KR20190070973A - 직하형 백라이트 유닛들을 갖는 디스플레이들 - Google Patents

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얀밍 리
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Abstract

디스플레이 내의 픽셀들의 어레이는 각개의 셀들의 어레이에서 발광 다이오드들의 어레이를 가진 백라이트에 의해 조명될 수 있다. 반사기는 픽셀들의 어레이를 통해 발광 다이오드들로부터의 광을 반사하기 위해 사용된다. 셀들 내에서, 반사기는 발광 다이오드들로부터 방출된 광을 셀들의 에지들을 향해 분산시키는 것을 돕는 단면 프로파일들을 가진다. 백라이트에 대한 광 확산기 층은 각도 의존성 투과를 갖는 박막 간섭 필터와 같은 부분 반사 층을 가질 수 있다. 각각의 셀 내에서, 반사기는 포물선형 또는 타원형인 부분들을 갖는 단면 프로파일들을 가질 수 있다.

Description

직하형 백라이트 유닛들을 갖는 디스플레이들
본 출원은, 그 전체가 본 명세서에 참조로 병합되는, 2018년 1월 29일자로 출원된 PCT 특허 출원 제PCT/US18/15776호, 2017년 11월 21일자로 출원된 미국 특허 출원 제15/819,085호, 및 2017년 3월 3일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/466,492호에 대한 우선권을 주장한다.
본 출원은 일반적으로 디스플레이들에 관한 것으로, 보다 상세하게는 백라이트 디스플레이들에 관한 것이다.
전자 디바이스들은 종종 디스플레이들을 포함한다. 예를 들어, 컴퓨터들 및 셀룰러 전화기들에는 때때로 백라이트 액정 디스플레이들이 제공된다. 에지형(edge-lit) 백라이트 유닛들은 도광판의 에지 표면 내로 광을 방출하는 발광 다이오드들을 가진다. 이어서, 도광판은 방출된 광을 디스플레이에 걸쳐 측방향으로 분산시켜 백라이트 조명으로서의 역할을 한다. 직하형(direct-lit) 백라이트 유닛들은 디스플레이를 통해 수직으로 광을 방출하는 발광 다이오드들의 어레이들을 가진다.
직하형 백라이트들은 동적 범위가 향상되는 것을 허용하는 국부적으로 디밍가능한(dimmable) 발광 다이오드들을 가질 수 있다. 그러나, 주의를 기울이지 않으면, 직하형 백라이트는 부피가 커질 수 있거나, 불균일한 백라이트 조명을 생성할 수 있다.
디스플레이는 액정 픽셀 어레이와 같은 픽셀 어레이를 가질 수 있다. 픽셀 어레이는 백라이트 유닛으로부터의 백라이트 조명으로 조명될 수 있다. 백라이트 유닛은 발광 다이오드들의 어레이 및 발광 다이오드들로부터의 광을 픽셀 어레이를 통해 반사하는 것을 돕는 광 반사기를 포함할 수 있다. 각각의 발광 다이오드는 각개의 셀에 위치될 수 있다. 각각의 셀에서, 광 반사기는 포물선형 또는 타원형 부분을 포함하는 단면 프로파일을 가질 수 있다.
디스플레이 내의 확산기는 발광 다이오드들의 어레이로부터의 광을 균질화하기 위해 사용될 수 있다. 인광 층 및 다른 광학 필름들은 확산기와 중첩될 수 있다.
발광 다이오드들은 청색 발광 다이오드들일 수 있다. 부분 반사 층은 확산기와 발광 다이오드들의 어레이 사이에 개재될 수 있다. 부분 반사 층은 확산기 상에 유전체 층들의 스택으로 형성될 수 있다. 유전체 층들의 스택은 각도 의존성 투과를 갖는 박막 간섭 필터를 형성할 수 있다.
발광 다이오드들은 인쇄 회로에 실장될 수 있고, 광 반사기에서의 개구들을 통해 돌출할 수 있다. 광 반사기는 반사 재료 그 예로 반사 백색 층 또는 박막 간섭 미러를 형성하는 유전체 스택으로 형성될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른, 디스플레이를 가진 예시적인 전자 디바이스의 다이어그램이다.
도 2는 일 실시예에 따른, 예시적인 디스플레이의 측단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른, 직하형 백라이트 유닛에 대한 예시적인 발광 다이오드 어레이의 평면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른, 예시적인 발광 다이오드의 측단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른, 광이 발광 다이오드로부터 다양한 각도들로 어떻게 방출될 수 있는지를 보여주는 캐비티 반사기에서의 예시적인 발광 다이오드의 측단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른, 각도 가변 광 투과율을 갖는 층에 의해 도 5의 발광 다이오드들 및 반사 층이 어떻게 중첩될 수 있는지를 보여주는 그래프이다.
도 7 및 도 8은 실시예들에 따른, 백라이트 유닛에 대한 캐비티 반사기 셀들의 사시도들이다.
도 9는 일 실시예에 따른, 백라이트 유닛의 일 부분의 평면도이다.
도 10은 일 실시예에 따른, 도 7에 도시된 타입의 예시적인 캐비티 반사기의 측단면도이다.
도 11은 일 실시예에 따른, 도 8에 도시된 타입의 예시적인 캐비티 반사기의 측단면도이다.
도 12는 일 실시예에 따른, 타원형 프로파일을 갖는 일 부분을 포함한 예시적인 캐비티 반사기의 단면 다이어그램이다.
도 13은 일 실시예에 따른, 포물선형 프로파일을 갖는 일 부분을 포함한 예시적인 캐비티 반사기의 단면 다이어그램이다.
도 14는 일 실시예에 따른, 박막 간섭 필터를 형성하는 교호하는 굴절률의 유전체 층들과 같은 유전체 층들의 예시적인 스택의 측단면도이다.
도 15는 일 실시예에 따른, 프리즘 필름과 같은 예시적인 광-시준 층의 측단면도이다.
도 16은 일 실시예에 따른, 예시적인 마이크로렌즈 어레이 층의 측단면도이다.
도 17은 일 실시예에 따른, 예시적인 확산기 층의 측단면도이다.
도 18은 일 실시예에 따른, 예시적인 디스플레이의 측단면도이다.
전자 디바이스들에는 백라이트 디스플레이들이 제공될 수 있다. 백라이트 디스플레이들은, 직하형 백라이트 유닛으로부터의 광에 의해 백라이팅되는 액정 픽셀 어레이들 또는 다른 디스플레이 구조체들을 포함할 수 있다. 직하형 백라이트 유닛을 가진 디스플레이가 제공될 수 있는 타입의 예시적인 전자 디바이스의 사시도가 도 1에 도시된다. 도 1의 전자 디바이스(10)는, 랩톱 컴퓨터와 같은 컴퓨팅 디바이스, 임베디드 컴퓨터를 포함하는 컴퓨터 모니터, 태블릿 컴퓨터, 셀룰러 전화, 미디어 플레이어, 또는 다른 핸드헬드 또는 휴대용 전자 디바이스, 더 작은 디바이스, 그 예로 손목-시계 디바이스, 펜던트(pendant) 디바이스, 헤드폰 또는 이어피스 디바이스, 안경 또는 사용자의 머리에 착용되는 다른 장비 내의 임베디드 디바이스, 또는 다른 착용형 또는 소형 디바이스, 텔레비전, 임베디드 컴퓨터를 포함하지 않는 컴퓨터 디스플레이, 게이밍 디바이스, 내비게이션 디바이스, 디스플레이를 갖는 전자 장비가 키오스크(kiosk) 또는 자동차 내에 장착된 시스템과 같은 임베디드 시스템, 이들 디바이스들 중 2개 이상의 기능을 구현하는 장비, 또는 다른 전자 장비일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 디바이스(10)는 디스플레이(14)와 같은 디스플레이를 가질 수 있다. 디스플레이(14)는 하우징(12) 내에 장착될 수 있다. 때때로 인클로저 또는 케이스로 지칭될 수 있는 하우징(12)은 플라스틱, 유리, 세라믹들, 섬유 복합재들, 금속(예컨대, 스테인리스강, 알루미늄 등), 다른 적합한 재료들, 또는 이들 재료들 중 임의의 2개 이상의 조합으로 형성될 수 있다. 하우징(12)은, 하우징(12)의 몇몇 또는 모두가 단일 구조체로서 기계가공 또는 성형되는 일체형 구성을 사용하여 형성될 수 있거나, 다수의 구조체들(예컨대, 내부 프레임 구조체, 외부 하우징 표면들을 형성하는 하나 이상의 구조체들 등)을 사용하여 형성될 수 있다.
하우징(12)은 옵션의 스탠드(18)와 같은 스탠드를 가질 수 있고, 다수의 부품들(예컨대, 가동 부품들을 갖는 랩톱 컴퓨터 또는 다른 디바이스를 형성하기 위해 서로에 대해 이동하는 하우징 부분들)을 가질 수 있고, (예컨대, 스탠드(18)가 생략된 배열들에서) 셀룰러 전화기 또는 태블릿 컴퓨터의 형상을 가질 수 있고, 그리고/또는 다른 적합한 구성들을 가질 수 있다. 도 1에 도시된 하우징(12)에 대한 배열은 예시적인 것이다.
디스플레이(14)는, 전도성 용량성 터치 센서 전극들의 층 또는 다른 터치 센서 컴포넌트들(예컨대, 저항성 터치 센서 컴포넌트들, 음향 터치 센서 컴포넌트들, 힘-기반 터치 센서 컴포넌트들, 광-기반 터치 센서 컴포넌트들 등)을 통합하는 터치 스크린 디스플레이일 수 있거나, 터치 감응형이 아닌 디스플레이일 수 있다. 용량성 터치 스크린 전극들은 인듐 주석 산화물 패드들의 어레이 또는 다른 투명 전도성 구조체들로 형성될 수 있다.
디스플레이(14)는 액정 디스플레이(LCD) 컴포넌트들로 형성된 픽셀들(16)의 어레이를 포함할 수 있거나, 다른 디스플레이 기술들에 기초하여 픽셀들의 어레이를 가질 수 있다. 디스플레이(14)의 측단면도는 도 2에 도시된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 디스플레이(14)는 픽셀 어레이(24)와 같은 픽셀 어레이를 포함할 수 있다. 픽셀 어레이(24)는 도 1의 픽셀들(16)과 같은 픽셀들의 어레이(예컨대, 픽셀들(16)의 행들 및 열들을 가진 픽셀들의 어레이)를 포함할 수 있다. 픽셀 어레이(24)는 액정 디스플레이 모듈(때때로 액정 디스플레이 또는 액정 층들로 지칭됨) 또는 다른 적합한 픽셀 어레이 구조체들로 형성될 수 있다. 픽셀 어레이(24)를 형성하는 액정 디스플레이는, 예로서, 상부 및 하부 편광기들, 상부 편광기와 하부 편광기 사이에 개재된 색상 필터 층 및 박막 트랜지스터 층, 및 색상 필터 층과 박막 트랜지스터 층 사이에 개재된 액정 재료의 층을 포함할 수 있다. 원한다면, 픽셀 어레이(24)를 형성하는데 다른 타입들의 액정 디스플레이 구조체들이 사용될 수 있다.
14의 동작 동안, 이미지들은 픽셀 어레이(24) 상에 디스플레이될 수 있다. 백라이트 유닛(42)(때때로 백라이트, 백라이트 층들, 백라이트 구조체들, 백라이트 모듈, 백라이트 시스템 등으로 지칭될 수 있음)은 픽셀 어레이(24)를 통과하는 백라이트 조명(44)을 생성하는데 사용될 수 있다. 이는 디스플레이(14)를 방향(22)으로 관찰하고 있는 관찰자(20)와 같은 관찰자가 관찰하는, 픽셀 어레이(24) 상의 임의의 이미지들을 조명한다.
백라이트 유닛(42)은 광학 필름들(26), 광 확산기(광 확산기 층)(34)와 같은 광 확산기, 및 발광 다이오드 어레이(36)를 가질 수 있다. 발광 다이오드 어레이(36)는 백라이트 조명(44)을 생성하는 발광 다이오드들(38)과 같은 광 소스들의 2-차원 어레이를 포함할 수 있다. 발광 다이오드들(38)은, 예로서, 행들 및 열들로 배열될 수 있고, 도 2의 X-Y 평면 내에 놓일 수 있다.
발광 다이오드들(38)은 디바이스(10) 내의 제어 회로부에 의해 일제히 제어될 수 있거나, 개별적으로 제어될 수 있다(예컨대, 픽셀 어레이(24) 상에 디스플레이되는 이미지들의 동적 범위를 개선하는 것을 돕는 로컬 디밍 기법(local dimming scheme)을 구현하기 위함). 각각의 발광 다이오드(38)에 의해 생성된 광은 픽셀 어레이(24)를 통과하기 전에 광 확산기(34) 및 광학 필름들(26)을 통해 치수 Z를 따라 상향으로 이동할 수 있다. 광 확산기(34)는, 발광 다이오드 어레이(36)로부터 광을 확산시키고, 그럼으로써 균일한 백라이트 조명(44)을 제공하는 것을 돕는 광-산란 구조체들을 포함할 수 있다. 광학 필름들(26)은 필름들, 그 예로 이색 필터(32), 인광체 층(30), 및 필름들(28)을 포함할 수 있다. 필름들(28)은, 광(44)을 시준하고, 그럼으로써 사용자(20)를 위해 디스플레이(14)의 휘도를 향상시키는 것을 돕는 휘도 향상 필름들 및/또는 다른 광학 필름들(예컨대, 보상 필름들 등)을 포함할 수 있다.
발광 다이오드들(38)은 임의의 적합한 색상의 광을 방출할 수 있다. 하나의 예시적인 구성으로, 발광 다이오드들(38)은 청색 광을 방출한다. 이색 필터 층(32)은 발광 다이오드들(38)로부터의 청색 광을 통과시키면서, 다른 색상들의 광을 반사시키도록 구성될 수 있다. 발광 다이오드들(38)로부터의 청색 광은 광발광(photoluminescent) 재료 그 예로 인광체 층(30)(예컨대, 청색 광을 백색광으로 변환하는 백색 인광체 재료 또는 다른 광발광 재료의 층)에 의해 백색 광으로 변환될 수 있다. 원한다면, 청색 광을 상이한 색상들의 광(예컨대, 적색 광, 녹색 광, 백색 광 등)으로 변환하기 위해 다른 광발광 재료들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나의 층(30)(때때로 광발광 층 또는 색상 변환 층으로 지칭될 수 있음)은 (예컨대, 적색, 녹색 및 청색 성분들 등을 포함하는 백색 백라이트 조명을 생성하기 위해) 청색 광을 적색 및 녹색 광으로 변환하는 양자점들을 포함할 수 있다. 발광 다이오드들(38)이 백색 광을 방출하는 구성들(예컨대, 원한다면, 층(30)이 생략될 수 있도록 함)이 또한 사용될 수 있다.
층(30)이 층(30) 내의 인광성 재료에 의해 생성되는 백색 광과 같은 백색 광을 방출하는 구성들에서, 하향 (-Z) 방향으로 층(30)으로부터 방출되는 백색 광은 이색 필터 층(32)에 의한 백라이트 조명으로서 픽셀 어레이(24)를 통해 다시 반사될 수 있다(즉, 층(32)은 백라이트를 어레이(36)로부터 멀리 외향으로 반사하는 것을 도울 수 있다). 층(30)이 예를 들어, 적색 및 녹색 양자점들을 포함하는 구성들에서, 이색 필터(32)는 적색 및 녹색 양자점들로부터 적색 및 녹색 광을 각각 반사하여 백라이트를 어레이(36)로부터 멀리 외향으로 반사하는 것을 돕도록 구성될 수 있다. 백라이트(42)의 광발광 재료(예컨대, 층(30)의 재료)를 확산기 층(34) 위에 위치시킴으로써, 발광 다이오드들(38)은 이들 셀들의 중심들에서보다 어레이(36)의 발광 다이오드 셀들(타일들)의 에지들을 향해 더 많은 광을 방출하고, 그럼으로써 백라이트 조명 균일성을 향상시키는 것을 돕도록 구성될 수 있다.
도 3은 백라이트(42)에 대한 예시적인 발광 다이오드 어레이의 평면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 발광 다이오드 어레이(36)는 발광 다이오드들(38)의 행 및 열들을 포함할 수 있다. 각각의 발광 다이오드(38)는 각개의 셀(타일 구역)(38C)과 연관될 수 있다. 셀들(38C)의 에지들의 길이(D)는 2 mm, 18 mm, 1 내지 10 mm, 1 내지 4 mm, 10 내지 30 mm, 5 mm 초과, 10 mm 초과, 15 mm 초과, 20 mm 초과, 25 mm 미만, 20 mm 미만, 15 mm 미만, 10 mm 미만, 또는 다른 적합한 크기일 수 있다. 원한다면, 육각형 타일형 어레이들, 및 다른 적합한 어레이 패턴들로 조직화된 발광 다이오드들(38)을 갖는 어레이들이 사용될 수 있다. 직사각형 셀들을 갖는 어레이들에서, 각각의 셀은 동일한 길이의 측면들을 가질 수 있거나(예컨대, 각각의 셀은 4 개의 등변(equal-length) 셀 에지들이 각개의 발광 다이오드를 둘러싸는 정사각형 윤곽을 가질 수 있거나), 셀들 각각은 상이한 길이들의 측면들(예컨대, 정사각형이 아닌 직사각형 형상)을 가질 수 있다. 발광 다이오드 어레이(36)가 셀들(38C)과 같은 정사각형 발광 다이오드 영역들의 행들 및 열들을 가진 도 3의 구성은 예시적일 뿐이다.
원한다면, 각각의 셀(38C)은 발광 다이오드 다이들의 어레이로 형성된 광 소스(예컨대, 각각의 셀(38C)의 중심에서 발광 다이오드들의 2 x 2 클러스터와 같은 어레이로 배열된 다수의 개별 발광 다이오드들(38))를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 3의 최좌측 및 최하측 셀(38C) 내의 광 소스(38')는 발광 다이오드들(38)의 2 x 2 어레이(예컨대, 4 개의 별개의 발광 다이오드 다이들)로 형성되었다. 광 소스(38') 내의 다이오드들(38)은 공통 패키지 기판 상에 실장될 수 있거나, 어레이(36)에 걸쳐 연장되는 인쇄 회로 보드 기판 상에 실장될 수 있거나, 다른 적합한 배열들을 사용하여 어레이(36) 내에 실장될 수 있다. 일반적으로, 각각의 셀(38C)은 단일 발광 다이오드(38), 한 쌍의 발광 다이오드들(38), 2 내지 10 개의 발광 다이오드들(38), 적어도 2 개의 발광 다이오드들(38), 적어도 4 개의 발광 다이오드들(38), 적어도 8 개의 발광 다이오드들(38), 5 개 미만의 발광 다이오드들(38), 또는 다른 적합한 개수의 발광 다이오드들을 갖는 광 소스(38')를 포함할 수 있다. 각각의 셀(38C)이 단일 발광 다이오드(38)를 가진 예시적인 구성들이 때때로 본 명세서에서 예로서 기술될 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐이다. 각각의 셀(38C)은 임의의 적합한 수의 하나 이상의 발광 다이오드들(38)을 갖는 광 소스(38)를 가질 수 있다.
도 4는 예시적인 발광 다이오드의 측단면도이다. 도 4의 발광 다이오드(38)와 같은 발광 다이오드들은 접점들(58)과 같은 단자들을 가질 수 있다. (예컨대, 발광 다이오드들(38)이 도 3의 어레이(36)와 같은 어레이 내에 납땜되거나, 달리 실장될 수 있도록) 접점들(58)은 땜납과 같은 전도성 재료로 인쇄 회로 또는 다른 기판에 전기적으로 결합될 수 있다. 발광 다이오드(38)는 n-형 영역(54) 및 p-형 영역(56)을 가질 수 있다. 영역들(54 및 56)은 질화갈륨과 같은 결정질 반도체 재료로 기판(52) 상에 형성될 수 있다. 기판(52)은 사파이어 또는 다른 적합한 기판 재료와 같은 투명 결정질 재료로 형성될 수 있다. 반사기 층(50)(예컨대, 분산 브래그(Bragg) 반사기)은 다이오드(38)로부터 방출된 광을 옆쪽으로 지향시키는 것을 돕기 위해 기판(52) 상에 형성될 수 있다.
도 5는 예시적인 발광 다이오드 셀의 측단면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 발광 다이오드 어레이(36) 내의 각각의 발광 다이오드 셀(타일)(38C)은 캐비티 반사기(68)와 같은 반사기를 가질 수 있다. 반사기(68)는 정사각형 윤곽(즉, 위에서 관찰할 때 정사각형 풋프린트)을 가질 수 있거나, 다른 적합한 형상들을 가질 수 있고, 시트 금속(예컨대, 스탬핑된 시트 금속), 금속화된 중합체 필름, 플라스틱 캐리어 상의 박막 금속, 중합체 필름 또는 성형 플라스틱 캐리어 상에 유전체 미러(박막 간섭 미러)를 형성하는 유전체 박막 스택, 백색 반사 필름(예컨대, 광택 중합체 코팅과 같은 광택 코팅으로 덮인 중합체 캐리어 상의 백색 잉크 층 또는 다른 백색 층으로 형성된 광택 백색 중합체 시트, 확산 반사 백색 반사기, 또는 정반사(specularly reflective) 백색 반사기), 또는 다른 적합한 반사기 구조체로 형성될 수 있다. 원한다면, 반사기(68)는 브래그 반사율이 재료 복굴절(굴절률 차이) 및 피치(pitch)에 의해 제어되는 콜레스테릭 액정들의 층으로 형성될 수 있고, 대역폭 제어를 위해 싱귤러(singular) 또는 처프(chirp)될 수 있거나, 다수의 중합체 층들 또는 다른 재료들의 층들의 스택과 같은 인접 층들 사이에서 굴절률 차이가 충분히 큰(예컨대, n>0.1) 층들의 스택을 사용한 간섭 필터일 수 있다. 중합체 층들의 스택은, 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 및 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA)의 교호 필름들의 스택 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN) 및 PMMA의 교호 필름들의 스택일 수 있다. 발광 다이오드(38)는 인쇄 회로(60) 내의 금속 트레이스들에 납땜되거나, 달리 실장될 수 있다. 반사기(68)의 중심에 있는 개구는 발광 다이오드(38)를 수용할 수 있다. 반사기(68) 내의 셀들은, 백라이트 조명(44)으로서 다이오드(38)로부터의 광을 상향으로 반사시키는 것을 돕기 위해 곡선형 부분들을 갖는 단면 프로파일들을 가질 수 있다. 하나의 예시적인 구성으로, 중합체 필름(예컨대, 유전체 박막 간섭 미러 표면 또는 광택 백색 반사 표면으로 코팅된 필름)은 롤러를 사용하여 엠보싱될 수 있다(예컨대, 필름은 가열된 롤러 상에 패턴화된 구조체들을 사용하여 열성형될 수 있다). 각각의 셀(38C)에서 반사기(68)의 곡선형 벽들을 형성하는 열성형 동작들에 이어서, 다이 절단 공구 또는 다른 절단 장치들은 발광 다이오드들(38) 각각에 대한 개구들을 절단할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 발광 다이오드(38)로부터 광을 측방향으로 분산시키는 것을 돕기 위해 투명 돔 구조체(70)와 같은 투명 구조체가 발광 다이오드(38) 위에 형성될 수 있다. 돔 구조체(70)는 (예로서) 클리어 실리콘 또는 다른 투명 중합체의 비드로 형성될 수 있다. 동작 동안, 발광 다이오드(38)는 돔 구조체(70)에 의해 Z 축으로부터 멀리 굴절되는 광을 방출한다. 광선(80)과 같은 발광 다이오드(38)로부터의 방출된 광선들은 발광 다이오드(38)의 표면 법선(n)에 대한 각도(A)에 의해 특징지어질 수 있다. Z 치수에 평행하게 이동하고 있는 광(80)은 표면 법선(n)에 평행하다(각도 A=0°). X-Y 평면에 평행하게 이동하고 있는 광(80)은 Z 치수 및 표면 법선(n)에 수직으로 이동하고 있다(즉, A= 90°). 표면 법선(n)에 대해 다른 각도 배향들로 이동하고 있는 광(80)은 각도(A)의 중간 값에 의해 특징지어진다.
광(80)의 몇몇 광선들은 비교적 큰 각도들(A)로 배향되고, 반사기(68)로부터 방향(Z)을 향해 상향으로 반사된다(예컨대, 반사된 광선(84)으로서 반사기(68)로부터 반사된 광선(82) 참조). 광(80)의 다른 광선들은 더 작은 각도들(A)로 배향된다. 예를 들어, 광선(90)은 표면 법선(n)에 대해 더 작은 각도(A)의 값으로 배향된다. 적어도 부분적으로 반사되는 각도 의존성 필터 또는 다른 층, 그 예로 층(96)은 광선(86)과 같은, 셀(38C)의 중심에서의 수직 광선들(A= 0°) 또는 거의 수직한 광선들 중 적어도 몇몇을 하향으로 반사시키는 것을 도우면서 더 각진 광선들(캐비티(38C)의 에지들에 더 가까운 위치들에서 필터(96)에 충돌하는 광선들)이 확산기(34)로 통과하는 것을 허용하기 위해, 광 확산기(34)와 발광 다이오드들(38) (및 반사기(68)) 사이에 개재될 수 있다. 예를 들어, 광선(90)과 같은 광선들은 광선(94)에 의해 도시된 바와 같이 상향 (+Z) 방향으로 다시 반사되기 전에, 광선(92)에 의해 도시된 바와 같이 층(96)에 의해 외향으로 그리고 하향으로(- Z 방향으로) 반사될 수 있다.
층(96)은 다수의 유전체 층들(96')로 형성될 수 있다(예컨대, 층(96)은 산화 규소, 질화 규소 및/또는 다른 무기 재료들, 유기 재료들의 층들로 형성된 교호하는 고 및 저 굴절률 재료들을 갖는 유전체 스택으로 형성된 박막 간섭 필터일 수 있고, 그리고/또는 다른 유전체 재료들로 형성된 층 및/또는 박막 간섭 필터를 형성하는 층들일 수 있다). 하나의 예시적인 구성으로, (예들로서) 층(96)에는 5 개의 층들(96'), 3 내지 6 개의 층들(96'), 3 개 초과의 층들(96'), 또는 10 개 미만의 층들(96')이 있다. 층(96)이 박막 간섭 필터를 형성함 없이 반사 재료의 하나 이상의 층들(예컨대, 벌크 재료의 단일 층 또는 재료의 2 개 이상의 층들 등)로 형성되거나, 층(96)이 하나 이상의 벌크 코팅 층들 및 유전체 층들의 스택으로 형성된 박막 간섭 필터 둘 다를 포함하는 구성들 또한 사용될 수 있다. 원한다면, 부분 반사 층(96)은, 브래그 반사율이 재료 복굴절(굴절률 차이) 및 피치에 의해 제어되는 콜레스테릭 액정들의 층으로 형성될 수 있고, 대역폭 제어를 위해 싱귤러 또는 처프될 수 있거나, 다수의 중합체 층들 또는 다른 재료들의 층들의 스택과 같은 인접 층들 사이에서 굴절률 차이가 충분히 큰(예컨대, n>0.1) 층들의 스택을 사용한 대역통과 간섭 필터일 수 있다. 중합체 층들의 스택은, 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA)의 교호 필름들의 스택 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 및 PMMA의 교호 필름들의 스택일 수 있다.
백라이트(44)의 균일함을 보장하는 것을 돕기 위해, 백라이트(42) 내의 광 확산기(34) 및/또는 다른 구조체들에는 옵션의 광 균질화 구조체들이 제공될 수 있다. 예를 들어, 구조체들(88)과 같은 광 차단 및 반사 구조체들의 패턴은 층(96)의 하부 표면 상에 형성될 수 있다. 구조체들(88)은 도트들, 링들, 정사각형 패드들, 광을 반사 및 차단하는 패드들의 의사 랜덤 패턴들, 또는 셀(38C)의 에지들에서보다 셀(38C)의 중심에 더 많이 방출된 광을 차단하기 위해 패턴화된 다른 구조체들을 포함할 수 있다. 구조체들(88)은 패턴화된 잉크, 반사 돌출부들의 패턴들, 패턴화된 각도-의존성 박막 간섭 필터 층, 및/또는 셀들(38C)의 중심에서 축상(on-axis) 방출된 광을 반사 및/또는 흡수하는 것을 도우면서 셀들(38C)의 에지들에서는 광이 필름들(26)을 향해 상향으로 통과되는 것을 허용하는 다른 광 반사 및 광 산란 구조체들로 형성될 수 있다. 이는 셀들(38C)의 중간에서 핫스폿들을 감소시키는 것을 돕고, 광 세기 변화들을 매끄럽게 한다 - 그렇게 하지 않으면, 어레이(36)로부터의 광이 광 확산기(34)에 의해 확산됨에 따라 유발될 수 있다. 구조체들(88)은 층(96)의 하부 (내부) 표면 상에 형성될 수 있거나, 별개의 기판(예컨대, 층(96)을 운반하기 위해 사용되기도 하는 기판 및/또는 기판 지지 층(96)과는 상이한 기판) 상에 형성될 수 있거나, 또는 백라이트 유닛(42) 내에 다른 적합한 위치들에서 형성될 수 있다.
동작 동안, 셀(38C)의 중심에서 바로 상향으로 방출되는 발광 다이오드(38)로부터의 광의 적어도 몇몇(예컨대, 도 5의 광(86))은 옵션의 구조체(88)에 의해 그리고/또는 층(96)에 의해 하향으로 반사될 것이다. 반사된 광은 측방향으로(예컨대, 캐비티 반사기(68)로부터 반사됨으로써) 퍼질 것이다. 발광 다이오드(38)로부터 옆쪽으로 방출된 광(82)과 같은 다른 광은 구조체(88) 또는 층(96)에서 반사됨 없이 캐비티 반사기(68)에서 반사될 수 있고, 확산기(34)를 상향으로 통과하여 백라이트(44)로서의 역할을 할 것이다. 광(90)은 광(94)으로서 상향으로 통과하기 전에 층(96) 및 반사기(68)로부터 반사될 것이다.
각각의 셀(38C)의 중심 부근의 광을 재순환시키면서, 각각의 셀(38C)의 에지들 부근의 광이 확산기(34)를 직접 통과하는 것을 허용함으로써, 각각의 셀(38C)의 에지들 부근의 광의 세기는 각각의 셀(38C)의 중심 부근의 광의 세기에 비해 증가될 수 있다. 이는 백라이트(44)가 광 확산기(34) 및 백라이트(42)의 표면에 걸쳐 균일해짐을 보장하는 것을 돕는다. 원한다면, 광-산란 입자들(72)(예컨대, 마이크로비드들, 중공형 미소구체들, 기포들, 및/또는 다른 광-산란 입자들)은 방출된 광을 확산시키는 것을 돕기 위해 확산기 층(34)을 형성하는 중합체 또는 다른 재료 내에 매립될 수 있다. 광-산란 입자들(72)은 확산기(34)를 구성하는 중합체의 굴절률과는 상이한 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들어, 입자들(72)의 굴절률은 층(34)을 형성하는데 사용된 중합체 또는 다른 재료의 굴절률보다 더 클 수 있거나, 확산기(34)의 굴절률보다 더 작을 수 있다. 광-산란 특징부들(예컨대, 범프들, 리지들(ridges), 및/또는 다른 돌출부들, 홈들, 피트들(pits), 또는 다른 함몰부들)은 확산기(34)에서 광-산란 입자들(72)을 포함하는 것에 더하여 또는 상기 포함하는 것 대신에, 광 확산기(34)의 상부 및/또는 하부 표면 상에 형성될 수 있다. 몇몇 구성들에서, 광은 확산기(34)에 더하여 또는 상기 확산기 대신에 백라이트 유닛(42) 내의 광발광 층(예컨대, 인광체들 및/또는 양자점들로 형성될 수 있는 광발광 층(30))을 사용하여 확산될 수 있다.
도 5의 예시적인 구성에서, 단일 구조체(88)(예컨대, 단일 패드)가 각각의 셀(38C) 내의 발광 다이오드(38) 위에서 제공되었다. 원한다면, 패드들의 클러스터(원형 패드들, 정사각형 패드들, 또는 다른 형상들의 패드들)는 각각의 발광 다이오드 위에서 형성될 수 있다. 각각의 클러스터에서의 패드들의 밀도(예컨대, 단위 면적당 패드들의 개수 및/또는 단위 면적당 패드들에 의해 소모되는 면적)는 위치의 함수로서 변화될 수 있다. 예를 들어, 각각의 패드 클러스터는 그 패드 클러스터의 에지들 부근보다 그 패드 클러스터의 중심 부근에 더 많은 패드들 및/또는 더 큰 패드들을 가질 수 있다. 등급화된 패드 밀도들을 갖는 패드 클러스터들과 같은 등급화된 구조체들(예컨대, 다이오드들(38) 위에 집중된 패드들)의 사용은 셀들(38C) 내의 핫스폿들을 매끄럽게 감소시키는 것을 도울 수 있다. 원한다면, (예컨대, 백라이트 유닛(42) 내의 층(96), 렌즈(70), 및/또는 다른 구조체들이 구조체들(88) 없이 방출된 광을 균질화하도록 구성되는 구성들에서) 구조체들(88)은 생략될 수 있다.
도 5의 예시적인 구성에서, 층(96)과 같은 부분 반사 층(예컨대, 얇은 금속 층, 유전체 박막 층들의 스택, 하나 이상의 다른 부분 반사 층들 등)이 광 확산기(34)와 발광 다이오드들(38) 사이에서 제공된다. 층(96)은 확산기(34)의 하부 표면 상에 코팅으로서 형성될 수 있고/있거나, 확산기(34) 내에 매립될 수 있고/있거나, 확산기(34)와 별개일 수 있다. 층(96)으로부터 하향으로 반사된 광은 캐비티 반사기(68)에 의해 상향 방향으로 다시 반사될 수 있다. 그럼으로써, 층(96)의 존재는 각각의 광선에 대한 개수 또는 반사들을 향상시키는 것을 돕고, 그러므로 이러한 광이 층(34)을 통과하기 전에 발광 다이오드 어레이(36)로부터의 방출된 광의 균질화를 향상시킨다. 원한다면, 백라이트 유닛(42) 내의 확산기(34) 및/또는 다른 층들 상의 확산 코팅에 의해 부가적인 확산이 제공될 수 있다(예컨대, 확산 코팅은 광-산란 입자들(72)이 매립된 확산기(34)의 상부 표면 상의 중합체 층으로 형성될 수 있다). 원한다면, 광-산란 입자들(72)의 밀도는 등급화될 수 있다.
부분 반사 층(96)이 박막 간섭 필터 배열을 사용하여 형성된 구성들에서, 층(96)은 유전체 층들(96')을 포함한다. 층(96)의 층들(96')은, 예를 들어, 상이한 굴절률들의 무기 층들(예컨대, 산화 알루미늄, 산화 규소, 질화 규소, 산화 티타늄, 다른 금속 산화물들, 질화물들, 및/또는 산질화물들 등과 같은 재료들로 형성된 교호하는 고 및 저 굴절률 층들)일 수 있다. 층들(96')은 층(96)의 투과 스펙트럼이 입사각의 함수로서 변하는 박막 간섭 필터를 형성하도록 구성될 수 있다. 이는 다이오드(38)로부터 방출된 청색 광과 연관될 수 있는 도 6의 파장(λb)과 같은 주어진 파장(λ)에서의 광의 투과(T)로 하여금 층(96)에 대한 그 광의 입사각에 의존하여 변하도록 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 층(96)은 각도(A1)(예컨대, 0°에 가깝고 도 5의 표면 법선(n)에 평행함)로 다이오드(38)로부터의 광에 노출될 때 투과 스펙트럼(110)을 나타낼 수 있고, 각도(A2)(예컨대, 45°) 부근의 각도들로 이동하고 있는 광에 대해 투과 스펙트럼(112)을 나타낼 수 있다. 입사각의 함수로서의 층(96)의 투과 스펙트럼에서의 변화로 인해, λb에서의 청색 광은 A1의 입사각에 의해 특징지어질 때 적어도 부분적으로 반사될 것이고(예컨대, 투과(T)는 주어진 양보다 더 적을 것이고), A2의 입사각 또는 A1보다 더 큰 A2보다 더 큰 입사각에 의해 특징지어질 때 덜 반사될 것이다(예컨대, 투과(T)는 주어진 양보다 더 많을 것이다). 도 6의 곡선들이 입증하는 바와 같이, 셀들(38C)의 중심에서 발광 다이오드들(38)로부터 방출된 청색 광의 적어도 몇몇(예컨대, 파장(λb)에서의 광)은 반사되고, 그러므로 (표면 법선(n)에 평행하게) 바로 상향으로 방출될 때 재순환될 것인 반면, 더 경사진 각도들(A)로 방출된 청색 광은 층(96)에 충돌할 때 통과하는 것이 허용될 것이다. 이는 셀들(38C)의 중심들에서의 방출된 광에 대한 핫스폿들을 감소시키는 것을 도울 수 있다.
각각의 셀(38C)의 중심에서 발광 다이오드(38)로부터 측방향으로 외향을 향해 퍼졌던 광을 각각의 셀(38C)의 주변을 향하여 캡처하는 것을 돕기 위해 각각의 셀(38C)에서 반사기(68)의 형상을 구성함으로써, 핫스폿들이 추가로 감소될 수 있다.
예시적인 셀(38C)을 덮는 반사기(68)의 일 부분에 대한 예시적인 구성은 도 7의 사시도에 도시된다. 도 7의 예에 도시된 바와 같이, 셀(38C)의 반사기(68)는 반사기(68)의 벽들 각각이 인쇄 회로(60)에 대해 셀(38C)의 주변 에지들(38E)을 따라 동일한 높이(예컨대, 도 5의 높이(H) 참조)로 상승하도록 구성될 수 있다. 그 결과, 대향하는 셀 코너들(38D) 사이의 각각의 에지(38E)를 따른 반사기(68)의 높이(에지(38E) 및 인쇄 회로(60) 상의 지점들 사이의 거리)는 일정하고, 반사기(68)의 각각의 에지는 각개의 직선 셀 에지(38E)를 따라 직선을 따른다. 이러한 구성으로, X 또는 Y 치수들을 따라 취해진 셀(38C)의 프로파일(예컨대, 에지-대-에지 프로파일(152))은 셀 에지(38E)를 따른 중간 지점에 있는(예컨대, 에지(38E)의 대향 코너 종점들 사이의 중간(halfway)인 지점에 있는) 정점(38E')으로 상승할 것이다. 코너-대-코너 프로파일(154)과 같은 (각개의 코너들(38D) 사이의) 대각선 방향을 따라 취해진 셀(38C)의 단면 프로파일은 셀 코너(38D)에 있는 정점으로 상승할 것이다. 각각의 셀-에지-대-셀-에지 프로파일 정점(예컨대, 에지 중간점들(38E'))은, 인쇄 회로(60) 위에서, 각각의 셀-코너-대-셀-코너 프로파일 정점(에지들(38E)의 종점들에 대응하는 코너 지점들(38D))과 동일한 거리(도 5의 높이(H))에 위치된다.
도 8의 예에서, 셀(38C)의 반사기(68)는 반사기(68)가 에지들(38E)을 따른 각각의 지점에서 동일한 높이(H)로 상승하지 않도록 구성된다. 오히려, 에지들(38E)은 그들 중간점들을 향해 내려가는 곡선형 형상들을 가진다. 특히, 각각의 에지(38E)는 코너들(38D)(곡선형 에지(38E)의 종점들)에서 최대 높이(H)에 의해 특징지어지고, 그 에지(38E)의 중간에서 H 미만인 최소 높이에 의해 특징지어진다. 그러므로, 대향하는 셀 코너들(38D) 사이의 각각의 에지(38E)를 따른 반사기(68)의 높이는 일정하지 않고, 반사기(68)의 각각의 에지는 셀 에지(38E)를 따라 드로핑(drooping) 곡선형 라인을 따른다. X 또는 Y 치수들을 따라 취해진 도 8의 셀(38C)의 반사기(68)의 단면 프로파일(예컨대, 셀-에지-대-셀-에지 프로파일(152))은 셀 에지(38E)를 따른 중간 지점에 있는, H 미만의 높이의 정점(38E')으로 상승할 것인 반면, 코너-대-코너 프로파일(154)과 같은 코너들(38D) 사이의 대각선 방향을 따라 취해진 셀(38C)의 단면 프로파일은 (도 7의 셀(38C)의 반사기(68)에서와 같이) 셀 코너(38D)에 있는, 높이(H)의 정점으로 상승할 것이다. 그러므로, 각각의 셀-에지-대-셀-에지 프로파일 정점(지점(38E'))은 각각의 셀-코너-대-셀 프로파일 정점(지점(38D))보다 인쇄 회로(60)에 더 가까운 위치에 위치된다.
도 9는 어레이(36)의 일 부분의 평면도이다. 도 7 및 도 8의 프로파일들(152)과 같은 반사기(68)에 대한 에지-대-에지 단면 프로파일들은 라인(204)을 따라 취해지고 방향(206)으로 관찰된다. 도 7 및 도 8의 프로파일들(154)과 같은 반사기(68)에 대한 코너-대-코너 단면 프로파일들은 라인(200)을 따라 취해지고 방향(202)으로 관찰된다. 에지 지점들(38E')은 발광 다이오드(38)로부터 방향들(X 및 Y)로 거리(ED)에 위치되고, 여기서 ED는 셀 치수(셀 에지 길이)(D)의 이분의 일과 동일하다. 코너 지점들(38D)은 도 9의 X 및 Y 축들 둘 다에 대해 45° 각도로 배향된 축에 의해 정의된 치수(208)를 따라 발광 다이오드(38)로부터 거리(DD)에 위치된다.
도 10 및 도 11은 어레이(36) 내의 셀들(38C)에 대한 예시적인 반사기 구성들의 측단면도들이다.
도 10에 도시된 배열은 에지들(38E)이 직선인 도 7에 도시된 타입의 구성에 대응한다. 반사기 부분(68-1)은 발광 다이오드(38)와 셀(38C)의 코너(38D) 사이에서 이어지는 반사기(68)의 일 부분에 대응하고, 도 7의 셀(38C)의 반사기(68)의 프로파일(154)과 매칭하는 곡선형 프로파일을 가진다. 반사기 부분(68-2)은 발광 다이오드(38)와 셀(38C)의 에지 중간점(38E') 사이에서 이어지는 반사기(68)의 일 부분에 대응하고, 도 7의 셀(38C)의 프로파일(152)과 매칭하는 곡선형 프로파일을 가진다. 도 10에 도시된 바와 같이, 이러한 배열 타입에서의 지점들(38E', 38D) 둘 다는 인쇄 회로(60)가 놓이는 평면으로부터 거리(H)에 위치된다.
도 11에 도시된 배열은 에지들(38E)이 곡선형으로 되고 코너들(38D) 사이의 위치들에서 인쇄 회로(60)를 향해 하향으로 내려가는 도 8에 도시된 타입의 구성에 대응한다. 도 11의 반사기 부분(68-1)은 발광 다이오드(38)와 셀(38C)의 코너(38D) 사이에서 이어지는 반사기(68)의 일 부분에 대응하고, 도 8의 셀(38C)의 반사기(68)의 프로파일(154)과 매칭하는 곡선형 프로파일을 가진다. 반사기 부분(68-2)은 발광 다이오드(38)와 셀(38C)의 에지 중간점(38E') 사이에서 이어지는 반사기(68)의 일 부분에 대응하고, 도 8의 셀(38C)의 프로파일(152)과 매칭하는 곡선형 프로파일을 가진다. 이러한 배열 타입에서의 셀(38C)의 코너 지점들(38D)은 인쇄 회로(60)가 놓이는 평면으로부터 거리(H)에 위치되는 반면, 지점들(38E')과 같은 에지 중간점은 인쇄 회로(60)가 놓이는 평면으로부터 H 미만인 거리(H')에 위치된다.
원한다면, 반사기(68)는 반사기(68)가 일련의 동심 링들(68-3)을 가진 프레넬(Fresnel) 형상을 가질 수 있고, 상기 동심 링들 각각은 프로파일(152 또는 154)과 같은 프로파일의 해당 부분과 매칭하는 프로파일을 가진다. 반사기(68)에 대한 프레넬 반사기 구조체(반사 프레넬 렌즈 구조체)의 사용은 인쇄 회로(60)와 층(96) 사이의 거리가 최소화되는 것을 허용하는데, 이는 이러한 배열 타입에서의 반사기(68)와 인쇄 회로(60) 사이의 최대 간격이 도 7 및 도 8에 도시된 타입들의 구성들에서의 반사기(68)와 인쇄 회로(60) 사이의 최대 간격 미만일 수 있기 때문이다.
도 12 및 도 13은 반사기(68)의 단면 프로파일들이 방출된 광(44)의 균질성을 향상시키기 위해 타원형 또는 포물선형 부분들을 어떻게 가질 수 있는지를 도시한다.
셀들(38C)에서 반사기(68)의 단면 프로파일들의 부분들에 대한 타원형 형상들의 사용이 도 12에 도시된다. 도 12에 도시된 바와 같이, 발광 다이오드(38)는 위치(F1)(층(96)에서의 발광 다이오드(38)의 반사 위치)에서 가상 이미지와 연관된다. 이러한 위치는 반사기(68)에 대한 프로파일의 일 부분을 정의하는데 사용되는 타원용 초점들 2 개 중 하나를 형성할 수 있다. 2 개의 예시적인 타원들이 도 12의 예에 도시된다. 타원(220)은 제1 초점(F1) 및 제2 초점(F2)을 가진다. 타원(222)은 제1 초점(F1) 및 제2 초점(F2')을 가진다. 초점들(F2 및 F2')은 층(96)의 평면 내에 놓일 수 있다. 타원(220)의 부분(220')은 도 7 및 도 8의 프로파일(152)과 같은 반사기(68)에 대한 에지-대-에지 프로파일을 형성할 수 있다. 타원(222)의 부분(222')은 도 7 및 도 8의 프로파일(154)과 같은 반사기(68)에 대한 에지-대-에지 프로파일을 형성할 수 있다.
셀들(38C)에서 반사기(68)의 단면 프로파일들의 부분들에 대한 포물선형 형상들의 사용이 도 13에 도시된다. 도 13에 도시된 바와 같이, 반사기(68)는 포물선형 부분들을 포함한 단면 프로파일들(예컨대, 에지-대-에지 단면 프로파일 및/또는 코너-대-코너 단면 프로파일)을 가질 수 있다. 지점(PF1)은 반사기(68)에 대한 프로파일의 일부의 형상을 정의하는 포물선의 초점과 연관될 수 있다. 포물선에 대한 대칭축은 X-축에 대해 0이 아닌 각도로 배향될 수 있거나(축(242)에 의해 예시된 바와 같음), 다른 적합한 배향들을 가질 수 있다(예컨대, 수평 축(240) 참조). 원한다면, 포물선에 대한 대칭축 및 포물선의 초점은 다른 적합한 위치들을 가질 수 있다(예를 들어, 초점(PF2) 참조).
광선 트레이스 모델들은, 반사기(68)에 대한 타원형 및 포물선형 프로파일들이 각각의 셀(38C)의 표면 위에서 균일하게 발광 다이오드(38)로부터의 광을 분산시키는 것을 도울 수 있어서, 각각의 셀(38C)이 균일한 백라이트 조명(44)을 방출한다는 것을 입증하였다. 원한다면, 반사기(68)는 다른 형상들을 가질 수 있다. 반사기(68)의 부분들에 대한 타원형 및 포물선형 프로파일들의 사용은 예시적인 것이다.
백라이트(42) 내로 통합될 수 있는 예시적인 층들은 도 14, 도 15, 도 16, 및 도 17에 도시된다.
광학 필름들(26)과 같은 백라이트(42) 내의 광학 층들은 박막 간섭 필터 층들을 포함할 수 있다. 이들 층들은 교호하는 굴절률의 무기 및/또는 유기 유전체 층들의 스택(예컨대, 도 14의 층들(300)의 유전체 스택 참조)으로 형성될 수 있다. 박막 간섭 필터들은 광대역(백색 광) 반사기들(때때로 미러들 또는 부분 미러들로 지칭됨)을 형성할 수 있고, 그리고/또는 (예컨대, 편평하지 않은 가시광 반사 스펙트럼을 가진 필터를 형성하기 위해) 다른 것들보다 더 많은 광의 몇몇 색상들을 반사시키는 필터들을 형성할 수 있다. 박막 간섭 필터들은 반사되지 않은 광을 투과하도록(예컨대, 반사되지 않는 파장들에서 광 투과가 높도록) 구성될 수 있다. 도 14의 층(300)의 스택과 같은 유전체 스택들은 중합체 또는 유리 기판들 상에 형성될 수 있고, 그리고/또는 (예컨대, 박막 간섭 필터 코팅 층들로서) 다른 기능들을 수행하는 재료의 층들과 조합될 수 있다.
원한다면, 휘도 향상 필름들(때때로 프리즘 필름들, 광-시준 층들, 또는 광-시준 프리즘 층들로 지칭됨)은 광(44)을 시준하는데 사용될 수 있다. 도 15는 예시적인 프리즘 필름의 측단면도이다. 도 15에 도시된 바와 같이, 프리즘 필름(302)은, 페이지 내로 연장되고 삼각형 단면 형상들을 가진 일련의 평행한 리지들(304)을 가진다. 리지들(304)은 관찰자를 향해 광(44)을 시준하는 것을 돕기 위해 관찰자를 향해 상향으로(외향으로) 대면할 수 있다.
도 16의 예시적인 마이크로렌즈 어레이 층(306)과 같은 마이크로렌즈 어레이 층들은 광(44)을 퍼지게 하고 균질화하기 위해 사용될 수 있다. 층(306)은 디스플레이(14)의 두께를 과도하게 증가시키지 않기 위해 비교적 얇을 수 있다. 예를 들어, 층(306)은 5 내지 100 미크론 두께, 적어도 10 미크론 두께, 또는 150 미크론 미만의 두께일 수 있다. 도 16의 예에서, 층(306)의 상부(외향 대면) 표면(309)은 볼록 마이크로렌즈들(308)과 같은 볼록 렌즈들의 어레이를 가지고, 층(306)의 하부(내향 대면) 표면(311)은 오목 마이크로렌즈들(308)과 같은 오목 렌즈들의 어레이를 가진다. 일반적으로, 층(306)의 표면들 중 어느 것은 평면일 수 있고/있거나, 층(306)의 표면들 중 어느 것은 볼록 렌즈들을 가질 수 있고/있거나, 층(306)의 표면들 중 어느 것은 오목 렌즈들을 가질 수 있다. 도 16의 구성은 예시적일 뿐이다. 마이크로렌즈들(308)은 약 15 내지 25 미크론, 적어도 10 미크론, 30 미크론 미만의 측방향 치수들, 또는 다른 적합한 측방향 치수들을 가질 수 있고, 약 3 내지 20 미크론의 높이들을 가질 수 있다. 불균일성 패턴은 모아레 효과들을 감소시키기 위해 마이크로렌즈들(308)에 대해 사용될 수 있다.
광학 층들(26)은 하나 이상의 광-확산기 층들을 포함할 수 있다. 도 17의 예시적인 구성에서, 때때로 확산기 또는 확산기 층으로 지칭될 수 있는 광-확산기 층(310)은 광-산란 입자들(314)(예컨대, 산화 티타늄 입자들)이 매립되었던 기판(312)과 같은 중합체 기판을 가진다. 원한다면, 다른 확산기 구성들이 사용될 수 있다.
하나 이상의 층들 그 예로 이들이 백라이트(42) 내로 통합되는 디스플레이(14)에 대한 예시적인 구성이 도 18에 도시된다. 도 18의 예시적인 구성에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛(42)은 발광 다이오드 어레이(36)와 같은 광 소스를 포함할 수 있다. 어레이(36)로부터의 광(예컨대, 어레이(36) 내의 청색 발광 다이오드들로부터의 청색 광)은 +Z 방향을 향해 상향으로 어레이(36)의 상부 상에 스택된 층들을 통과하고, 픽셀 어레이(24)에 대한 백라이트 조명(44)으로서 백라이트 유닛(42)을 빠져나간다.
도 18의 디스플레이(14)의 백라이트(42)는 확산기 층(310)과 같은 확산기를 가질 수 있다. 확산기 층(310)은 어레이(36) 위에 위치될 수 있다. 확산기 층(310)의 하부 표면은 박막 간섭 필터(320)로 코팅될 수 있다. 필터(320)는 청색 광을 부분적으로 투과 및 부분적으로 반사시키도록 구성되었던 교호하는 굴절률의 유전체 층들의 스택(예컨대, 도 14의 유전체 스택 참조)으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 청색 파장들에서의 필터(320)(때때로 청색-광 반사 필터 또는 부분 반사 필터로 지칭될 수 있음)의 반사율은 50% 내지 90%, 적어도 60%, 80% 미만, 또는 다른 적합한 값일 수 있다(예컨대, 필터는 청색 광을 부분적으로 투과시키는 부분 투과 청색-반사 필터일 수 있다). 적색 및 녹색 파장들에서, 이러한 필터는 청색 파장들에서보다 더 높거나 더 낮은 반사율을 가질 수 있다.
황색 인광체 층(316)과 같은 광발광 층은, 어레이(36)의 발광 다이오드들로부터의 광의 적어도 몇몇(예컨대, 어레이(36) 내의 청색 발광 다이오드들로부터의 청색 광의 적어도 몇몇)을 적색 및 녹색 광으로 변환시키고, 그럼으로써 층(316)이 백색 광 백라이트 조명(44)을 방출하는 것을 허용하기 위해 사용될 수 있다. 적색 및 녹색 광의 몇몇은 하향으로 방출될 수 있다. 적색 및 녹색 광의 측방향 누출을 방지하기 위해, 필터(318)와 같은 박막 간섭 필터가 층(316)의 하부 표면 상에 형성될 수 있다. 필터(318)는 청색 광을 통과시키면서 적색 및 녹색 광을 반사시키도록 구성되었던 유전체 스택(예컨대, 도 14의 유전체 스택(300))으로 형성될 수 있다(예컨대, 필터(318)는 청색-투과-및-적색-및-녹색-반사 박막 간섭 필터일 수 있다).
마이크로렌즈 어레이 층(306)(도 16)은 층(316) 위에 위치될 수 있고, 광(44)을 퍼지게 하여 핫스폿들을 방지하기 위해 사용될 수 있다.
광(44)은 하나 이상의 프리즘 필름들(302)을 사용하여 관찰자(20)를 향해 시준될 수 있다. 도 18의 예에서, 디스플레이(14)는 2 개의 프리즘 필름들(302)을 가진다. 필름들(302)의 프리즘들은 서로 수직으로 배향될 수 있다. 예를 들어, 하부 프리즘 필름의 프리즘들이 X 축에 평행한 경우, 상부 프리즘 필름의 프리즘들은 Y 축에 평행할 수 있다. 반사 편광기(322)는 광을 재순환시키는 것을 돕고, 그럼으로써 백라이트 효율을 향상시키기 위해 프리즘 필름들(302) 위에 위치될 수 있다. 반사 편광기(322)는 주어진 축을 따라 선형으로 편광된 광을 통과시키면서 직교 편광된 광을 반사(재순환)시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복수의 픽셀들 및 복수의 픽셀들에 대해 백라이트 조명을 생성하도록 구성된 백라이트를 포함하는 디스플레이가 제공되고, 백라이트는 광을 방출하도록 구성되고 복수의 각개의 셀들로 배열되는 광 소스들 및 광 소스들로부터 복수의 픽셀들을 통해 광을 반사시키는 반사기를 포함하고, 반사기는: 포물선형 부분 및 타원형 부분으로 이루어진 군으로부터 선택된 일 부분을 갖는 단면 프로파일을 각각의 셀에서 가진다.
또 다른 실시예에 따르면, 픽셀들은 픽셀들의 어레이를 포함하고, 광 소스들은 각개의 셀들의 2-차원 어레이로 배열된 광 소스들의 2-차원 어레이를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 각각의 광 소스는 적어도 하나의 발광 다이오드를 가진다.
또 다른 실시예에 따르면, 디스플레이는 발광 다이오드들의 어레이와 픽셀들의 어레이 사이에 개재된 광 확산기 층 및 광 확산기 층과 발광 다이오드들의 어레이 사이에 개재된 부분 반사 층을 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 부분 반사 층은: 각도 의존성 광 투과 특성을 가진 박막 간섭 필터, 콜레스테릭 액정 층, 및 교호하는 굴절률의 중합체 필름들의 스택으로 이루어진 군으로부터 선택된 부분 반사 층을 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 디스플레이는 인쇄 회로를 포함하고, 발광 다이오드들은 인쇄 회로에 실장되고, 각각의 셀 내에서 반사기는 발광 다이오드들의 각개의 것을 둘러싸는 4 개의 직선 에지들을 가지고, 4 개의 에지들 각각을 따른 각각의 지점은 인쇄 회로로부터 공통 거리만큼 분리된다.
또 다른 실시예에 따르면, 디스플레이는 인쇄 회로를 포함하고, 발광 다이오드들은 인쇄 회로에 실장되고, 각각의 셀 내에서 반사기는 4 개의 코너들 및 4 개의 곡선형 에지들을 가지고, 상기 4 개의 곡선형 에지들 각각은 각개의 쌍의 4 개의 코너들 사이에서 연장되고, 4 개의 곡선형 에지들 각각은 제1 거리만큼 인쇄 회로로부터 분리된 종점들 및 제1 거리 미만의 제2 거리만큼 인쇄 회로로부터 분리된 중간점을 가진다.
또 다른 실시예에 따르면, 디스플레이는 픽셀들의 어레이와 발광 다이오드들의 어레이 사이에 개재된 광 확산기 층을 포함하고, 부분 반사 층은 광-확산기 층 상에 코팅을 포함하고, 반사기는: 광택 백색 반사기, 확산 반사 백색 반사기, 정반사 백색 반사기, 박막 간섭 미러를 형성하는 박막 유전체 층들의 스택, 콜레스테릭 액정 층, 및 교호하는 굴절률의 중합체 필름들의 스택으로 이루어진 군으로부터 선택된 반사기를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 반사기는: 광택 백색 반사기, 확산 반사 백색 반사기, 또는 정반사 백색 반사기로 이루어진 군으로부터 선택된 반사기를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 반사기는: 박막 간섭 미러를 형성하는 박막 유전체 층들의 스택, 콜레스테릭 액정 층, 및 교호하는 굴절률의 중합체 필름들의 스택으로 이루어진 군으로부터 선택된 반사기를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 발광 다이오드들은 청색 발광 다이오드들을 포함하고, 디스플레이는 발광 다이오드들과 픽셀들의 어레이 사이에 개재된 부분 반사 층을 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 각각의 광 소스는 적어도 2 개의 발광 다이오드들을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 픽셀들의 어레이 및 픽셀들의 어레이에 대해 백라이트 조명을 생성하도록 구성된 백라이트를 포함하는 디스플레이가 제공되고, 백라이트는 발광 다이오드 셀들의 2-차원 어레이 - 상기 발광 다이오드 셀들 각각은 광을 방출하도록 구성된 적어도 하나의 발광 다이오드를 포함함 - 및 발광 다이오드들로부터 픽셀들의 어레이를 통해 광을 반사시키는 반사기를 포함하고, 반사기는 포물선형인 일 부분을 갖는 단면 프로파일을 각각의 셀에서 가진다.
또 다른 실시예에 따르면, 디스플레이는 픽셀들의 어레이와 발광 다이오드들의 어레이 사이에 개재된 광 확산기 층 - 발광 다이오드들은 청색 광을 방출하도록 구성됨 - 및 각도 의존성 투과를 가진 박막 간섭 필터를 형성하는 광-확산기 층 상의 코팅을 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 발광 다이오드들은 청색 광을 방출하도록 구성된다.
또 다른 실시예에 따르면, 디스플레이는 인쇄 회로를 포함하고, 발광 다이오드들은 인쇄 회로에 실장되고, 각각의 셀 내에서 반사기는 4 개의 코너들을 가지고, 코너들 사이에서 연장되는 4 개의 직선 에지들을 가지고, 4 개의 직선 에지들 각각을 따른 각각의 지점은 인쇄 회로로부터 공통 거리만큼 분리된다.
또 다른 실시예에 따르면, 디스플레이는 인쇄 회로를 포함하고, 발광 다이오드들은 인쇄 회로에 실장되고, 각각의 셀 내에서 반사기는 4 개의 코너들 및 4 개의 곡선형 에지들을 가지고, 상기 4 개의 곡선형 에지들 각각은 각개의 쌍의 4 개의 코너들 사이에서 연장되고, 4 개의 곡선형 에지들 각각은 제1 거리만큼 인쇄 회로로부터 분리된 종점들 및 제1 거리 미만의 제2 거리만큼 인쇄 회로로부터 분리된 중간점을 가진다.
또 다른 실시예에 따르면, 반사기는: 박막 간섭 미러를 형성하는 유전체 층들의 스택을 가진 층 및 광택 백색 층으로 이루어진 군으로부터 선택된 층을 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 발광 다이오드들은 백색 발광 다이오드들을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 픽셀들의 어레이 및 픽셀들의 어레이에 대해 백라이트 조명을 생성하도록 구성된 백라이트를 포함하는 디스플레이가 제공되고, 백라이트는 광을 방출하도록 구성되고 각개의 셀들의 2-차원 어레이로 배열되는 발광 다이오드들의 2-차원 어레이 및 발광 다이오드들로부터 픽셀들의 어레이를 통해 광을 반사시키는 반사기를 포함하고, 반사기는 타원형인 일 부분을 갖는 단면 프로파일을 각각의 셀에서 가진다.
또 다른 실시예에 따르면, 발광 다이오드들은 청색 발광 다이오드들을 포함하고, 디스플레이는 픽셀들의 어레이와 발광 다이오드들의 어레이 사이에 개재된 광 확산기 층 및 각도 의존성 투과를 가진 박막 간섭 필터를 형성하는 광-확산기 층 상의 코팅을 포함하고, 반사기는: 박막 간섭 미러를 형성하는 유전체 층들의 스택을 가진 층 및 광택 백색 층으로 이루어진 군으로부터 선택된 층을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 이미지들을 디스플레이하도록 구성된 픽셀들 및 픽셀들에 대해 백라이트 조명을 생성하도록 구성된 백라이트를 포함하는 디스플레이가 제공되고, 백라이트는 발광 다이오드 셀들의 2-차원 어레이 - 상기 발광 다이오드 셀들 각각은 광을 방출하도록 구성된 적어도 하나의 발광 다이오드를 포함함 -, 발광 다이오드들로부터 픽셀들의 어레이를 통해 광을 반사시키는 곡선형 단면 프로파일을 갖는 반사기 및 픽셀들과 발광 다이오드 셀들의 2-차원 어레이 사이의 마이크로렌즈 어레이 층을 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 백라이트는 마이크로렌즈 어레이 층과 발광 다이오드 셀들의 2-차원 어레이 사이의 인광체 층, 인광체 층과 발광 다이오드 셀들의 2-차원 어레이 사이의 확산기 층, 및 확산기 층 상의 제1 박막 간섭 필터 및 인광체 층 상의 제2 박막 간섭 필터를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 백라이트는 인광체 층과 발광 다이오드 셀들의 2-차원 어레이 사이에서 확산기 층을 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 백라이트는 확산기 층 상의 제1 박막 간섭 필터 및 인광체 층 상의 제2 박막 간섭 필터를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 발광 다이오드들은 청색 광을 방출하도록 구성된 청색 발광 다이오드들을 포함하고, 제1 박막 간섭 필터는 청색 광을 부분적으로 투과하도록 구성되고, 제2 박막 간섭 필터는 청색 광을 투과하고 청색 광에 응답하여 인광체 층에서 발생된 적색 및 녹색 광을 반사시키도록 구성되고, 백라이트는 픽셀들과 마이크로렌즈 어레이 층 사이의 제1 및 제2 프리즘 필름들 및 제2 프리즘 필름과 픽셀들 사이의 반사 편광기를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 제1 박막 간섭 필터는 청색 광을 부분적으로 투과하도록 구성된다.
또 다른 실시예에 따르면, 제2 박막 간섭 필터는 청색 광을 투과하고 청색 광에 응답하여 인광체 층에서 발생된 적색 및 녹색 광을 반사시키도록 구성된다.
또 다른 실시예에 따르면, 백라이트는 픽셀들과 마이크로렌즈 어레이 층 사이에서 제1 및 제2 프리즘 필름들을 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 백라이트는 제2 프리즘 필름과 픽셀들 사이에서 반사 편광기를 포함한다.
전술한 것은 예시적일 뿐, 기술된 실시예들에 대해 다양한 수정들이 이루어질 수 있다. 전술한 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 구현될 수 있다.

Claims (30)

  1. 디스플레이로서,
    복수의 픽셀들; 및
    상기 복수의 픽셀들에 대해 백라이트 조명을 생성하도록 구성된 백라이트를 포함하고, 상기 백라이트는:
    광을 방출하도록 구성되고 복수의 각개의 셀들로 배열되는 광 소스들; 및
    상기 광 소스들로부터 상기 복수의 픽셀들을 통해 상기 광을 반사시키는 반사기 - 상기 반사기는: 포물선형 부분 및 타원형 부분으로 이루어진 군으로부터 선택된 일 부분을 갖는 단면 프로파일을 각각의 셀에서 가짐 -를 포함하는, 디스플레이.
  2. 제1항에 있어서, 상기 픽셀들은 픽셀들의 어레이를 포함하고, 상기 광 소스들은 상기 각개의 셀들의 2-차원 어레이로 배열된 상기 광 소스들의 2-차원 어레이를 포함하는, 디스플레이.
  3. 제2항에 있어서, 각각의 광 소스는 적어도 하나의 발광 다이오드를 가지는, 디스플레이.
  4. 제3항에 있어서, 상기 발광 다이오드들의 어레이와 상기 픽셀들의 어레이 사이에 개재된 광 확산기 층; 및
    상기 광 확산기 층과 상기 발광 다이오드들의 어레이 사이에 개재된 부분 반사 층을 추가로 포함하는, 디스플레이.
  5. 제4항에 있어서, 상기 부분 반사 층은: 각도 의존성 광 투과 특성을 가진 박막 간섭 필터, 콜레스테릭 액정 층, 및 교호하는 굴절률의 중합체 필름들의 스택으로 이루어진 군으로부터 선택된 부분 반사 층을 포함하는, 디스플레이.
  6. 제5항에 있어서, 인쇄 회로를 추가로 포함하고, 상기 발광 다이오드들은 상기 인쇄 회로에 실장되고, 각각의 셀 내에서 상기 반사기는 상기 발광 다이오드들의 각개의 것을 둘러싸는 4 개의 직선 에지들을 가지고, 상기 4 개의 에지들 각각을 따른 각각의 지점은 상기 인쇄 회로로부터 공통 거리만큼 분리되는, 디스플레이.
  7. 제5항에 있어서, 인쇄 회로를 추가로 포함하고, 상기 발광 다이오드들은 상기 인쇄 회로에 실장되고, 각각의 셀 내에서 상기 반사기는 4 개의 코너들 및 4 개의 곡선형 에지들을 가지고, 상기 4 개의 곡선형 에지들 각각은 각개의 쌍의 상기 4 개의 코너들 사이에서 연장되고, 상기 4 개의 곡선형 에지들 각각은 제1 거리만큼 상기 인쇄 회로로부터 분리된 종점들 및 상기 제1 거리 미만의 제2 거리만큼 상기 인쇄 회로로부터 분리된 중간점을 가지는, 디스플레이.
  8. 제5항에 있어서, 상기 픽셀들의 어레이와 상기 발광 다이오드들의 어레이 사이에 개재된 광 확산기 층을 추가로 포함하고, 상기 부분 반사 층은 상기 광-확산기 층 상에 코팅을 포함하는, 디스플레이.
  9. 제8항에 있어서, 상기 반사기는: 광택 백색 반사기, 확산 반사 백색 반사기, 또는 정반사(specularly reflective) 백색 반사기로 이루어진 군으로부터 선택된 반사기를 포함하는, 디스플레이.
  10. 제8항에 있어서, 상기 반사기는: 박막 간섭 미러를 형성하는 박막 유전체 층들의 스택, 콜레스테릭 액정 층, 및 교호하는 굴절률의 중합체 필름들의 스택으로 이루어진 군으로부터 선택된 반사기를 포함하는, 디스플레이.
  11. 제3항에 있어서, 상기 발광 다이오드들은 청색 발광 다이오드들을 포함하고, 상기 디스플레이는 상기 발광 다이오드들과 상기 픽셀들의 어레이 사이에 개재된 부분 반사 층을 추가로 포함하는, 디스플레이.
  12. 제2항에 있어서, 각각의 광 소스는 적어도 2 개의 발광 다이오드들을 포함하는, 디스플레이.
  13. 디스플레이로서,
    픽셀들의 어레이; 및
    상기 픽셀들의 어레이에 대해 백라이트 조명을 생성하도록 구성된 백라이트를 포함하고, 상기 백라이트는:
    발광 다이오드 셀들의 2-차원 어레이 - 상기 발광 다이오드 셀들 각각은 광을 방출하도록 구성된 적어도 하나의 발광 다이오드를 포함함 -; 및
    상기 발광 다이오드들로부터 상기 픽셀들의 어레이를 통해 광을 반사시키는 반사기 - 상기 반사기는 포물선형인 일 부분을 갖는 단면 프로파일을 각각의 셀에서 가짐 -를 포함하는, 디스플레이.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 픽셀들의 어레이와 상기 발광 다이오드들의 어레이 사이에 개재된 광 확산기 층; 및
    각도 의존성 투과를 가진 박막 간섭 필터를 형성하는 광-확산기 층 상의 코팅을 추가로 포함하는, 디스플레이.
  15. 제14항에 있어서, 상기 발광 다이오드들은 청색 광을 방출하도록 구성되는, 디스플레이.
  16. 제15항에 있어서, 인쇄 회로를 추가로 포함하고, 상기 발광 다이오드들은 상기 인쇄 회로에 실장되고, 각각의 셀 내에서 상기 반사기는 4 개의 코너들을 가지고, 상기 코너들 사이에서 연장되는 4 개의 직선 에지들을 가지고, 상기 4 개의 직선 에지들 각각을 따른 각각의 지점은 상기 인쇄 회로로부터 공통 거리만큼 분리되는, 디스플레이.
  17. 제15항에 있어서, 인쇄 회로를 추가로 포함하고, 상기 발광 다이오드들은 상기 인쇄 회로에 실장되고, 각각의 셀 내에서 상기 반사기는 4 개의 코너들 및 4 개의 곡선형 에지들을 가지고, 상기 4 개의 곡선형 에지들 각각은 각개의 쌍의 상기 4 개의 코너들 사이에서 연장되고, 상기 4 개의 곡선형 에지들 각각은 제1 거리만큼 상기 인쇄 회로로부터 분리된 종점들 및 상기 제1 거리 미만의 제2 거리만큼 상기 인쇄 회로로부터 분리된 중간점을 가지는, 디스플레이.
  18. 제15항에 있어서, 상기 반사기는: 박막 간섭 미러를 형성하는 유전체 층들의 스택을 가진 층 및 광택 백색 층으로 이루어진 군으로부터 선택된 층을 포함하는, 디스플레이.
  19. 제13항에 있어서, 상기 발광 다이오드들은 백색 발광 다이오드들을 포함하는, 디스플레이.
  20. 디스플레이로서,
    픽셀들의 어레이; 및
    상기 픽셀들의 어레이에 대해 백라이트 조명을 생성하도록 구성된 백라이트를 포함하고, 상기 백라이트는:
    광을 방출하도록 구성되고 각개의 셀들의 2-차원 어레이로 배열되는 발광 다이오드들의 2-차원 어레이; 및
    상기 발광 다이오드들로부터 상기 픽셀들의 어레이를 통해 광을 반사시키는 반사기 - 상기 반사기는 타원형인 일 부분을 갖는 단면 프로파일을 각각의 셀에서 가짐 -를 포함하는, 디스플레이.
  21. 제20항에 있어서, 상기 발광 다이오드들은 청색 발광 다이오드들을 포함하고, 상기 디스플레이는:
    상기 픽셀들의 어레이와 상기 발광 다이오드들의 어레이 사이에 개재된 광 확산기 층; 및
    각도 의존성 투과를 가진 박막 간섭 필터를 형성하는 광-확산기 층 상의 코팅 - 상기 반사기는: 박막 간섭 미러를 형성하는 유전체 층들의 스택을 가진 층 및 광택 백색 층으로 이루어진 군으로부터 선택된 층을 포함함 -을 추가로 포함하는, 디스플레이.
  22. 디스플레이로서,
    이미지들을 디스플레이하도록 구성된 픽셀들; 및
    상기 픽셀들에 대해 백라이트 조명을 생성하도록 구성된 백라이트를 포함하고, 상기 백라이트는:
    발광 다이오드 셀들의 2-차원 어레이 - 상기 발광 다이오드 셀들 각각은 광을 방출하도록 구성된 적어도 하나의 발광 다이오드를 포함함 -;
    상기 발광 다이오드들로부터 상기 픽셀들의 어레이를 통해 광을 반사시키는 곡선형 단면 프로파일을 갖는 반사기; 및
    상기 픽셀들과 상기 발광 다이오드 셀들의 2-차원 어레이 사이의 마이크로렌즈 어레이 층을 포함하는, 디스플레이.
  23. 제22항에 있어서, 상기 백라이트는 상기 마이크로렌즈 어레이 층과 상기 발광 다이오드 셀들의 2-차원 어레이 사이에서 인광체 층을 추가로 포함하는, 디스플레이.
  24. 제23항에 있어서, 상기 백라이트는 상기 인광체 층과 상기 발광 다이오드 셀들의 2-차원 어레이 사이에서 확산기 층을 추가로 포함하는, 디스플레이.
  25. 제24항에 있어서, 상기 백라이트는 상기 확산기 층 상의 제1 박막 간섭 필터 및 상기 인광체 층 상의 제2 박막 간섭 필터를 추가로 포함하는, 디스플레이.
  26. 제25항에 있어서, 상기 발광 다이오드들은 청색 광을 방출하도록 구성된 청색 발광 다이오드들을 포함하는, 디스플레이.
  27. 제26항에 있어서, 상기 제1 박막 간섭 필터는 상기 청색 광을 부분적으로 투과하도록 구성되는, 디스플레이.
  28. 제27항에 있어서, 상기 제2 박막 간섭 필터는 상기 청색 광을 투과하고 상기 청색 광에 응답하여 상기 인광체 층에서 발생된 적색 및 녹색 광을 반사시키도록 구성되는, 디스플레이.
  29. 제28항에 있어서, 상기 백라이트는 상기 픽셀들과 상기 마이크로렌즈 어레이 층 사이에서 제1 및 제2 프리즘 필름들을 추가로 포함하는, 디스플레이.
  30. 제29항에 있어서, 상기 백라이트는 상기 제2 프리즘 필름과 상기 픽셀들 사이에서 반사 편광기를 추가로 포함하는, 디스플레이.
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