KR20210092763A - 패터닝된 반사체를 포함하는 백라이트, 확산판, 및 그 백라이트를 제조하는 방법 - Google Patents

패터닝된 반사체를 포함하는 백라이트, 확산판, 및 그 백라이트를 제조하는 방법 Download PDF

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KR20210092763A
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커크 리차드 앨런
페도르 드미트리예비치 키셀레프
드미트리 블라디슬라보비치 쿡센코프
크리스토퍼 마이클 린
파멜라 알린 모레이
시앙-동 미
스콧 크리스토퍼 폴라드
니콜라이 티모페예비치 티모페예프
안드리 바레니시아
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Abstract

백라이트는 기판, 복수의 광원, 반사 층, 도광판, 광 추출기의 패턴, 복수의 패터닝된 반사체, 및 확산 층을 포함한다. 상기 복수의 광원은 기판에 근접해 있다. 상기 반사 층은 기판 상에 있다. 상기 도광판은 복수의 광원에 근접해 있다. 상기 광 추출기의 패턴은 도광판 상에 있다. 상기 복수의 패터닝된 반사체는 상기 도광판 상에 있다. 각각의 패터닝된 반사체는 대응하는 광원과 정렬된다. 상기 확산 층은 도광판 상에 있다.

Description

패터닝된 반사체를 포함하는 백라이트, 확산판, 및 그 백라이트를 제조하는 방법
본 출원은 35 U.S.C.§365 하에 2019년 10월 9일 출원된 국제특허출원 PCT/RU2019/000722, 2019년 4월 15일 출원된 PCT/RU2019/000250, 및 2018년 11월 12일 출원된 PCT/RU2018/000738을 우선권 주장하고 있으며, 상기 특허 문헌의 내용은 참조를 위해 본 발명에 모두 병합된다.
본 개시는 일반적으로 디스플레이용 백라이트에 관한 것이다. 특히, 패터닝된 반사체를 포함하는 백라이트에 관한 것이다.
액정 디스플레이(LCD)는 일반적으로 휴대폰, 랩톱, 전자 태블릿, 텔레비전, 및 컴퓨터 모니터와 같은 다양한 전자 제품에 사용된다. LCD는 디스플레이 패널이 개별적으로 어드레스 가능한 라이트 밸브의 어레이를 포함하는 라이트 밸브-기반 디스플레이이다. LCD는 이후 LCD로부터 이미지를 생성하기 위해 파장 변환되고, 필터링되고, 그리고/또 편광될 수 있는 광을 생성하기 위한 백라이트를 포함할 수 있다. 백라이트는 에지-조명형이거나 직접-조명형일 수 있다. 에지-조명형 백라이트는 표면으로부터 광을 방출하는 도광판에 에지-결합된 발광 다이오드(LED) 어레이를 포함할 수 있다. 직접-조명형 백라이트는 LCD 패널 바로 뒤에 있는 2차원(2D) LED 어레이를 포함할 수 있다.
직접-조명형 백라이트는 에지-조명형 백라이트에 비해 동적 대비가 개선된다는 장점이 있다. 예를 들어, 직접-조명형 백라이트가 있는 디스플레이는 이미지 전체의 밝기의 동적 범위를 설정하기 위해 각 LED의 밝기를 독립적으로 조정할 수 있다. 이것은 일반적으로 로컬 디밍(local dimming)으로 알려져 있다. 그러나, 원하는 광 균일성을 달성하고 그리고/또 직접-조명형 백라이트에서 핫 스팟(hot spot)을 피하기 위해, 확산판 또는 필름이 LED에서 떨어진 거리에 배치될 수 있어, 전체 디스플레이 두께가 에지-조명형 백라이트 두께보다 더 두꺼워진다. LED 상에 위치한 렌즈는 직접-조명형 백라이트에서 광의 측면 확산을 개선하는 데 사용되었다. 그러나, 그와 같은 구성에서 LED와 확산판 또는 필름 사이의 광학 거리(OD)(예컨대, 적어도 10 내지 통상적으로 약 20-30 mm)는 여전히 바람직하지 않게 전체 디스플레이 두께를 증가시키고 그리고/또 이들 구성은 백라이트 두께가 감소함에 따라 바람직하지 않은 광학 손실을 생성할 수 있다. 에지-조명형 백라이트가 더 얇을 수 있지만, 각 LED로부터의 광은 도광판의 넓은 영역에 걸쳐 확산될 수 있어 개별 LED 또는 LED 그룹을 턴 오프시키면 동적 명암비에 최소한의 영향만 미칠 수 있다.
본 발명은 패터닝된 반사체를 포함하는 백라이트, 및 백라이트 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 개시의 일부 구현 예는 백라이트에 관한 것이다. 상기 백라이트는 기판, 복수의 광원, 반사 층, 도광판, 광 추출기의 패턴, 복수의 패터닝된 반사체, 및 확산 층을 포함한다. 상기 복수의 광원은 기판에 근접해 있다. 상기 반사 층은 상기 기판 상에 있다. 상기 도광판은 상기 복수의 광원에 근접해 있다. 상기 광 추출기의 패턴은 도광판 상에 있다. 상기 복수의 패터닝된 반사체는 상기 도광판 상에 있다. 상기 각각의 패터닝된 반사체는 대응하는 광원과 정렬된다. 상기 확산 층은 상기 도광판 상에 있다.
본 개시의 또 다른 구현 예는 확산판에 관한 것이다. 상기 확산판은 유리 기판 및 제 1 산란 층을 포함한다. 상기 유리 기판은 제 1 표면 및 이 제 1 표면에 대향하는 제 2 표면을 포함한다. 상기 제 1 산란 층은 상기 유리 기판의 상기 제 1 표면 상에 있다. 상기 확산판은 1 미만의 수직 입사에 대해 법선 방향(ccBTDF(0,0))에 따른 코사인 보정된 양방향 투과율 분포 함수 및 90%보다 큰 헤이즈(Haze)를 포함한다.
본 개시의 또 다른 구현 예는 백라이트에 관한 것이다. 상기 백라이트는 기판, 복수의 광원, 제 1 반사 층, 도광판, 광 추출기의 패턴, 복수의 패터닝된 반사체, 및 제 2 반사 층을 포함한다. 상기 복수의 광원은 기판에 근접해 있다. 제 1 반사 층은 상기 기판 상에 있다. 상기 도광판은 상기 복수의 광원에 근접해 있다. 상기 광 추출기의 패턴은 상기 도광판 상에 있다. 상기 복수의 패터닝된 반사체는 상기 도광판 상에 있다. 각각의 패터닝된 반사체는 대응하는 광원과 정렬된다. 상기 제 2 반사 층은 상기 도광판과 제 1 반사 층 사이에 있다.
본 개시의 또 다른 구현 예는 백라이트에 관한 것이다. 상기 백라이트는 기판, 복수의 광원, 반사 층, 도광판, 광 추출기의 패턴, 복수의 패터닝된 반사체, 및 캡슐화 층을 포함한다. 상기 복수의 광원은 기판에 근접해 있다. 상기 반사 층은 기판 상에 있다. 상기 도광판은 상기 복수의 광원에 근접해 있다. 상기 광 추출기의 패턴은 상기 도광판 상에 있다. 상기 복수의 패터닝된 반사체는 상기 도광판 상에 있다. 각각의 패터닝된 반사체는 대응하는 광원과 정렬된다. 상기 캡슐화 층은 상기 반사 층 상에 있으며, 상기 복수의 광원을 캡슐화한다.
본 개시의 또 다른 구현 예는 백라이트에 관한 것이다. 상기 백라이트는 기판, 복수의 광원, 제 1 반사 층, 도광판, 광 추출기의 패턴, 및 복수의 패터닝된 반사체를 포함한다. 상기 복수의 광원은 상기 기판에 근접해 있다. 상기 제 1 반사 층은 상기 기판 상에 있다. 상기 도광판은 상기 복수의 광원에 근접해 있고 제 1 표면 및 이 제 1 표면에 대향하는 제 2 표면을 포함한다. 상기 광 추출기의 패턴은 상기 도광판의 제 1 표면 상에 있다. 상기 복수의 패터닝된 반사체는 상기 도광판의 제 1 표면 상에 있다. 각각의 패터닝된 반사체는 대응하는 광원과 정렬되며 가변 두께를 포함한다. 각각의 패터닝된 반사체와 광 추출기의 패턴 사이의 갭은 d2 내지 3*d2의 범위 내에 있고, 여기서 d2는 제 1 표면과 제 2 표면 사이의 도광판의 두께이다.
본 개시의 또 다른 구현 예는 백라이트에 관한 것이다. 상기 백라이트는 기판, 복수의 광원, 제 1 반사 층, 도광판, 복수의 광 추출기, 및 복수의 패터닝된 반사체를 포함한다. 상기 복수의 광원은 기판에 근접해 있다. 상기 제 1 반사 층은 상기 기판 상에 있다. 상기 도광판은 상기 복수의 광원에 근접해 있고 제 1 표면 및 이 제 1 표면에 대향하는 제 2 표면을 포함한다. 상기 복수의 광 추출기의 패턴 및 복수의 패터닝된 반사체는 동일한 재료를 포함하고 상기 도광판의 제 1 표면 상에 그리드 패턴으로 배열된다. 각각의 패터닝된 반사체는 대응하는 광원과 정렬된다.
본 발명의 또 다른 구현 예는 백라이트를 제조하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 기판 상에 반사 층을 도포하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 기판 상에 복수의 광원을 배열하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 도광판의 제 1 표면 상에 광 추출기의 패턴 및 복수의 패터닝된 반사체를 도포하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 각각의 패터닝된 반사체가 대응하는 광원과 정렬되도록 복수의 광원 상에 도광판을 배열하는 단계를 포함한다.
본 개시의 또 다른 구현 예는 백라이트에 관한 것이다. 상기 백라이트는 기판, 복수의 광원, 반사 층, 캡슐화 층, 광 추출기의 패턴, 및 복수의 패터닝된 반사체를 포함한다. 상기 복수의 광원은 상기 기판에 근접해 있다. 상기 반사 층은 상기 기판 상에 있다. 상기 캡슐화 층은 상기 반사 층 상에 있고 상기 복수의 광원을 캡슐화한다. 상기 광 추출기의 패턴은 캡슐화 층 상에 있다. 상기 복수의 패터닝된 반사체는 상기 캡슐화 층 상에 있고 각각의 패터닝된 반사체는 대응하는 광원과 정렬된다.
본 개시의 또 다른 구현 예는 백라이트에 관한 것이다. 백라이트는 기판, 복수의 광원, 제 1 반사 층, 제 2 반사 층, 및 적어도 하나의 캡슐화 층을 포함한다. 상기 복수의 광원은 상기 기판에 근접해 있다. 상기 제 1 반사 층은 상기 기판 상에 있다. 상기 제 2 반사 층은 상기 제 1 반사 층 상에 있고 복수의 개구를 포함한다. 각각의 개구는 대응하는 광원과 정렬된다. 상기 적어도 하나의 캡슐화 층은 상기 제 1 반사 층 상에 있고 상기 복수의 광원을 캡슐화한다.
본원에 개시된 백라이트는 광 효율이 향상된 얇은 직접-조명형 백라이트이다. 상기 백라이트는 광원을 숨기는 기능이 향상되어 백라이트가 더 얇아진다. 광원을 숨기는 기능이 향상되어 백라이트의 광원 바로 위에 있는 소위 "핫" 스폿을 제거할 수 있어 디스플레이 전체에 걸쳐 균일한 밝기를 얻을 수 있다.
추가 특징 및 장점들은 다음의 상세한 설명에 명시되며, 부분적으로는 그 설명으로부터 당업자에게 용이하게 명백하거나 첨부된 도면 뿐만 아니라 다음의 상세한 설명, 청구범위를 포함하는 본원에 설명된 구현 예들을 실시함으로써 인식될 것이다.
상술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명은 단지 예시일 뿐이며 청구범위의 특성 및 특징을 이해하기 위한 개요 또는 기초를 제공하기 위한 것임을 이해해야 한다. 첨부된 도면은 추가적인 이해를 제공하기 위해 포함되며 본 명세서에 통합되어 그 일부를 구성한다. 도면은 하나 이상의 구현 예(들)를 예시하고, 설명과 함께 다양한 구현 예의 원리 및 동작을 설명한다.
본 발명에 의하면, 패터닝된 반사체를 포함하는 백라이트, 및 백라이트 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1a-1d는 패터닝된 반사체들을 포함하는 예시적인 백라이트의 다양한 도면이고;
도 2a-2d는 도광판 상의 예시적인 패터닝된 반사체의 단면도이고;
도 3은 패터닝된 반사체들을 포함하는 각 개별 층을 포함하는 예시적인 액정 디스플레이(LCD)의 단면도이고;
도 4는 패터닝된 반사체를 갖는 확산판을 포함하는 예시적인 LCD의 단면도이고;
도 5a-5c는 패터닝된 반사체 및 흡수성 요소를 포함하는 예시적인 백라이트의 다양한 도면이고;
도 6은 패터닝된 반사체 및 흡수성 요소를 포함하는 예시적인 백라이트의 단순화된 단면도이고;
도 7a 및 7b는 패터닝된 반사체 및 저굴절률 재료를 포함하는 예시적인 백라이트의 단면도이고;
도 8은 상부 방출 광원, 패터닝된 반사체, 및 저굴절률 재료를 포함하는 예시적인 백라이트의 단순화된 단면도이고;
도 9a-9c는 백라이트를 제조하기 위한 예시적인 방법을 예시하는 흐름도이고;
도 10a 내지 10d는 도광판의 동일한 측면에 있는 패터닝된 반사체 및 광 추출기를 포함하는 예시적인 백라이트의 다양한 도면이고;
도 11은 보다 상세한 도 10a의 예시적인 백라이트의 단순화된 단면도이고;
도 12는 보다 상세한 도 10b의 예시적인 백라이트의 단순화된 단면도이고;
도 13은 도광판의 복수의 영역을 규정하기 위한 그리드이고;
도 14는 도 13의 그리드의 한 영역에 대한 예시적인 패터닝된 반사체 및 광 추출기를 예시하고;
도 15는 도 14의 패터닝된 반사체의 확대도이고;
도 16은 오목한 미세 구조를 포함하는 예시적인 패터닝된 반사체의 단면도이고;
도 17은 볼록한 미세 구조를 포함하는 예시적인 패터닝된 반사체의 단면도이고;
도 18은 산란 비드(scattering bead)를 포함하는 예시적인 패터닝된 반사체의 단면도이고;
도 19는 산란 비드를 포함하는 예시적인 패터닝된 반사체의 저면도이고;
도 20은 확산 층을 포함하는 예시적인 백라이트의 단순화된 단면도이고;
도 21은 2개의 패턴을 포함하는 확산 층을 포함하는 예시적인 백라이트의 단순화된 단면도이고;
도 22는 확산 층을 포함하는 다른 예시적인 백라이트의 단순화된 단면도이고;
도 23은 2개의 패턴을 포함하는 확산 층을 포함하는 다른 예시적인 백라이트의 단순화된 단면도이고;
도 24는 제 2 반사 층을 포함하는 예시적인 백라이트의 단순화된 단면도이고;
도 25는 캡슐화 층을 포함하는 예시적인 백라이트의 단순화된 단면도이고;
도 26a 및 26b는 동일한 재료를 포함하는 패터닝된 반사체 및 광 추출기를 포함하는 예시적인 백라이트의 다양한 도면이고;
도 27a-27c는 예시적인 확산판의 단면도이고;
도 28a 및 28b는 백라이트를 제조하기 위한 다른 예시적인 방법을 예시하는 흐름도이고;
도 29a-29c는 제 2 반사 층 및 캡슐화 층을 포함하는 예시적인 백라이트의 단순화된 단면도이고;
도 30은 캡슐화 층을 포함하는 예시적인 백라이트의 단순화된 단면도이며;
도 31은 캡슐화 층을 포함하는 예시적인 백라이트의 단순화된 단면도이다.
이제 본 개시의 구현 예들에 대한 참조가 상세하게 이루어질 것이며, 그 예들은 첨부 도면들에 예시되어 있다. 가능한 한, 도면 전체에 걸쳐 동일하거나 유사한 부분을 지칭하기 위해 동일한 참조 번호가 사용될 것이다. 그러나, 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구체화될 수 있으며, 여기에서 설명하는 구현 예들로 한정되지 않는다.
범위는 본원에서 "약" 하나의 특정 값으로부터 및/또는 "약" 다른 특정 값까지 표현될 수 있다. 그와 같은 범위가 표현될 때, 다른 구현 예는 하나의 특정 값으로부터 및/또는 다른 특정 값까지 포함한다. 유사하게, 값들이 선행에 "약"을 사용하여 근사치로 표현될 때, 특정 값이 또 다른 구현 예를 형성함을 이해해야 할 것이다. 각 범위의 끝점은 다른 끝점과 관련하여 그리고 다른 끝점과 독립적으로 모두 중요하다는 것이 더 이해될 것이다.
본원에서 사용되는 방향 용어, 예를 들어, 위, 아래, 오른쪽, 왼쪽, 앞, 뒤, 상부, 하부, 수직, 수평은 도면을 참조해야만 만들어지며 절대적인 방향을 의미하지는 않는다.
달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 본원에 설명된 방법은 그 단계들이 특정 순서로 수행되어야 한다는 것으로 해석되거나 임의의 장치와 함께 특정 방향이 요구된다는 것으로 해석되는 것은 아니다. 따라서, 방법 청구항이 실제로 그 단계들을 따르는 순서를 언급하지 않거나, 장치 청구항이 실제로 개별 요소들에 대한 순서 또는 방향을 언급하지 않거나, 청구범위 또는 설명에서 단계들이 특정 순서로 제한되거나, 또는 장치의 요소들에 대한 특정 순서 또는 방향이 언급되지 않는 경우, 어떤 점에서든 순서 또는 방향을 추론하려는 의도는 없다. 이는 다음을 포함한 해석에 대한 임의의 가능한 비-표현적 근거를 유지한다: 단계들의 배열, 동작 흐름, 요소들 순서 또는 요소들의 방향과 관련된 논리 문제; 문법적 구조 또는 구두점에서 파생된 일반 의미; 및 명세서에 기술된 구현 예의 수 또는 타입.
본원에서 사용된 바와 같이, 단수 형태 "하나", "한" 및 "그"는 문맥이 달리 명확하게 지시하지 않는 한 복수 참조를 포함한다. 따라서, 예를 들어, "하나의" 요소에 대한 언급은 문맥이 달리 명시하지 않는 한 2개 이상의 그러한 요소를 갖는 측면을 포함한다.
이제 도 1a-1d를 참조하면, 예시적인 백라이트(100)의 다양한 도면이 도시된다. 도 1a는 백라이트(100)의 단면도이다. 백라이트(100)는 기판(102), 반사 층(104), 복수의 광원(106), 도광판(108), 및 복수의 패터닝된 반사체(112)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 광원(106)은 기판(102) 상에 배열되고 상기 기판(102)과 전기적으로 연통한다. 상기 반사 층(104)은 상기 기판(102) 상에 있고 각각의 광원(106)을 둘러싼다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 상기 기판(102)은 상기 반사 층(104)이 배제될 수 있도록 반사될 수 있다. 상기 도광판(108)은 상기 복수의 광원(106) 상에 있고 각각의 광원(106)에 광학적으로 결합된다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 광학 접착제(109)는 상기 복수의 광원(106)을 상기 도광판(108)에 결합하기 위해 사용될 수 있다. 상기 광학 접착제(예컨대, 페닐 실리콘)는 도광판(108)의 굴절률보다 크거나 같은 굴절률을 가질 수 있다. 상기 복수의 패터닝된 반사체(112)는 상기 도광판(108)의 상부 표면 상에 배열된다. 각각의 패터닝된 반사체(112)는 대응하는 광원(106)과 정렬된다.
도 1b는 기판(102) 상의 복수의 광원(106) 및 반사 층(104)의 상면도이다. 광원(106)은 복수의 행과 복수의 열을 포함하는 2D 어레이로 배열된다. 9개의 광원(106)이 3행 및 3열로 도 1b에 예시되어 있지만, 다른 구현 예들에서 백라이트(100)는 임의의 적절한 수의 행 및 임의의 적절한 수의 열로 배열된 임의의 적절한 수의 광원(106)을 포함할 수 있다. 광원(106)은 또한 다른 주기적 패턴, 예를 들어 육각형 또는 삼각형 격자로, 또는 준-주기적 또는 엄격하지 않은 주기적 패턴으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 광원(106)들 사이의 간격은 백라이트의 에지 및/또는 코너에서 더 작을 수 있다. 기판(102)은 인쇄 회로 기판(PCB), 유리 또는 플라스틱 기판, 또는 각각의 광원을 개별적으로 제어하기 위해 각각의 광원(106)에 전기 신호를 전달하기 위한 다른 적절한 기판일 수 있다. 기판(102)은 강성 기판 또는 가요성 기판일 수 있다. 예를 들어, 기판(102)은 평면 유리 또는 곡면 유리를 포함할 수 있다. 예를 들어, 그러한 곡면 유리는 약 1500, 1000, 500, 200, 또는 100 mm와 같은 약 2000 mm 미만의 곡률 반경을 가질 수 있다. 상기 반사 층(104)은, 예를 들어 은, 백금, 금, 구리 등과 같은 금속 포일; 유전체 재료(예컨대, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)과 같은 폴리머); 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리에테르설폰(PES) 등과 같은 다공성 폴리머 재료; 다층 유전체 간섭 코팅, 또는 티타니아, 황산 바륨 등과 같은 백색 무기 입자 또는 광을 반사하고 반사 및 투과된 광의 색상을 조정하는 데 적절한 기타 다른 재료(예컨대, 착색 안료)를 포함한 반사 잉크를 포함할 수 있다.
복수의 광원(106) 각각은, 예를 들어 LED(예컨대, 약 0.5 mm보다 큰 크기), 미니-LED(예컨대, 약 0.1 mm와 약 0.5 mm 사이의 크기), 마이크로-LED(예컨대, 약 0.1 mm보다 작은 크기), 유기 LED(OLED), 또는 약 100 nm 내지 약 750 nm 범위의 파장을 갖는 다른 적절한 광원일 수 있다. 각각의 광원(106)으로부터의 광은 도광판(108)에 광학적으로 결합된다. 본원에서 사용된 바와 같이, "광학적으로 결합된"이라는 용어는, 내부 전반사로 인해 적어도 부분적으로 전파되는 광을 도광판에 도입하기 위해, 광원이 상기 도광판(108)의 표면에 위치하고 직접적으로 또는 광학적으로 투명한 접착제(109)를 통해 상기 도광판(108)과 광 통신하는 것을 나타내도록 의도된다. 각각의 광원(106)으로부터의 광은 광의 제 1 부분이 내부 전반사로 인해 도광판(108)에서 측면으로 이동하도록 상기 도광판(108)에 광학적으로 커플링되어 광 추출기의 패턴(110)에 의해 도광판에서 추출되며, 광의 제 2 부분이 반사 층(104)과 패터닝된 반사체(112)의 반사 표면에서의 다중 반사로 인해 상기 반사 층(104)과 패터닝된 반사체(112) 사이에서 또는 광학 필름 스택(도 3에 도시된)과 상기 반사 층(104) 사이에서 측면으로 이동한다.
다양한 구현 예에 따르면, 도광판(108)은 조명을 위해 사용되고 그리고 디스플레이 애플리케이션에 사용되는 임의의 적절한 투명한 재료를 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "투명한"은 도광판이 스펙트럼의 가시 영역(약 420-750 nm)에서 500 mm의 길이에 걸쳐 약 70%보다 큰 광 투과율을 갖는다는 것을 의미하는 것으로 의도된다. 특정 구현 예들에서, 예시적인 투명한 재료는 500 mm의 길이에 걸쳐 자외선(UV) 영역(약 100-400 nm)에서 약 50%보다 큰 광 투과율을 가질 수 있다. 다양한 구현 예에 따르면, 도광판은 약 450 nm 내지 약 650 nm 범위의 파장에 대해 50 mm의 경로 길이에 걸쳐 적어도 95%의 광 투과율을 포함할 수 있다.
상기 도광판의 광학적 특성은 투명한 재료의 굴절률에 의해 영향을 받을 수 있다. 다양한 구현 예에 따르면, 도광판(108)은 약 1.3 내지 약 1.8 범위의 굴절률을 가질 수 있다. 다른 구현 예들에서, 상기 도광판(108)은 비교적 낮은 레벨의 광 감쇠를 가질 수 있다(예컨대, 흡수 및/또는 산란으로 인해). 상기 도광판(108)의 광 감쇠(α)는, 예를 들어 약 420-750 nm 범위의 파장에 대해 미터 당 약 5데시벨 미만일 수 있다. 상기 도광판(108)은 플라스틱(예컨대, 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 메틸메타크릴레이트 스티렌(MS), 폴리디메틸실록산(PDMS)), 폴리카보네이트(PC), 또는 기타 다른 유사한 재료와 같은 중합체 재료를 포함할 수 있다. 상기 도광판(108)은 또한 알루미노실리케이트, 알칼리-알루미노실리케이트, 보로실리케이트, 알칼리-보로실리케이트, 알루미노보로실리케이트, 알칼리-알루미노보로실리케이트, 소다 석회, 또는 기타 다른 적절한 유리와 같은 유리 재료를 포함할 수 있다. 유리 도광판(108)으로 사용하기에 적절한 상업적으로 이용 가능한 유리의 비-제한적인 예는 Corning Incorporated의 EAGLE XG®, LotusTM, Willow®, IrisTM, 및 Gorilla® 유리를 포함한다. 기판(102)이 곡면 유리를 포함하는 예들에서, 도광판(108)은 곡면 백라이트를 형성하기 위해 곡면 유리도 포함할 수 있다.
도 1c는 도광판(108)의 광 추출기(110)의 패턴의 상면도이다. 상기 광 추출기(110)의 패턴은 복수의 갭(111)을 포함한다. 각각의 갭(111)은 대응하는 광원(106) 및 대응하는 패터닝된 반사체(112)와 정렬된다. 상기 도광판(108)은 상기 도광판의 하면 상에 광 추출기(110)의 패턴을 포함한다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 상기 도광판(108)은 상기 도광판의 하부 표면 상에 광 추출기(110)의 패턴 대신 또는 그 외에 상기 도광판의 상부 표면(예컨대,도 3-4 참조) 상에 광 추출기의 패턴을 포함할 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "패턴"은 광 추출기가 예를 들어 랜덤하거나 또는 배열되거나, 반복적이거나 비-반복적이거나, 또는 균일하거나 균일하지 않을 수 있는 임의의 주어진 패턴 또는 디자인으로 도광판의 표면 위에 또는 아래에 존재함을 나타내도록 의도된다. 다른 구현 예들에서, 상기 광 추출기는 표면에 인접한(예컨대, 표면 아래) 도광판의 매트릭스 내에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 광 추출기는 표면에 걸쳐 분포될 수 있거나(예컨대, 거칠거나 융기된 표면을 구성하는 텍스처 형상으로) 또는 도광판 또는 그 일부 내부 및 전체에 분포될 수 있다(예컨대, 레이저-손상 부위 또는 형상으로).
그와 같은 광 추출기를 생성하기 위한 적절한 방법은 잉크젯 인쇄, 스크린 인쇄, 마이크로 인쇄 등과 같은 인쇄, 도광판 재료 자체의 UV 또는 열 엠보싱과 같은 엠보싱 또는 마이크로-복제 또는 그 도광판의 표면 상에 코팅된 추가 재료, 텍스처링, 기계적 거칠기, 에칭, 사출 성형, 코팅, 레이저 손상, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 그와 같은 방법들의 비-제한적인 예는, 예를 들어 표면을 산 에칭하고, 표면을 TiO2, 입자가 채워진 잉크 또는 페인트로 코팅하고, 표면을 가변 크기의 마이크로 폴리머 또는 유리 비드를 함유하는 투명 잉크로 코팅하고, 표면 상에 또는 기판 매트릭스 내에 레이저를 포커싱함으로써 기판을 레이저 손상시키는 것을 포함한다. 각각의 갭(111)은 정사각형, 원형, 또는 임의의 다른 적절한 형상일 수 있다. 일 관점에서, 각각의 갭(111)은 대응하는 광원(106)이 상기 도광판(108)에 광학적으로 커플링되게 한다. 다른 관점에서, 각각의 갭(111)의 크기는 광 추출기(110)의 패턴이 각각의 광원(106) 주변의 휘도에 미치는 영향을 제어한다. 예를 들어, 더 큰 갭(111)은 상기 광 추출기(110)의 패턴과 각각의 광원(106) 사이의 더 큰 거리를 의미하고, 결과적으로 각각의 광원 근처의 더 낮은 휘도를 초래한다. 이에 비해, 더 작은 갭(111)은 상기 광 추출기의 패턴과 광원(106) 사이의 더 작은 거리를 의미하고, 결과적으로 광원 근처에서 더 높은 휘도를 초래한다.
도 1d는 도광판(108) 상의 복수의 패터닝된 반사체(112)의 상면도이다. 각각의 패터닝된 반사체(112)는 제 1 영역(113) 및 제 2 영역(114)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 영역(113)은 상기 제 2 영역(114)보다 더 반사적일 수 있고, 상기 제 2 영역(114)은 상기 제 1 영역(113)보다 더 투과적일 수 있다. 상기 패터닝된 반사체(112)는 추가적으로 상이한 특성을 갖는 제 3, 제 4 등의 영역을 가질 수 있거나, 또는 그 특성은 중심으로부터의 거리에 따라 연속적이고 매끄러운 방식으로 변경될 수 있다. 도 1d에 예시된 구현 예에서 각각의 패터닝된 반사체(112)가 원형 형상이지만, 다른 구현 예들에서 각각의 패터닝된 반사체(112)는 다른 적절한 형상(예컨대, 직사각형, 육각형 등)을 가질 수 있다. 상기 도광판(108)의 상부 표면 상에 직접 제조된 패터닝된 반사체(112)의 경우, 그 패터닝된 반사체(112)는 광원(106)을 숨기는 능력을 증가시킨다. 상기 도광판(108)의 상부 표면 상에 직접 패터닝된 반사체(112)를 제조하는 것도 공간을 절약한다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 각각의 패터닝된 반사체(112)는 확산 반사체이고, 이에 따라 각각의 패터닝된 반사체(112)는 도광판(108)에서 전반사에 의해 전파될 수 있도록 충분히 고각로 일부 광선을 산란시킴으로써 백라이트(100)의 성능을 더욱 향상시킨다. 이 때 그와 같은 광선은 패터닝된 반사체(112)와 반사 층(104) 사이 또는 광학 필름 스택과 반사 층(104) 사이에서 다중 바운스를 경험하지 않을 것이며, 이에 따라 광 파워의 손실을 피해 백라이트 효율을 증가시킬 것이다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 각각의 패터닝된 반사체(112)는 정반사 반사체이다. 다른 구현 예들에서, 각각의 패터닝된 반사체(112)의 일부 영역은 더 많은 확산 특성의 반사성을 갖고 일부 영역은 더 많은 정반사 특성의 반사성을 갖는다.
도 2a는 예시적인 패터닝된 반사체(112a)의 단면도이다. 특정 예시적인 구현 예에서, 패터닝된 반사체(112a)는 도 1a 및 1d의 각각의 패터닝된 반사체(112)에 사용될 수 있다. 패터닝된 반사체(112a)는 도광판(108)의 상부 표면 상에 배열되고 광원(106)과 정렬된다. 패터닝된 반사체(112a)는 일정한 두께를 갖는 단일 층을 포함한다. 패터닝된 반사체(112a)는, 예를 들어 백색 잉크, 검정색 잉크, 금속 잉크, 또는 다른 적절한 잉크로 패턴을 인쇄(예컨대, 잉크젯 인쇄, 스크린 인쇄, 마이크로 인쇄 등)함으로써 형성될 수 있다. 패터닝된 반사체(112a)는 또한 예를 들어 물리적 기상 증착(PVD) 또는 예를 들어 슬롯 다이 또는 스프레이 코팅과 같은 임의의 수의 코팅 기술에 의해 백색 또는 금속 재료의 연속 층을 먼저 증착한 다음, 포토 리소그래피 또는 기타 다른 알려진 영역 선택 재료 제거 방법에 의해 층을 패터닝함으로써 형성될 수 있다. 패터닝된 반사체(112a)는 가변 광학 밀도를 가질 수 있다. 가변 광학 밀도는, 예를 들어 도광판(108) 상에 가변 비율의 투명 및 반사 잉크를 인쇄하거나 가변 두께의 잉크를 인쇄함으로써 달성될 수 있다. 가변 광학 밀도는 또한 패터닝된 반사체(112a)를 불연속적으로 만듦으로써 달성될 수 있는 데, 이는 반사 재료가 미리 결정된 패턴에 따라 일부 장소에는 존재하고 일부 다른 장소에는 존재하지 않음을 의미한다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 상기 패터닝된 반사체(112a)는 반사 재료가 존재하지 않는 작은 갭을 갖는 연속 층일 수 있다. 다른 구현 예들에서, 상기 패터닝된 반사체(112a)는 비교적 큰 빈 공간에 의해 분리된 비교적 작은 격리된 반사 재료 패치로 구성될 수 있다. 패터닝된 반사체 내에서 덮힌 공간과 빈 공간의 비율은 0과 100% 사이에서 변할 수 있다.
도 2b는 예시적인 패터닝된 반사체(112b)의 단면도이다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 패터닝된 반사체(112b)는 도 1a 및 1d의 각각의 패터닝된 반사체(112)에 사용될 수 있다. 패터닝된 반사체(112b)는 도광판(108)의 상부 표면 상에 배열되고 광원(106)과 정렬된다. 패터닝된 반사체(112b)는 도광판(108)의 상부 표면 상의 제 1 층(120) 및 이 제 1 층(120)의 상부 표면 상의 제 2 층(122)을 포함한다. 예시적인 구현 예들에서, 상기 제 1 층(120) 및 제 2 층(122) 각각은 일정한 두께를 가질 수 있다. 그러나, 상기 제 1 층(120) 및 제 2 층(122)의 일정한 두께는 각 층마다 다를 수 있다. 다른 구현 예들에서, 상기 제 1 층(120) 및 제 2 층(122) 각각은 가변 두께를 가질 수 있다.
상기 제 1 층(120) 및 제 2 층(122) 각각은 가변 광학 밀도를 가질 수 있다. 상기 제 2 층(122)은 반사, 흡수, 및/또는 투과에서 상기 제 1 층(120)과 다를 수 있다. 상기 제 1 층(120) 및 제 2 층(122) 각각은, 예를 들어 검정색 재료를 포함함으로써 흡수성을 가질 수 있다. 상기 제 1 층(120) 및 제 2 층(122) 각각은, 예를 들어 백색 또는 금속 재료를 포함함으로써 반사성을 가질 수 있다. 상기 제 1 층(120) 및 제 2 층(122) 각각은 또한 금속 입자(예컨대, 은, 알루미늄 등)가 추가된 잉크와 같은 한 타입 이상의 재료를 포함함으로써 흡수성 및 반사성 모두를 가질 수 있다. 이 경우, 흡수 및/또는 반사 특성은 패터닝된 반사체 영역에 따라 달라질 수 있다.
도 2c는 예시적인 패터닝된 반사체(112c)의 단면도이다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 패터닝된 반사체(112c)는 도 1a 및 1d의 각각의 패터닝된 반사체(112)에 사용될 수 있다. 패터닝된 반사체(112c)는 도광판(108)의 상부 표면 상에 배열되고 광원(106)과 정렬된다. 패터닝된 반사체(112c)는 도광판(108)의 상부 표면 상의 제 1 층(124), 상기 제 1 층(124)의 상부 표면 상의 제 2 층(126), 및 상기 제 2 층(126)의 상부 표면 상의 제 3 층(128)을 포함한다. 특정 구현 예들에서, 상기 제 1 층(124), 제 2 층(126), 및 제 3 층(128) 각각은 일정한 두께를 가질 수 있다. 그러나, 상기 제 1 층(124), 제 2 층(126), 및 제 3 층(128)의 일정한 두께는 각 층마다 다를 수 있다.
상기 제 1 층(124), 제 2 층(126), 및 제 3 층(128) 각각은 가변 광학 밀도를 가질 수 있다. 상기 제 1 층(124), 제 2 층(126), 및 제 3 층(128) 각각은 반사, 흡수, 및/또는 투과가 서로 다를 수 있다. 상기 제 1 층(124), 제 2 층(126), 및 제 3 층(128) 각각은, 예를 들어 검정색 재료를 포함함으로써 흡수성을 가질 수 있다. 상기 제 1 층(124), 제 2 층(126), 및 제 3 층(128) 각각은, 예를 들어 백색 또는 금속 재료를 포함함으로써 반사성을 가질 수 있다. 상기 제 1 층(124), 제 2 층(126), 및 제 3 층(128) 각각은 또한 금속 입자(예컨대, 은, 알루미늄 등)가 첨가된 잉크와 같은 한 타입 이상의 재료를 포함함으로써 흡수성 및 반사성 모두를 가질 수 있다. 이 경우, 흡수 및/또는 반사 특성은 패터닝된 반사체 영역에 따라 달라질 수 있다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 상기 제 1 층(124) 및 제 3 층(128)은 상기 제 2 층(126)보다 더 반사적이고, 상기 제 2 층(126)은 상기 제 1 층(124) 및 제 3 층(128)보다 더 흡수적이다. 이 경우, 패터닝된 반사체(112c)는 광원(106)의 상부 표면으로부터 방출된 대부분의 광 뿐만 아니라 도광판(108) 상의 확산판 또는 다른 광학 필름으로부터 재지향된 광을 반사하는 동시에, 상기 패터닝된 반사체(112c)를 직접 통과하는 대부분의 광을 효과적으로 차단한다. 각각의 층(124, 126, 128)은 반사성 또는 흡수성 재료가 존재하는 층 영역 대 존재하지 않는 층 영역의 비율이 0과 100% 사이인 경우에도 불연속적일 수 있다. 3개의 층(124, 126 및 128)이 모두 동일한 크기(즉, 폭)를 갖는 것으로 도 2c에 나타나 있지만, 다양한 구현 예에서 상이한 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 층(126)의 크기는 상기 층(124 및 128)들보다 작을 수 있으며, 이 경우 상기 층(124 및 128)들은 패터닝된 반사체(112c)의 주변에서 서로의 바로 위에 있을 것이다. 다른 구현 예들에서, 상기 층(126)의 크기는 상기 층(124 및 128)들보다 클 수 있으며, 이 경우 상기 층(126)의 주변부는 도광판 상부 표면 상에 직접 위치할 것이다. 도 1d를 참조하면, 패터닝된 반사체(112)의 상이한 영역(113, 114)들은 상이한 수의 층 및/또는 그 층들 내의 상이한 패턴을 가질 수 있다.
도 2d는 예시적인 패터닝된 반사체(112d)의 단면도이다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 패터닝된 반사체(112d)는 도 1a 및 1d의 각각의 패터닝된 반사체(112)에 사용될 수 있다. 패터닝된 반사체(112d)는 도광판(108)의 상부 표면 상에 배열되고 광원(106)과 정렬된다. 패터닝된 반사체(112d)는 도광판(108)의 상부 표면 상의 제 1 층(130), 상기 제 1 층(130)의 상부 표면 상 및 상기 도광판(108)의 상부 표면 상의 제 2 층(132), 및 상기 제 2 층(132)의 상부 표면 상 및 상기 도광판(108)의 상부 표면 상의 제 3 층(134)을 포함한다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 제 1 층(130), 제 2 층(132), 및 제 3 층(134) 각각은 패터닝된 반사체(112d)가 가변 두께를 가질 수 있도록 가변 두께를 가질 수 있다. 상기 제 1 층(130), 제 2 층(132), 및 제 3 층(134) 각각의 가변 두께는, 예를 들어 각각의 층에 대해 위치에 대한 상이한 양의 잉크를 포함하도록 각각의 층을 인쇄함으로써 형성될 수 있다. 상기 제 1 층(130), 제 2 층(132), 및 제 3 층(134) 각각의 최대 두께는 광원(106)을 중심으로 할 수 있다.
상기 제 1 층(130), 제 2 층(132), 및 제 3 층(134) 각각은 가변 광학 밀도를 가질 수 있다. 상기 제 1 층(130), 제 2 층(132), 및 제 3 층(136) 각각은 반사, 흡수, 및/또는 투과가 서로 다를 수 있다. 상기 제 1 층(130), 제 2 층(132), 및 제 3 층(134) 각각은, 예를 들어 검정색 재료를 포함함으로써 흡수성을 가질 수 있다. 상기 제 1 층(130), 제 2 층(132), 및 제 3 층(134) 각각은, 예를 들어 백색 또는 금속 재료를 포함함으로써 반사성을 가질 수 있다. 상기 제 1 층(130), 제 2 층(132), 및 제 3 층(134) 각각은 또한 금속 입자(예컨대, 알루미늄 등)가 첨가된 잉크와 같은 한 타입 이상의 재료를 포함함으로써 흡수성 및 반사성 모두를 가질 수 있다. 이 경우, 흡수 및/또는 반사 특성은 패터닝된 반사체 영역에 따라 달라질 수 있다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 상기 제 1 층(130) 및 제 3 층(134)은 상기 제 2 층(132)보다 더 반사적이고, 상기 제 2 층(132)은 상기 제 1 층(130) 및 제 3 층(134)보다 더 흡수적이다. 이 경우, 패터닝된 반사체(112d)는 광원(106)의 상부 표면으로부터 방출된 대부분의 광 뿐만 아니라 도광판(108) 상의 확산판 또는 다른 광학 필름으로부터 재지향된 광을 반사하는 동시에, 상기 패터닝된 반사체(112d)를 직접 통과하는 대부분의 광을 효과적으로 차단한다.
백색 광원(106)이 사용되는 특정 예시적인 구현 예들에서, 상기 패터닝된 반사체(112a-112d)들에서 가변 밀도의 상이한 반사성 및 흡수성 재료의 존재는 백라이트의 각각의 디밍 구역에 걸친 색상 시프트를 최소화하는 데 효과적일 수 있다. 상기 패터닝된 반사체와 반사 층(104)(도 1a) 사이의 광선의 다중 바운스는 청색보다 스펙트럼의 적색 부분에서 더 많은 광 손실을 유발할 수 있으며, 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 이 경우, 약간 색상이 있는 반사성/흡수성 재료나, 또는 반대 부호의 분산을 갖는 재료(이 경우, 분산은 반사 및/또는 흡수의 스펙트럼 의존성을 의미)를 사용하여 반사를 색상 중립으로 엔지니어링하면 색상 시프트를 최소화할 수 있다.
도 3은 예시적인 액정 디스플레이(140; LCD)의 단면도이다. LCD(140)는 도 1a-1d를 참조하여 이전에 설명되고 예시된 바와 같은 제 1 패터닝된 반사체(112)를 포함하는 백라이트(100)를 포함한다. 또한, LCD(140)는 백라이트(100) 상의 층(142), 선택적으로 상기 층(142) 상의 확산판(146), 선택적으로 상기 확산판(146) 상의 양자점 필름(148), 선택적으로 상기 양자점 필름(148) 상의 프리즘 필름(150), 선택적으로 상기 프리즘 필름(150) 상의 반사 편광기(152), 및 상기 반사 편광기(152) 상의 디스플레이 패널(154)을 포함한다. 층(142)은 복수의 제 2 패터닝된 반사체(144)를 포함한다. 상기 제 2 패터닝된 반사체(144) 각각은 대응하는 제 1 패터닝된 반사체(112)와 정렬된다.
층(142)은 패터닝된 반사체(144)가 형성된 유리 또는 투명한 플라스틱 재료를 포함할 수 있다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 층(142)은 도광판(108)과 동일하거나 유사한 재료를 포함할 수 있다. 각각의 패터닝된 반사체(144)는 패터닝된 반사체(112)와 동일하거나 유사한 재료를 포함할 수 있고, 패터닝된 반사체(112)를 제조하는 데 사용되는 것들과 동일하거나 유사한 프로세스를 사용하여 제조될 수 있다. 2개의 개별 패터닝된 반사체(즉, 제 1 패터닝된 반사체(112) 및 제 2 패터닝된 반사체(144))를 사용하면 백라이트에 두께와 비용이 추가될 수 있지만, 2개의 개별 패터닝된 반사체를 사용하면 감소된 반사 층의 수 및/또는 제 1 패터닝된 반사체(112) 및 제 2 패터닝된 반사체(144) 모두에 대한 감소된 층 두께의 사용을 허용할 수 있다. 그 결과, 상기 제 1 패터닝된 반사체(112) 및 제 2 패터닝된 반사체(144) 모두가 제조하기 더 쉬워질 수 있다. 추가적으로, 상기 제 1 패터닝된 반사체(112) 및 제 2 패터닝된 반사체(144)는 전체 두께가 더 작을 때 더 양호한 접착 강도로 인해 더 높은 내구성을 가질 수 있다.
도 4는 예시적인 LCD(160)의 단면도이다. LCD(160)는, 상기 LCD(160)에서 제 2 패터닝된 반사체(144)가 별도의 층(142) 대신에 확산판(146) 상에 형성되는 것 외에, 도 3을 참조하여 이전에 설명되고 예시된 LCD(140)와 유사하다. 이러한 예에서, 각각의 패터닝된 반사체(144)는 패터닝된 반사체(112)와 동일하거나 유사한 재료를 포함할 수 있고, 패터닝된 반사체(112)를 제조하는 데 사용되는 것들과 동일하거나 유사한 프로세스를 사용하여 제조될 수 있다. 제 2 패터닝된 반사체(144)는 도 4의 확산판(146)의 하부 표면에 형성되지만, 다른 구현 예들에서 제 2 패터닝된 반사체(144)는 확산판(146)의 상부 표면 상에 형성될 수 있다. 다른 구현 예들에서, 제 2 패터닝된 반사체(144)는 LCD(160)의 다른 인접한 광학 요소의 상부 또는 하부 표면 상에 형성될 수 있다. 도 3의 LCD(140)와 비교하여, LCD(160)는 더 작은 전체 두께를 가질 수 있다.
제 2 패터닝된 반사체(144)가 제조되는 광학 요소(예컨대, 확산판)는 제 1 반사체(112) 및 제 2 반사체(144)가 함께 올바르게 작동하도록 도광판(108)과 정확하게 정렬되어야 한다. 확산판 또는 제 2 반사체(144)가 제조될 수 있는 다른 광학 요소의 재료가 도광판(108)과 다른 열팽창 계수를 가질 수 있기 때문에, 광원(106), 도광판(108) 상의 제 1 패터닝된 반사체(112), 및 제 2 패터닝된 반사체(144) 간 작은 오정렬이 환경 변화로 인해 발생할 수 있다. 그러나, 이러한 작은 오정렬은 백라이트의 크기가 작거나 또는 광원(106)의 피치가 클 때 중요한 이슈가 되어서는 안된다.
백라이트(100)의 적절한 기능을 위해 광원(106)과 도광판(108) 상의 패터닝된 반사체(112) 사이의 정렬을 유지하기 위해, 상기 도광판(108) 상의 패터닝된 반사체(112)와 기판(102) 상의 광원(106) 모두가 넓은 범위의 동작 온도에서 각각 양호하게 레지스터되도록 상기 도광판(108)과 기판(102)이 동일하거나 유사한 타입의 재료로 만들어지는 것이 유리하다. 유사하게, 제 2 패터닝된 반사체(144)가 포함되는 경우, 제 2 패터닝된 반사체(144)와 도광판(108) 상의 제 1 패터닝된 반사체(112)가 넓은 범위의 동작 온도에서 서로 양호하게 레지스터되도록 상기 제 2 패터닝된 반사체(144)가 도광판(108)과 동일하거나 유사한 타입의 재료로 만들어지는 것이 유리하다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 상기 도광판(108) 및 기판(102)은 동일한 플라스틱 재료로 만들어진다. 다른 구현 예들에서, 상기 도광판(108) 및 기판(102)은 동일한 타입의 유리로 만들어진다. 또 다른 구현 예들에서, 상기 도광판(108), 기판(102), 및 층(142)(도 3)은 모두 동일한 타입의 유리로 만들어진다.
도광판(108)과 기판(102) 상의 광원(106)을 정렬 상태로 유지하기 위한 대안적인 해결책은 매우 유연한 기판을 사용하는 것이다. 그러한 매우 유연한 기판은 요소 솔더링이 가능하도록 폴리이미드 또는 기타 고온 저항성 폴리머 필름으로 만들어질 수 있다. 상기 매우 유연한 기판은 또한 FR4 또는 유리 섬유와 같은 재료로 만들어질 수도 있지만, 평소보다 훨씬 더 얇은 두께를 가지고 있다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 0.4 mm 두께의 FR4 재료가 기판(102)에 사용될 수 있으며, 이는 변화하는 동작 온도로 인한 치수 변화를 흡수하기에 충분히 유연할 수 있다.
도 5a-5c는 예시적인 백라이트(200)의 다양한 도면이다. 도 5a는 백라이트(200)의 단면도이다. 백라이트(200)는 도 1a-1d를 참조하여 이전에 설명되고 예시된 바와 같은 기판(102), 반사 층(104), 복수의 광원(106), 도광판(108), 및 복수의 패터닝된 반사체(112)를 포함할 수 있다. 또한, 백라이트(200)는 복수의 흡수성 요소(202)를 포함한다. 각각의 흡수성 요소(202)는 대응하는 광원(106)을 측면으로 둘러싼다. 상기 반사 층(104)은 기판(102) 상에 있고 각각의 흡수성 요소(202)를 둘러싼다. 각각의 흡수성 요소(202)는 반사 층(104)보다 낮은 반사율을 갖는다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 각각의 흡수성 요소(202)는 약 4% 미만, 또는 약 1 내지 약 85% 범위 내의 반사율을 가질 수 있다. 다른 구현 예들에서, 각각의 흡수성 요소(202)는 광원(106)의 중심까지의 방사상 거리에 따라 변하는 반사율을 가질 수 있으며, 예를 들어 광원에 더 가깝고 광원(106)에서 더 멀어진다. 각각의 흡수성 요소(202)는 또한 링의 형상을 가질 수 있는 데, 이는 그것이 광원(106)으로부터 특정 거리에서 시작하여 더 큰 거리에서 끝날 수 있음을 의미한다.
도 5b는 기판(102) 상의 복수의 광원(106), 반사 층(104), 및 흡수성 요소(202)의 상면도이다. 도 5b에 예시된 구현 예에서 각각의 흡수성 요소(202)는 원형 형상이지만, 다른 구현 예들에서 각각의 흡수성 요소(202)는 다른 적절한 형상(예컨대, 직사각형, 육각형 등)을 가질 수 있다. 도 5c는 광 추출기(110)의 패턴 및 흡수성 요소(202)의 상면도이다. 상기 광 추출기(110)의 패턴은 복수의 갭(111)을 포함한다. 각각의 갭(111)은 대응하는 광원(106), 대응하는 흡수성 요소(202), 및 대응하는 패터닝된 반사체(112)와 정렬된다.
흡수성 요소(202)는 검정색 종이, 검정색 플라스틱, 검정색 페인트, 검정색 잉크, 화학적으로 변경된(예를 들어, 양극 산화된) 금속, 또는 다른 적절한 광학적 흡수성 재료일 수 있다. 상기 흡수성 요소(202)는 기판(102)과 도광판(108)의 하부 표면 사이의 임의의 곳에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 흡수성 요소(202)는 기판(102) 표면에 직접 페인팅되거나 적층되거나 또는 각각의 광원(106) 주위에 랩핑될 수 있다.
도 6은 패터닝된 반사체(112) 및 흡수성 요소(202)를 포함하는 예시적인 백라이트(200)의 단순화된 단면도이다. 광선(210)은 백라이트(200)로부터 빠져 나가는 광을 나타낸다. 광선(212)은 패터닝된 반사체(112)에 의해 반사된 후 흡수성 요소(202)에 의해 흡수되어 백라이트(200)를 벗어나지 않는 광을 나타낸다. 광선(214)은 패터닝된 반사체(112)에 의해 반사된 다음 반사 층(104)에 의해 반사되어 광이 백라이트(200)를 벗어날 수 있는 도광판(108)으로 다시 반사되는 광을 나타낸다.
상기 흡수성 요소(202)의 기능은 백라이트(200)의 휘도 균일성을 증가시키는 것이다. 보다 구체적으로, 광원(106) 바로 위의 도광판(108)의 상부 표면 상에 고반사성 반사체(즉, 패터닝된 반사체(112))를 배치하면 밝은 링 또는 후광이 반사체의 외부 에지에 인접하게 나타날 수 있음이 관찰되었다. 이는 광원(106)으로부터 작은 각도(즉, 거의 수직)로 방출된 광선으로 인해, 광원과 패터닝된 반사체(112) 사이 및/또는 반사 층(104)과 패터닝된 반사체(112) 사이에서 다중 바운스 후, 도광판이 패터닝된 반사체(112)에 의해 덮이지 않는 상기 도광판(108)의 상부 표면에 광선이 닿자마자 위쪽으로 벗어난다. 상기 흡수성 요소들은 그와 같은 광선의 수를 없애거나 감소시킬 수 있고, 이에 따라 후광을 없애거나 감소시킬 수 있다.
상기 패터닝된 반사체(112)의 크기를 증가시키면서, 상기 패터닝된 반사체를 중심으로부터 에지쪽으로 점점 덜 조밀하게 만드는 경우 동일한 효과가 달성될 수 있다. 그러나, 그러한 후광을 억제하기 위해 상기 패터닝된 반사체(112)의 크기를 증가시키는 것은 백라이트 효율을 감소시킬 수 있다. 흡수성 요소(202)를 포함하면, 상기 패터닝된 반사체(112)의 크기가 줄어들고 백라이트 효율이 향상될 수 있다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 각각의 흡수성 요소(202)의 크기는 광원(106)의 모든 측면에서 도광판(108) 두께의 약 0.5 내지 5배 범위 내에 있다. 예를 들어, 광원(106)이 1×1 mm LED 칩이고 도광판 두께가 1 mm인 경우, 상기 흡수성 요소의 크기는 2×2 mm와 11×11 mm 사이일 수 있다. 상기 흡수성 요소는 코너가 둥근 직사각형이거나 직경이 2 내지 11 mm인 원일 수도 있다.
도 7a는 예시적인 백라이트(300a)의 단면도이다. 백라이트(300a)는 도 1a-1d를 참조하여 이전에 설명되고 예시된 바와 같은 기판(102), 반사 층(104), 복수의 광원(106), 및 도광판(108)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 백라이트(300a)는 상기 도광판(108)의 상부 표면 상에 저굴절률 재료(302a)의 단일 연속 층을 포함할 수 있다. 패터닝된 반사체(112)는 상기 저굴절률 재료(302a)의 층의 상부 표면 상에 있고 광원(106)과 정렬된다. 도 7a에 예시된 예에서, 각각의 패터닝된 반사체(112)는 가변 두께를 갖는다.
상기 도광판(108)의 상부 표면 상에 저굴절률 재료(302a) 층이 존재하고, 상기 저굴절률 재료(302a) 층 상에 배치된 패터닝된 반사체(112)의 결과로서, 광선(304)과 같은 저각(즉, 거의 도광판(108)의 법선 방향에 따른)의 광선은 상기 패터닝된 반사체(112)의 두꺼운 부분에 의해 상기 도광판(108)으로 다시 반사될 수 있다. 광선(306)과 같은 고각 광선은 상기 패터닝된 반사체(112)가 상기 광선(306)이 상기 도광판(108)의 상부 표면과 교차하는 위치 상에서 얇다는 사실에도 불구하고 상기 도광판(108)과 저굴절률 재료(302a)의 층의 계면에서의 내부 전반사로 인해 도광판(108)으로 다시 반사될 수 있다. 그 후, 저각 및 고각 광선 모두는 향상된 휘도 균일성을 달성하기 위해 가변 밀도로 광 추출기(110)에 의해 도광판(108)으로부터 추출될 수 있다. 저굴절률 재료(302a)의 층이 없으면, 패터닝된 반사체(112)의 더 얇은 부분에 의해 고각 광선이 불필요하게 백라이트 밖으로 추출되어 휘도 균일성을 감소시킬 수 있다.
상기 저굴절률 재료(302a)는 상기 도광판 재료보다 낮은 굴절률을 갖는다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 상기 저굴절률 재료(302a)는 약 1.25(예컨대, 중공 실리카 입자로 채워진 폴리머의 경우), 약 1.3(예컨대, 플루오르화 폴리머의 경우), 또는 약 1.37(예컨대, 플루오르화 마그네슘의 경우)과 동일한 굴절률을 갖는다. 결과적으로, 상기 광원(106)으로부터의 일부 고각의 광은 상기 저굴절률 재료(302a)로 들어 가지 않고 상기 도광판(108) 내부에 트랩될 수 있지만, 여전히 상기 도광판(108)의 하부 표면 상의 광 추출기(110)에 의해 추출될 수 있다.
도 7b는 예시적인 백라이트(300b)의 단면도이다. 백라이트(300b)는, 상기 백라이트(300b)에서 저굴절률 재료(302a)의 층이 복수의 저굴절률 재료 층(302b)으로 대체되는 것 외에, 도 7a를 참조하여 이전에 설명되고 예시된 백라이트(300a)와 유사하다. 각각의 패터닝된 반사체(112)는 대응하는 저굴절률 재료 층(302b)과 정렬된다. 복수의 저굴절률 재료 층(302b)은 도 7a의 저굴절률 재료(302a)의 층과 동일한 기능을 제공한다.
도 8은 도 7b의 예시적인 백라이트(300b)의 단순화된 단면도이다. 도 8을 참조하며, 도광판(108)은 324로 표시된 두께 T1 및 관심 파장에서 굴절률 n1을 갖는 반면, 저굴절률 재료(302b)는 326으로 표시된 두께 T2 및 관심 파장에서 굴절률 n2를 갖는다. 그러한 관심 파장은, 예를 들어 청색 광원의 경우 450±30 nm, 녹색 또는 백색 광원의 경우 550±30 nm, 적색 광원의 경우 650±30 nm일 수 있다. 광원(106)의 크기 S0(즉, 폭 또는 직경)은 320으로 표시된다. 저굴절률 재료(302b)의 크기 S2(즉, 폭 또는 직경)는 322로 표시된다.
특정 예시적인 구현 예들에서, 저굴절률 재료의 최소 크기 S2는 다음에 의해 주어진다:
Figure pct00001
여기서 θc는 도광판(108)으로부터 저굴절률 재료(302b)에 입사하는 광선에 대한 총 내부 임계각이며, 다음에 의해 결정된다:
Figure pct00002
또는
Figure pct00003
표 1: 광원 크기 S0, 도광판 두께 T1, 도광판 굴절률 n1, 및 저굴절률 재료 굴절률 n2에 대한 저굴절률 재료의 최소 크기 S2 및 임계각 θc의 의존성을 보여주는 다양한 예.
Figure pct00004
표 1은 광원 크기 S0, 도광판 두께 T1, 도광판 굴절률 n1, 및 저굴절률 재료 굴절률 n2에 대한 저굴절률 재료의 최소 크기 S2와 임계각 θc의 의존성을 다양한 예로서 보여준다. 일반적으로, S2는 도광판 두께 T1과 비율 n2/n1에 따라 증가한다. 저굴절률 재료의 굴절률은 약 0.01, 0.04, 0.1, 0.2, 0.3 또는 0.4의 차이와 같이 도광판의 굴절률보다 약간 작을 수 있다. 저굴절률 재료의 굴절률은 약 0.005, 0.1, 0.2, 0.3, 0.3 또는 0.4의 차이와 같이 1보다 약간 클 수 있다.
도 9a-9c는 백라이트를 제조하기 위한 예시적인 방법(400)을 예시하는 흐름도이다. 예를 들어, 상기 방법(400)은 도 1a-1d를 참조하여 이전에 설명되고 예시된 백라이트(100), 도 5a-5c를 참조하여 이전에 설명되고 예시된 백라이트(200), 또는 도 7a-8을 참조하여 이전에 설명되고 예시된 백라이트(300a 또는 300b)를 제조하는 데 사용될 수 있다. 도 9a에 예시된 바와 같이, 402에서, 상기 방법(400)은 기판 상에 복수의 광원을 배열하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 복수의 광원(106)이 도 1a에 예시된 바와 같이 기판(102) 상에 배열되고 전기적으로 연결될 수 있다. 404에서, 상기 방법(400)은 상기 기판 상에 반사 층을 도포하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 반사 층(104)은 도 1a에 예시된 바와 같이 기판(102)에 도포될 수 있다. 상기 반사 층은 인쇄 프로세스, 증착 프로세스, 필름 도포 프로세스, 또는 다른 적절한 프로세스를 통해 상기 기판에 도포될 수 있다.
406에서, 상기 방법(400)은 도광판에 광 추출기의 패턴을 도포하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 광 추출기(110)의 패턴은 도 1a에 예시된 바와 같이 도광판(108)에 도포될 수 있다. 408에서, 상기 방법(400)은 도광판 상에 복수의 제 1 패터닝된 반사체를 도포하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 복수의 제 1 패터닝된 반사체(112)가 도 1a에 예시된 바와 같이 그리고 도 2a-2d를 참조하여 추가로 설명된 바와 같이 도광판(108)에 도포될 수 있다. 410에서, 상기 방법(400)은 각각의 패터닝된 반사체가 대응하는 광원과 정렬되도록 복수의 광원 상에 도광판을 배열하는 단계를 포함한다. 상기 도광판은 광 추출기의 패턴의 갭(예컨대, 도 1c에 예시된 광 추출기(110) 패턴의 갭(111))이 대응하는 광원과 정렬되도록 광원 상에 배열될 수 있다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 광학 접착제(예컨대, 페닐 실리콘)는 도광판에 복수의 광원을 결합하기 위해 사용될 수 있다.
특정 예시적인 구현 예들에서, 복수의 제 1 패터닝된 반사체를 도포하는 단계는 도광판 상에 복수의 제 1 패터닝된 반사체를 인쇄하는 단계를 포함한다. 상기 복수의 제 1 패터닝된 반사체를 인쇄하는 단계는, 예를 들어 각각의 제 1 패터닝된 반사체에 대해 백색 잉크, 검정색 잉크, 또는 금속 잉크의 층을 인쇄하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 예들에서, 상기 복수의 제 1 패터닝된 반사체를 인쇄하는 단계는 각각의 제 1 패터닝된 반사체에 대한 상이한 양의 잉크 대 위치를 포함하는 층을 인쇄하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 예들에서, 상기 복수의 제 1 패터닝된 반사체를 인쇄하는 단계는 각각의 제 1 패터닝된 반사체에 대한 가변 비율의 투명 및 반사 잉크를 포함하는 층을 인쇄하는 단계를 포함한다.
도 9b에 예시된 바와 같이, 412에서, 상기 방법(400)은 상기 복수의 제 1 패터닝된 반사체 상의 그리고 상기 복수의 제 1 패터닝된 반사체와 정렬되는 복수의 제 2 패터닝된 반사체를 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 별도의 층(142)의 일부로서 또는 확산판(146)의 일부로서 복수의 패터닝된 반사체(144)가 각각 도 3 및 4에 예시된 바와 같이 복수의 패터닝된 반사체(112) 상에 도포되고 그와 정렬될 수 있다. 도 9c에 예시된 바와 같이, 414에서, 상기 방법(400)은 각각의 흡수성 요소가 대응하는 광원을 측면으로 둘러싸도록 복수의 흡수성 요소를 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 흡수성 요소(202)는, 각각의 흡수성 요소가 도 5a-5c에 예시된 바와 같이 대응하는 광원(106)을 측면으로 둘러싸도록 도포될 수 있다. 상기 흡수성 요소는, 예를 들어 검정색 종이, 검정색 플라스틱, 검정색 페인트, 검정색 잉크, 화학적으로 변경된(양극 산화된) 금속, 또는 다른 적절한 광학적 흡수성 재료를 각 광원을 측면으로 둘러싸는 기판의 부분에 도포함으로써, 각 광원 자체에, 또는 각 광원을 측면으로 둘러싸는 도광판의 하부 표면의 부분에 도포될 수 있다. 상기 흡수성 요소들은 복수의 광원 상에 도광판을 배열하기 전에 도포될 수 있다.
도 10a-10d는 도광판의 동일한 면 상에 패터닝된 반사체 및 광 추출기를 포함하는 예시적인 백라이트의 다양한 도면이다. 도 10a는 백라이트(500a)의 단면도이다. 백라이트(500a)는 도 1a-1d를 참조하여 이전에 설명되고 예시된 바와 같은 기판(102), 반사 층(104), 복수의 광원(106), 도광판(108), 및 복수의 패터닝된 반사체(112)를 포함할 수 있다. 그러나, 이러한 구현 예에서, 상기 도광판(108)은 복수의 광원(106)으로부터 이격된다. 상기 도광판(108)과 복수의 광원(106) 사이의이 간격은 상기 광원(106)을 상기 도광판(108)에 결합하는 것을 불필요하게 하고, 상기 광원(106)을 상기 도광판에 결합하는 것과 관련된 이슈 및 비용을 없앤다. 이러한 간격은 상기 광원(106)의 크기가 줄어들 때 점점 더 중요해진다. 크기가 1 mm보다 큰 기존 LED와 같은 광원을 크기가 1mm 미만인 미니-LED 또는 크기가 약 0.1 mm 미만인 마이크로-LED로 교체할 경우, 복수의 광원을 도광판에 안정적으로 결합하는 것이 큰 과제일 수 있다. 본 개시에 따른 백라이트는 이러한 과제를 없앤다.
또한, 도광판(108)은 이 도광판의 제 1 표면(502) 상에 광 추출기(110)의 패턴을 포함한다. 복수의 패터닝된 반사체(112) 또한 상기 도광판(108)의 제 1 표면(502) 상에 있다. 상기 도광판(108)의 동일한 표면 상에 광 추출기(110)의 패턴 및 복수의 패터닝된 반사체(112)를 가짐으로써, 상기 도광판(108)의 대향 표면 상의 광 추출기(110)의 패턴과 복수의 패터닝된 반사체를 갖는 도광판에 비해 상당한 비용 절감이 달성될 수 있다. 각각의 패터닝된 반사체(112)는 대응하는 광원(106)과 정렬된다. 백라이트(500a)에 대해 도 10a에 예시된 바와 같이, 상기 도광판(108)의 제 1 표면(502)은 상기 복수의 광원(106)으로부터 멀리 향해 있을 수 있다. 백라이트(500b)에 대해 도 10b에 예시된 바와 같이, 상기 도광판(108)의 제 1 표면(502)은 상기 복수의 광원(106)과 마주 향할 수 있다.
도 10c는 백라이트 500a 또는 500b(통칭하여 백라이트(500)로 지칭)를 위한 기판(102) 상의 복수의 광원(106) 및 반사 층(104)의 상면도이다. 광원(106)은 복수의 행과 복수의 열을 포함하는 2D 어레이로 배열된다. 9개의 광원(106)이 3개의 행과 3개의 열로 도 10c에 예시되어 있지만, 다른 구현 예들에서 백라이트(500)는 임의의 적절한 수의 행 및 임의의 적절한 수의 열로 배열된 임의의 적절한 수의 광원(106)을 포함할 수 있다. 광원(106)은 또한 다른 주기적 패턴, 예를 들어 육각형 또는 삼각형 격자로, 또는 준-주기적 또는 엄격하지 않은 주기적 패턴으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 광원(106)들 사이의 간격은 백라이트의 에지 및/또는 코너에서 더 작을 수 있다. 또한, 광원(106)이 정사각형으로 나타나 있지만, 그러한 광원은 위에서 보았을 때 직사각형 또는 원형과 같은 다른 적절한 형상을 가질 수 있음을 이해해야 한다.
도 10d는 상기 도광판(108) 상의 복수의 패터닝된 반사체(112) 및 광 추출기(110)의 패턴의 상면도이다. 상기 광 추출기(110)의 패턴은 복수의 패터닝된 반사체(112)를 둘러싼다. 상기 광 추출기(110)의 패턴은 도 1c를 참조하여 앞서 설명되었다. 각각의 패터닝된 반사체(112)는 제 1 영역(113) 및 제 2 영역(114)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 영역(113)은 상기 제 2 영역(114)보다 더 반사적일 수 있고, 상기 제 2 영역(114)은 상기 제 1 영역(113)보다 더 투과적일 수 있다. 상기 패터닝된 반사체(112)는 추가적으로 상이한 특성을 갖는 제 3, 제 4 등의 영역을 가질 수 있거나, 또는 그 특성은 중심으로부터의 거리에 따라 연속적이고 매끄러운 방식으로 변경될 수 있다. 상기 패터닝된 반사체(112)는 복수의 광원(106)에 가장 가까운 위치에서 가장 낮은 가변 투과율을 포함할 수 있다. 도 10d에 예시된 구현 예에서 각각의 패터닝된 반사체(112)는 원형 형상이지만, 다른 구현 예들에서 각각의 패터닝된 반사체(112)는 다른 적절한 형상(예컨대, 직사각형, 육각형 등)을 가질 수 있다. 상기 도광판(108)의 제 1 표면(502) 상에 직접 제조된 패터닝된 반사체(112)의 경우, 그 패터닝된 반사체(112)는 광원(106)을 숨기는 능력을 증가시킨다. 상기 도광판(108)의 제 1 표면(502) 상에 직접 패터닝된 반사체(112)를 제조하는 것 또한 공간을 절약한다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 각각의 패터닝된 반사체(112)는 확산 반사체이고, 이에 따라 각각의 패터닝된 반사체(112)는 광선이 내부 전반사에 의해 상기 도광판(108)에서 전파될 수 있도록 충분히 고각로 일부 광선을 재지향시킴으로써 백라이트(500)의 성능을 더욱 향상시킨다. 이 때, 그와 같은 광선은 패터닝된 반사체(112)와 반사 층(104) 사이 또는 광학 필름 스택과 반사 층(104) 사이에서 다중 바운스를 경험하지 않을 것이며, 이에 따라 광 파워의 손실을 피하여 백라이트 효율을 증가시킬 것이다.
도 11은 보다 상세한 도 10a의 예시적인 백라이트(500a)의 단순화된 단면도이다. 도 11은 또한 도광판(108) 상에 광학 필름 스택(나타내지 않음)의 제 1 층으로서 양자점 필름(또는 청색광을 녹색 또는 적색광으로 변환하기에 적절한 등가 인광체 필름 또는 색 변환 필름), 확산 시트 또는 확산판(146)을 포함한다. 광원(106)의 크기 S0(즉, 폭 또는 직경)은 510으로 표시된다. 예시된 광원(106)에 인접한 광원(106; 나타내지 않음)들 사이의 피치 P는 512로 표시된다. 그러한 피치(P)는, 예를 들어 약 90, 45, 30, 10, 5, 2, 1, 또는 0.5 mm로, 약 90 mm보다 크거나 약 0.5 mm보다 작을 수 있다. 상기 피치(P)의 방향은 수직, 수평, 또는 다른 방향일 수 있다. 상기 반사 층(104)의 상부와 광원(106)의 상부 사이의 거리 h0는 514로 표시된다. 상기 광원(106)의 상부와 도광판(108)의 하부 사이의 거리 d1은 516으로 표시된다. 상기 도광판(108)의 두께 d2는 518로 표시된다. 상기 광원(106)의 상부와 양자점 필름, 확산 시트 또는 확산판(146)의 하부 사이의 광학 거리 OD는 520으로 표시된다. 상기 패터닝된 반사체(112)의 크기 S(즉, 폭, 길이, 또는 직경)는 522로 표시된다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 상기 패터닝된 반사체(112)의 크기 S는 다음에 의해 주어진다:
S≤S0+2{d1tan(θ)+d2tan[sin-1(sin(θ)/n)]}
여기서, n은 상기 도광판(108)의 굴절률이고, θ는 상기 도광판(108) 상의 광선의 입사각이며 약 60°또는 약 85°와 같다.
각각의 패터닝된 반사체(112)와 광 추출기(110)의 패턴 사이의 갭은 523으로 표시된다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 각각의 패터닝된 반사체(112)와 광 추출기(110)의 패턴 사이의 갭(523)은 d2 내지 3*d2의 범위 내에 있다. 이러한 예에서, 각각의 패터닝된 반사체(112)는 도 2d, 7a, 7b 또는 8을 참조하여 설명된 바와 같이 가변 두께를 포함할 수 있다.
광학 거리(520)는 광원(106)이 도광판(108)에 결합되는 구현 예들에서보다 클 수 있다. 그러나, 광학 거리(520)는 도광판(108)이 없는 백라이트에서보다 여전히 작다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 피치 P로 나눈 광학 거리(520)는 0.2 이하이며, 여기서 피치 P는 광원의 피치가 상이한 방향으로 변하는 경우 광원(106)의 최대 피치이다. 상기 광 추출기(110)의 패턴은 도 11에 예시된 바와 같이 복수의 광원(106)으로부터 가장 먼 위치에서 가장 높은 가변 밀도를 포함할 수 있다.
상기 광원(106)은 방출 표면의 법선을 따라 집중된 광을 방출한다. 상기 패터닝된 반사체(112)는 상기 광원(106)과 정렬된다. 상기 규정된 바와 같은 상기 패터닝된 반사체(112)의 크기 S 및 약 60°과 동일한 θ에 따라, 패터닝된 반사체(112)는 60°와 동일한 θ의 원뿔 내에서 광원(106)에 의해 방출된 모든 광을 캡처한다. 아래의 표 2는 n, d1, d2, S0, 및 타겟 θ에 따라 변하는 패터닝된 반사체(112)의 크기 S를 보여준다. 상기 패터닝된 반사체(112)의 크기(S)는 통상적으로 대략 광원(106)의 크기(S0)에서 약 10 mm까지의 범위 내에서 변한다. 상기 패터닝된 반사체(112)의 크기(S)는 60°와 동일한 θ의 원뿔 내에서 광원(106)으로부터 방출된 모든 광을 캡처하기 위해 약 2.5 mm일 수 있고(표 2의 No. 13에 나타낸 바와 같이), 85°와 동일한 θ의 원뿔로 광원(106)으로부터 방출된 모든 광을 캡처하기 위해 약 4.5 mm일 수 있다(표 2의 No. 15에 나타낸 바와 같이).
표 2: n, d1, d2, S0, 및 θ가 변하는 여러 예에서 도광판 상부 상의 패터닝된 반사체의 크기 S.
Figure pct00005
상기 패터닝된 반사체(112)는 광원(106)으로부터 방출된 광의 적어도 일부를 도광판(108)으로 반사한다. 상기 패터닝된 반사체(112)는 정반사 반사율 및 확산 반사율을 갖는다. 정반사적으로 반사된 광은 도광판(108)의 하부 표면으로부터 나온다. 이러한 광은 주로 반사 층(104)과 도광판(108) 사이의 반사로 인해 또는 상기 반사 층(104)과 양자점 필름, 확산 시트 또는 확산판(146) 사이의 반사로 인해 측면으로 이동하지만, 약간의 광 손실이 상기 반사 층(104)으로부터의 불완전한 반사로 인해 발생할 수 있다.
확산적으로 반사된 광은 상기 도광판(108)의 법선으로부터 측정된 0°와 90° 사이의 각도 분포를 갖는다. 확산적으로 반사된 광의 약 50%는 내부 전반사의 임계각(θTIR)을 초과하는 각도를 갖고 있다. 따라서, 이러한 광은, 상기 도광판(108)의 상부 표면 상에 위치된 광 추출기(110)의 패턴에 의해 광이 도광판(108)으로부터 추후 추출될 때까지, 어떠한 손실 없이 내부 전반사로 인해 측면으로 이동할 수 있다.
광선(530)은 광원(106)으로부터 방출되고 공기 중에서 60°의 입사각을 갖는다. 광선(530)은 도광판(108)(n=1.5에 대해)에서 약 35°의 입사각을 갖는 광선(532)이 된다. 광선 532는 광선 534로 지칭되는 정반사적으로 반사된 광선과 광선 536 및 광선 538로 지칭되는 확산적으로 반사된 광선을 사용하여 도광판(108)으로 반사되며, 여기서 상기 확산적으로 반사된 광선(536)은 θTIR보다 작은 입사각을 갖고, 상기 확산적으로 반사된 광선(538)은 θTIR보다 큰 입사각을 갖는다. 이후 상기 정반사적으로 반사된 광선(534)은 상기 도광판(108)의 하부 표면으로부터 빠져 나가고, 반사 층(104)에 의해 정반사되거나 확산될 수 있는 광선(534a)으로서 반사된다. θTIR 미만의 입사각을 갖는 확산적으로 반사된 광선(536)은 또한 상기 도광판(108)의 하부 표면으로부터 빠져 나가고, 반사 층(104)에 의해 정반사되거나 확산될 수 있는 광선(536a)으로서 반사된다. 그러나, 입사각이 θTIR보다 큰 확산적으로 반사된 광선(538)은, 광선이 도광판(108)의 상부 표면 상의 광 추출기(110)에 의해 광선(538a)으로 추출될 때까지, 내부 전반사로 인해 도광판(108)의 내부를 측면으로 이동한다. 광선 538 또는 광선 538a와 같은 광선은 광 손실을 일으키지 않고 광원(106)으로부터 방출된 광의 측면 확산을 개선한다.
도 12는 보다 상세한 도 10b의 예시적인 백라이트(500b)의 단순화된 단면도이다. 도 12는 또한 도광판(108) 상의 광학 필름 스택(나타내지 않음)의 제 1 층으로서 양자점 필름, 확산 시트 또는 확산판(146)을 예시한다. 치수 510, 512, 514, 516, 518, 520, 및 522는 도 11을 참조하여 앞서 규정되었다. 광원(106)은 방출 표면의 법선을 따라 집중된 광을 방출한다. 상기 패터닝된 반사체(112)는 광원(106)과 정렬된다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 상기 패터닝된 반사체(112)의 크기 S는 다음에 의해 주어진다:
S≤S0+2d1tan(θ)
여기서, θ는 도광판(108)에 대한 광선의 입사각이고 약 60°와 같다.
상기 규정된 바와 같은 패터닝된 반사체(112)의 크기 S에 따라, 상기 패터닝된 반사체(112)는 60°와 동일한 θ의 원뿔 내에서 광원(106)에 의해 방출된 모든 광을 캡처한다. 아래의 표 3은 d1, S0, 및 타겟 θ에 따라 변하는 패터닝된 반사체(112)의 크기 S를 보여준다. 상기 패터닝된 반사체(112)의 크기(S)는 통상적으로 대략 광원(106)의 크기(S0)에서 약 10 mm까지의 범위 내에서 변한다. 상기 패터닝된 반사체(112)의 크기(S)는 60°와 동일한 θ의 원뿔 내에서 광원(106)으로부터 방출된 모든 광을 캡처하기 위해 약 2.35 mm일 수 있고(표 3의 No. 23에 나타낸 바와 같이), 85°와 동일한 θ의 원뿔 내에서 광원(106)으로부터 방출된 모든 광을 캡처하기 위해 약 4.3 mm일 수 있다(표 3의 No. 28에 나타낸 바와 같이).
표 3: d1, S0, 및 θ가 변하는 여러 예에서 도광판의 하부 상의 패터닝된 반사체의 크기 S.
Figure pct00006
상기 패터닝된 반사체(112)는 광원(106)으로부터 방출된 광의 적어도 일부를 도광판(108)으로 투과시킨다. 상기 패터닝된 반사체(112)는 정반사 투과율 및 확산 투과율을 갖는다. 정반사적으로 투과된 광은 도광판(108)의 상부 표면으로부터 나간다. 이러한 광은 주로 반사 층(104)과 양자점 필름, 확산 시트 또는 확산판(146) 사이의 반사로 인해 측면으로 이동하지만, 상기 반사 층(104)으로부터의 불완전한 반사로 인해 일부 광 손실이 발생할 수 있다.
확산적으로 투과된 광은 도광판(108)의 법선으로부터 측정된 0 °와 90 ° 사이의 각도 분포를 갖는다. 상기 확산적으로 투과된 광의 약 50%는 내부 전반사의 임계각을 초과하는 각도를 갖고 있다. 따라서, 이러한 광은, 도광판(108)의 하부 표면 상에 위치된 광 추출기(110)의 패턴에 의해 광이 도광판(108)으로부터 추후 추출될 때까지, 어떠한 손실 없이 내부 전반사로 인해 측면으로 이동할 수 있다.
광선(540)은 광원(106)으로부터 방출되고 공기 중에서 60°의 입사각을 갖는다. 광선(540)은 패터닝된 반사체(112)에 의해 처음 반사된 다음 이어서 반사 층(104)에 의해 반사될 때 광선(542)이 된다. 광선(542)은 상기 패터닝된 반사체(112)에 의해 또는 반사 층(104)에 의해 정반사적으로 또는 확산적으로 반사될 수 있다. 광선(544)은 광선(540)의 정반사적으로 투과된 광선이고 도광판(108)(n=1.5에 대해)에서 약 35°의 입사각을 갖는다. 광선 544는 광선 544a로서 도광판을 통해 투과된다. 광선 546은 광선 540의 확산적으로 투과된 광선이며 θTIR보다 작은 입사각을 갖는다. 광선 546은 광선 546a로서 도광판을 통해 투과된다. 광선 548은 광선 540의 확산적으로 투과된 광선이며 θTIR보다 큰 입사각을 갖는다. 광선(548)은, 도광판(108)의 하부 표면 상에 위치된 광 추출기(110)에 의해 광선이 광선(548a)으로서 추출될 때까지, 도광판(108) 내에서 내부 전반사를 겪는다. 광선 548 또는 광선 548a와 같은 광선은 광 손실을 일으키지 않고 광원(106)으로부터 방출된 광의 측면 확산을 개선한다.
도 13은 도광판(108)의 복수의 영역(550)을 규정하기 위한 그리드이다. 이러한 구현 예에서, 도광판(108)은 5개의 행과 5개의 열로 25개의 영역으로 분할된다. 다른 구현 예들에서, 도광판(108)은 임의의 적절한 수의 행 및 열로 다른 적절한 수의 영역(550)으로 분할될 수 있다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 각각의 영역(550)은 약 15 mm의 길이 및 약 15 mm의 폭을 가질 수 있다. 도 14에 예시된 바와 같이, 각 영역(550)은 패터닝된 반사체(112e) 및 광 추출기(110)의 패턴을 포함한다. 상기 패터닝된 반사체(112e)는 영역(550) 내에 중심에 있을 수 있다.
도 15는 도 14의 패터닝된 반사체(112e)의 확대도이다. 패터닝된 반사체(112e)는 가변 확산 반사체를 생성하기 위해 반사 재료의 동심원 패턴을 포함한다. 상기 반사 재료는, 예를 들어 은, 백금, 금, 구리 등과 같은 금속 호일; 유전체 재료(예컨대, PTFE와 같은 폴리머); PET, PMMA, PEN, PES 등과 같은 다공성 폴리머 재료, 다층 유전체 간섭 코팅, 또는 티타니아, 황산 바륨 등과 같은 백색 무기 입자 또는 광을 반사하는 데 적절한 기타 다른 재료를 포함한 반사 잉크를 포함할 수 있다. 패터닝된 반사체(112)는 임의의 적절한 수의 동심원을 포함할 수 있다. 각각의 동심원들 사이의 간격(5601 내지 560N)은 변할 수 있고, 각 동심원의 반사 재료의 폭(5620 내지 562N)도 변할 수 있다. 패터닝된 반사체(112)는 5 mm 이하의 반경을 가질 수 있다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 각각의 간격(5601 내지 560N)은 동일할 수 있고, 각각의 폭(5620 내지 562N)은 동일할 수 있다. 각각의 간격(5601 내지 560N)은, 예를 들어 약 0.001 mm 내지 약 0.1 mm 범위 내에 있을 수 있다. 각각의 폭(5620 내지 562N)은, 예를 들어 약 0.1 mm 내지 약 0.03 mm 범위 내에 있을 수 있다.
도 16은 오목한 미세 구조를 포함하는 예시적인 패터닝된 반사체(112f)의 단면도이다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 도 16의 패터닝된 반사체(112f)는 도 10a 및 10b의 각각의 패터닝된 반사체(112)에 대해 사용될 수 있고 도 15의 패터닝된 반사체(112f)의 특징적 형태와 결합될 수 있다. 도광판(108)의 표면 상에는 수지 층(570; 예컨대, 광학적으로 투명한 재료)이 도포될 수 있다. 오목한 미세 구조(572)는 확산 반사 표면을 생성하기 위해 수지 층(570)에 형성될 수 있다. 574로 표시된 바와 같이 각각의 미세 구조(572)의 크기(예컨대, 폭 또는 직경)는, 예를 들어 약 1 마이크로미터 내지 약 5 마이크로미터 범위 내에 있을 수 있다. 반사 재료(576)는 상기 오목한 미세 구조(572) 상에 도포된다. 다른 구현 예들에서, 다시 도 11을 참조하면, 상기 오목한 미세 구조는 광선 538로 표시된 바와 같이 고각 광의 부분을 증가시키고 광선 536으로 표시된 바와 같이 저각 광의 부분을 감소시키도록 선택될 수 있다. 다른 구현 예들에서, 오목한 미세 구조(572)는 도광판(108)에 직접 형성될 수 있고, 수지 층(570)은 제외될 수 있다. 예를 들어, 상기 오목한 미세 구조는 마스킹 및 에칭 공정으로 만들어질 수 있다.
도 17은 볼록한 미세 구조를 포함하는 예시적인 패터닝된 반사체(112g)의 단면도이다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 도 17의 패터닝된 반사체(112g)는 도 10a 및 10b의 각각의 패터닝된 반사체(112)에 대해 사용될 수 있고 도 15의 패터닝된 반사체(112f)의 특징적 형태와 결합될 수 있다. 도광판(108)의 표면 상에는 수지 층(570; 예컨대, 광학적으로 투명한 재료)이 도포될 수 있다. 볼록한 미세 구조(582)는 확산 반사 표면을 생성하기 위해 수지 층(570)에 형성될 수 있다. 584로 표시된 바와 같이 각각의 미세 구조(582)의 크기(예컨대, 폭 또는 직경)는, 예를 들어 약 1 마이크로미터 내지 약 5 마이크로미터 범위 내에 있을 수 있다. 반사 재료(576)가 상기 볼록한 미세 구조(582) 상에 도포된다. 다른 구현 예들에서, 도 11을 다시 참조하면, 상기 볼록한 미세 구조는 광선 538로 표시된 바와 같이 고각 광의 부분을 증가시키고 광선 536으로 표시된 바와 같이 저각 광의 부분을 감소시키도록 선택될 수 있다. 다른 구현 예들에서, 볼록한 미세 구조(582)는 도광판(108) 상에 직접 형성될 수 있고, 수지 층(570)은 제외될 수 있다.
도 18은 산란 비드를 포함하는 예시적인 패터닝된 반사체(112h)의 단면도이다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 도 18의 패터닝된 반사체(112h)는 도 10a 및 10b의 각각의 패터닝된 반사체(112)에 대해 사용될 수 있고 도 15의 패터닝된 반사체(112f)의 특징적 형태와 결합될 수 있다. 도광판(108)의 표면 상에는 수지 층(570; 예컨대, 광학적으로 투명한 재료)이 도포될 수 있다. 산란 비드(592)는 확산 반사 표면을 생성하기 위해 상기 수지 층(570)에 형성될 수 있다. 반사 재료(576)는 상기 산란 비드(592) 상에 도포된다. 다른 구현 예들에서, 산란 비드(592)는 도광판(108)에 직접 형성될 수 있고, 수지 층(570)은 제외될 수 있다.
도 19는 산란 비드(592)들을 포함하는 예시적인 패터닝된 반사체(112h)의 저면도이다. 594로 표시된 바와 같이 각각의 비드의 크기(예컨대, 폭 또는 직경)는, 예를 들어 약 1 마이크로미터 내지 약 5 마이크로미터 범위 내에 있을 수 있다. 596으로 표시된 바와 같이 산란 비드(592)들 사이의 중심 대 중심 거리는, 예를 들어 산란 비드들의 크기 594의 계수 배와 동일할 수 있으며, 여기서 상기 계수는 약 1.05 이상이고 약 2 이하이다. 상기 산란 비드(592)는 반사 재료의 외부 동심원의 반경과 대략 동일한 반경을 갖는 원 내에서 확장할 수 있다. 상기 원 내에서, 상기 산란 비드(592)는 정사각형의 어레이 또는 다른 적절한 구성으로 배열될 수 있다.
도 20은 예시적인 백라이트(600a)의 단순화된 단면도이다. 백라이트(600a)는 도 11을 참조하여 이전에 설명되고 예시된 백라이트(500a)와 유사하다. 백라이트(600a)는 도 1a-1d를 참조하여 이전에 설명되고 예시된 바와 같은 기판(102), 반사 층(104), 복수의 광원(106), 도광판(108), 및 복수의 패터닝된 반사체(112)를 포함할 수 있다. 백라이트(600a)는 또한 도 11을 참조하여 이전에 설명되고 예시된 바와 같은 도광판(108)의 제 1 표면(502) 상의 광 추출기(110)의 패턴을 포함한다. 또한, 백라이트(600a)는 확산 층(602a)을 포함할 수 있다. 도 20은 또한 상기 도광판(108) 상의 광학 필름 스택(나타내지 않음)의 제 1 층으로서 양자점 필름, 확산 시트 또는 확산판(146)을 포함한다.
확산 층(602a)은 제 1 표면(502)에 대향하는 도광판(108)의 제 2 표면(503) 상에 있다. 상기 확산 층(602a)은 복수의 광원(106)을 마주 향한다. 상기 확산 층(602a)은 광원(106)으로부터 방출된 광의 측면 확산을 개선하여 광 균일성을 향상시킨다. 상기 확산 층(602a)은 정반사 및 확산 반사율과 정반사 및 확산 투과율을 가질 수 있다. 상기 정반사 반사율 또는 투과율은 측정 설정에 따라 0도(Degree) 또는 8도인 정반사 방향에 따른 반사 또는 투과된 광의 백분율(%)이고, 반면 확산 반사율 또는 투과율은 정반사 반사율 또는 투과율을 제외한 반사 또는 투과된 광의 백분률이다. 확산 층(602a)은 헤이즈(haze) 및 투과율을 가질 수 있다. 상기 확산 층(602a)은, 예를 들어 약 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 또는 95% 이상의 헤이즈, 및 약 60, 70, 80, 90, 또는 95% 이상의 투과율을 가질 수 있다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 상기 확산 층(602a)은 약 70%의 헤이즈 및 약 90%의 총 투과율을 갖는다. 다른 구현 예들에서, 상기 확산 층(602a)은 약 88%의 헤이즈 및 약 96%의 총 투과율을 갖는다. 헤이즈는 광의 방향이 입사 빔의 방향에서 2.5도보다 더 많이 벗어나도록 산란되는 투과된 광의 %로 규정되며, 그리고 투과율은 미국 재료 시험 협회(ASTM) D1003 "Standard Test Method for　Haze and Luminous Transmittance of Transparent Plastics."에 따라 투과된 광의 %로 규정된다. 헤이즈 및 투과율은 다양한 헤이즈 미터로 측정될 수 있다.
도 11을 참조하여 이전에 설명되고 예시된 바와 같은 광선(530, 534, 536, 538 등)의 적어도 일부는 광선(604)으로 표시된 바와 같이 확산 층(602a)에 의해 확산된다. 확산 층(602a)은 광원(106)으로부터의 광선(530)을 확산시킨다. 그 결과, 백라이트(600a)의 패터닝된 반사체(112)는 광원(106)을 여전히 효과적으로 숨기면서 확산 층(602a)을 포함하지 않는 백라이트의 패터닝된 반사체보다 얇을 수 있다. 확산 층(602a)은 또한 그렇지 않으면 내부 전반사를 겪게 될 광선(538)을 확산시킨다. 또한, 확산 층(602a)은 양자점 필름, 확산 시트 또는 확산판(146)에 의해 다시 반사되는 임의의 광선을 확산시킨다. 따라서, 상기 확산 층(602a)은 양자점 필름, 확산 시트 또는 확산판(146) 및 상기 확산판 또는 확산 시트 상의 임의의 프리즘 필름(나타내지 않음), 예컨대 하나 또는 2개의 휘도 향상 필름에 의해 야기되는 광 재순환 효과를 증가시킨다. 도 20에서, 광선(604)이 도광판(108) 내부에 나타나 있지만, 그 광선의 일부는 복수의 광원(106)을 마주 향하는 확산 층(602a)의 표면에서 반사되거나 투과될 수 있음을 이해해야 한다.
도 20이 복수의 광원(106)을 마주 향하는 도광판(108)의 제 2 표면(503)을 예시하고 있지만, 다른 구현 예들에서, 상기 확산 층(602a)이 복수의 광원(106)으로부터 멀리 향해 있고, 광 추출기(110)의 패턴 및 복수의 패터닝된 반사체(112)가 상기 복수의 광원(106)과 마주 향하도록, 상기 도광판(108)의 제 1 표면(502)은 상기 복수의 광원(106)과 마주 향할 수 있다(예컨대, 도 12에서와 같이).
특정 예시적인 구현 예들에서, 확산 층(602a)은 산란 입자의 균일하거나 연속적인 층을 포함한다. 확산 층(602a)은 이웃하는 산란 입자들 사이의 거리가 광원 크기의 1/5 미만인 균일한 산란 입자 층을 포함하는 것으로 간주된다. 즉, 광원에 대한 확산 층(602a)의 위치에 관계 없이, 확산 층(602a)은 유사한 확산 특성을 나타낸다. 예를 들어, 산란 입자는 알루미나 입자, TiO2 입자, PMMA 입자, 또는 기타 다른 적절한 입자와 같은 마이크로-크기 또는 나노-크기의 산란 입자를 포함하는 투명한 또는 흰색 잉크 내에 있을 수 있다. 입자 크기는, 예를 들어 약 0.1 마이크로미터 내지 약 10.0 마이크로미터 범위 내에서 변할 수 있다. 다른 구현 예들에서, 확산 층(602a)은 눈부심 방지 패턴을 포함할 수 있다. 상기 눈부심 방지 패턴은 폴리머 비드 층으로 형성되거나 에칭될 수 있다. 확산 층(602a)은, 예를 들어 약 1, 3, 7, 14, 21, 28, 또는 50 마이크로미터의 두께, 또는 다른 적절한 두께를 가질 수 있다.
특정 예시적인 구현 예들에서, 확산 층(602a)은 스크린 인쇄를 통해 도광판(108)에 도포될 수 있는 패턴을 포함할 수 있다. 상기 확산 층(602a)은 상기 도광판(108)에 도포된 프라이머 층(primer layer; 예컨대, 접착제 층) 상에 스크린 인쇄될 수 있다. 다른 구현 예들에서, 확산 층(602a)은 접착 층을 통해 도광판에 확산 층을 적층함으로써 도광판(108)에 도포될 수 있다. 또 다른 구현 예들에서, 확산 층(602a)은 도광판에 확산 층을 엠보싱(예컨대, 열 또는 기계적 엠보싱)하고, 도광판에 확산 층을 스탬핑(예컨대, 롤러 스탬핑)하고, 확산 층을 사출 성형함으로써 상기 도광판(108)에 도포될 수 있다. 또 다른 구현 예들에서, 확산 층(602a)은 도광판을 에칭(예컨대, 화학적 에칭)함으로써 상기 도광판(108)에 도포될 수 있다. 일부의 구현 예에서, 확산 층(602a)은 레이저(예컨대, 레이저 손상)에 의해 상기 도광판(108)에 도포될 수 있다.
도 21은 예시적인 백라이트(600b)의 단순화된 단면도이다. 백라이트(600b)는, 상기 백라이트(600b)가 확산 층 602a 대신에 확산 층 602b를 포함하는 것 외에, 도 20을 참조하여 이전에 설명되고 예시된 백라이트(600a)와 유사하다. 확산 층(602b)은 복수의 제 1 부분(606a) 및 제 2 부분(606b)을 포함한다. 각각의 제 1 부분(606a)은 대응하는 광원의 크기 내에서 대응하는 광원(106)과 정렬된다. 즉, 각각의 제 1 부분(606a)과 대응하는 광원(106) 사이의 면내 거리는 실질적으로 가능한 한 작아야 하며 광원의 크기보다 커서는 안된다. 각 광원(106)의 크기는 의도된 애플리케이션에 따라 달라질 수 있다. 각 광원(106)의 크기는, 예를 들어 수 mm, 수십 mm, 또는 0.1 mm보다 작을 수 있다. 608로 표시된 바와 같은 각각의 제 1 부분(606a)의 크기(즉, 직경의 폭)는 510으로 표시된 바와 같은 각각의 광원(106)의 크기보다 클 수 있다. 상기 제 2 부분(606b)은 복수의 제 1 부분(606a) 각각을 둘러싼다. 상기 복수의 제 1 부분(606a) 각각은 제 1 확산 패턴을 포함하고, 제 2 부분(606b)은 제 2 확산 패턴을 포함한다. 상기 제 2 확산 패턴은 상기 제 1 확산 패턴의 투과율보다 작은 투과율을 포함한다. 따라서, 광원(106)으로부터의 더 많은 광이 도광판(108)으로 확산적으로 투과될 수 있고, 더 적은 광이 상기 도광판(108)을 통해 투과되고 상기 도광판(108)으로 다시 반사될 수 있다. 따라서, 확산 층(602b)은 상기 광원(106)으로부터 방출된 광의 측면 확산을 더욱 개선하여 광 균일성을 향상시킬 수 있다. 패터닝된 확산 층(602b)은 도 20의 확산 층(602a)에 대해 설명된 것과 유사한 프로세스를 사용하여 도광판(108)에 도포될 수 있다.
도 21이 복수의 광원(106)을 마주 향하는 도광판(108)의 제 2 표면(503)을 예시하고 있지만, 다른 구현 예들에서, 확산 층(602b)이 복수의 광원(106)으로부터 멀리 향해 있고, 광 추출기(110)의 패턴 및 복수의 패터닝된 반사체(112)가 상기 복수의 광원(106)과 마주 향하도록, 상기 도광판(108)의 제 1 표면(502)은 상기 복수의 광원(106)과 마주 향할 수 있다(예컨대, 도 12에서와 같이).
도 22는 다른 예시적인 백라이트(620a)의 단순화된 단면도이다. 백라이트(620a)는, 상기 백라이트(620a)의 경우 확산 층(602a)이 도광판(108)의 제 2 표면(503)이 아니라 도광판(108)의 제 1 표면(502) 상에 있다는 것 외에, 도 20을 참조하여 이전에 설명되고 예시된 백라이트(600a)와 유사하다. 이러한 구현 예에서, 광 추출기(110)의 패턴, 복수의 패터닝된 반사체(112), 및 확산 층(602a)은 상기 도광판(108)의 동일한 측면 상에 있다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 백라이트(620a)는 또한 도 20에 예시된 바와 같이 도광판의 제 2 표면(503) 상에 추가 확산 층(602a; 나타내지 않음)을 포함할 수 있다.
특정 예시적인 구현 예들에서, 상기 확산 층(602a)은 상기 도광판(108) 상에 균일하게 스크린 인쇄될 수 있다. 이후, 상기 광 추출기(110) 패턴 및 복수의 패터닝된 반사체(112)가 상기 확산 층(602a) 상에 잉크젯 인쇄될 수 있다. 다른 구현 예들에서, 도광판(108)에 대한 확산 층(602a)의 접착을 향상시키기 위해, 확산 층(602a)을 도포하기 전에 접착제 층이 도광판(108)의 표면 상에 도포될 수 있다. 다른 구현 예들에서, 확산 층(602a)에 대한 광 추출기(110) 패턴 및 복수의 패터닝된 반사체(112)의 접착을 향상시키기 위해, 상기 광 추출기(110) 패턴 및 복수의 패터닝된 반사체(112)를 도포하기 전에 접착제 층이 확산 층(602a) 상에 인쇄될 수 있다.
도 22가 복수의 광원(106)으로부터 멀리 향하는 도광판(108)의 제 1 표면(502)을 예시하고 있지만, 다른 구현 예들에서, 상기 광 추출기(110)의 패턴, 복수의 패터닝된 반사체(112), 및 확산 층(602a)이 상기 복수의 광원(106)을 향하도록, 상기 도광판(108)의 제 1 표면(502)은 상기 복수의 광원(106)과 마주 향할 수 있다.
도 23은 다른 예시적인 백라이트(620b)의 단순화된 단면도이다. 백라이트(620b)는, 상기 백라이트(620b)의 경우 확산 층(602b)이 도광판(108)의 제 2 표면(503)이 아니라 상기 도광판(108)의 제 1 표면(502) 상에 있다는 것 외에, 도 21을 참조하여 이전에 설명되고 예시된 백라이트(600b)와 유사하다. 이러한 구현 예에서, 상기 광 추출기(110)의 패턴, 복수의 패터닝된 반사체(112), 및 확산 층(602b)은 상기 도광판(108)의 동일한 측면 상에 있다. 특정 예시적인 구현 예들서, 백라이트(620b)는 또한 도 21에 예시된 바와 같이 상기 도광판의 제 2 표면(503) 상에 추가의 확산 층(602b; 나타내지 않음)을 포함할 수 있다. 상기 확산 층(602b), 광 추출기(110)의 패턴, 및 복수의 패터닝된 반사체(112)는 도 22의 확산 층(602a)에 대해 설명된 것과 유사한 프로세스를 사용하여 상기 도광판(108)에 도포될 수 있다.
도 23이 복수의 광원(106)으로부터 멀리 향하는 도광판(108)의 제 1 표면(502)을 예시하고 있지만, 다른 구현 예들에서, 상기 광 추출기(110)의 패턴, 복수의 패터닝된 반사체(112), 및 확산 층(602b)이 복수의 광원(106)과 마주 향하도록, 상기 도광판(108)의 제 1 표면(502)은 상기 복수의 광원(106)과 마주 향할 수 있다.
도 24는 예시적인 백라이트(640)의 단순화된 단면도이다. 백라이트(640)는도 11을 참조하여 이전에 설명되고 예시된 백라이트(500a)와 유사하다. 백라이트(640)는 도 1a-1d를 참조하여 이전에 설명되고 예시된 바와 같은 기판(102), 제 1 반사 층(104), 복수의 광원(106), 도광판(108), 및 복수의 패터닝된 반사체(112)를 포함할 수 있다. 백라이트(640)는 또한 도 11을 참조하여 이전에 설명되고 예시된 바와 같은 도광판(108)의 제 1 표면(502) 상의 광 추출기(110)의 패턴을 포함한다. 또한, 백라이트(640)는 제 1 반사 층(104)에 추가하여 제 2 반사 층(642)을 포함할 수 있다. 도 24는 또한 도광판(108) 상의 광학 필름 스택(나타내지 않음)의 제 1 층으로서 양자점 필름, 확산 시트 또는 확산판(146)을 포함한다. 백라이트(640)는 또한 도 20-23을 참조하여 이전에 설명되고 예시된 바와 같은 도광판(108)의 제 1 표면(502) 및/또는 제 2 표면(503) 상의 확산 층 602a 또는 확산 층 602b와 같은 확산 층(나타내지 않음)을 포함할 수 있다.
상기 제 2 반사 층(642)은 상기 도광판(108)과 제 1 반사 층(104) 사이에 있다. 이러한 구현 예에서, 상기 제 2 반사 층(642)은 상기 제 1 반사 층(104)의 상부 표면 및 상기 도광판(108)의 제 2 표면(503)과 접촉한다. 상기 제 2 반사 층(642)은 광학 접착제(예컨대, 페닐 실리콘)를 통해 도광판(108)의 제 2 표면(503)에 결합될 수 있다. 다른 구현 예들에서, 상기 제 2 반사 층(642)과 상기 도광판(108)의 제 2 표면(503) 사이에 에어 갭이 있을 수 있다.
상기 제 1 반사 층(104) 및 제 2 반사 층(642)은 상이한 재료 또는 동일한 재료를 포함할 수 있다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 상기 제 2 반사 층(642)의 반사율은 상기 제 1 반사 층(104)의 반사율보다 크다. 예를 들어, 상기 제 2 반사 층(642)의 반사율은 예를 들어 약 90, 95, 또는 99%보다 클 수 있다. 도 24에 예시된 바와 같이, 상기 도광판(108)을 마주 향하는 상기 제 2 반사 층(642)의 표면은 상기 도광판(108)을 마주 향하는 각 광원(106)의 표면보다 상기 도광판(108)에 더 가까울 수 있다. 상기 제 2 반사 층(642)은 복수의 개구(644)를 포함한다. 각각의 개구(644)는 대응하는 광원(106)과 정렬된다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 대응하는 광원(106)은 각각의 개구(644)의 중심에 있거나 또는 각각의 개구(644)의 중심 주위에 광원의 2배 크기 내에 있다. 상기 제 2 반사 층(642)의 각각의 개구(644)의 크기 D0(즉, 폭 또는 직경)는 646으로 표시된다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 522로 표시된 각각의 패터닝된 반사체(112)의 크기 S(즉, 폭 또는 직경)는 다음의 약 80% 내지 약 120% 범위 내에 있다:
2*d2*tan(sin-1(1/n))+D0
여기서, n은 도광판(108)의 굴절률이고, d2는 518로 표시된 도광판(108)의 두께이다.
각각의 광원(106)은 실질적으로 각각의 개구(644)의 중심에 위치할 수 있다. 각각의 개구(644)는, 위에서 볼 때, 원형, 정사각형, 육각형, 또는 다각형 형상일 수 있다. 각각의 개구(644)는 또한 타원, 직사각형, 또는 다른 덜 대칭적인 형상일 수 있다. 각각의 개구(644)의 벽은 도 24에 나타낸 바와 같이 직선(즉, 수직)일 수 있다. 다른 구현 예들에서, 각각의 개구(644)의 벽은 각각의 개구(644)가 도광판(108) 근처에서 더 크고 제 1 반사 층(104) 근처에서 더 작도록 경사질 수 있다. 각각의 광원(106)은 또한 개구(644)의 중심에서 떨어져 위치될 수 있다. 각각의 패터닝된 반사체(112)의 투과율은 대응하는 광원(106)의 위치와 밀접하게 매칭된다. 각각의 패터닝된 반사체(112)는 광원(106)에서 떨어진 곳보다 대응하는 광원(106) 바로 위에서 더 낮은 투과율을 갖는다. 각각의 패터닝된 반사체(112)는 개구(644)와 유사한 형상을 가질 수 있다.
도 25는 예시적인 백라이트(660)의 단순화된 단면도이다. 백라이트(660)는 도 11을 참조하여 이전에 설명되고 예시된 백라이트(500a)와 유사하다. 백라이트(660)는 도 1a-1d를 참조하여 이전에 설명되고 예시된 바와 같은 기판(102), 반사 층(104), 복수의 광원(106), 도광판(108), 및 복수의 패터닝된 반사체(112)를 포함할 수 있다. 백라이트(660)는 또한 도 11을 참조하여 이전에 설명되고 예시된 바와 같은 도광판(108)의 제 1 표면(502) 상의 광 추출기(110)의 패턴을 포함한다. 또한, 백라이트(660)는 캡슐화 층(662)을 포함할 수 있다. 도 25는 또한 상기 광판(108) 상의 광학 필름 스택(나타내지 않음)의 제 1 층으로서 양자점 필름, 확산 시트 또는 확산판(146)을 포함한다. 백라이트(660)는 또한 도 20-23을 참조하여 이전에 설명되고 예시된 바와 같은 도광판(108)의 제 1 표면(502) 및/또는 제 2 표면(503) 상의 확산 층 602a 또는 확산 층 602b와 같은 확산 층(나타내지 않음)을 포함할 수 있다.
상기 캡슐화 층(662)은 상기 도광판(108)과 반사 층(104) 사이에 있다. 이러한 구현 예에서, 상기 캡슐화 층(662)은 상기 반사 층(104)의 상부 표면 및 상기 도광판(108)의 제 2 표면(503)과 접촉한다. 상기 캡슐화 층(662)은 광학 접착제(예컨대, 페닐 실리콘)를 통해 상기 도광판(108)의 제 2 표면(503)에 결합될 수 있다. 다른 구현 예들에서, 상기 캡슐화 층(662)과 상기 도광판(108)의 제 2 표면(503) 사이에 에어 갭이 있을 수 있다. 상기 캡슐화 층(662)은 투명한 수지 재료, 실리콘, 또는 다른 적절한 재료를 포함할 수 있다. 상기 투명한 수지 재료, 실리콘, 또는 다른 적절한 재료는 약 60% 이상, 바람직하게는 약 90% 이상의 투과율을 가져야 한다. 상기 캡슐화 층(662)은 나노-크기 또는 마이크로-크기의 산란 입자를 포함할 수 있다. 도 25에 예시된 바와 같이, 상기 캡슐화 층(662)은 복수의 광원(106) 각각을 캡슐화한다.
도 26a는 단순화된 단면도이고 도 26b는 예시적인 백라이트(680)의 상면도이다. 백라이트(680)는 도 11을 참조하여 이전에 설명되고 예시된 백라이트(500a)와 유사하다. 백라이트(680)는 도 1a-1d를 참조하여 이전에 설명되고 예시된 바와 같은 기판(102), 반사 층(104), 복수의 광원(106), 도광판(108), 및 복수의 패터닝된 반사체(112)를 포함할 수 있다. 백라이트(680)는 또한 도 11을 참조하여 이전에 설명되고 예시된 바와 같은 도광판(108)의 제 1 표면(502) 상의 광 추출기(110)의 패턴을 포함한다. 그러나, 백라이트(680)의 경우, 복수의 광 추출기(110) 및 복수의 패터닝된 반사체(112)는 동일한 재료를 포함하고 복수의 패터닝된 반사체(112) 각각은 가변 두께를 포함한다. 도 26a는 또한 도광판(108) 상의 광학 필름 스택(나타내지 않음)의 제 1 층으로서 양자점 필름, 확산 시트 또는 확산판(146)을 포함한다.
백라이트(680)는 또한 도 20-23을 참조하여 이전에 설명되고 예시된 바와 같은 도광판(108)의 제 1 표면(502) 및/또는 제 2 표면(503) 상의 확산 층 602a 또는 확산 층 602b와 같은 확산 층(나타내지 않음)을 포함할 수 있다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 백라이트(680)는 또한 도 24를 참조하여 이전에 설명되고 예시된 제 2 반사 층(642)과 같은 제 2 반사 층(나타내지 않음)을 포함할 수 있다. 다른 구현 예들에서, 백라이트(680)는 또한 도 25를 참조하여 이전에 설명되고 예시된 캡슐화 층(662)과 같은 캡슐화 층(나타내지 않음)을 포함할 수 있다.
도 26b에 예시된 바와 같이, 복수의 광 추출기(110) 및 복수의 패터닝된 반사체(112)는 도광판(108)의 제 1 표면(502) 상에 그리드 패턴으로 배열된다. 도 2b의 더 어두운 영역은 도광판(108)의 제 1 표면(502)이 노출되는 그리드의 개구를 표시하고, 도 26b의 더 밝은 영역은 복수의 광 추출기(110) 및 복수의 패터닝된 반사체(112)를 형성하는 데 사용되는 재료를 표시한다. 상기 복수의 광 추출기(110) 및 복수의 패터닝된 반사체(112)는 인쇄(예컨대, 스크린 인쇄 및/또는 잉크젯 인쇄)를 통해 상기 도광판(108)에 도포될 수 있다.
도 27a는 예시적인 확산판(700a)의 단면도이다. 확산판(700a)은 도 3, 4, 11, 12, 및 20-26a의 확산 시트 또는 확산판(146)에 사용될 수 있다. 확산판(700a)은 유리 기판(702) 및 산란 층(706)을 포함한다. 상기 유리 기판(702)은 제 1 표면(704) 및 이 제 1 표면(704)에 대향하는 제 2 표면(705)을 포함한다. 상기 산란 층(706)은 상기 유리 기판(702)의 제 1 표면(704) 상에 있다. 상기 확산판(700a)은 약 90%보다 큰 헤이즈 및 약 1, 0.5, 또는 0.3 미만의 수직 입사에 대해 법선 방향(ccBTDF(0,0))에 따른 코사인 보정된 양방향 투과율 분포 함수를 포함한다. 양방향 투과율 분포 함수(BTDF)는 투과된 광의 방사를 표면 법선(입사각, θT)으로부터 투과된 광의 각도의 함수로, 그리고 산란 표면을 비추는 입사각(θi)의 함수로 기술한다. BTDF는 BTDF(θi, θT)=dPT/ΩT/(PicosθT)로 정의되며, 여기서 PT는 투과된 광 플럭스이고, ΩT는 투과된 광이 재지향되는 입체각(solid angle)이고, Pi는 입사광 플럭스이며, θT는 투과각이다. 상기 코사인 보정 BTDF(θi, θT)는 BTDF(θi, θT)*cos(θT)와 같다.
확산판(700a)은 약 40%보다 큰 총 통합 산란(TIS; Total Integrated Scatter)을 포함할 수 있다. 상기 유리 기판(702)은 상기 제 1 표면(704)과 제 2 표면(705) 사이에 산란 요소를 포함할 수 있다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 산란 층(706)은 유리 기판(702) 또는 이 유리 기판(702)에 도포된 다른 적절한 재료로 에칭된 패턴을 포함할 수 있다. 다른 구현 예들에서, 상기 산란 층(706)은 잉크 또는 다른 적절한 재료를 포함할 수 있다. 상기 산란 층(706)은 확산 반사 편광기를 포함할 수 있다.
도 27b는 예시적인 확산판(700b)의 단면도이다. 확산판(700b)은 도 3, 4, 11, 12, 및 20-26a의 확산 시트 또는 확산판(146)에 사용될 수 있다. 확산판(700b)은 유리 기판(702) 및 산란 층(708)을 포함한다. 상기 유리 기판(702)은 제 1 표면(704) 및 이 제 1 표면(704)에 대향하는 제 2 표면(705)을 포함한다. 상기 산란 층(708)은 상기 유리 기판(702)의 제 2 표면(705) 상에 있다. 상기 확산판(700b)은 약 90%보다 큰 헤이즈 및 약 1, 0.5, 또는 0.3 미만의 수직 입사에 대해 법선 방향(ccBTDF(0,0))에 따른 코사인 보정된 양방향 투과율 분포 함수를 포함한다. 확산판(700b)은 약 40%보다 큰 총 통합 산란(TIS)을 포함할 수 있다. 각도 및 TIS의 함수로서의 ccBTF는 산란 및 외관을 위한 복사 이미징의 이미징 구체(Radiant Imaging's Imaging Sphere)와 같은 적절한 기기로 측정할 수 있다. 상기 유리 기판(702)은 제 1 표면(704)과 제 2 표면(705) 사이에 산란 요소를 포함할 수 있다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 상기 산란 층(708)은 상기 유리 기판(702) 또는 상기 유리 기판(702)에 도포된 다른 적절한 재료로 에칭된 패턴을 포함할 수 있다. 다른 구현 예들에서, 상기 산란 층(708)은 잉크 또는 다른 적절한 재료를 포함할 수 있다. 상기 산란 층(708)은 확산 반사 편광기를 포함할 수 있다.
도 27C는 예시적인 확산판(700c)의 단면도이다. 확산판(700c)은 도 3, 4, 11, 12, 및 20-26a의 확산 시트 또는 확산판(146)에 사용될 수 있다. 확산판(700c)은 도 27a를 참조하여 이전에 설명되고 예시된 바와 같은 유리 기판(702), 제 1 산란 층(706), 및 도 27b를 참조하여 이전에 설명되고 예시된 바와 같은 제 2 산란 층(708)을 포함한다. 상기 유리 기판(702)은 제 1 표면(704) 및 이 제 1 표면(704)에 대향하는 제 2 표면(705)을 포함한다. 상기 제 1 산란 층(706)은 상기 유리 기판(702)의 상기 제 1 표면(704) 상에 있고, 상기 제 2 산란 층(708)은 상기 유리 기판(702)의 상기 제 2 표면(705) 상에 있다. 상기 확산판(700c)은 약 90%보다 큰 헤이즈 및 약 1, 0.5, 또는 0.3 미만의 수직 입사에 대해 법선 방향(ccBTDF(0,0))에 따른 코사인 보정된 양방향 투과율 분포 함수를 포함한다. 확산판(700c)은 약 40%보다 큰 총 통합 산란(TIS)를 포함할 수 있다. 상기 유리 기판(702)은 상기 제 1 표면(704)과 제 2 표면(705) 사이에 산란 요소를 포함할 수 있다.
710으로 표시된 바와 같은 상기 제 1 표면(704)과 제 2 표면(705) 사이의 유리 기판의 두께 T0는 약 0.1 mm 내지 약 1.5 mm의 범위 내에 있을 수 있다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 712로 표시된 바와 같은 상기 제 1 산란 층(706)의 두께 T1은 714로 표시된 바와 같은 상기 제 2 산란 층(708)의 두께 T2와 다르다. 다른 구현 예들에서, 712로 표시된 바와 같은 상기 제 1 산란 층(706)의 두께는 상기 제 2 산란 층(708)의 두께와 거의 동일하다. 아래의 표 4는 예시적인 확산판을 리스트하며, 여기서 상기 제 2 산란 층에 대한 두께 T2에 대한 공백 항목은 예시적인 확산판이 상기 제 1 산란 층을 포함하지만 상기 제 2 산란 층은 포함하지 않음을 나타낸다.
표 4: 확산판 예
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표 4에서 각각의 예시적인 확산판은 500 마이크로미터 또는 700 마이크로미터와 동일한 유리 기판 두께 T0 및 약 5.5 마이크로미터에서 약 48 마이크로미터까지 변하는 제 1 산란 층 두께 T1을 갖는다. 예 1, 2, 4, 7, 및 9와 같은 예시적인 확산판 중 일부는 또한 약 7 마이크로미터에서 약 40 마이크로미터까지 변하는 제 2 산란 층 두께 T2를 갖는다. 모든 예가 약 90%보다 큰 헤이즈를 갖는다. 그러한 예들은, 파장이 550 nm인 일반 입사광으로 측정할 때, 수직 입사에 대해 법선 방향(ccBTDF(0,0))에 따른 각기 다른 총 통합 산란(TIS) 및 코사인 보정된 양방향 투과율 분포 함수를 갖는다.
상기 제 1 산란 층(706)의 두께 또는 상기 제 2 산란 층(708)의 두께는 상기 제공된 범위보다 더 얇거나 두꺼울 수 있다. 예를 들어, TIS는 약 40, 50, 60, 또는 70%보다 높을 수 있다. 상기 유리 기판 두께는, 예를 들어 100, 200, 300, 400, 900, 1000, 1500, 2500, 또는 5000 마이크로미터일 수 있다. 상기 예시적인 확산판 중 하나 이상은 도광판(108)과 양자점 필름, 확산 시트 또는 확산판(146) 사이에 배치되거나, 또는 상기 확산 시트 또는 확산판(146)을 대체할 수 있다. 상기 예시적인 확산판 중 하나 이상은 또한 임의의 다른 백라이트에 사용되는 확산판 또는 확산 시트를 대체할 수 있다. 상기 예시적인 유리 확산판은 TIS 및 ccBTDF(0,0)와 같은 가변 광학 특성을 제공하는 한편, 폴리머-기반 확산판 또는 시트보다 약 10배 더 작은 열팽창 계수(CTE)를 갖는다.
도 28a 및 28b는 백라이트를 제조하기 위한 다른 예시적인 방법(800)을 예시하는 흐름도이다. 예를 들어, 상기 방법(800)은 각각 도 20-26a/26b를 참조하여 이전에 설명되고 예시된 백라이트(600a, 600b, 620a, 620b, 640, 660, 또는 680)를 제조하는 데 사용될 수 있다. 도 28a에 예시된 바와 같이, 802에서, 방법(800)은 기판 상에 반사 층을 도포하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 반사 층(104)은 도 20에 예시된 바와 같이 기판(102)에 도포될 수 있다. 804에서, 방법(800)은 상기 기판 상에 복수의 광원을 배열하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 복수의 광원(106)이 도 20에 예시된 바와 같이 기판(102) 상에 배열되고 이에 전기적으로 연결될 수 있다. 806에서, 방법(800)은 도광판의 제 1 표면 상에 광 추출기의 패턴 및 복수의 패터닝된 반사체를 도포하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 도 20에 예시된 바와 같이 도광판(108)의 제 1 표면(502) 상에 광 추출기(110)의 패턴 및 복수의 패터닝된 반사체(112)가 도포될 수 있다. 808에서, 방법(800)은 각각의 패터닝된 반사체가 대응하는 광원과 정렬되도록 복수의 광원 상에 도광판을 배열하는 단계를 포함한다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 각각의 패터닝된 반사체의 중심과 대응하는 광원의 중심 사이의 면내 거리는 실질적으로 가능한 한 작고 상기 패터닝된 반사체의 크기의 절반을 초과하지 않는다.
상기 광 추출기 패턴 및 복수의 패터닝된 반사체를 도포하는 단계는 상기 도광판의 제 1 및/또는 제 2 표면 상에 광 추출기 패턴 및 복수의 패터닝된 반사체를 인쇄하는 단계를 포함할 수 있다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 상기 광 추출기의 패턴 및 복수의 패터닝된 반사체를 인쇄하는 단계는 단일 잉크를 사용하여 상기 광 추출기의 패턴 및 복수의 패터닝된 반사체를 인쇄하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 구현 예들에서, 상기 광 추출기의 패턴 및 복수의 패터닝된 반사체를 인쇄하는 단계는 제 1 잉크를 사용하여 상기 광 추출기의 패턴을 인쇄하는 단계 및 상기 제 1 잉크와 다른 제 2 잉크를 사용하여 상기 복수의 패터닝된 반사체를 인쇄하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현 예들에서, 상기 인쇄하는 단계는 잉크젯 인쇄하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 구현 예들에서, 상기 인쇄하는 단계는 스크린 인쇄하는 단계를 포함할 수 있다. 또 다른 구현 예들에서, 상기 광 추출기의 패턴 및 복수의 패터닝된 반사체를 인쇄하는 단계는 상기 광 추출기의 패턴을 스크린 인쇄하는 단계 및 상기 복수의 패터닝된 반사체를 잉크젯 인쇄하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 구현 예들에서, 상기 광 추출기의 패턴을 도포하는 단계는 상기 광 추출기의 패턴을 사출 성형하는 단계, 상기 광 추출기의 패턴을 롤러 스탬핑하는 단계, 상기 광 추출기의 패턴을 화학적 에칭하는 단계, 및 도광판의 제 1 표면 상에 상기 광 추출기의 패턴을 엠보싱하는 단계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 상기 복수의 패터닝된 반사체를 도포하는 단계는 상기 도광판의 제 1 표면 상에 복수의 패터닝된 반사체를 인쇄하는 단계를 포함할 수 있다. 일부의 구현 예들에서, 상기 광 추출기의 패턴을 도포하는 단계는 상기 도광판의 제 1 표면 상에 접착제 층을 통해 상기 도광판에 상기 광 추출기의 층을 적층하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 구현 예들에서, 상기 광 추출기의 패턴 및 복수의 패터닝된 반사체를 도포하는 단계는 상기 도광판의 제 1 표면 상에 접착제 층을 통해 상기 도광판에 광 추출기의 층 및 복수의 패터닝된 반사체를 적층하는 단계를 포함할 수 있다. 또 다른 구현 예들에서, 상기 복수의 패터닝된 반사체를 도포하는 단계는 상기 복수의 패터닝된 반사체를 인쇄하는 단계, 금속 필름 층을 증착하는 단계, 및 상기 도광판의 제 1 표면 상에 유전체 층의 스택을 증착하는 단계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 28b에 예시된 바와 같이, 810에서, 방법(800)은 도광판 상에 확산 층을 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 확산 층(602a 또는 602b)은 각각 도 20 및 21에 예시된 바와 같이 도광판(108) 상에 도포될 수 있다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 상기 확산 층을 도포하는 단계는 상기 도광판의 제 1 표면 상에 확산 층을 도포하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 구현 예들에서, 상기 확산 층을 도포하는 단계는 제 1 표면에 대향하는 도광판의 제 2 표면 상에 확산 층을 도포하는 단계를 포함할 수 있다. 일부의 구현 예에서, 상기 확산 층을 도포하는 단계는 확산 층을 스크린 인쇄하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 확산 층을 스크린 인쇄하는 단계는 프라이머 층 상에 확산 층을 스크린 인쇄하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 구현 예들에서, 상기 확산 층을 도포하는 단계는 접착 층을 통해 도광판에 확산 층을 적층하는 단계를 포함할 수 있다. 또 다른 구현 예들에서, 상기 확산 층을 도포하는 단계는 상기 도광판에 확산 층을 엠보싱하는 단계, 상기 확산 층을 사출 성형하는 단계, 상기 도광판을 에칭하는 단계, 또는 레이저로 확산 층을 도포하는 단계를 포함할 수 있다.
도 29a는 예시적인 백라이트(900a)의 단순화된 단면도이다. 백라이트(900a)는 도 1a-1d를 참조하여 이전에 설명되고 예시된 바와 같은 기판(102), 제 1 반사 층(104), 및 복수의 광원(106)을 포함할 수 있다. 백라이트(900a)는 또한 제 2 반사 층(902) 및 복수의 캡슐화 층(906a)을 포함한다. 또한, 백라이트(900a)는 제 2 반사 층(902) 상의 광학 필름 스택(나타내지 않음)의 제 1 층으로서 양자점 필름, 확산 시트 또는 확산판(146)을 포함할 수 있다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 상기 광학 필름 스택은 하부에서 상부로 순서대로 확산판, 양자점 필름, 확산 시트, 프리즘 필름, 및 반사 편광기를 포함할 수 있다. 다른 구현 예들에서, 상기 광학 필름 스택은 하부에서 상부로 순서대로 양자점 필름, 확산판, 확산 시트, 프리즘 필름, 및 반사 편광기를 포함할 수 있다. 또 다른 구현 예들에서, 상기 광학 필름 스택은 하부에서 상부로 순서대로 양자점 필름, 확산기 시트, 프리즘 필름, 및 반사 편광기를 포함할 수 있다.
상기 제 2 반사 층(902)은 양자점 필름, 확산 시트 또는 확산판(146)과 상기 제 1 반사 층(104) 사이에 있다. 이러한 구현 예에서, 상기 제 2 반사 층(902)은 상기 제 1 반사 층(104)의 상부 표면 및 상기 양자점 필름, 확산 시트 또는 확산판(146)의 하부 표면과 접촉한다. 상기 제 2 반사 층(902)은 광학 접착제(예컨대, 페닐 실리콘)를 통해 상기 양자점 필름, 확산 시트 또는 확산판(146)의 하부 표면에 결합될 수 있다. 다른 구현 예들에서, 상기 제 2 반사 층(902)과 상기 양자점 필름, 확산 시트 또는 확산판(146)의 하부 표면 사이에 에어 갭이 있을 수 있다.
상기 제 1 반사 층(104) 및 제 2 반사 층(902)은 상이한 재료 또는 동일한 재료를 포함할 수 있다. 특정 예시적인 구현 예들에서, 상기 제 2 반사 층(902)의 반사율은 상기 제 1 반사 층(104)의 반사율보다 크다. 예를 들어, 상기 제 2 반사 층(902)의 반사율은 예컨대 약 90, 95, 또는 99%보다 클 수 있다. 도 29a에 예시된 바와 같이, 상기 양자점 필름, 확산 시트 또는 확산판(146)을 마주 향하는 상기 제 2 반사 층(902)의 표면은 상기 양자점 필름, 확산 시트 또는 확산판(146)을 마주 향하는 각 광원(106)의 표면보다 상기 양자점 필름, 확산 시트 또는 확산판(146)에 더 가깝다. 상기 제 2 반사 층(902)은 복수의 개구(904)를 포함한다. 각각의 개구(904)는 대응하는 광원(106)과 정렬된다.
각각의 광원(106)은 실질적으로 각각의 개구(904)의 중심에 위치될 수 있다. 각각의 개구(904)는, 위에서 볼 때, 원형, 정사각형, 육각형, 또는 다각형 형상일 수 있다. 각각의 개구(904)는 또한 타원, 직사각형, 또는 다른 덜 대칭적인 형상일 수 있다. 각각의 개구(904)의 벽은 도 29a에 나타낸 바와 같이 직선(즉, 수직)일 수 있다. 다른 구현 예들에서, 각각의 개구(904)의 벽은 각각의 개구(904)가 상기 양자점 필름, 확산 시트 또는 확산판(146) 근처에서 더 크고 상기 제 1 반사 층(104) 근처에서 더 작도록 경사질 수 있다. 각각의 광원(106)은 또한 개구(904)의 중심에서 떨어져 위치될 수 있다.
각각의 캡슐화 층(906a)은 상기 양자점 필름, 확산 시트 또는 확산판(146)과 상기 제 1 반사 층(104) 사이의 대응하는 개구(904) 내에 있다. 이러한 구현 예에서, 각각의 캡슐화 층(906a)은 상기 제 1 반사 층(104)의 상부 표면과 접촉하고 대응하는 개구(904)를 부분적으로 채운다. 각각의 캡슐화 층(906a)은 투명한 수지 재료, 실리콘, 또는 다른 적절한 재료를 포함할 수 있다. 도 29a에 예시된 바와 같이, 각각의 캡슐화 층(906a)은 대응하는 광원(106)을 캡슐화한다.
도 29b는 예시적인 백라이트(900b)의 단순화된 단면도이다. 백라이트(900b)는, 상기 백라이트(900b)가 캡슐화 층(906a) 대신에 복수의 캡슐화 층(906b)을 포함하는 것 외에, 도 29a를 참조하여 이전에 설명되고 예시된 백라이트(900a)와 유사하다. 도 29b에 예시된 바와 같이, 각각의 캡슐화 층(906b)은 각각의 캡슐화 층(906b)의 상부 표면이 양자점 필름, 확산 시트 또는 확산판(146)의 하부 표면과 접촉하도록 각각의 대응하는 개구(904)를 완전히 채운다.
도 29c는 예시적인 백라이트(900c)의 단순화된 단면도이다. 백라이트(900c)는, 상기 백라이트(900c)가 복수의 캡슐화 층(906b) 대신에 캡슐화 층(906c)을 포함하는 것 외에, 도 29b를 참조하여 이전에 설명되고 예시된 백라이트(900b)와 유사하다. 도 29c에 예시된 바와 같이, 캡슐화 층(906c)은 상기 제 2 반사 층(902)의 상부 표면과 상기 양자점 필름, 확산 시트 또는 확산판(146)의 하부 표면 사이에 있고 각각의 개구(904)를 완전히 채운다. 따라서, 상기 캡슐화 층(906c)은 상기 제 2 반사 층(902)에 걸쳐 확장된다.
특정 예시적인 구현 예들에서, 도 29a-29c를 참조하여 상기 기술된 상기 제 2 반사 층(902) 및 캡슐화 층(906a, 906b, 또는 906c)은 도 24를 참조하여 이전에 설명되고 예시된 백라이트(640)의 제 2 반사 층(642) 대신에 사용될 수 있다.
도 30은 예시적인 백라이트(920)의 단순화된 단면도이다. 백라이트(920)는, 상기 백라이트(920)가 또한 광 추출기(110)의 패턴 및 복수의 패터닝된 반사체(112)를 포함하는 것 외에, 도 29c를 참조하여 이전에 설명되고 예시된 백라이트(900c)와 유사하다. 도 30은 또한 상기 광 추출기(110)의 패턴 및 복수의 패터닝된 반사체(112) 상에 광학 필름 스택(나타내지 않음)의 제 1 층으로서 양자점 필름, 확산 시트 또는 확산판(146)을 포함한다. 이러한 구현 예에서, 상기 광 추출기(110)의 패턴 및 복수의 패터닝된 반사체(112)는 캡슐화 층(906c)의 상부 표면과 접촉한다. 다른 구현 예들에서, 도 22 및 23을 참조하여 이전에 설명되고 예시된 확산 층 602a 또는 602b와 같은 확산 층은 상기 광 추출기(110)의 패턴과 복수의 패터닝된 반사체(112) 및 캡슐화 층(906c) 사이에 있을 수 있다.
도 31은 예시적인 백라이트(940)의 단순화된 단면도이다. 백라이트(940)는, 상기 백라이트(940)가 도광판(108)을 포함하지 않는 것 외에, 도 25를 참조하여 이전에 설명되고 예시된 백라이트(660)와 유사하다. 이러한 구현 예에서, 상기 광 추출기(110)의 패턴 및 복수의 패터닝된 반사체(112)는 캡슐화 층(662)의 상부 표면과 접촉한다. 다른 구현 예들에서, 도 22 및 23을 참조하여 이전에 설명되고 예시된 확산 층 602a 또는 602b와 같은 확산 층은 상기 광 추출기(110)의 패턴과 복수의 패터닝된 반사체(112) 및 캡슐화 층(662) 사이에 있을 수 있다.
본 개시의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 본 개시의 구현 예들에 대해 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 개시는 첨부된 청구범위 및 그 균등물의 범위 내에 있다면 그와 같은 수정 및 변경을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (78)

  1. 기판;
    상기 기판에 근접한 복수의 광원;
    상기 기판 상의 반사층;
    상기 복수의 광원에 근접한 도광판;
    상기 도광판 상의 광 추출기의 패턴;
    상기 도광판 상의 복수의 패터닝된 반사체, 여기서 각각의 상기 패터닝된 반사체는 대응하는 광원과 정렬됨; 및
    상기 도광판 상의 확산 층을 포함하는, 백라이트.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 광 추출기의 패턴 및 상기 복수의 패터닝된 반사체는 상기 도광판의 제 1 표면 상에 있는, 백라이트.
  3. 청구항 2에 있어서,
    확산 층은 제 1 표면에 대향하는 도광판의 제 2 표면 상에 있는, 백라이트.
  4. 청구항 3에 있어서,
    도광판의 제 2 표면은 복수의 광원을 마주 향하는, 백라이트.
  5. 청구항 2에 있어서,
    확산 층은 도광판의 제 1 표면 상에 있는, 백라이트.
  6. 청구항 2에 있어서,
    도광판의 제 1 표면은 복수의 광원을 마주 향하는, 백라이트.
  7. 청구항 2에 있어서,
    도광판의 제 1 표면 상의 추가 확산 층을 더 포함하는, 백라이트.
  8. 청구항 1에 있어서,
    확산 층은 산란 입자의 균일한 층을 포함하는, 백라이트.
  9. 청구항 1에 있어서,
    확산 층은 눈부심 방지 패턴을 포함하는, 백라이트.
  10. 청구항 1에 있어서,
    확산 층은 제 1 확산 패턴을 포함하는 복수의 제 1 부분, 및 상기 복수의 제 1 부분 각각을 둘러싸는 제 2 부분을 포함하며,
    각각의 상기 제 1 부분은 대응하는 광원과 정렬되고, 상기 제 2 부분은 제 2 확산 패턴을 포함하며, 상기 제 2 확산 패턴은 상기 제 1 확산 패턴의 투과율보다 작은 투과율을 포함하는, 백라이트.
  11. 청구항 1에 있어서,
    도광판 상의 확산판을 더 포함하며,
    복수의 광원의 피치에 의해 분할된 확산판과 복수의 광원 사이의 광학 거리는 약 0.2 이하인, 백라이트.
  12. 청구항 1에 있어서,
    도광판 상의 확산판을 더 포함하며,
    상기 확산판은 제 1 표면과 상기 제 1 표면에 대향하는 제 2 표면 및 상기 제 1 표면 상의 제 1 산란 층을 포함하는 유리 기판을 포함하고,
    상기 확산판은 1 미만의 수직 입사에 대해 법선 방향(ccBTDF(0,0))에 따른 코사인 보정된 양방향 투과율 분포 함수 및 90%보다 큰 헤이즈를 포함하는, 백라이트.
  13. 청구항 1에 있어서,
    도광판은 유리를 포함하는, 백라이트.
  14. 청구항 1에 있어서,
    기판은 유리를 포함하는, 백라이트.
  15. 청구항 1에 있어서,
    기판은 곡면 유리를 포함하고, 도광판은 곡면 유리를 포함하는, 백라이트.
  16. 청구항 1에 있어서,
    도광판은 폴리머를 포함하는, 백라이트.
  17. 확산판으로서,
    제 1 표면 및 상기 제 1 표면에 대향하는 제 2 표면을 포함하는 유리 기판; 및
    상기 유리 기판의 제 1 표면 상의 제 1 산란 층을 포함하며,
    상기 확산판은 1 미만의 수직 입사에 대해 법선 방향(ccBTDF(0,0))에 따른 코사인 보정된 양방향 투과율 분포 함수 및 90%보다 큰 헤이즈를 포함하는, 확산판.
  18. 청구항 17에 있어서,
    제 1 산란 층은 에칭된 패턴을 포함하는, 확산판.
  19. 청구항 17에 있어서,
    제 1 산란 층은 잉크를 포함하는, 확산판.
  20. 청구항 17에 있어서,
    제 1 산란 층은 확산 반사 편광기를 포함하는, 확산판.
  21. 청구항 17에 있어서,
    유리 기판의 제 2 표면 상의 제 2 산란 층을 더 포함하는, 확산판.
  22. 청구항 21에 있어서,
    제 1 산란 층의 두께는 제 2 산란 층의 두께와 다른, 확산판.
  23. 청구항 17에 있어서,
    제 1 표면과 제 2 표면 사이의 유리 기판의 두께는 약 0.1 mm 내지 약 1.5 mm 범위 내인, 확산판.
  24. 청구항 17에 있어서,
    유리 기판은 제 1 표면과 제 2 표면 사이에 산란 요소를 포함하는, 확산판.
  25. 청구항 17에 있어서,
    확산판은 40%보다 큰 총 통합 산란(TIS)을 포함하는, 확산판.
  26. 기판;
    상기 기판에 근접한 복수의 광원;
    상기 기판 상의 제 1 반사 층;
    상기 복수의 광원에 근접한 도광판;
    상기 도광판 상의 광 추출기의 패턴;
    상기 도광판 상의 복수의 패터닝된 반사체, 여기서 각각의 상기 패터닝된 반사체는 대응하는 광원과 정렬됨; 및
    상기 도광판과 제 1 반사 층 사이의 제 2 반사 층을 포함하는, 백라이트.
  27. 청구항 26에 있어서,
    상기 도광판은 상기 제 2 반사 층과 접촉하는, 백라이트.
  28. 청구항 26에 있어서,
    상기 제 1 반사 층 및 상기 제 2 반사 층은 상이한 재료를 포함하는, 백라이트.
  29. 청구항 26에 있어서,
    상기 제 2 반사 층의 반사율은 상기 제 1 반사 층의 반사율보다 큰, 백라이트.
  30. 청구항 26에 있어서,
    상기 제 2 반사 층의 표면은 각 광원의 표면보다 상기 도광판에 더 가까운, 백라이트.
  31. 청구항 26에 있어서,
    상기 제 2 반사 층은 복수의 개구를 포함하고, 각각의 상기 개구는 대응하는 광원과 정렬되는, 백라이트.
  32. 청구항 26에 있어서,
    상기 도광판 상의 확산 층을 더 포함하는, 백라이트.
  33. 기판;
    상기 기판에 근접한 복수의 광원;
    상기 기판 상의 반사 층;
    상기 복수의 광원에 근접한 도광판;
    상기 도광판 상의 광 추출기의 패턴;
    상기 도광판 상의 복수의 패터닝된 반사체, 여기서 각각의 상기 패터닝된 반사체는 대응하는 광원과 정렬됨; 및
    상기 복수의 광원을 캡슐화하는 상기 반사 층 상의 캡슐화 층을 포함하는, 백라이트.
  34. 청구항 33에 있어서,
    상기 캡슐화 층은 투명한 수지 재료를 포함하는, 백라이트.
  35. 청구항 33에 있어서,
    상기 도광판은 캡슐화 층과 접촉하는, 백라이트.
  36. 청구항 33에 있어서,
    상기 도광판에 상기 캡슐화 층을 결합하는 광학 접착제를 더 포함하는, 백라이트.
  37. 청구항 33에 있어서,
    상기 캡슐화 층과 상기 도광판 사이의 에어 갭을 더 포함하는, 백라이트.
  38. 청구항 33에 있어서,
    상기 도광판 상의 확산 층을 더 포함하는, 백라이트.
  39. 기판;
    상기 기판에 근접한 복수의 광원;
    상기 기판 상의 제 1 반사 층;
    상기 복수의 광원에 근접하고, 제 1 표면 및 상기 제 1 표면에 대향하는 제 2 표면을 포함하는 도광판;
    상기 도광판의 상기 제 1 표면 상의 광 추출기의 패턴;
    상기 도광판의 상기 제 1 표면 상의 복수의 패터닝된 반사체를 포함하며,
    각각의 상기 패터닝된 반사체는 대응하는 광원과 정렬되고 가변 두께를 포함하며,
    각각의 상기 패터닝된 반사체와 상기 광 추출기의 패턴 사이의 갭은 d2 내지 3*d2의 범위 내에 있고, 여기서 d2는 상기 제 1 표면과 제 2 표면 사이의 상기 도광판의 두께인, 백라이트.
  40. 청구항 39에 있어서,
    상기 복수의 패터닝된 반사체 각각의 두께는 각 패터닝된 반사체의 중심에서 가장 크고 각 패터닝된 반사체의 에지에서 가장 작은, 백라이트.
  41. 청구항 39에 있어서,
    상기 도광판과 제 1 반사 층 사이의 제 2 반사 층을 더 포함하며,
    상기 제 2 반사 층은 복수의 개구를 포함하고, 각각의 상기 개구는 대응하는 광원과 정렬되는, 백라이트.
  42. 청구항 41에 있어서,
    각각의 패터닝된 반사체의 직경은 2*d2*tan(sin-1(1/n))+D0의 80% 내지 120% 범위 내에 있고, 여기서 n은 도광판의 굴절률이고, D0는 제 2 반사 층의 각 개구의 직경인, 백라이트.
  43. 청구항 39에 있어서,
    상기 도광판 상의 확산 층을 더 포함하는, 백라이트.
  44. 청구항 39에 있어서,
    상기 복수의 광원을 캡슐화하는 상기 제 1 반사 층 상의 캡슐화 층을 더 포함하는, 백라이트.
  45. 기판;
    상기 기판에 근접한 복수의 광원;
    상기 기판 상의 제 1 반사 층;
    상기 복수의 광원에 근접하고, 제 1 표면 및 상기 제 1 표면에 대향하는 제 2 표면을 포함하는 도광판; 및
    상기 도광판의 상기 제 1 표면 상에 그리드 패턴으로 배열되고 동일한 재료를 포함하는 복수의 패터닝된 반사체 및 복수의 광 추출기를 포함하며,
    각각의 상기 패터닝된 반사체는 대응하는 광원과 정렬되는, 백라이트.
  46. 청구항 45에 있어서,
    상기 복수의 패터닝된 반사체 각각은 가변 두께를 포함하는, 백라이트.
  47. 청구항 45에 있어서,
    상기 도광판과 제 1 반사 층 사이의 제 2 반사 층을 더 포함하며,
    상기 제 2 반사 층은 복수의 개구를 포함하고, 각각의 상기 개구는 대응하는 광원과 정렬되는, 백라이트.
  48. 청구항 45에 있어서,
    상기 도광판 상의 확산 층을 더 포함하는, 백라이트.
  49. 청구항 45에 있어서,
    상기 복수의 광원을 캡슐화하는 상기 제 1 반사 층 상의 캡슐화 층을 더 포함하는, 백라이트.
  50. 백라이트를 제조하는 방법으로서, 상기 방법은:
    기판 상에 반사 층을 도포하는 단계;
    상기 기판 상에 복수의 광원을 배열하는 단계;
    도광판의 제 1 표면 상에 광 추출기의 패턴 및 복수의 패터닝된 반사체를 도포하는 단계; 및
    각각의 상기 패터닝된 반사체가 대응하는 광원과 정렬되도록 상기 복수의 광원 상에 도광판을 배열하는 단계를 포함하는, 백라이트를 제조하는 방법.
  51. 청구항 50에 있어서,
    상기 광 추출기의 패턴 및 복수의 패터닝된 반사체를 도포하는 단계는 상기 도광판의 제 1 표면 상에 상기 광 추출기의 패턴 및 복수의 패터닝된 반사체를 인쇄하는 단계를 포함하는, 백라이트를 제조하는 방법.
  52. 청구항 51에 있어서,
    상기 광 추출기 및 복수의 패터닝된 반사체의 패턴을 인쇄하는 단계는 단일 잉크를 사용하여 상기 광 추출기 및 복수의 패터닝된 반사체의 패턴을 인쇄하는 단계를 포함하는, 백라이트를 제조하는 방법.
  53. 청구항 51에 있어서,
    상기 광 추출기의 패턴 및 복수의 패터닝된 반사체를 인쇄하는 단계는 제 1 잉크를 사용하여 상기 광 추출기의 패턴을 인쇄하는 단계 및 상기 제 1 잉크와 다른 제 2 잉크를 사용하여 상기 복수의 패터닝된 반사체를 인쇄하는 단계를 포함하는, 백라이트를 제조하는 방법.
  54. 청구항 51에 있어서,
    상기 인쇄하는 단계는 잉크젯 인쇄 단계를 포함하는, 백라이트를 제조하는 방법.
  55. 청구항 51에 있어서,
    상기 인쇄하는 단계는 스크린 인쇄 단계를 포함하는, 백라이트를 제조하는 방법.
  56. 청구항 51에 있어서,
    상기 광 추출기의 패턴 및 복수의 패터닝된 반사체를 인쇄하는 단계는 상기 광 추출기의 패턴을 스크린 인쇄하는 단계 및 상기 복수의 패터닝된 반사체를 잉크젯 인쇄하는 단계를 포함하는, 백라이트를 제조하는 방법.
  57. 청구항 50에 있어서,
    광 추출기의 패턴을 도포하는 단계는 상기 광 추출기의 패턴을 사출 성형하는 단계, 상기 광 추출기의 패턴을 롤러 스탬핑하는 단계, 상기 광 추출기의 패턴을 화학적 에칭하는 단계, 또는 상기 도광판의 제 1 표면 상에 상기 광 추출기의 패턴을 엠보싱하는 단계 중 적어도 하나를 포함하는, 백라이트를 제조하는 방법.
  58. 청구항 57에 있어서,
    복수의 패터닝된 반사체를 도포하는 단계는 도광판의 제 1 표면 상에 상기 복수의 패터닝된 반사체를 인쇄하는 단계를 포함하는, 백라이트를 제조하는 방법.
  59. 청구항 50에 있어서,
    광 추출기의 패턴을 도포하는 단계는 도광판의 제 1 표면 상에 접착제 층을 통해 상기 도광판에 광 추출기의 층을 적층하는 단계를 포함하는, 백라이트를 제조하는 방법.
  60. 청구항 50에 있어서,
    광 추출기의 패턴 및 복수의 패터닝된 반사체를 도포하는 단계는 도광판의 제 1 표면 상에 접착제 층을 통해 상기 도광판에 광 추출기의 층 및 복수의 패터닝된 반사체를 적층하는 단계를 포함하는, 백라이트를 제조하는 방법.
  61. 청구항 50에 있어서,
    복수의 패터닝된 반사체를 도포하는 단계는 상기 복수의 패터닝된 반사체를 인쇄하는 단계, 금속 필름 층을 증착하는 단계, 및 도광판의 제 1 표면 상에 유전체 층의 스택을 증착하는 단계 중 적어도 하나를 포함하는, 백라이트를 제조하는 방법.
  62. 청구항 50에 있어서,
    도광판 상에 확산 층을 도포하는 단계를 더 포함하는, 백라이트를 제조하는 방법.
  63. 청구항 62에 있어서,
    확산 층을 도포하는 단계는 도광판의 제 1 표면 상에 확산 층을 도포하는 단계를 포함하는, 백라이트를 제조하는 방법.
  64. 청구항 62에 있어서,
    확산 층을 도포하는 단계는 제 1 표면에 대향하는 도광판의 제 2 표면 상에 상기 확산 층을 도포하는 단계를 포함하는, 백라이트를 제조하는 방법.
  65. 청구항 62에 있어서,
    확산 층을 도포하는 단계는 상기 확산 층을 스크린 인쇄하는 단계를 포함하는, 백라이트를 제조하는 방법.
  66. 청구항 65에 있어서,
    확산 층을 스크린 인쇄하는 단계는 프라이머 층 상에 확산 층을 스크린 인쇄하는 단계를 포함하는, 백라이트를 제조하는 방법.
  67. 청구항 62에 있어서,
    확산 층을 도포하는 단계는 접착제 층을 통해 도광판에 확산 층을 적층하는 단계를 포함하는, 백라이트를 제조하는 방법.
  68. 청구항 62에 있어서,
    확산 층을 도포하는 단계는 도광판에 확산 층을 엠보싱하는 단계를 포함하는, 백라이트를 제조하는 방법.
  69. 청구항 62에 있어서,
    확산 층을 도포하는 단계는 도광판에 확산 층을 스탬핑하는 단계를 포함하는, 백라이트를 제조하는 방법.
  70. 청구항 62에 있어서,
    확산 층을 도포하는 단계는 확산 층을 사출 성형하는 단계를 포함하는, 백라이트를 제조하는 방법.
  71. 청구항 62에 있어서,
    확산 층을 도포하는 단계는 도광판을 에칭하는 단계를 포함하는, 백라이트를 제조하는 방법.
  72. 청구항 62에 있어서,
    확산 층을 도포하는 단계는 레이저로 확산 층을 도포하는 단계를 포함하는, 백라이트를 제조하는 방법.
  73. 기판;
    상기 기판에 근접한 복수의 광원;
    상기 기판 상의 반사 층;
    상기 복수의 광원을 캡슐화하는 상기 반사 층 상의 캡슐화 층;
    상기 캡슐화 층 상의 광 추출기의 패턴; 및
    상기 캡슐화 층 상의 복수의 패터닝된 반사체를 포함하며,
    각각의 상기 패터닝된 반사체는 대응하는 광원과 정렬되는, 백라이트.
  74. 청구항 73에 있어서,
    상기 캡슐화 층과 광 추출기의 패턴 및 복수의 패터닝된 반사체 사이의 확산 층을 더 포함하는, 백라이트.
  75. 기판;
    상기 기판에 근접한 복수의 광원;
    상기 기판 상의 제 1 반사 층;
    상기 제 1 반사 층 상의 제 2 반사 층, 여기서 상기 제 2 반사 층은 복수의 개구를 포함하고, 각각의 상기 개구는 대응하는 광원과 정렬됨; 및
    상기 복수의 광원을 캡슐화하는 상기 제 1 반사 층 상의 적어도 하나의 캡슐화 층을 포함하는, 백라이트.
  76. 청구항 75에 있어서,
    상기 적어도 하나의 캡슐화 층은 복수의 캡슐화 층을 포함하고, 각각의 상기 캡슐화 층은 상기 복수의 개구의 대응하는 개구를 부분적으로 채우는, 백라이트.
  77. 청구항 75에 있어서,
    상기 적어도 하나의 캡슐화 층은 복수의 캡슐화 층을 포함하고, 각각의 상기 캡슐화 층은 상기 복수의 개구의 대응하는 개구를 완전히 채우는, 백라이트.
  78. 청구항 75에 있어서,
    상기 적어도 하나의 캡슐화 층은 상기 제 2 반사 층에 걸쳐 확장되고 상기 복수의 개구 각각을 완전히 채우는, 백라이트.
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114174905A (zh) 2019-06-26 2022-03-11 康宁公司 显示设备及其背光单元
WO2021162889A1 (en) 2020-02-10 2021-08-19 Corning Incorporated Backlights including patterned reflectors
CN111308781A (zh) * 2020-03-18 2020-06-19 深圳市隆利科技股份有限公司 直下式背光模组及显示设备
KR20230003107A (ko) 2020-04-29 2023-01-05 코닝 인코포레이티드 패터닝된 확산기 및 파장 선택 반사기를 포함하는 백라이트
CN114447196A (zh) * 2020-10-30 2022-05-06 隆达电子股份有限公司 发光装置及其背光模块
CN214041938U (zh) * 2020-11-04 2021-08-24 中强光电股份有限公司 光源模块及显示装置
TWI777350B (zh) * 2020-12-31 2022-09-11 友達光電股份有限公司 背光模組
US11385498B1 (en) * 2021-01-25 2022-07-12 Shenzhen Longli Technology Co., Ltd. Mura-compensable direct-lit mini-LED backlight module
US11397350B1 (en) * 2021-06-10 2022-07-26 Innolux Corporation Backlight module and electronic device including the same
US11927790B2 (en) 2021-07-21 2024-03-12 Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Backlight module and display device
CN113589590A (zh) * 2021-07-21 2021-11-02 武汉华星光电技术有限公司 一种背光模组以及显示装置
WO2023039855A1 (zh) * 2021-09-17 2023-03-23 瑞仪(广州)光电子器件有限公司 反射片、背光模组及显示装置
KR102599217B1 (ko) 2021-09-23 2023-11-08 주식회사 엘엠에스 광학 필름 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
TWI802155B (zh) * 2021-12-17 2023-05-11 友達光電股份有限公司 光源模組
CN114545683B (zh) * 2022-01-28 2023-03-17 长沙惠科光电有限公司 背光模组和MiniLED显示装置
US11982802B2 (en) * 2022-03-31 2024-05-14 Chung Yuan Christian University Device and method for performing total internal reflection scattering measurement
WO2023204962A1 (en) * 2022-04-19 2023-10-26 Corning Incorporated Backlights including patterned glass diffusers and methods for fabricating the backlights
WO2023235154A1 (en) * 2022-05-31 2023-12-07 Corning Incorporated Backlights
US11500142B1 (en) 2022-07-02 2022-11-15 Tactotek Oy Optically functionally multilayer structure suitable for large area illumination and related method of manufacture
US11914184B2 (en) 2022-07-02 2024-02-27 Tactotek Oy Optically functional multilayer structure suitable for large area illumination and related method of manufacture
WO2024102285A1 (en) * 2022-11-08 2024-05-16 Corning Incorporated Backlights including a patterned diffuser

Family Cites Families (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10340613A (ja) * 1997-06-04 1998-12-22 Nissha Printing Co Ltd エッジライト方式の面発光装置
JP4048844B2 (ja) 2002-06-17 2008-02-20 カシオ計算機株式会社 面光源及びそれを用いた表示装置
KR100679222B1 (ko) * 2002-11-14 2007-02-05 가부시키가이샤 도모에가와 세이시쇼 이방성 광확산 점착층, 이방성 광확산 점착적층체, 및이방성 광확산 점착적층체를 갖는 조명 장치
TW200411279A (en) * 2002-12-27 2004-07-01 Benq Corp Straight-down backlight module
JP2004279532A (ja) * 2003-03-13 2004-10-07 Sumitomo Rubber Ind Ltd 拡散板及び発光装置
US7278766B2 (en) * 2003-04-04 2007-10-09 Honeywell International Inc. LED based light guide for dual mode aircraft formation lighting
US6814456B1 (en) * 2003-05-15 2004-11-09 Toppoly Optoelectronics Corp. Back light module
TW200523503A (en) * 2003-09-29 2005-07-16 Sony Corp Backlight, light guiding plate, method for manufacturing diffusion plate and light guiding plate, and liquid crystal display device
GB0620014D0 (en) 2006-10-10 2006-11-22 Cambridge Flat Projection Prismatic film backlight
TWI340259B (en) * 2006-12-29 2011-04-11 Ind Tech Res Inst Light guide plate
US8414173B2 (en) * 2007-07-27 2013-04-09 Sharp Kabushiki Kaisha Illumination device and display device
WO2009120330A2 (en) * 2008-03-25 2009-10-01 Corning Incorporated Substrates for photovoltaics
KR20160073381A (ko) * 2008-05-23 2016-06-24 유브라이트 옵트로닉스 코포레이션 확산용 입자들이 기판에 분산되어 있는 휘도보강막
US8297786B2 (en) 2008-07-10 2012-10-30 Oree, Inc. Slim waveguide coupling apparatus and method
US20110242433A1 (en) 2008-10-27 2011-10-06 Sharp Kabushiki Kaisha Lighting device, display device and television receiver
JP5179651B2 (ja) * 2009-04-03 2013-04-10 シャープ株式会社 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
WO2010123284A2 (en) * 2009-04-21 2010-10-28 Lg Electronics Inc. Light emitting device
JP4461198B1 (ja) * 2009-04-27 2010-05-12 株式会社東芝 面状照明装置およびこれを備えた液晶表示装置
JP2011044425A (ja) 2009-07-24 2011-03-03 Victor Co Of Japan Ltd バックライトユニット及び液晶表示装置
KR20110115739A (ko) * 2010-04-16 2011-10-24 엘지전자 주식회사 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
EP3270049A3 (en) 2009-12-08 2018-04-18 3M Innovative Properties Co. Optical constructions incorporating a light guide and low refractive index films
KR101113289B1 (ko) 2010-03-04 2012-02-24 주식회사 토비스 곡면 디스플레이 패널 제조 방법, 이를 이용한 곡면 디스플레이 패널, 및 이를 이용한 다중 영상 표시 장치
KR101725931B1 (ko) * 2010-03-24 2017-04-12 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치
WO2012075070A1 (en) * 2010-11-30 2012-06-07 Corning Incorporated Display device with light diffusive glass panel
TWI530705B (zh) * 2011-02-02 2016-04-21 住友化學股份有限公司 導光板、表面光源裝置、穿透式圖像顯示裝置、製造導光板之方法、及導光板用紫外線硬化型噴墨墨水
JP2012182023A (ja) * 2011-03-01 2012-09-20 Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd 面光源装置、液晶表示装置、及びテレビジョン受信機
KR20140135188A (ko) 2012-02-10 2014-11-25 티피 비전 홀딩 비.브이. 백라이트 디바이스
US20130265769A1 (en) * 2012-04-09 2013-10-10 MaxLite, Inc. Even pressure distribution led illumination device
US20140132883A1 (en) * 2012-11-13 2014-05-15 3M Innovative Properties Company Optical stack including light extraction layer and polymer dispersed liquid crystal layer
JP5921042B2 (ja) * 2013-07-30 2016-05-24 シャープ株式会社 光拡散部材の製造方法
JP2015046328A (ja) * 2013-08-28 2015-03-12 富士フイルム株式会社 導光板、これを含むバックライトユニットおよび液晶表示装置、ならびに光学シート
CN104696780B (zh) * 2013-12-05 2017-04-26 富泰华精密电子（郑州）有限公司 背光模组及其光源组件
KR20150097888A (ko) * 2014-02-18 2015-08-27 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛
JP2016136484A (ja) * 2015-01-23 2016-07-28 コニカミノルタ株式会社 面発光装置
CN105065995A (zh) 2015-08-12 2015-11-18 友达光电股份有限公司 一种直下式背光模组
TWI582333B (zh) 2016-03-09 2017-05-11 友達光電股份有限公司 直下式發光裝置以及顯示器
JP6436193B2 (ja) * 2016-07-20 2018-12-12 日亜化学工業株式会社 発光装置
EP3273297B1 (en) * 2016-07-20 2021-05-26 Nichia Corporation Light emitting device
JP6857297B2 (ja) * 2016-12-22 2021-04-14 日亜化学工業株式会社 導光板、面光源装置、表示装置及び電子機器
CN108303819B (zh) * 2017-01-12 2020-11-24 京东方科技集团股份有限公司 背光源及其制造方法、导光板及其制造方法及显示装置
TW201835655A (zh) * 2017-01-31 2018-10-01 美商康寧公司 具有2d局部調光之背光單元
WO2018156547A1 (en) * 2017-02-21 2018-08-30 Corning Incorporated Devices comprising integrated backlight unit and display panel
TW201921041A (zh) 2017-08-29 2019-06-01 美商康寧公司 包括光柵的光導器
JP7266584B2 (ja) 2017-08-29 2023-04-28 コーニング インコーポレイテッド ２ｄローカルディミングを備えた直接発光バックライトユニット
WO2019046328A1 (en) 2017-08-29 2019-03-07 Corning Incorporated MULTILAYER REFLECTOR FOR BACKLIGHTS WITH DIRECT LIGHTING
WO2019046657A1 (en) 2017-08-31 2019-03-07 Corning Incorporated HYBRID GRADIENT HARD INTERFERENCE COATINGS
KR102297644B1 (ko) * 2017-09-28 2021-09-02 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR101951303B1 (ko) * 2017-10-31 2019-02-22 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치
DE102020115536A1 (de) * 2019-06-21 2020-12-24 Lg Display Co., Ltd. Lichtleiterfilm, Hintergrundlichteinheit und Anzeigevorrichtung

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JP2022513014A (ja) 2022-02-07
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