 예로부터 달라질 수 있다. 예를 들어, 터닝 구조체(162)는 만곡된 배열로 배치될 수 있다. 터닝 구조체(162)가 형성되거나 탑재되는 막 또는 층은 백라이트 유닛(118)에 의해 방출된 광을 관찰자의 위치를 향하여 지향시키도록 전체적으로 만곡될 수 있다. 백라이트 유닛(118)의 외부 부분들로부터의 광을 수렴시키기 위해 볼록 만곡이 사용될 수 있다. 따라서 디스플레이에 대해서만 법선인 휘도로 인한 핫스폿들이 회피될 수 있다. 다른 유형의 터닝 구조체들이 사용될 수도 있다. 일부 경우에, 클래딩 층(124)과 경계를 이루는 또는 클래딩 층(124)을 따라 다른 방식으로 배치된 광중합체 층에 홀로그램 구조체들이 형성될 수 있다.
터닝 구조체는 또한 순차적으로 전체적으로 만곡될 수 있으며, 이로써 좁은 각도 디스플레이에서 사용자에게 보일 수 있는 "핫스폿"을 감소시킬 수 있다. 이 기술은 MS 331506.01에서 제시된 장치의 실제 구현에서 이미 입증되었다.
터닝 구조체들(162)에서 반사된 후에, 광은 도광층(120) 및 클래딩 층(122)을 통과한다. 이 예에서, 광은 그 후 클래딩 층(122)과 경계를 이루는 확산 막(132)에 부딪힌다. 확산 막(132)은 광을 약간, 예를 들어 관찰자가 광원(150)을 식별하고/하거나 터닝 구조체들(162)의 가시성을 감소시킬 수 없을 정도로 확산시킬 수 있다. 결과적으로, 광은 여전히 추출 피처들(158) 및 터닝 구조체들(162)에 의해 확립된 방향을 따라 관찰자를 향하여 주로 지향될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 클래딩 층(122)은 복수의 확산기 구조를 포함할 수 있다.
일부 경우에, 전방 및 후방 클래딩 층들(122, 124)은 각각의 접착제 재료들을 포함한다. 예를 들어, 전방 및 후방 클래딩 층들(122, 124)은 각각의 접착제 재료들로 구성될 수 있다. 각각의 접착제 재료들은 차례로 각각의 굴절률들을 가질 수 있다. 일부 경우에, 접착제 재료들은 박막 접착제 층에 배치될 수 있다. 박막 접착제 층은 하나 이상의 압력 감응성 접착제 재료(들)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 습기 또는 열경화성 접착제 재료를 포함하는, 추가적인 또는 대안적인 유형의 접착제 재료들 및 막들이 사용될 수 있다. 접착제 재료들은 실리콘계, 에폭시계 및/또는 아크릴계 재료들일 수 있다. 접착제 재료들은 백라이트 유닛 층들의 스택의 인접한 층들을 적층하는 데 사용될 수 있다.
접착제 재료(들)는 저 굴절률 재료들일 수 있다. 저 굴절률 접착제 재료들의 예로는 Shin-Etsu KER 7000 저 굴절률 실리콘 밀봉제(1.380의 굴절률)와 같은 저 굴절률 실리콘 재료들 및 Nitto Denko CS9621T 접착제(1.492의 굴절률)와 같은 아크릴 접착제들을 포함하지만, 다른 재료들이 사용될 수도 있다. 실리콘 밀봉제는 클래딩 층(122)으로서 사용될 수 있고, 아크릴 접착제는 클래딩 층(124)으로서 사용될 수 있다. 다양한 다른 접착제 재료들이 어느 하나의 클래딩 층(122, 124)에 사용될 수 있다. 또 다른 경우에, 접착제 재료들의 굴절률은 약 1.2이다. 1.0에 가까운 굴절률들을 갖는 또 다른 재료들이 사용될 수도 있다.
상이한 접착제 재료들에 의해 확립된 굴절률 차이의 대안으로서, 도광층(120)의 전면(154)은 세로 직각 프리즘 피처들로 패터닝되어 축외 입사(off-axis incidence)로 인한 굴절률의 효과적인 증가를 확립할 수 있다. 세로 프리즘들은 프리즘들의 방향으로 이동하는 광을 포획하는 데 사용된다. 프리즘 피처들 및 효과적인 증가는 프리즘들을 모델링하거나, 프레싱하거나, 또는 다른 방식으로 도광층(120)에 적용함으로써 제공될 수 있다. 각각의 프리즘은 약 120도의 내부 각도를 갖는 프리즘 구조체이거나 이를 포함할 수 있다. 프리즘 구조체는 추출 피처(158)로부터 반사하는 상향 이동 광을 포획하는 굴절률의 효과적인 변화를 제공하여, 도광층(120) 내의 광선속(ray bundle)이 프리즘 축 방향 주위로 회전하게 하고, 이로써 도광층(120) 내의 광의 무작위화를 제공한다. 프리즘들은 이전에는 3M Corporation에서 출시된, SOLF(Scotch Optical Lighting Film), 또는 시판 중인 다양한 시준된 백라이트 디자인과 유사한 방식으로 구성될 수 있다. 이들 경우에, 클래딩 층들(122, 124)은 동일한 접착제 재료를 포함하거나 동일한 접착제 재료로 구성될 수 있지만, 클래딩 층들(122, 124)에 대한 상이한 재료들이 사용될 수도 있다.
도 3은 동작 중에 광이 도광층(120)으로부터 추출되는 방식을 도시하기 위한 다수의 예시적인 광선들(170-172)을 갖는 백라이트 유닛(118)을 보여준다. 각각의 광선들(170-172)은 광원(150)(도 2)에 의해 생성되고 도광층(120)으로 들어가고 도광층(120)에 의한 가이드를 위해 집광기(152)(도 2)에 의해 집광된다. 광원(150)으로부터 방출된 광은 비-이미징 집광기(152)에 들어간다. 광원(150)에 의해 생성된 각도 범위는 광이 클래딩 층들(122, 124)에 의해 경계 지어진 바와 같이 도광층(120)에 의해 가이드되는 지점까지 집광기(152)에 의해 감소된다.
추출 피처들(158) 중 하나에 부딪히기 전에, 광선들(170-172)은 각각 각도들(a1, b1, 및 c1)로 도광층(120)을 따라 반사적으로 전파한다. 각각의 각도는 도광층(120)의 평면에 대해 정의된다.
광선들(170-172)은 3개의 상이한 추출 시나리오를 제시한다. 도 3의 예에서, 광선들(170-172) 중 어느 것도 도면의 좌측의 추출 피처들(158) 중 하나에 부딪히지 않았다. 결과적으로, 각도들(a1, b1, c1) 각각은 어느 하나의 면(154, 156)에서의 전반사 각도를 아직 초과하지 않는다. 전반사 각도는 굴절률들의 차이로 인해 후면(156)에서보다 전면(154)에서 더 크다. 추출 피처들(158) 중 하나 이상에 부딪히는 결과로서 입사 각도가 후면(156)에서의 전반사 각도를 초과하면 광선들(170-172)이 추출된다. 각각의 추출 피처들(158) 중 하나에 부딪히는 광은 추출 피처(158)를 통과하거나 또는 추출 피처(158)로부터 반사되고 그 후 전면(154)에서 반사된 후 후면(156)을 통과하는 것에 의해 도광층(120)에서 출사된다.
광선(170)의 추출은 다음과 같이 진행한다. 3개의 각도 중, 광선(170)의 각도(a1)는 가장 크다(또는 가장 급경사). 각도(a1)는 광선(170)이 추출 피처들(158) 중 하나에 부딪히기 전에 면(156)에서 반사되고, 그 후 면(154)에서 반사됨에 따라 유지된다. 광선(170)은 추출 피처(158)의 각진 면(160)에 입사되고, 이로써 면(160)의 각도에 의해 입사 각도가 증가된다. 이 예에서, 결과적인 입사 각도는 다음과 같이 클래딩 층(124)과의 계면에 대한 전반사 각도를 초과한다:
a1 + α > TIR 각도,
여기서 α는 면(160)의 각도이다. 결과적으로, 광선(170)은 도광층(120) 밖으로 굴절된다. 광선(170)은 도시된 바와 같이 사용자를 향한 방향 변경을 위해 터닝 구조체들(162) 중 하나로부터 반사된다.
광선(171)은 광선(170)만큼 급경사가 아니다. 바꾸어 말해서, 전파 각도(b1)는 전파 각도(a1)만큼 TIR 각도에 가깝지 않다. 광선(171)은 도시된 바와 같이 추출 피처들(158) 중 하나로부터 반사된다. 결과적으로, 전파 각도는 다음과 같이 증가한다.
b1 + 2α = b2,
여기서, b2는 광선(171)의 새로운 전파 각도이다. 그 후 광선(171)은 각도(b2)가 그 계면에서의 전반사 각도를 초과하지 않기 때문에 전면(154)에서 반사된다. 대조적으로, 각도(b2)는 사실상 후면(156)에서의 전반사 각도를 초과한다. 따라서, 광선(171)은 도광층(120)에서 출사된다. 광선(171)은 터닝 구조체들(162) 중 하나에 의한 방향 변경 전에 계면에서 굴절된다.
광선(172)의 각도(c1)는 전파 각도들 중 가장 낮다. 이 예에서, 광선(172)은 추출 피처들(158) 중 첫 번째 것에 부딪혀서, 다음과 같이 전파 각도가 증가한다:
c1 + 2α = c2,
여기서 c2는 새로운 전파 각도이다. 그 후 광선(172)은 전면(154)에서 반사된 다음 추출 피처들(158) 중 또 다른 것에 부딪힌다. 광선(172)은 추출 피처(158)에서 반사되는데 그 이유는 다음에 나타낸 바와 같이, 입사 각도의 증가가 전반사 각도를 초과하기에는 여전히 불충분하기 때문이다:
c2 + α < TIR 각도
그러나, 추출 피처(158)에서 반사되면, 광선(172)은 이제 다음과 같이 더 높은 전파 각도(c3)를 갖는다:
c2 + 2α = c3.
그 후 광선(172)은 전면(154)에서 반사되는데, 그 이유는 각도(c3)가 그 계면에서의 전반사 각도를 초과하지 않기 때문이다. 그러나 그 후, 각도(c3)가 클래딩 층(124)에 의해 확립된 전반사 각도를 초과하면, 광선(172)은 후면(156)을 통해 출사될 수 있다. 이러한 경우에, 광선(172)은 광선(172)이 추출 피처(158)의 다른 면 또는 표면(즉, 면(160)의 반대쪽 면)에 부딪히지 않도록 하는 각도로 전파한다. 일부 경우에, 다른 면은 그 면이 면(160)에 의해 가려지도록 내부 반사 각도 이상의 각도로 배향될 수 있다. 결과적으로, 어떤 광선도 다른 면에 부딪히지 않는다.
도 3에 도시된 예들은 다수의 출사 경로가 있음을 보여준다. 하나의 가능한 출사 경로는 광이 추출 피처(158)의 각진 면(160)에서 반사되고, 그 후 상부 면(154)에서 반사되고, 그 후 하부 면(156)을 통해 밖으로 나가는 것을 수반한다. 또 다른 출사 경로는 광이 추출 피처(158)의 각진 면(160)을 통과하는 것을 수반한다.
도 3의 예는 백라이트 유닛(118)의 선택적 광 추출을 도시한다. 전반사 각도 근처에서 전파하는 광만이 도광층(120)에서 출사될 수 있다. 결과적으로, 좁은 범위의 전파 각도들만이 추출된다. 좁은 범위의 전파 각도들 밖의 다른 광은 계속해서 도광층(120)을 따라 반사적으로 전파하고, 각도는 추출 피처들(158) 중 하나에 각각 부딪힐 때마다 증가한다. 도광층(120)으로부터의 미리 결정된 범위의 전파 각도들의 선택적 추출을 제공하는 예시적인 백라이트 유닛에 관한 추가 정보는 아래에 제공된다.
전면 및 후면(154, 156)에서의 전반사 각도들의 차이도 선택적 추출을 지원한다. 광선들(170-172)은 터닝 구조체들(162)을 향한 후방 방향으로만 도광층(120)으로부터 추출된다. 클래딩 층들(122, 124)의 굴절률들은 전반사 각도들의 차이에 대응하는 정도까지 그리고 집광기(152)(도 2)에 의해 생성된 전파 각도 범위에 따라 서로 오프셋될 수 있다. 굴절률 오프셋에 관한 추가 정보는 아래 예와 관련하여 제공된다.
도 2를 다시 참조하면, 일례에서, 도광층(120)은 1.6의 굴절률을 가지며 전면(154)에서의 1.35의 굴절률 및 후면(156)에서의 1.41의 굴절률에 의해 한정된다. 광이 도광층(120)에 들어갈 때, 가이드 내에 존재하는 (도광층(120)의 평면에 대해) 가장 큰 광선 각도는 다음과 같이 주어진다:
Figure pct00001
여기서 nlg은 도광층의 굴절률이다. 이 예에서 nlg = 1.6인 경우, 가장 큰 광선 각도는 39도이다.
도광층(120)이 클래딩 층들(122, 124) 중 하나에 의해 경계 지어지는 경우, (도광층(120)의 평면에 대해) 투과되는 가장 높은 각도는 다음과 같다:
Figure pct00002
여기서 nc는 최고 굴절률 클래딩 층(예를 들어, 후방 클래딩 층(124))의 굴절률이다. 이 경우, 굴절률들은 각각 1.6과 1.41이므로, 가장 높은 각도는 28도이다. 따라서, 집광기(152)는 광선속 원뿔 각도를 적어도 39/28 또는 1.4배만큼 감소시킨다. 일반적으로, 광학계에서 n*d*sin(theta)는 보존되며(즉, 라그랑지 불변(Lagrange Invariant)), 여기서 n은 굴절률, d는 두께, theta는 광선 각도이다. 도광층(120)에서, 굴절률은 일정하므로, 두께 변화는 다음과 같은 등식을 설정함으로써 결정된다:
Figure pct00003
여기서 d1는 입력에서의 집광기(152)의 두께이고, d2는 출력에서의 집광기(152)의 두께이다.
각도들에 대해 재배열하고 치환하면, 등식은 다음과 같다:
Figure pct00004
이 등식은, 일부 경우에, 집광기 비율이 1이 될 수 있음을 보여준다. 이러한 경우, 집광기(152)는 백라이트 유닛(118)에 포함되지 않을 수 있다. 예를 들어, 집광기 비율은 nc = 1.3 및 nlg = 1.64와 같은, 특정 쌍의 굴절률들이 주어질 경우 1이 될 수 있다.
도 4는 가이드 굴절률들의 범위에 대한 (예를 들어, 클래딩 층(124)의) 더 높은 클래딩 굴절률의 함수로서 집광기 비율을 보여주는 플롯(400)이다. 곡선(402)은 최고 가이드 굴절률에 대한 집광기 비율을 도시한다. 곡선(404)은 최저 가이드 굴절률에 대한 집광기 비율을 도시한다. 중간 가이드 굴절률들에 대한 추가 곡선들이 도시되어 있다. 곡선들 각각은 클래딩 굴절률이 감소함에 따라 얼마나 낮은 집광기 비율들이 가능한지를 보여준다.
추출 피처들(158)(도 2 및 도 3)이 도광층(120)으로부터 나온 광을 결합하는 방식에 대해 이제 예와 관련하여 설명한다. 각각의 추출 피처(158)는 클래딩 층(124)의 재료로 채워지는, 얕은 인덴테이션 또는 디프레션(depression)이거나 이를 포함할 수 있다. 인덴테이션의 각도(예를 들어, α)가 매우 얕기 때문에, 전반사 각도 근처에서 도광층(120) 내부에서 전파하는 광만이 존재하고, 결과적으로 좁은 각도 범위가 도광층(120)에서 출사하게 된다. 다른 광은 인덴테이션으로부터 반사되어, 전파 각도를 2α만큼 증가시킨다. 이러한 증가는, 차례로, 이 광이 다음 번에 광이 후면(156)과 교차할 때 출사될 가능성을 향상시킨다.
추출 피처(158)에 의해 방향 전환된 광선들을 포함하기 위해, 도광층(120)의 전면(154)과 경계를 이루는 클래딩 층(122)의 재료는 후면(124)에서 도광층(120)과 경계를 이루는 클래딩 층(124)의 재료보다 낮은 굴절률을 갖는다. 전면(154)에서의 전반사 각도는, 아래에 표현된 바와 같이, 후면(156)에서의 전반사 각도와 각도 2α만큼 다르다:
Figure pct00005
추출 피처들(158)의 각도는 클래딩 층들(122 및 124) 사이의 굴절률 차이와 관련된다. 추출 피처들(158)의 첨도(steepness)는 광이 도광층(120)의 단부에 도달할 때까지 모든 광이 도광층(120)(도 2)의 외부로 결합되는 조건에 의해 확립될 수 있다. 추출 피처들(158)의 첨도 및 밀도는 그 조건을 달성하도록 조정될 수 있다.
도 5는 도광층(120)의 2개의 전면 및 후면(154, 156) 사이의 굴절률 차이의 함수로서 최대 추출 피처 각도를 보여주는 플롯(500)이다. 일례에서, 1.6의 굴절률, 1.41의 후방 클래딩 층 굴절률, 및 1.35의 전방 클래딩 굴절률을 가정하면, 최대 허용 추출 피처 각도는 2도이다. 굴절률 차이가 증가함에 따라, 최대 각도도 증가한다. 추출 피처(158)의 각도와 함께, 추출 피처 밀도는 도광층(120)으로부터의 광의 추출 비율을 결정하는 2개의 파라미터이다. 이 파라미터들에 대한 값들은 수치 시뮬레이션에 의해 결정될 수 있다. 광 추출 비율은 추가적인 파라미터들 또는 요인들에 기초할 수 있다.
도 6은 전자 모듈(602) 및 디스플레이 모듈(604)(또는 서브시스템), 및 배터리(606)를 갖는 예시적인 전자 장치(600)를 도시한다. 전자 장치(600)는 추가적인, 더 적은, 또는 대안적인 구성 요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 모듈(604)은 전자 모듈(602) 및/또는 전자 장치(600)의 다른 구성 요소들과 다양한 정도로 통합될 수 있다. 예를 들어, 전자 모듈(602) 및/또는 디스플레이 모듈(604)은 전자 장치(600)의 그래픽 서브시스템을 포함할 수 있다. 임의의 수의 디스플레이 모듈 또는 시스템이 포함될 수 있다. 이 예에서, 장치(600)는 디스플레이 모듈(604)과 별도의 프로세서(608) 및 하나 이상의 메모리(610)를 포함한다. 프로세서(608) 및 메모리들(610)은 장치(600)에 의해 구현되는 하나 이상의 애플리케이션을 실행하도록 지시받을 수 있다. 디스플레이 모듈(604)은 프로세서(608)는 및 메모리들(610)에 의해 지원되는 운영 환경(예를 들어, 애플리케이션 환경)을 위한 사용자 인터페이스를 생성한다. 프로세서(608)는 중앙 처리 장치(CPU)와 같은 범용 프로세서, 또는 임의의 다른 프로세서 또는 처리 장치일 수 있다. 임의의 수의 그러한 프로세서 또는 처리 장치가 포함될 수 있다.
도 6의 예에서, 전자 모듈(602)은 그래픽 처리 장치(GPU)(612) 및 펌웨어 및/또는 드라이버들(614)을 포함한다. GPU(612)는 그래픽 또는 디스플레이 관련 기능에 전용되고/되거나 일반 처리 기능을 제공할 수 있다. 전자 모듈(602)의 구성 요소들 중 일부는 통합될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(608), 하나 이상의 메모리(610), GPU(612), 및/또는 펌웨어(614)는 SoC(system-on-a-chip) 또는 주문형 집적 회로(ASIC)로서 통합될 수 있다. 전자 모듈(602)은 추가적인, 더 적은, 또는 대안적인 구성 요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 모듈(602)은 전용 그래픽 프로세서를 포함하지 않고, 대신에 CPU(608) 또는 다른 범용 프로세서에 의존하여 전자 장치(600)의 그래픽 관련 기능을 지원할 수 있다. 전자 모듈(602)은 디스플레이 관련 처리를 지원하는 추가적인 메모리(또는 메모리들)를 포함할 수 있다.
도 6의 예에서, 디스플레이 모듈(604)은 터치 센서 유닛(616), 백라이트 유닛(BLU)(618), 및 LCD 패널 또는 유닛(620)을 포함한다. 백라이트 유닛(618)은 좁은 시야각 디스플레이를 제공하기 위해 전술한 예들 중 하나에 따라 구성될 수 있다. 추가적인, 더 적은, 또는 대안적인 디스플레이 구성 요소들이 제공될 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에, 디스플레이 모듈(604)은 터치 센서 유닛(616)을 포함하지 않는다.
장치(600)는 핸드헬드 또는 착용식 컴퓨팅 장치(예를 들어, 태블릿 및 시계), 통신 장치(예를 들어, 전화), 랩톱 또는 다른 모바일 컴퓨터, 퍼스널 컴퓨터(PC), 서버 컴퓨터, 셋톱 박스, 프로그래밍 가능한 가전 제품, 네트워크 PC, 미니컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터, 오디오 또는 비디오 미디어 플레이어, 및 기타 장치를 포함하는, 그러나 이들에 제한되지 않는, 다양한 컴퓨팅 장치들 중 하나로 구성될 수 있다. 장치(600)는 또한 컴퓨터 모니터, 텔레비전, 또는 다른 디스플레이 또는 시각적 출력 장치와 같은 전자 디스플레이 장치로서 구성될 수 있다.
일 양태에서, 백라이트 유닛은 전면과 후면을 갖는 도광층을 포함한다. 상기 도광층은 상기 도광층의 후면을 따라 배치된 복수의 추출 피처를 포함한다. 상기 백라이트 유닛은 상기 도광층의 후면에 접착식으로 고정된 제1 클래딩 층, 상기 제1 클래딩 층을 따라 배치된 복수의 터닝 구조체, 및 상기 도광층의 전면에 접착식으로 고정된 제2 클래딩 층을 추가로 포함한다. 상기 제1 클래딩 층은 상기 도광층의 가이드 굴절률보다 낮은 제1 굴절률을 가지며, 상기 제2 클래딩 층은 상기 제1 굴절률 이하의 제2 굴절률을 갖는다. 일부 경우에, 상기 제2 굴절률은 상기 제1 굴절률보다 낮다.
다른 양태에서, 디스플레이는 액정 패널 및 상기 액정 패널에 접착식으로 고정된 적층 백라이트 유닛을 포함한다. 상기 적층 백라이트 유닛은 도광층의 후면을 따라 배치된 복수의 추출 피처를 포함하는 도광층을 포함하고, 각각의 추출 피처는 미리 결정된 각도 범위 내의 전파 각도로 상기 도광층을 통해 전파하는 광이 추출되게 하도록 구성된다. 상기 적층 백라이트 유닛은 상기 도광층의 후면에 부착된 제1 클래딩 층, 상기 제1 클래딩 층을 따라 배치된 복수의 터닝 구조체 - 상기 복수의 터닝 구조체는 상기 추출된 광을 상기 전파 각도에 대응하는 방향으로 방향 변경하도록 구성됨 -, 및 상기 도광층의 전면에 부착된 제2 클래딩 층을 추가로 포함한다. 상기 제1 클래딩 층은 상기 도광층의 가이드 굴절률보다 낮은 제1 굴절률을 가지며, 상기 제2 클래딩 층은 상기 제1 굴절률보다 낮은 제2 굴절률을 갖는다.
또 다른 양태에서, 백라이트 유닛은 광이 주입되는 도광층을 포함한다. 상기 도광층은 복수의 인덴테이션을 포함한다. 각각의 인덴테이션은 상기 도광층의 후면을 따라 배치된다. 각각의 인덴테이션은 상기 광이 상기 복수의 인덴테이션의 각각의 인덴테이션에 부딪히는 결과로서 상기 광이 도광층으로부터 추출되게 하도록 구성된다. 각각의 인덴테이션은 상기 후면에 대하여 어떤 각도로 배향된 면을 갖는다. 상기 백라이트 유닛은 제1 접착제 재료를 포함하는 제1 클래딩 층을 추가로 포함한다. 상기 제1 클래딩 층은 상기 제1 접착제 재료를 통해 상기 도광층의 후면에 고정된다. 상기 제1 접착제 재료는 상기 도광층의 가이드 굴절률보다 낮은 제1 굴절률을 갖는다. 각각의 인덴테이션은 상기 제1 접착제 재료로 채워진다. 상기 백라이트 유닛은 상기 제1 클래딩 층을 따라 배치된 복수의 터닝 구조체, 및 제2 접착제 재료를 포함하는 제2 클래딩 층을 추가로 포함한다. 상기 제2 클래딩 층은 상기 제2 접착제 재료를 통해 상기 도광층의 전면에 고정된다. 상기 제2 접착제 재료는 상기 제1 굴절률보다 낮은 제2 굴절률을 갖는다. 상기 제1 및 제2 굴절률들은 상기 전면이 각각의 추출 피처의 면의 각도의 적어도 2배만큼 상기 후면의 전반사 각도보다 큰 전반사 각도를 갖도록 상기 가이드 굴절률로부터 오프셋된다.
전술한 양태들 중 어느 하나와 관련하여, 전자 장치는 대안적으로 또는 추가적으로 다음의 양태들 또는 특징들 중 하나 이상의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 각각의 추출 피처는 상기 도광층의 후면에 각각의 인덴테이션을 포함할 수 있다. 각각의 인덴테이션은 상기 복수의 터닝 구조체의 각각의 터닝 구조체보다 얕은 프리즘을 포함할 수 있다. 상기 제1 클래딩 층은 상기 제1 굴절률을 갖는 접착제 재료로 구성될 수 있고, 각각의 인덴테이션은 상기 접착제 재료로 채워질 수 있다. 각각의 터닝 구조체는 각각의 프리즘을 포함할 수 있으며, 각각의 추출 피처들은 각각의 프리즘보다 얕을 수 있다. 각각의 추출 피처는 상기 후면에 대해 어떤 각도로 배향된 면을 가질 수 있고, 상기 제1 및 제2 굴절률들은 상기 전면이 각각의 추출 피처의 면의 각도의 적어도 2배만큼 상기 후면의 전반사 각도보다 큰 전반사 각도를 갖도록 상기 가이드 굴절률로부터 오프셋될 수 있다. 각각의 추출 피처는 그 각각의 추출 피처에 부딪히는 광이 해당 추출 피처를 통과함으로써 또는 해당 추출 피처에서 반사되고 그 후 상기 전면에서 반사된 후에 상기 도광층에서 출사되도록 성형될 수 있다. 상기 제2 굴절률은 상기 추출 피처들 중 하나 또는 상기 후면에서 반사된 후에 상기 전면에 부딪히는 광이 상기 전면을 통과하지 않도록 상기 가이드 굴절률로부터 오프셋될 수 있다. 상기 복수의 터닝 구조체는 상기 제1 클래딩 층에 접착식으로 고정된 터닝 막 내에 배치되어 상기 도광층 및 상기 제1 및 제2 클래딩 층들과 함께 고형 막 어셈블리를 형성할 수 있다. 상기 제1 및 제2 클래딩 층들은 각각 제1 및 제2 접착제 재료들을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 접착제 재료들은 각각 상기 제1 및 제2 굴절률들을 가질 수 있다. 상기 제2 클래딩 층은 상기 제2 접착제 재료 내에 부유된(suspended) 복수의 확산 구조체를 포함할 수 있다. 상기 백라이트 유닛은 상기 광이 주입되는 상기 도광층의 에지를 따라 배치된 집광기를 추가로 포함할 수 있다. 상기 집광기는 상기 광이 상기 복수의 추출 피처 중 적어도 하나에 부딪힐 때까지 상기 전면으로부터의 전반사를 겪도록 구성될 수 있다.
본 발명은 본 발명을 제한하려는 것이 아니라 단지 예시적인 것으로 의도된 특정 예들을 참조하여 설명되었지만, 본 기술분야의 통상의 기술자들에게는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 개시된 실시예들에 대해 변경, 추가 및/또는 삭제가 이루어질 수 있다는 것이 명백할 것이다.
전술한 설명은 단지 이해의 명확성을 위해 제공된 것이며, 이로부터 어떤 불필요한 제한도 이해되어서는 안 되는데, 그 이유는 본 발명의 범위 내에서의 수정들은 본 기술분야의 통상의 기술자들에게는 명백할 수 있기 때문이다.

Claims (15)

  1. 백라이트 유닛에 있어서,
    전면과 후면을 갖는 도광층 - 상기 도광층은 상기 도광층의 후면을 따라 배치된 복수의 추출 피처(extraction feature)를 포함함 -;
    상기 도광층의 후면에 접착식으로 고정된 제1 클래딩(cladding) 층;
    상기 제1 클래딩 층을 따라 배치된 복수의 터닝 구조체(turning structure); 및
    상기 도광층의 전면에 접착식으로 고정된 제2 클래딩 층을 포함하고,
    상기 제1 클래딩 층은 상기 도광층의 가이드 굴절률보다 낮은 제1 굴절률을 갖고,
    상기 제2 클래딩 층은 상기 제1 굴절률 이하의 제2 굴절률을 갖는, 백라이트 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 추출 피처의 각각의 추출 피처는 상기 도광층의 후면에 각각의 인덴테이션(indentation)을 포함하는, 백라이트 유닛.
  3. 제2항에 있어서, 각각의 인덴테이션은 상기 복수의 터닝 구조체의 각각의 터닝 구조체보다 얕은 프리즘을 포함하는, 백라이트 유닛.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 클래딩 층은 상기 제1 굴절률을 갖는 접착제 재료로 구성되고;
    각각의 인덴테이션은 상기 접착제 재료로 채워지는, 백라이트 유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    각각의 터닝 구조체는 각각의 프리즘을 포함하고;
    각각의 추출 피처는 각각의 프리즘보다 얕은, 백라이트 유닛.
  6. 제1항에 있어서,
    각각의 추출 피처는 상기 후면에 대해 비스듬히 배향된 면을 갖고;
    상기 제1 및 제2 굴절률들은, 상기 전면이 각각의 추출 피처의 면의 각도의 적어도 2배만큼 상기 후면의 전반사 각도보다 큰 전반사 각도를 갖도록 상기 가이드 굴절률로부터 오프셋되는, 백라이트 유닛.
  7. 제1항에 있어서,
    각각의 추출 피처는, 그 각각의 추출 피처에 부딪히는 광이 해당 추출 피처를 통과함으로써 또는 해당 추출 피처에서 반사되고 그 후 상기 전면에서 반사된 후에 상기 도광층에서 출사되도록 성형되는, 백라이트 유닛.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제2 굴절률은, 상기 추출 피처들 중 하나 또는 상기 후면에서 반사된 후에 상기 전면에 부딪히는 광이 상기 전면을 통과하지 않도록 상기 가이드 굴절률로부터 오프셋되는, 백라이트 유닛.
  9. 제1항에 있어서, 상기 복수의 터닝 구조체는 상기 제1 클래딩 층에 접착식으로 고정된 터닝 막 내에 배치되어 상기 도광층 및 상기 제1 및 제2 클래딩 층들과 함께 고형(solid) 막 어셈블리를 형성하는, 백라이트 유닛.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 클래딩 층들은 각각 제1 및 제2 접착제 재료들을 포함하는, 백라이트 유닛.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 및 제2 접착제 재료들은 각각 상기 제1 및 제2 굴절률들을 갖는, 백라이트 유닛.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제2 클래딩 층은 상기 제2 접착제 재료 내에 부유된(suspended) 복수의 확산 구조체를 포함하는, 백라이트 유닛.
  13. 제1항에 있어서, 상기 광이 주입되는 상기 도광층의 에지를 따라 배치된 집광기(concentrator)를 추가로 포함하고, 상기 집광기는, 상기 광이 상기 복수의 추출 피처 중 적어도 하나에 부딪힐 때까지 상기 전면으로부터의 전반사를 겪도록 구성되는, 백라이트 유닛.
  14. 제1항에 있어서, 상기 제2 클래딩 층은 상기 제1 굴절률보다 낮은 제2 굴절률을 갖는, 백라이트 유닛.
  15. 디스플레이에 있어서,
    제1항의 백라이트 유닛을 포함하고,
    상기 백라이트 유닛에 접착식으로 고정된 액정 패널을 추가로 포함하며;
    상기 제2 굴절률은 상기 제1 굴절률보다 낮고;
    상기 복수의 추출 피처의 각각의 추출 피처는 상기 도광층의 후면에 각각의 인덴테이션을 포함하고;
    상기 제1 클래딩 층은 상기 제1 굴절률을 갖는 접착제 재료로 구성되고;
    각각의 인덴테이션은 상기 접착제 재료로 채워지는, 디스플레이.
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