KR20210096219A - 광 가이드 플레이트를 포함하는 백라이트, 결과적인 디스플레이 장치, 및 이들의 제조 방법 및 사용 방법 - Google Patents

광 가이드 플레이트를 포함하는 백라이트, 결과적인 디스플레이 장치, 및 이들의 제조 방법 및 사용 방법 Download PDF

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알렉산더 리 쿠노
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Abstract

디스플레이 장치 내의 액정 디스플레이(LCD) 유닛을 위한 백라이트 유닛이 제공된다. 상기 백라이트 유닛은 광 가이드 플레이트(LGP) 및 제1 광원을 포함한다. 상기 광 가이드 플레이트는 두 개의 주 표면들 및 상기 두 개의 주 표면들 사이의 제1 측벽 표면을 갖는다. 상기 제1 광원은 상기 제1 측벽 표면에 근접하거나 접촉하며 상기 광 가이드 플레이트와 광학적으로 커플링된다. 상기 광 가이드 플레이트는 상기 LCD 유닛을 위한 길이와 같은 치수보다 더 큰 길이와 같은 치수를 갖는다. 상기 제1 광원은 상기 LCD 유닛을 위한 길이와 같은 상기 치수보다 더 크거나 같은 길이와 같은 치수를 갖는다.

Description

광 가이드 플레이트를 포함하는 백라이트, 결과적인 디스플레이 장치, 및 이들의 제조 방법 및 사용 방법
본 출원은 2019년 3월 28일 출원된 미국 임시 출원 번호 제62/825,207호 및2018년 11월 30일 출원된 미국 임시 출원 번호 제62/773,593호의 35 U.S.C. § 119 하에서의 우선권의 이익을 청구하며, 이 문헌의 내용이 아래에 제시된 것과 같이 그 전체로서 인용되며 참조문헌으로 여기 병합된다.
본 발명은 일반적으로 광 가이드 플레이트 및 결과적인 디스플레이 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 개시된 주제는 광 가이드 플레이트, 이러한 광 가이드 플레이트 및 결과적인 디스플레이 장치를 포함하는 백라이트에 관한 것이다.
액정 디스플레이(LCD)는 휴대 전화들, 랩톱들, 전자 태블릿들, 텔레비전 및 컴퓨터 모니터들과 같은 다양한 전자 장치에서 사용된다. LCD는 빛을 생성하기 위한 백라이트 유닛(backlight unit, BLU)을 포함할 수 있으며, 이는 원하는 이미지를 생성하기 위해 변환, 여과 및/또는 편광될 수 있다. 그러나 다른 디스플레이 장치들과 비교하여 LCD는 밝기, 명암비, 효율 및 시야각에 있어 제한들이 있다. 전력 요구량 및 장치 크기(예를 들어, 두께)의 균형과 함께 개선된 밝기, 명암비 및 색 영역(color gamut)의 지속적인 요구가 있다.
자동차 디스플레이들은 LCD와 같은 다양한 디스플레이 유형들을 포함할 수 있으며 계기 클러스터 디스플레이들, 센터 스택 디스플레이들, 헤드-업 디스플레이들, 후방 시트 엔터테인먼트 디스플레이들 및 전자-미러 디스플레이들로서 사용될 수 있다. 넓은 주행 조건으로 인해, 이러한 자동차 디스플레이들은 고온-저온 및 습도 사이클들을 견딜 수 있어야 한다. 이러한 디스플레이들은 또한 일광 가독성(sunlight readability)을 허용하기에 충분히 밝을 필요가 있다. 최근 자동차 디스플레이는 이러한 성능을 달성하기 위해 1000 니트(nits) 이상을 향해 진화하고 있다.
종래의 플랫하고 강성의 디스플레이 장치들 외에도, 곡선 및/또는 플렉서블 디스플레이 장치들도 높은 수요를 갖는다. 광 가이드 플레이트들과 백라이트 유닛들은 주로 플렉서블하지 않다.
따라서, 플렉서블할 수 있는 백라이트를 갖는 자동차 디스플레이와 같은 곡선 및/또는 플렉서블한 디스플레이 장치들을 제공하고, 우수한 휘도와 일광 가독성을 제공하는 것이 유리할 것이다.
여기에 설명된 태양들은 앞서 설명된 문제점들의 일부를 해결하고자 한다.
본 발명은 디스플레이 장치 내의 액정 디스플레이(LCD) 유닛을 위한 백라이트 유닛과, 결과적인 디스플레이 장치, 상기 백라이트 유닛 또는 디스플레이 장치의 제조 방법 및 사용 방법을 제공한다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 백라이트 유닛은 광 가이드 플레이트(LGP) 및 제1 광원을 포함한다. 상기 LGP는 제1 주 표면, 상기 제1 주 표면에 반대되는 제2 주 표면, 및 상기 제1 주 표면과 상기 제2 주 표면 사이의 제1 측벽 표면을 갖는다. 상기 제1 광원은 상기 제1 측벽 표면에 근접하거나 접촉하며 상기 LGP와 광학적으로 커플링된다. 일부 실시예들에서, 상기 LGP는 상기 LCD 유닛을 위한 미리 결정된 길이와 같은 치수보다 더 큰 길이와 같은 치수를 갖는다. 예를 들어, 상기 LCD 유닛의 길이에 대한 상기 LGP의 길이의 비율은 1.2 이상이다. 이러한 비율을 위한 범위의 예시들은 제한되지는 않으나, 1.2 내지 3, 2 내지 3, 3 내지 5, 또는 임의의 적합한 범위를 포함한다. 상기 LGP는 하나의 LCD 유닛의 크기보다 훨씬 큰 크기를 가질 수 있다. 상기 LGP는 둘 이상의 LCD 유닛들을 조명하기 위하여 사용될 수 있다. 상기 제1 광원은 상기 LCD 유닛을 위한 길이와 같은 상기 미리 결정된 치수보다 더 크거나 같은 길이와 같은 치수를 갖는다. 일부 실시예들에서, 상기 LGP의 상기 길이는 상기 제1 광원의 상기 길이보다 더 클 수 있다.
상기 광 가이드 플레이트(LGP)는 유리, 폴리머, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 물질을 포함할 수 있다. 상기 LGP는 높은 광 투과율을 가지며 투명하고, 플렉서블 및 강성 디스플레이들 모두를 위하여 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 LGP는 강화된 유리를 포함하거나 강화된 유리로 형성된다. 이러한 유리는 이온 교환을 통해 화학적으로, 열적으로, 또는 화학적으로 및 열적으로 모두 강화된다. 상기 LGP는 약 0.01 mm 내지 약 6 mm 범위의 두께, 예를 들어, 약 0.01 mm 내지 약 0.6 mm, 약 0.01 mm 내지 약 0.7 mm, 약 0.01 mm 내지 약 1.6 mm, 또는 임의의 다른 적합한 범위의 두께를 갖는다. 상기 LGP는 약 100 mm의 최소 곡률 반경까지 동적으로 벤딩 가능하도록 구성된다. 예를 들어, 곡률 반경은 약 100mm 내지 약 10,000mm, 약 100mm 내지 약 5,000 mm, 약 100 mm 내지 약 4,000 mm, 약 100 mm 내지 약 3,000 mm, 약 100mm 내지 약 2,000 mm, 약 100mm 내지 약 1,000 mm, 약 100mm 내지 약 400mm, 약 200mm 내지 약 400 mm, 약 100 mm 내지 약 500 mm의 범위, 또는 다른 적절한 범위일 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 LGP는 강성 디스플레이 어플리케이션들을 위한 임의의 적합한 두께를 갖는 임의의 유리로 형성된다. 일부 실시예들에서, 상기 LGP는 플렉서블 및 강성 디스플레이 어플리케이션들 모두를 위하여 적합한 두께를 갖는 폴리머로 형성된다.
일부 실시예들에서, 상기 광 가이드 플레이트는 상기 제1 측벽 표면에 반대되는 제2 측벽 표면을 더 포함하고, 상기 백라이트 유닛은 상기 제2 측벽 표면에 근접하거나 접촉하며 상기 광 가이드 플레이트와 광학적으로 커플링된 제2 광원을 포함한다. 각 광원은 LCD 스크린 또는 LGP의 길이(즉, 더 긴 면)의 방향을 따라 배치된다. 제3 광원은 LCD 스크린 또는 LGP의 폭 방향을 따라 또한 배치된다. 이러한 구성은 LCD 스크린 또는 LGP의 길이 방향을 따라 배치되는 두 개의 광원들과 조합하여 사용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 각각의 광원은 복수의 이산적인 LED들을 포함한다. 각각의 이산적인 LED는 길이(PW)를 가지고, 상기 복수의 이산적인 LED들은 피치(P)를 갖는 반복적인 패턴으로 배치되고, PW/P의 비율이 0.5 내지 0.95의 범위(예를 들어, 0.75 내지 0.86)이다. 상기 피치(P)는 하나의 LED의 길이와 두 개의 인접한 LED들 사이의 갭을 포함한다.
일 측면에서, 본 개시는 디스플레이 장치를 제공하고, 이는 액정 디스플레이(LCD) 유닛; 및 여기에서 설명된 바와 같은 백라이트 유닛을 포함한다. 상기 LGP는 제1 주 표면, 상기 제1 주 표면에 반대되는 제2 주 표면, 및 상기 제1 주 표면과 상기 제2 주 표면 사이의 제1 측벽 표면을 갖는다. 제1 광원은 상기 제1 측벽 표면에 근접하거나 접촉하며 상기 광 가이드 플레이트와 광학적으로 커플링된다. 상기 LGP는 상기 LCD 유닛의 길이와 같은 치수보다 더 큰 길이와 같은 치수를 갖는다. 상기 제1 광원은 상기 LCD 유닛의 상기 길이보다 더 크거나 같은 길이를 갖는 치수를 갖는다. 상기 LGP의 상기 길이는 상기 제1 광원의 상기 길이보다 더 클 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 광 가이드 플레이트는 상기 LCD 유닛의 길이와 같은 치수보다 훨씬 더 큰 길이와 같은 치수를 갖고, 상기 광 가이드 플레이트는 하나 이상의 추가적인 LCD 유닛들을 비추도록(illuminate) 구성된다.
상기 광 가이드 플레이트(LGP)는 유리, 폴리머, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 물질을 포함하거나 형성된다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 상기 LGP는 화학적 또는 열적 강화된 유리를 포함하거나 형성된다. 상기 LGP는 약 0.01 mm 내지 약 0.7 mm 범위의 두께를 가지고, 약 500 mm 이하, 또는 약 100 mm 내지 약 500 mm의 최소 곡률 반경까지 동적으로 벤딩 가능하도록 구성된다. 상기 곡률 반경은 100 mm 내지 1,000 mm의 범위(예를 들어, 100 내지 400 mm 또는 200 내지 400 mm)일 수 있다. 광원과 측벽 표면 사이의 갭은 약 0.01 mm보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 광원은 LGP의 상기 측벽 표면과 직접 접촉할 수 있다.
일부 실시예들에서, 각각의 광원은 복수의 이산적인 LED들을 포함한다. 각각의 LED 는 길이(PW)를 갖는다. 상기 복수의 이산적인 LED들은 피치(P)를 갖는 반복적인 패턴으로 배치되고, PW/P의 비율이 0.5 내지 0.95의 범위(예를 들어, 0.75 내지 0.86)이다.
상기 디스플레이 장치는 광 추출부(light extractor), 반사부(reflector), 적어도 하나의 프리즘 필름, 터치 패널, 커버 렌즈, 및 이들의 조합들과 같은 하나 이상의 성분들을 더 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 설명된 것과 같은 디스플레이 장치는 유리로 형성된 LGP를 포함하고, 자동차 디스플레이 어플리케이션과 같은 임의의 적합한 분야에서 커브드 또는 플렉서블 디스플레이 어플리케이션들을 위하여 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 이러한 장치는 적어도 하나의 LCD 유닛 및 백라이트 유닛을 포함한다. 상기 백라이트 유닛은 LGP 및 제1 광원을 포함한다. 상기 LGP는 제1 주 표면, 상기 제1 주 표면에 반대되는 제2 주 표면, 및 상기 제1 주 표면과 상기 제2 주 표면 사이의 제1 측벽 표면을 갖는다. 제1 광원은 상기 제1 측벽 표면에 근접하거나 접촉한다. 상기 광 가이드 플레이트는 상기 적어도 하나의 LCD 유닛의 길이와 같은 치수보다 더 큰 길이와 같은 치수를 갖는다. 상기 제1 광원은 상기 적어도 하나의 LCD 유닛의 상기 길이와 같은 치수보다 더 크거나 같은 길이와 같은 치수를 갖는다. 상기 LGP는 유리로 형성된다. 일부 실시예들에서, 상기 LGP는 약 0.01 mm 내지 약 0.7 mm 범위의 두께를 갖는 유리를 포함하고, 약 100 mm의 최소 곡률 반경까지, 예를 들어 100 mm 내지 1,000 mm 또는 100 mm 내지 500 mm 범위의 최소 곡률 반경까지 동적으로 벤딩 가능하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 상기 광 가이드 플레이트는 상기 제1 측벽 표면에 반대되는 제2 측벽 표면을 더 포함하고, 상기 백라이트 유닛은 상기 제2 측벽 표면에 근접하거나 접촉하며 상기 LGP와 광학적으로 커플링된 제2 광원을 포함한다.
일부 실시예들에서, 각각의 광원은 복수의 이산적인 LED들을 포함하고, 이들은 피치(P)를 갖는 반복적인 패턴으로 배치되고, PW/P의 비율이 0.5 내지 0.95(예를 들어, 0.75 내지 0.86)의 범위이며, PW는 각각의 LED의 길이이다.
다른 측면에서, 본 개시는 여기에 설명된 백라이트 유닛의 제조 방법 또는 디스플레이 장치의 제조 방법을 제공한다. 이러한 디스플레이 장치의 제조 방법은 상기 LCD 유닛을 제공하는 단계, 상기 백라이트 유닛을 형성하는 단계, 상기 디스플레이 장치를 형성하도록 상기 LCD 유닛과 상기 백라이트 유닛을 조립하는 단계를 포함한다.
다른 측면에서, 본 개시는 여기에 설명된 백라이트 유닛의 사용 방법 또는 디스플레이 장치의 사용 방법을 제공한다. 이러한 방법은 상기 백라이트 유닛 내의 상기 광 가이드 플레이트가 플랫 위치로부터 또는 제1 곡률 반경으로부터 제2 곡률 반경까지 벤딩되도록 상기 디스플레이 장치를 벤딩하는 단계를 포함한다. 상기 제1 또는 제2 곡률 반경 중 하나는 약 100 mm 내지 약 1,000 mm의 범위(예를 들어, 100 내지 400 mm 또는 200 내지 400 mm)일 수 있다.
여기에 설명된 결과적인 백라이트 유닛과 결과적인 디스플레이 장치는 높은 휘도를 갖는다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 약 10 mA 내지 30 mA 범위의 전류에서, 상기 백라이트 유닛은 약 15,000 니트(nits) 내지 약 68,000 니트 범위의 휘도(luminance)를 가지고, 상기 디스플레이 장치는 약 1,000 니트 내지 약 4,700 니트 범위의 휘도를 갖는다. 훌륭한 밝기에 더하여, 상기 백라이트 및 디스플레이 장치는 열적 안정성과 같은 다른 성능을 갖는다.
본 개시에서 제공되는 제품들은 다양한 어플리케이션들에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 제품들은 플렉서블 백라이트를 포함하는 자동차 디스플레이들이고, 이는 동적 벤딩 및 일광 가독성이 가능한 유리 광 가이드 플레이트를 포함한다.
추가적인 특징들 및 이점들이 뒤따르는 상세한 설명에서 제시될 것이며, 부분적으로는 상세한 설명으로부터 해당 기술의 당업자들에게 즉각적으로 명백해지거나 첨부한 도면들뿐만 아니라 뒤따르는 상세한 설명, 청구항들을 포함하여 여기에서 설명되는 방법들을 실행함에 의해 인식될 것이다.
전술한 일반적인 설명 및 뒤따르는 상세한 설명은 모두 본 개시의 실시예들을 설명하며, 이들이 설명되고 청구화되는 바와 같이 여기에 개시된 실시예들의 속성 및 특성을 이해하기 위한 개요 또는 윤곽을 제공하기 위하여 의도되는 것임이 이해되어야 할 것이다. 첨부하는 도면들은 더 나아간 이해를 제공하기 위하여 포함되며, 본 명세서의 일부분 내에서 병합되고 일부분을 구성한다. 도면들은 본 개시의 다양한 실시예들을 도시하며, 상세한 설명과 함께 다양한 실시예들의 원리들 및 동작을 설명하도록 역할을 한다.
본 개시가 첨부하는 도면들과 결합하여 읽힐 때 뒤따르는 상세한 설명으로부터 가장 잘 이해된다. 통상적인 실시에 따라 도면들의 다양한 특징들이 치수에 맞춰질 필요가 없다는 것이 강조된다. 반대로 다양한 특징들의 치수들은 명확성을 위하여 임의의 확대되고 축소된다. 명세서 및 도면들을 통틀어 유사한 참조 부호들은 유사한 특징들을 가리킨다.
도 1a는 일부 실시예들에 따른 예시적인 플렉서블 디스플레이 장치를 나타내는 사시도이다.
도 1b는 일부 실시예들에 따른 광 가이드 플레이트(LGP) 및 하나의 광원을 포함하는 예시적인 백라이트 유닛을 갖는 예시적인 플렉서블 디스플레이 장치를 나타내는 평면도이다.
도 1c는 일부 실시예들에 따른 광 가이드 플레이트(LGP) 및 두 개의 광원들을 포함하는 예시적인 백라이트 유닛을 갖는 예시적인 플렉서블 디스플레이 장치를 나타내는 평면도이다.
도 1d는 일부 실시예들에 따른 도 1d의(A-A' 선을 따른) 예시적인 플렉서블 디스플레이 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2a는 일부 실시예들에 따른 예시적인 치수들을 갖는 예시적인 플렉서블 디스플레이 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2b는 일부 실시예들에 따른 도 2a의 예시적인 디스플레이 장치 내의 하나의 광원의 예시적인 부분의 확대도이다.
도 3은 일부 실시예들에 따른 예시적인 프로토타입 백라이트 유닛의 성능을 나타내는 단면도이다.
도 4는 수직 및 수평 방향들을 따라 도 3의 프로토타입 백라이트 유닛의 공간 휘도 분포를 나타낸다.
도 5a 내지 도 5c는 일부 실시예들에 따른 하나 또는 두 개의 광원들이 켜질 때의 예시적인 프로토타입 백라이트 유닛의 성능을 나타내는 단면도들이다.
도 6은 일부 실시예들에 따른 하나 또는 두 개의 광원들이 켜질 때의 중앙 수평 라인(B-B')을 따른 도 5a 내지 도 5c의(약 1.93의 LLED / LLCD 비율을 갖는) 프로토타입 백라이트 유닛의 공간 휘도 분포를 나타낸다.
도 7은 일부 실시예들에 따른 하나 또는 두 개의 광원들이 켜질 때의 중앙 수평 라인(B-B')을 따른 도 5a 내지 도 5c의(약 1의 LLED / LLCD 비율을 갖는) 프로토타입 백라이트 유닛의 공간 휘도 분포를 나타낸다.
도 8은 일부 실시예들에 따른 예시적인 광 가이드 플레이트의 곡률 반경을 변화시키는 데 사용되는 예시적인 장치를 나타내는 사시도이다.
도 9a 내지 도 9b는 일부 실시예들에 따른 예시적인 광 가이드 플레이트가 제1 곡률 반경(R1) 및 제2 곡률 반경(R2)을 가지며 동적으로 벤딩되는 것을 나타내는 단면도들이다.
도 10은 일부 실시예들에 따른 예시적인 디스플레이 장치의 예시적인 제조 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 11은 일부 실시예들에 따른 예시적인 디스플레이 장치의 예시적인 사용 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
예시적인 실시예들의 상세한 설명은 첨부되는 도면들과 연결하여 읽힐 것이 의도되고, 이는 전체 명세서의 일부분으로 인식되어야 한다. 상세한 설명에서, "하부", "상부", "수평", "수직", "위의", "아래의", "위로", "아래로", "탑", 및 "바닥" 뿐만 아니라 이들의 유도형(예를 들어, "수평으로", "하향의", "상향의", 등)은 논의되는 도면에서 설명되거나 도시되는 대로의 방향을 가리키는 것으로 이해되어야 한다. 이러한 상대적인 용어들은 설명의 편의성을 위한 것이며, 장치가 특정한 방향으로 구성되거나 작동해야 한다는 것을 요구하지 않는다. "연결되는" 및 "상호 접속되는"과 같은 부착, 커플링 등과 관련한 용어들은 구조물들이 직접적으로, 또는 개재되는 구조물들을 통하여 간접적으로 서로에 대하여 고정되거나 부착되는 관계를 가리킬 뿐만 아니라, 다르게 강조하여 표현되지 않는 한 이동 가능하거나 강성의 부착 또는 관계들 모두를 가리킨다.
이하에서 설명의 목적을 위하여, 아래에서 설명되는 실시예들은 대안의 변형들 및 실시예들을 가정할 수 있음이 이해되어야 한다. 또한 여기에 설명된 특정한 물품들, 조성물들, 및/또는 공정들은 예시적인 것이며 제한하는 것으로 인식되어서는 안된다는 것이 이해되어야 한다.
본 개시에서, 단수 형태들 "일", "하나의", 및 "상기"는 복수의 인용을 포함하며, 특정한 수치 값에 대한 인용은 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한 적어도 이러한 특정한 값을 포함한다. 값들이 선행어구 "약"의 사용에 의해 근사치들로 표현될 때, 특정한 값이 다른 실시예를 형성한다는 것이 이해될 것이다. 여기에서 사용되는 바와 같이, "약 X"(X가 수치 값일 때)는 바람직하게는 포함하는 방식으로 한정된 값의 ±10%를 가리킨다. 예를 들어, 문구 "약 8"은 바람직하게는 7.2 내지 8.8의 값을 포함하여 가리킨다. 존재하는 경우에, 모든 범위들은 포함적이며 조합 가능하다. 예를 들어, 범위 "1 내지 5"가 한정될 때, 한정되는 범위는 "1 내지 4", "1 내지 3", "1 내지 2", "1 내지 2 및 4 내지 5", "1 내지 3 및 5", "2 내지 5", 등의 범위들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 추가로, 대안들의 리스트가 긍정적으로 제공될 때, 이러한 리스트는 예를 들어 청구항들 내에서의 부정 한정에 의해서 임의의 대안들이 제외될 수 있는 것을 의미하는 것으로 해석될 수 있다. 예를 들어, 범위 "1 내지 5"가 한정될 때, 한정된 범위는 1, 2, 3, 4, 또는 5 중 임의의 것이 부정적으로 배제되는 경우들을 포함하는 것으로 이해될 수 있고, 따라서 "1 내지 5"의 한정이 "1 및 3 내지 5이지만, 2는 아닌", 또는 단순히 "2가 포함되지 않는" 것으로 이해될 수 있다. 여기에서 긍정적으로 한정된 임의의 성분, 구성요소, 속성, 또는 단계는, 이러한 성분들, 구성요소들, 속성들, 또는 단계들이 대안들로서 리스트되든지 또는 단독으로 한정되든지, 청구항들 내에서 강조하여 배제될 수 있다는 점이 의도된다.
자동차 디스플레이들은 곡선 커버 기판을 포함할 수 있는 커브드 폼 팩터(curved form factor)를 향하는 경향이 있다. 이러한 디스플레이들에서 사용되는 백라이트 유닛(BLU)은 플랫하거나 커브형일 수 있다. 커브드 커버 기판은 디스플레이를 자동차 인테리어 디자인 내로의 더욱 몰입형 통합을 위해 더 넓은 가능성들을 제공한다. 플랫한 커버 기판을 갖는 디스플레이들과 비교할 때, 커브드 디스플레이들은 특수한 물질들, 가공 장비 및 새로운 계측 기술을 필요로 한다. 자동차 산업의 높은 기술 사양 요구 사항을 충족시키기 위해 커브드 자동차 디스플레이들은 스트레스-유도된 코너 광 누설 및 코너 무라(corner mura)와 같은 기술적 문제점들에 직면한다. 한편, 커브드 디스플레이들은 백라이트의 높은 휘도 균일성 및 커브드 형상의 기계적 신뢰성을 유지해야 하며, 원하는 작은 두께 및 2차원(2D) 로컬 디밍 능력을 갖는 것으로 기대된다.
더욱 진보된 자동차 디스플레이들은 동적으로 벤딩 가능한 폼 팩터를 향해 이동하며, 이는 사용자의 선택에 따라 곡률 반경이 달라질 수 있음을 의미한다. 대조적으로, 위에서 언급된 커브드 폼 팩터는 고정된 곡률 반경만을 필요로 한다.
액정 디스플레이들(LCD)은 플랫하거나 커브형일 수 있다. 커브드 LCD들은 더 나은 적합성 측면에서 커브드 BLU로부터 이점을 갖는다. 커브드 BLU들은 광 가이드 필름(light guide film, LGF)이라고도 하는 플라스틱 광 가이드 플레이트(LGP)를 포함할 수 있다. GP 두께의 두께가 작을때, 예를 들어 0.7 mm보다 얇을 때, 플라스틱 LGP 기반의 BLU들은 플렉서블할 수 있다. 얇은 플라스틱 LGP는 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA) 또는 폴리카보네이트(PC)로 만들어 질 수 있다.
얇은 플라스틱 LGP 기반의 BLU들은, 높은 플럭스와 소형 LED들이 필요하기 때문에 자동차 디스플레이에 대한 높은 일광 가독성을 가능하게 하는 높은 휘도를 생성하지 않을 수 있다. 발광 다이오드들(LED)에서 발생하는 상당한 열은 플라스틱 LGP에서 휨(warpage)을 유발할 수 있다. 열적 영향을 줄이기 위해 LED 들과 플라스틱 LGP 사이의 갭이 충분히 크게 유지되고, 이는 낮은 광 커플링 효율 및 더 낮은 휘도를 유발한다.
반면에, 일광 가독성을 가능하게 하는 고휘도 BLU들은 2 mm 또는 3 mm보다 두꺼울 수 있는 두꺼운 플라스틱 LGP로 형성될 수 있다. 두꺼운 LGP들은 더 큰 LED들이 사용되는 것을 가능하게 하나, 이러한 두께들에서, LGP는 부서지기 쉽고(brittle) 동적 벤딩을 허용하도록 플렉서블하지 않다.
본 개시는 디스플레이 장치 내의 액정 디스플레이(LCD) 유닛을 위한 백라이트 유닛과, 결과적인 디스플레이 장치, 상기 백라이트 유닛 또는 디스플레이 장치의 제조 방법 및 사용 방법을 제공한다. 백라이트 및 결과적인 디스플레이 장치는 다른 애플리케이션에서 직면되는 난점들을 충족시키도록 제공된다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 본 발명은 동적 벤딩 및 일광 가독성을 갖는 유리 LGP를 포함하는 플렉서블 백라이트를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다. 관련 설명들은 오직 도시를 위한 것이다. 본 개시 내용에서 제공되는 제품들은 커브드 디스플레이 및 강성 디스플레이들을 위한 유리 기반 LGP를 포함할 수 있으며, 플렉서블 및 강성 디스플레이들 모두를 위한 폴리머 기반 LGP를 포함할 수 있다.
용어 "백라이트" 및 "백라이트 유닛"은 본 개시 내용에서 상호 교환적으로 사용된다. 다르게 강조하여 지시되지 않는 한, 여기에서 사용되는 "백라이트"또는 "백라이트 유닛"이라는 용어는 디스플레이의 뒷면으로부터 디스플레이를 비추는 디스플레이를 위한 광을 제공하는 장치 또는 조명의 형태를 포함하는 것으로 이해된다.
LGP는 투명하거나 실질적으로 투명하다. 여기에서 사용되는 바와 같이, "투명"이라는 용어는 LGP가 약 1 mm의 두께로, 스펙트럼의 가시 영역(400-700 nm)에서 약 85 %보다 큰 투과율(transmission)을 갖는 것으로 의도된다. 예를 들어, 예시적인 투명 LGP는 가시 광 영역에서, 예를 들어 약 90 % 초과, 약 95 % 초과, 또는 약 95% 초과, 이들 사이의 모든 범위 및 서브 범위들을 포함하여, 약 85 % 초과의 투과율을 가질 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, LGP는 가시 영역에서, 예를 들어 약 45 % 미만, 약 40 % 미만, 약 35 % 미만, 약 30 % 미만, 약 25% 미만, 또는 약 20 % 미만, 및 이들 사이의 모든 범위와 서브 범위들을 포함하여, 약 50 % 미만의 투과율을 가질 수 있다. 특정한 실시예들에서, 예시적인 LGP는 자외선(UV) 영역 (100-400 nm)에서 예를 들어 약 55 % 초과, 약 60 % 초과, 약 65 % 초과, 약 70 % 초과, 약 75 % 초과, 약 80 % 초과, 약 85 % 초과, 약 90 % 초과, 약 95 % 초과, 약 99 % 초과, 및 이들 사이의 모든 범위와 서브 범위들을 포함하여, 약 50 % 초과의 투과율을 가질 수 있다.
여기에서 사용된 "광학적으로 커플링된"이라는 용어는 2 개 이상의 구성 요소들 또는 장치가 광파 및/또는 광 신호를 전달하도록 상호 연결된다는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 예를 들어, 광원이 광 가이드 플레이트와 광학적으로 커플링될 때, 광원으로부터 방출된 광은 광 가이드 플레이트에 전달되거나 커플링된다.
다르게 강조하여 지시되지 않는 한, 여기에서 사용된 "유리 물품" 또는 "유리"의 용어는 전체적으로 또는 부분적으로 유리로 만들어진 임의의 물체를 포괄하는 것으로 이해된다. 유리 물품들은 모놀리식 기판들 또는 유리와 유리, 유리와 비-유리 물질들, 유리와 결정질 물질들, 및 유리와 유리-세라믹들(비정질 상 및 결정질 상을 포함하는)의 라미네이트들을 포함한다. 달리 명시되지 않는 한, 모든 유리 조성물들은 산화물 기준으로 몰 % (mol. %)의 관점에서 표현된다.
"스트레스 프로파일"은 강화된 유리 물품의 위치에 대한 스트레스의 플롯이다. 유리 물품이 압축 응력 하에 있는 압축 응력(compressive stress, CS) 영역은 제1 표면으로부터 물품의 압축 깊이(DOC)까지 연장된다. 중앙 인장 영역은 DOC로부터 유리 물품의 중앙 영역 내로 연장되고 유리 물품이 인장 응력 하에 있는 영역을 포함한다.
여기에서 사용되는 바와 같이, 압축 깊이(DOC)는 유리 물품 내의 응력이 압축으로부터 인장 응력으로 변화하는 깊이를 가리킨다. DOC에서, 응력은 양의(압축) 응력에서 음의(인장) 응력까지 교차하고, 따라서 0의 스트레스 값을 나타낸다. 기계 기술들에서 일반적으로 사용되는 규칙에 따르면, 압축은 음의 (<0) 스트레스로 표시되고 인장은 양의(> 0) 스트레스로 표시된다. 그러나 본 명세서를 통해 압축 응력(CS)과 중심 장력(CT)은 양수 또는 절대 값으로 표시되며, 즉, 여기에 언급된 바와 같이 CS = ｜CS｜이고 CT = ｜CT｜이다. 최대 중심 장력 (최대 CT) 또는 CTMAX)는 중심 인장 영역에서의 최대 인장 응력을 가리킨다. 최대 압축 응력 (최대 CS 또는 CTMAX)은 CS 영역의 최대 CS 스트레스를 가리킨다.
여기에서 사용되는 바와 같이 "교환의 깊이" "층의 깊이"(DOL), "층의 화학적 깊이" 및 "화학층의 깊이"는 상호 교환적으로 사용될 수 있고, 일반적으로 특정한 이온을 위하여 이온 교환 공정(ion exchange process, IOX)에 의해 촉진되는 이온 교환이 발생하는 깊이를 설명한다. DOL은 금속 산화물 또는 알칼리 금속 산화물 (예를 들어, 금속 이온 또는 알칼리 금속 이온)의 이온이 유리 물품 내로 확산하는 유리 물품 내의 깊이(즉, 유리 물품의 표면으로부터 내부 영역까지의 거리)를 나타내며, 여기에서 이온의 농도가 광선 방전-광학 방출 분광법(Glow Discharge - Optical Emission Spectroscopy, GD-OES)에 의해 결정되는 것과 같이 최소값에 도달한다. 일부 실시예들에서, DOL은 이온 교환(IOX) 공정에 의해 도입된 가장 느리게 확산하는 또는 가장 큰 이온의 교환 깊이로서 주어진다.
달리 명시되지 않는 한, CT와 CS는 메가 파스칼(MPa)로 표현되고, 두께는 밀리미터 단위로 표현되고, DOC 및 DOL은 마이크론(마이크로미터)으로 표현된다.
표면에서의 CS는 Orihara 산업 주식 회사(일본)에서 제조된 FSM-6000과 같은 상업적으로 이용 가능한 장비들을 사용하여 표면 응력 측정기(FSM)에 의해 측정된다. 표면 스트레스 측정은 유리의 복굴절(birefringence)과 관련된 스트레스 광학 계수(SOC)의 정밀한 측정에 의존한다. SOC는 ASTM 표준 C770-16에 기술된, "유리 스트레스-광학 계수의 측정을 위한 표준 테스트 방법"이라는 명칭의 절차 C (유리 디스크 방법)에 따라 측정되며, 이 문헌의 내용은 그 전체가 본원에 참조문헌으로 통합된다.
최대 CT 값은 본 기술에서 알려진 산란광 편광기(scattered light polariscope, SCALP)를 사용하여 측정된다.
DOC는 이온 교환 처리에 따라 FSM 또는 SCALP에 의해 측정할 수 있다. 칼륨 이온들을 유리 물품 내로 교환함에 의해 유리 물품 내에 응력이 생성되는 경우, FSM은 DOC를 측정하는 데 사용된다. 나트륨 이온을 유리 물품 내로 교환함으로써 응력이 생성되는 경우, SCALP는 DOC를 측정하는 데 사용된다. 칼륨과 나트륨 이온들 모두를 유리 내로 교환함에 의해 유리 물품내에 응력이 생성되는 경우, DOC는 SCALP에 의해 측정된다. 나트륨의 교환 깊이가 DOC를 가리키고, 칼륨 이온의 교환 깊이가 압축 응력의 크기의 변화(그러나 압축으로부터 인장으로의 응력 변화가 아닌)를 나타낸다고 믿어진다. 이러한 유리 물품들 내의 칼륨 이온의 교환 깊이(또는 DOL)는 FSM에 의해 측정된다.
굴절된 근거리장 (Refracted near-field, RNF) 방법이 또한 응력 프로파일의 속성들을 측정하는 데 사용될 수도 있다. RNF 방법이 이용될 때, SCALP에 의해 제공되는 최대 CT 값이 이용된다. 특히, RNF 방법으로 측정된 응력 프로파일은 힘 균형이 맞으며, SCALP 측정에서 제공되는 최대 CT 값으로 보정된다. RNF 방법은 "유리 샘플의 프로파일 특성 측정을 위한 시스템들 및 방법들 "이라는 명칭의 미국 특허 번호 제8,854,623호에서 설명되며, 이 문헌의 내용은 그 전체가 본원에 참조문헌으로 통합된다. 특히, RNF 방법은 기준 블록에 인접하게 유리 물품을 배치하는 단계, 1 Hz와 50 Hz 사이의 속도로 직교 편광들 사이에서 스위치된 편광 스위치된 광선을 생성하는 단계, 편광 스위치된 광선 내의 전력량을 측정하는 단계, 및 편관 스위치된 기준 신호를 생성하는 단계를 포함하고, 직교 편광들 각각에서의 측정된 전력량은 서로의 50 % 이내이다. 상기 방법은 유리 샘플 및 기준 블록을 통해 유리 샘플 내로 다른 깊이들에 대하여 편광 스위치된 광선을 송신하는 단계, 이후 릴레이 광학 시스템을 사용하여 신호 광 검출기로 상기 송신된 편광 스위치된 광선을 중계하는(relay) 단계를 포함하며, 상기 신호 광 검출기를 사용하여 편광 스위치된 검출기 신호를 생성한다. 상기 방법은 또한, 정규화된 검출기 신호를 형성하도록 상기 검출기 신호를 기준 신호로 분할하는 단계와 상기 정규화된 검출기 신호로부터 유리 샘플의 프로파일 특성을 결정하는 단계를 또한 포함한다.
도 1a 내지 3, 5 및 8 내지 9b에서, 유사항 항목들은 유사한 참조부호들에 의해 지시되고, 간결성을 위하여 앞선 도면들을 참조로 위에서 제공되는 구조의 설명들이 반복되지 않는다. 도 4, 도 6 및 도 7은 예시적인 장치들의 일부 성능을 도시한다. 도 10 및 도 11에 설명된 방법들은 도 10-11은 도 1a 내지 3, 5 및 8 내지 9b에 기재된 예시적인 구조를 참조하여 설명된다.
본 개시의 일 측면은 높은 휘도에 기인하여 일광 가독성을 가능하게 하는 고휘도를 제공하고 동적 벤딩 가능하여 사용자가 곡률을 변경하는 것을 허용하는 백라이트에 관한 것이다. 하나 이상의 실시예들에서, 백라이트는 또한 전력 절약 및 더 높은 동적 범위(dynamic range)를 위한 로컬 디밍(local dimming)이 가능하다.
백라이트의 실시예들은 계기 클러스터 디스플레이, 센터 스택 디스플레이, 헤드-업 디스플레이, 후방 시트 엔터테인먼트 디스플레이들 및 전자-미러 디스플레이를 포함하나 이에 한정되지 않는 전자 부품의 일부를 형성하는 자동차 디스플레이에서 사용될 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 백라이트 유닛은 다양한 표면 프로파일을 따를 수 있으며, 플렉서블 디스플레이 모듈을 형성하도록 플렉서블 LCD 및 플렉서블 커버 렌즈와 통합될 수 있다.
도 1a를 참조하면, 예시적인 디스플레이 장치(10)는 파선 박스로 강조 표시된 동적 벤딩 가능한 디스플레이(20) 및 백라이트(30)를 포함한다. LCD 디스플레이 유닛(50)을 포함하는 벤딩 가능한 디스플레이(20)는 일부 실시예들에서 센터 스택 자동차 디스플레이의 일부일 수 있다. 예시적인 디스플레이 장치(10)의 전면(16) 상에서, 전자 버튼들 또는 제어부(18)는 부분 또는 전체 디스플레이 장치(10)를 벤딩하거나, 및/또는 표시될 원하는 정보를 선택하는 데 사용될 수 있다. 제어부(18)를 누름에 의해 사용자의 선택에 따라, 벤딩 가능한 디스플레이(20) 또는 전체 디스플레이 장치(10)는 길이(또는 수직) 방향으로 벤딩될 수 있다. 디스플레이 유닛(예를 들어, LCD, OLED 등) 및 백라이트 이외에, 이러한 디스플레이 장치는 동적으로 벤딩 가능한 커버 기판을 필요로 한다.
도 1b 내지 도 1d를 참조하면, 예시적인 디스플레이 장치(60)(또는 62)는 백라이트 유닛(30) 및 LCD 유닛(50)을 포함한다. 백라이트 유닛(30)은 광 가이드 플레이트(LGP)(32) 및 광원(40)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 예시적인 디스플레이 장치(60)(또는 62)는 도시된 목적을 위해 점선 영역에서 강조된 적어도 하나의 동적 벤딩 가능한 디스플레이(20)를 포함할 수 있다. 전체 장치가 동적으로 벤딩 가능할 수 있다. 도 1b에 도시된 예시적인 디스플레이 장치(60) 및 도 1c에 도시된 예시적인 디스플레이 장치(62)는 여기에 설명된 바와 같이 광원(40)의 수 및 위치를 제외하고는 동일하다.
LGP(32)는 제1 주 표면(32a), 제1 주 표면(32a)에 반대되는 제2 주 표면(32b), 제1 주요 표면(32a)과 제2 주 표면(32b) 사이의 제1 측벽 표면(32c)을 갖는다. 제1 광원(40)은 제1 측벽 표면(32c)과의 근접하여 또는 접촉하며, LGP(32)와 광학적으로 커플링된다.
도 1b를 참조하면, 예시적인 디스플레이 장치(60)에서, 제1 광원(40)은 일부 실시예들에서 LGP(32)의 폭(또는 수평) 방향을 따라 배치될 수 있다. 도 1c를 참조하면, 2 개의 광원들(40)이 사용된다. LGP(32)는 제1 측벽 표면에 대향하는 제2 측벽 표면(32c)을 더 포함한다. 백라이트 유닛(30)은 제2 측벽 표면(32c)에 접촉하여 또는 근접하여 LGP와 광학적으로 커플링된 제2 광원(40)을 포함한다. 각각의 광원(40)은 LGP(32)의 2 개의 대향하는 측벽 표면들(32cc) 각각과 접촉하거나 인접하여 배치된다. 각 광원(40)은 LGP(32) 또는 LCD 스크린 또는 유닛(50)의 길이(즉, 더 긴 면) 방향 또는 폭 방향을 따라 배치된다. 도 1b 및 도 1c의 구성들은 LCD 유닛(50)의 크기 및 배향에 따라 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 다르게 강조하여 지시되지 않는 한, 제1 광원(40)에 대한 설명은 제2 또는 제3 광원과 같은 다른 광원에도 적용된다.
광원(40)은 발광 다이오드들(LED)을 포함하며, 일부 실시예들에서 LED 스트립일 수 있다. 광원(40)은 또한 일부 실시예들에서 OLED들 및 형광체 광을 포함할 수 있다. 광원(40)은 예를 들어 무기 또는 유기 접착제를 사용하여 LGP(32)에 기계적으로 커플링되거나 LGP(32) 상에 실장될 수 있다. 예를 들어, 에폭시, 실리콘 또는 폴리이미드와 같은 폴리머는 광원(40)을 LGP(32) 상으로 접합시키기 위해 사용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 광원(40)과 LGP(32)의 측벽 표면(32c) 사이의 갭은 약 0.01 mm 미만일 수 있다. 광원은 일부 실시예들에서 LGP(32)의 측벽 표면과 직접 접촉할 수 있다. LGP(32)가 얇은 강화 유리로 형성될 때, LGP(32)는 광원(40)이 LGP(32)에 가깝게 또는 접촉할 때도 임의의 가능하게 발생하는 열을 방출하거나 견딜 수 있다. 따라서, LGP(32)의 밝기가 현저하게 향상된다.
도 1d를 참조하면, 디스플레이 장치(60 또는 62)는 광 추출부(33), 반사부(31), 디퓨저 시트(34), 적어도 하나의 프리즘 필름(36), 터치 패널(52), 커버 렌즈(54), 및 이들의 임의의 조합과 같은 하나 이상의 성분들을 더 포함할 수 있다. 우수한 투명도를 갖는 광 추출부 및 패터닝된 미세 구조물은 광 균일성을 향상시키기 위하여 LGP(32)의 제1 및/또는 제2 주 표면 상에 선택적으로 코팅되거나 인쇄될 수 있다. 일부 실시예들에서, LGP(32)는 다른 코팅이 없는 한 층이다. 도 1d에 도시된 바와 같이, 반사부(또는 하부 반사부)(31)는 LGP(32)를 향해 빛을 다시 반사시키기 위해 LGP(32) 아래에 배치될 수 있다. 디퓨저 시트(34) 및 적어도 하나의 프리즘 필름(36)(예를 들어, 2 개의 프리즘 필름들(36a, 36b))은 LGP(32) 위에 및 디스플레이 유닛(50)(예를 들어, LCD) 아래에 배치될 수 있다. 터치 패널(52)은 디스플레이 유닛(50) 위에 배치될 수 있다. 커버 렌즈(54)는 터치 패널(52) 위에 배치된다. 도 1d에 도시된 이들 구성 요소들은 서로 접촉하거나 접촉하지 않고 함께 스택될 수 있다. 다른 실시예들에서, LGP(32)는 광 추출부(33)가 이루어지는 추가 층을 갖는다. 추가 층은 광 추출부(33)와 LGP(32) 사이의 향상된 접착력과 같은 이점들을 제공할 수 있다.
광 가이드 플레이트(LGP)(32)는 유리, 폴리머 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 물질로 구성되거나 이루어질 수 있다. LGP(32)는 높은 광 투과율을 가지며 투명하고, 플렉서블하고 강성 디스플레이 모두를 위하여 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, LGP(32)는 강화된 유리로 구성되거나 이루어진다. 이러한 유리는 이온 교환을 통해 화학적으로, 열적으로, 또는 화학적으로 및 열적으로 강화된다. LGP(32)는 예를 들어 약 0.01 mm 내지 약 0.7 mm, 또는 약 0.01 mm 내지 약 1.6 mm, 또는 임의의 다른 적절한 범위인 약 0.01 mm 내지 약 6 mm 범위의 두께를 갖는다. LGP(32)는 약 100 mm의 최소 곡률 반경까지 동적으로 벤딩 가능할 수 있도록 구성된다. 곡률의 최대 반경은 LGP가 플랫할 때 무한대일 수 있다. 일부 실시예들에서, 이들의 곡률 반경은 예를 들어 약 100 mm 내지 약 400 mm, 약 200 mm 내지 약 400 mm, 또는 임의의 다른 적절한 범위인 약 100 mm 내지 약 1,000 mm의 범위일 수 있다.
도 2a를 참조하면, 일부 실시예들에서, LGP(32)는 LCD 유닛의 길이와 같은 치수보다 큰 길이와 같은 치수를 갖는다. LCD 유닛의 치수 또는 크기는 미리 결정될 수 있다. 예를 들어, LCD 유닛(50)의 길이에 대한 LGP(32)의 길이의 비율은 1.2 이상이다. 이러한 비율 범위의 예시들은 1.2 내지 3, 2 내지 3, 3 내지 5, 또는 임의의 적절한 범위를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. LGP(32)는 하나의 LCD 유닛(50)의 크기보다 훨씬 큰 크기를 가질 수 있다. LGP는 일부 실시예들에서 2 개 이상의 LCD 유닛들을 조명하는데 사용될 수 있다. 광원(40)은 LCD 유닛의 길이와 같은 치수보다 크거나 같은 길이와 같은 치수를 갖는다. 일부 실시예들에서, LGP(32)의 길이는 광원(40)의 길이보다 클 수 있다. 일부 실시예들에서, LGP(32)는 하나 이상의 추가의 LCD 유닛들 조명하는 형상 및 크기를 갖는다. LGP(32)의 길이는 광원(40)의 길이보다 훨씬 클 수 있다.
이러한 치수 관계는 플렉서블한 백라이트들과 강성의 백라이트들 모두에 적용된다. 일부 실시예들에서, LGP(32)는 플렉서블 백라이트에 대해 기술된 바와 같이 얇은 강화 유리를 갖는 임의의 유리로 이루어지거나 강성 디스플레이 어플리케이션들에 적합한 두께를 갖는다. 일부 실시예들에서, LGP(32)는 플렉서블 및 강성의 디스플레이 어플리케이션 모두에 적합한 두께를 갖는 폴리머로 형성된다.
도 2a는 LED들의 길이인 LLED와 LGP의 길이 및 폭인 LLGP 및 WLGP를 포함하고, LCD의 길이 및 폭인 LLCD 및 WLCD와 LED 패키지 폭 및 LED 피치가 PW 및 P인 다양한 치수들의 정의를 나타낸다. 일부 실시예들에서의 비교 백라이트에서, LGP는 길이 및 폭 모두에서 대응되는 디스플레이보다 약간 더 크고, 예를 들어 LED 광이 균일하게 혼합될 수 있도록 단지 몇 밀리미터 더 크다. LED가 인접하지 않는 LGP의 에지들에 반사 테이프들을 선택적으로 적용할 수 있다. 도 2a에 도시된 백라이트에서, LGP는 LCD보다 상당히 더 클 수 있고, 이는 다수의 디스플레이들이 단일 LGP에 의해 조명될 수 있게 한다. 예를 들어, LLGP/LLCD
Figure pct00001
2.9이다. LED의 길이는 LCD의 길이보다 크거나 같을 수 있고, 즉 LLED/LLCD ≥ 1일 수 있다.
도 2b를 참조하면, 일부 실시예들에서, 각 광원(40)은 복수의 발광 다이오드들(LED)을 포함한다. 각 LED는 길이(PW)를 갖는다. 복수의 LED들은 피치(P)를 갖는 반복적인 패턴으로 배치된다. Pw/P의 비율은 0.5 내지 0.95 (예를 들어, 0.75 내지 0.86)의 범위일 수 있다. 피치(P)는 하나의 LED의 길이와 두 개의 인접한 LED들 사이의 갭을 포함한다.
LGP를 위한 유리 물품의 선택은 백라이트(30)의 동적 벤딩 가능성을 추진한다. 예를 들어, 하나 이상의 실시예들에서, LGP(32)에 대한 유리 물품의 두께는 제1 곡률 반경에서 제2 곡률 반경까지 LGP의 동적 벤딩을 허용하며, 제2 곡률 반경은 약 100 mm 이상(예를 들어, 약 100 mm 내지 약 10000 mm, 약 100 mm 내지 약 5000 mm, 약 100 mm 내지 약 4000 mm, 약 100 mm 내지 약 3000 mm, 약 100 mm 내지 약 2000 mm, 약 100 mm 내지 약 1000 mm, 약 100 mm 내지 약 1500 mm, 약 100mm 내지 약 1250 mm, 약 100mm 내지 약 1000 mm, 약 100 mm 내지 약 750 mm, 약 100 mm 내지 약 500 mm, 약 100 mm 내지 약 250 mm, 약 100mm 내지 약 200 mm, 약 150 mm 내지 약 1500 mm, 약 200 mm 내지 약 1500 mm, 약 1000 mm 내지 약 400 mm, 약 200 mm 내지 약 400 mm, 약 300mm 내지 약 1500mm, 약 400mm 내지 약 1500 mm, 약 500mm 내지 약 1500 mm, 약 750 mm 내지 약 1500 mm, 약 1000 mm 내지 약 1500 mm, 약 1250 mm 내지 약 1500mm)이다. 하나 이상의 실시예들에서, 유리 물품의 두께는 광원과의 효과적인 광학 커플링을 허용한다.
예시적인 유리들은 알루미노 실리케이트, 알칼리 알루미노 실리케이트, 보로실리케이트, 알칼리-보로실리케이트, 알루미노보로실리케이트, 알칼리-알루미노보로실리케이트 및 다른 적절한 유리들을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
하나 이상의 실시예들에서, LGP(32)에 대한 유리 물품이 강화된다. 하나 이상의 실시예들에서, 유리 물품은 압축 응력 영역 및 인장 응력을 나타내는 중앙 영역을 생성하기 위해 물품의 부분들 사이의 열팽창 계수의 불일치를 이용하여 기계적으로 강화될 수 있다. 일부 실시예들에서, 유리 물품은 유리 전이보다 높은 온도까지 유리를 가열하고 이후 급속히 담금질함에 의해 열적으로 강화될 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, LGP(32)를 위한 유리 물품은 이온 교환에 의해 화학적으로 강화될 수 있다. 이온 교환 공정에서, 유리 물품의 표면에서의 또는 근처의 이온들은 동일한 원자가 또는 산화 상태를 갖는 더 큰 이온으로 대체되거나 교환된다. 유리 물품이 알칼리 알루미노 실리케이트 유리를 포함하는 실시예들에서, 물품의 표면층 내의 이온들 및 더 큰 이온들은 Li+, Na+, K+, Rb+, 및 Cs+와 같은 1가 알칼리 금속 양이온을 포함한다. 대안 적으로, 표면층 내의 1가 양이온들은 Ag+ 등과 같은 알칼리 금속 양이온 이외의 1가 양이온으로 대체될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 유리 물품 내로 교환된 1가 이온들(또는 양이온들)은 응력을 발생시킨다.
이온 교환 공정들은 유리 물품 내의 작은 이온들과 교환되도록 더 큰 이온들을 함유하는 하나 이상의 용융 염 배스들 내에 유리 물품을 침지시킴에 의해 수행될 수 있다. 수성 염 배스들이 또한 이용될 수 있음을 알아야 한다. 또한, 배스(들)의 조성물은 하나 이상의 유형의 더 큰 이온(예를 들어, Na+ 및 K+) 또는 단일의 더 큰 이온을 포함할 수 있다. 당업자는, 배스 조성물 및 온도, 침지 시간, 염 배스(또는 배스들) 내로의 유리 물품의 침지 수, 다수의 염 배스들의 사용, 어닐링, 세척 등과 같은 추가 단계들을 포함하나 이에 한정되지 않는 이온 교환 공정을 위한 변수들이 일반적으로 유리 물품의 조성(물품의 구조 및 존재하는 임의의 결정상들을 포함하여) 및 강화로부터 유래하는 원하는 CS, DOC 및 CT 값들에 의해 결정된다는 점을 인식할 것이다. 예시적인 용융 배스 조성물은 더 큰 알칼리 금속 이온의 질산염들, 황산염들 및 염?d물들을 포함할 수 있다. 전형적인 질산염들은 KNO3, NaNO3, LiNO3, NaSO4 및 이들의 조합을 포함한다. 용융 염 배스의 온도는 전형적으로 약 380 ℃ 내지 약 450 ℃의 범위이고, 침지 시간은 유리 물품 두께, 배스 온도 및 유리(또는 1가 이온) 확산도에 따라 약 15 분에서 약 100 시간까지의 범위이다. 그러나, 전술한 것과는 다른 온도들 및 침지 시간들이 또한 사용될 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, LGP(32)를 위한 유리 물품은 약 370 ℃ 내지 약 480 ℃의 온도를 갖는 100% NaNO3, 100% KNO3, NaNO3 및 KNO3 의 혼합물의 용융 염 배스 내에 침지될 수 있다. 일부 실시예들에서, 유리 물품은 약 1 중량 % 내지 약 99 %의 KNO3 및 약 1 % 내지 약 99 %의 NaNO3을 포함하는 용융 혼합 염 배스에 침지될 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 유리 물품은 제1 배스에 침지된 후, 제2 배스에 침지될 수 있다. 제1 및 제2 배스들은 서로 다른 조성물 및/또는 온도를 가질 수 있다. 제1 배스 및 제2 배스 내의 침지 시간들은 달라질 수 있다. 예를 들어, 제1 배스 내의 침지는 제2 배스 내의 침지보다 길어질 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 유리 물품은 420 ℃ (예를 들어, 약 400 ℃ 또는 약 380 ℃)보다 낮은 온도를 갖는 NaNO3 및 KNO3 (예를 들어, 49 % / 51 %, 50 % / 50 %, 51 % / 49 %)를 포함하는 혼합 염 배스 내에 약 5 시간 미만, 또는 심지어 약 4 시간 이하 동안 침지될 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 유리 물품은 430 ℃의 온도를 갖는 제1 혼합된 용융 염 배스(예를 들어, 75 % KNO3 / 25 % NaNO3)에 침지되고, 이후 더 짧은 기간(예를 들어, 약 4 시간) 동안 제1 혼합 용융 염 배스보다 낮은 온도를 갖는 KNO3의 제2 순수 용융 염 배스 내에 침지될 수 있다.
이온 교환 조건들은 "스파이크"를 제공하거나 결과적인 유리 물품의 표면에서 또는 근처에서 응력 프로파일의 기울기를 증가시키기 위해 조정될 수 있다. 스파이크는 더 큰 표면 CS 값을 초래할 수 있다. 이 스파이크는 여기에서 설명되는 유리 물품들에 사용되는 유리 조성물의 고유한 특성들로 인해, 단일 조성물 또는 혼합 조성물을 갖는 배스(들)를 갖는 단일 배스 또는 다수의 배스들에 의해 달성될 수 있다.
하나 이상의 1가 이온이 유리 물품 내로 교환되는 하나 이상의 실시예들에서, 상이한 1가 이온들은 유리 물품 내의 상이한 깊이들까지 교환될 수 있다(그리고 상이한 깊이들에서 유리 물품 내에 상이한 크기의 응력들을 생성한다). 응력 생성 이온들의 결과적인 상대적 깊이들이 결정될 수 있고, 응력 프로파일의 상이한 특성들을 유발할 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 유리 물품은 약 200MPa 내지 약 1000 MPa 범위의(예를 들어, 약 300MPa 내지 약 1000 MPa, 약 400MPa 내지 약 1000 MPa, 약 500MPa 내지 약 1000 MPa, 약 600 MPa 내지 약 1000 MPa, 약 700MPa 내지 약 1000 MPa, 약 800MPa 내지 약 1000 MPa, 약 300MPa 내지 약 900 MPa, 약 300 MPa 내지 약 800 MPa, 약 300MPa 내지 약 700 MPa, 약 300MPa 내지 약 600MPa, 약 300MPa 내지 약 500 MPa, 또는 약 300MPa 내지 약 400 MPa)의 표면 CS를 갖는다. 전술한 CS 값은 주 표면에서 측정될 수 있거나 CS 영역 내에서 주 표면으로부터 일 깊이에서 발견될 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, CTMAX 크기는 약 80MPa 이하, 약 78MPa 이하, 약 76MPa 이하, 약 75 MPa 이하, 약 74MPa 이하, 약 72 MPa 이하, 약 70 MPa 또는 약 68MPa 이하, 약 66MPa 이하, 약 65MPa 이하, 약 64MPa 이하, 약 62 MPa 이하, 약 60MPa 이하, 약 58 MPa 이하, 약 56MPa 이하, 약 55MPa 이하, 약 54MPa 이하, 약 52 MPa 이하, 또는 약 50 MPa 이하이다. 하나 이상의 실시예들에서, CTMAX 크기는 약 40MPa 내지 약 80 MPa, 약 45MPa 내지 약 80MPa, 약 50 MPa 내지 약 80 MPa, 약 55 MPa 내지 약 80 MPa, 약 60MPa 내지 약 80MPa, 약 65MPa 내지 약 80MPa, 약 70 MPa 내지 약 80 MPa, 약 40MPa 내지 약 75 MPa, 약 40 MPa 내지 약 70 MPa, 약 40 MPa 내지 65 MPa, 약 40MPa 내지 약 60 MPa, 약 40MPa 내지 약 55 MPa, 또는 약 40 MPa 내지 약 50 MPa 범위이다. 하나 이상의 실시예들에서, 전술한 CTMAX 의 크기의 범위는 유리 물품이 실질적으로 플랫한 구성에 있을 때(예를 들어, 유리 물품이 약 5 000 mm보다 큰 곡률 반경을 갖는 경우, 또는 약 10,000 mm보다 큰 곡률을 갖는 경우) 존재한다.
하나 이상의 실시예들에서, LGP(32)의 유리 물품은 약 0.6 mm 이하 (예를 들어, 약 0.1 mm 내지 약 0.6 mm, 약 0.2 mm 내지 약 0.6 mm, 약 0.25 mm 내지 약 0.6 mm, 약 0.3 mm 내지 약 0.6 mm, 약 0.4 mm 내지 약 0.6 mm, 약 0.5 mm 내지 약 0.6 mm, 약 0.1 mm 내지 약 0.55 mm, 약 0.1 mm 내지 약 0.5 mm, 약 0.1mm 내지 약 0.5 mm, 0.1 mm 내지 약 0.4 mm, 또는 약 0.1 mm 내지 약 0.3 mm)의 두께를 가질 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 유리 물품은 약 0.55 mm의 두께를 갖는다.
하나 이상의 실시예들에서, LGP(32)의 유리 물품은 광을 추출하고 타겟된 균일성을 만족시키기 위하여 유리 물품 상에 배치된 광 추출부들을 포함한다.
일 예시에서, 광원(40) 또는 복수의 광원들(42)으로부터 방출된 광은 LGP(32) 내로 커플링된다. 하나 이상의 실시예들에서, 광원(40) 또는 복수의 광원들(42)은 LED들을 포함한다. 하나 이상의 실시예들에서, 광원(40) 또는 복수의 광원들(42)은 각각 20 mA의 전류에서 약 18 루멘(lumens)을 발산하며, 발산 높이가 약 0.46 mm이다. 최대 전류는 30 mA이다. 따라서, 광원(40)과 LGP(32) 사이의 갭이 실제로 가능한 한 작게 형성될 수 있음을 감안할 때, 광원(40) 또는 복수의 광원들(42)로부터 발산된 광의 대부분은 LGP의 유리 물품 내로 커플링될 수 있다. 예를 들어, 플라스틱 LGP와 달리 유리 LGP가 고온 및/또는 높은 습도로 인한 휨이 발생하지 않기 때문에 갭은 0.01 mm 이하일 수 있다. 20 mA의 전류에서 9 루멘 이상을 발산하는 LED들도 사용할 수 있다.
강화된 유리는 플렉서블 광 가이드 플레이트로서 소다라임 유리보다 더 우수하다. 1.1 mm 두께의 소다라임 유리, 및 동일한 에지 마감을 갖는 1.1 mm 두께의 강화 유리 IOX-GG 에 대한 ASTM 표준 C-158을 따르는 4 점 벤딩 테스트에 기초한다. 계산된 벤딩 반경 또는 곡률 반경이 약 420 mm 인 것에 기초할 때, 소다라임 유리에 대한 벤딩 강도는 90.6 MPa이다. 강화된 유리 IOX-GG의 경우, 계산된 벤딩 반경 또는 곡률 반경이 약 54 mm인 것에 기초할 때, 벤딩 강도는 707 MPa였다. 강화된 유리는 100 mm 이상의 곡률 반경을 가지며 벤딩될 수 있다.
일부 실시예들에서, LGP(32)는 적어도 하나의 폴리머로 제조된다. 적합한 폴리머 물질의 예로는 고리형 올레핀 코폴리머들, 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA)와 같은 폴리아크릴레이트, 폴리카보네이트(PC), 폴리이미드, 실리콘, 플루오로 실리콘, 비정질 플루오로폴리머 임의의 다른 적합한 폴리머들, 및 이들의 임의의 조합을 포함하나 이에 한정되지는 않는다. 폴리에스테르의 예시로는 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 이들의 임의의 조합을 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다. 일부 실시예들에서, LGP(32)는 유리 및 적어도 하나의 폴리머의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 폴리머는 유리 기반 LGP의 표면 상에 코팅되거나, 광 추출부들로서 패턴으로 형성될 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 설명된 바와 같은 디스플레이 장치(60 또는 62)는 유리로 형성된 LGP를 포함하며, 자동차 디스플레이 어플리케이션과 같은 임의의 적절한 분야에서 커브드 또는 플렉서블 디스플레이 어플리케이션들을 위해 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 이러한 장치는 적어도 하나의 LCD 유닛(50) 및 백라이트 유닛(30)을 포함한다. 백라이트 유닛(30)은 LGP(32) 및 제1 광원(40)을 포함한다. LGP(32)는 제1 및 제2 주 표면(32a, 32b) 사이의 제1 측벽(32c)을 갖는다. 제1 광원(40)은 제1 측벽 표면(32c)과 접촉하거나 근접하게 위치한다. LGP(32)는 적어도 하나의 LCD 유닛(50)의 길이와 같은 치수보다 큰 길이와 같은 치수를 갖는다. 광원(40)은 적어도 하나의 LCD 유닛(50)의 길이보다 크거나 같은 치수를 갖는다. LGP(32)는 유리로 형성되며, 약 0.01 mm 내지 약 0.7 mm 범위의 두께를 가질 수 있다. LGP(32)는 약 100 mm의 최소 곡률 반경 및 무한의 최대 곡률 반경까지 동적으로 벤딩 가능할 수 있도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 그 곡률 반경은 100 mm 내지 1,000 mm의 범위일 수 있다. 일부 실시예들에서, LGP(32)는 제2 측벽 표면(32c)을 더 포함하고, 백라이트 유닛(30)은 제2 측벽 표면에 접촉 또는 근접하여 LGP(32)와 광학적으로 커플링된 제2 광원(40)을 포함한다. 제1 및 제2 측벽 표면들(32c)은 서로 대향한다.
일부 실시예들에서, 각 광원(40)은 0.5 내지 0.95(예를 들어, 0.7 내지 0.86) 범위의 Pw/P 의 비율을 가지며, 피치(P)를 갖는 반복 패턴으로 배치된 복수의 이산적인 LED(42)를 포함한다. 여기서 PW는 각 LED의 길이이다. 일부 실시예들에서, 비율 Pw/P 는 0.6 내지 0.95의 범위일 수 있다. 일부 실시예들에서, Pw/P 의 비율은 보다 높은 광 플럭스를 제공하도록 실제로 1에 가능한 가깝게 하는 것이 바람직하다. 다른 실시예들에서, Pw/P 의 비율은 일부 어플리케이션들을 위하여 충분한 광 플럭스가 가능할 때 0.6만큼 작을 수 있다.
여기에서 설명된 바와 같이 백라이트 유닛(30) 및 결과적인 디스플레이 장치(62)는 높은 휘도를 갖는다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 25℃의 주위 온도에서 약 10 mA에서 30 mA의 범위의 전류에서, 백라이트 유닛(30)은 약 15,000 니트 내지 약 68,000 니트 범위의 휘도를 가지며, 예시적인 디스플레이 장치(62)는 약 1,000 니트 내지 약 4,700 니트 범위의 휘도를 갖는다.
특정 이론에 의해 구속되지 않고, 적어도 몇몇 요인들이 백라이트 유닛(30) 및 결과적인 디스플레이 장치(62)의 고휘도에 기여한다. 이러한 요인들은 다음을 포함한다: (1) 여기에서 설명된 LGP(32), 예를 들어 강화된 유리를 포함하는 LGP의 화학적 조성물, 구조 및 기계적 강도; (2) 여기에서 설명된 LGP의 두께, 예를 들어 유리 기반 LGP의 두께 범위; (3) 여기에서 설명된 유리 기반 LGO와 같은 LGP(32)의 열 공차 또는 열 완화성; (4) 여기에서 설명된 LGP (30), 광원(40) 및 디스플레이 유닛(50)과 같은 부품의 상대적 크기 및 치수들; 및 (5) 여기에서 설명된 개별 광원 치수에 피치 치수의 비율. 이러한 요인들은 모든 것을 포함하지는 않으며, 단독으로 또는 임의의 조합으로 활용할 수 있다.
실험예들 및 성능:
도 1c-1d 및 도 2a-2b를 참조하면, 유리 기반 LGP(32)를 갖는 벤딩 가능한 백라이트(30)의 프로토타입이 형성되었다. 이러한 백라이트는 높은 밝기 및 동적 벤딩 가능성을 제공한다. 유리 LGP 기반 백라이트는 2 개의 핵심 구성 요소들을 포함한다: 광 추출부들을 갖는 LGP(32)을 형성하는 플렉서블 유리 물품과 높은 밝기를 갖는 LED들과 같은 2 개의 광원들(40). 각 광원(40)은 LGP(32)의 길이 방향의 각 측면 상에 배치된다. 광원(40)으로서 LED들로부터의 광은 LGP(32) 내로 에지-커플링되고 후속적으로 외부로 추출된다. 도 1d에 도시된 것과 같이, 백라이트(30)는 또한 LGP(32) 아래의 하부 반사부(31) 및 LGP 상의 디퓨저 시트(34) 및 2 개의 프리즘 필름들(36)을 포함한다.
LGP를 위한 유리의 선택은 중요하다. 유리의 두께는 200 mm 또는 100 mm의 곡률 반경을 허용할 정도로 충분히 작고 LED 광이 효과적으로 커플링되어 들어오도록 충분히 커야 한다. 강화된 유리는 동적 벤딩을 유지하는 데 도움을 준다. 프로토타입들에서, 유리 LGP는 0.55 mm의 두께를 갖는 강화된 유리로 제조된다. 이러한 유리는 향상된 고유 손상 저항성, 사용후 향상된 유리 강도, 높은 에지 강도, 스크래치 및 날카로운 접촉 손상에 대한 높은 표면 저항성, 및 우수한 표면 품질을 갖도록 설계된다. 유리는 200 mm의 반경까지 벤딩 가능할 수 있다. 유리 LGP 에지의 마감도 또한 중요하다. 유리 절단 중에 생성된 결함들을 제거하기 위해 4 개의 측벽을 연마하는 것이 중요하다. 일 실시예들에서, 측벽은 곧게 또는 플랫하도록 연마되고; 플랫한 측벽은 광 커플링 효율에 유리하다. 다른 실시예들에서, 측벽들은 라운드되도록 연마되고; 라운드된 측벽들은 기계적 강도에서 유리하다.
광을 추출하고 타겟 균일성을 충족시키도록 광 추출부들(33)은 유리 LGP 상에 인쇄된다. 광원들로 사용되는 LED들의 경우 각 LED는 20 mA의 전류에서 약 18 루멘을 발산하고, 발산 높이가 약 0.46 mm이다. 최대 전류는 30 mA이다. 따라서, LED들과 LGP 사이의 갭이 실제로 가능한 한 작게 형성될 수 있음을 감안할 때, LED들로부터 발산된 광의 대부분은 0.55 mm 두께의 유리 LGP 내로 커플링될 수 있다. 플라스틱 LGP와 달리 유리 LGP는 고온 및/또는 높은 습도로 인한 휨이 발생하지 않기 때문에 갭은 0.01mm 이하일 수 있다. 광 추출부(33)는 Mimaki로부터 입수 가능한 LH-100 UV 경화형 백색 잉크와 같은 백색 잉크로 잉크젯 인쇄된다. 다른 적합한 물질들이 또한 사용될 수 있다. 스크리닝 인쇄와 같은 다른 적절한 제조 방법들 또한 광 추출부들을 형성하는데 사용될 수 있다.
LED 바는 타겟 디스플레이에 대해 높은 휘도를 제공하도록 설계된다. 비율 LLED/LLCD
Figure pct00002
1.93이다. 표 1은 백라이트의 치수들을 요약한 것이다.
　 WLGP LLGP LLED WLCD LLCD Pw P
단위: mm 150 440 294 152.4 91.44 4.2 4.9
프로토타입 백라이트의 백라이트 균일성 및 휘도가 측정되었다. 도 3은 플랫할 때 프로토타입 백라이트의 사진을 도시한다. LED들의 양 세트들이 켜져 있다. 광 추출 패턴의 길이 및 폭, LP 및 WP 은 각각 LCD의 크기보다 약간 더 크다. 광 추출 패턴은 광 추출부들의 패턴을 지칭하며, 여기에서 광 추출부들의 밀도가 변화한다. 특히, 광 추출부들의 밀도는 LED들로부터 측정된 거리에 따라 증가한다. 광 추출부들의 최대 면적 밀도는 패턴의 중간에서 발생하며, 이는 70 % 내지 100 %이다. 광 추출부들의 면적 밀도는 선택된 영역 상에서 광 추출부를 에워싸는 정사각형의 면적의 비율로 정의된다. 사진은 래디언트(Radiant)의 프로메트릭 이미징 컬러미터(ProMetric Imaging Colorimeter)(모델 IC-PMI16)로 촬영되었다. 9 점 휘도 맵(LCD의 에지들로부터 10 %에 위치하는 끝 지점들을 사용하여)에 따르면, Lmin / Lmax 로 정의된 휘도 균일성이 약 81 %이다. 수평 방향의 검은 영역은 LED들을 숨기며, 수직 방향의 검은 영역은 LCD의 조명을 위하여 요구되지 않는 잔류 광을 차단한다.
도 4는 도 3에 도시된 중앙 수직 및 수평 방향을 따른 백라이트의 공간 휘도 분포를 도시한다. 백라이트의 중심 휘도는 각 LED 전류 I
Figure pct00003
20.0 mA에서 약 46000 니트에 도달한다. 상용 7" LCD (일반적으로 후면 유리 기판 상에 반사 편광기를 갖는 백색 LCD)가 백라이트 위에 놓일 때, 디스플레이 휘도가 약 3100 니트에서 측정된다. 휘도는 래디언트의 프로메트릭 이미징 컬러미터 (모델 IC-PMI16)를 사용하여 측정된다. 또한 포토리서치(Photo Research)의 PR-680 분광계와 같은 임의의 다른 휘도 미터를 사용하여 측정될 수도 있다.
표 2는 백라이트("백라이트 휘도")와 LCD를 갖는 백라이트("디스플레이 휘도")의 중심 휘도 값들을 요약한 것이다. 굵게 표시된 값들이 측정되는 한편, 다른 것들은 휘도와 전류 사이 및 백라이트 휘도와 디스플레이 휘도 사이의 선형 관계의 가정에 따라 계산된다. 프로토타입에 사용된 LCD의 투과율은 약 6.8 %로 측정된다.
LLED/LLCD
Figure pct00004
1.00의 경우에, LCD를 직접 조명하지 않는 추가 LED가 차단되었다. 디스플레이 휘도는 20 mA의 전류에서 약 2000 니트일 것으로 예상된다. 비율 LLED/LLCD 의 증가에 따라, 디스플레이 휘도가 증가한다. 그러나 디스플레이 휘도는 LLED/LLCD 비율보다 낮은 속도로 증가하고, 이는 LED들이 LCD의 활성 영역을 직접 조명하지 않을 때는 광 손실이 발생 함을 나타낸다.
프로토타입 백라이트로 달성된 휘도 값들은 Display Week 2018에서 발표된 자동차용 디스플레이 시연들에 대하여 보고된 1000 니트의 약 2 내지 3배이다.
LLED/LLCD
Figure pct00005
1.93		 LLED/LLCD
Figure pct00006
1.00
I (mA) 디스플레이 휘도(니트) 백라이트 휘도(니트) 디스플레이 휘도(니트) 백라이트 휘도(니트)
16.4 2550 36600 1661 24384
20.0 3130 45960 2025 29737
25 3887 57078 2531 37171
30 4665 68494 3038 44605
프로토타입 백라이트는 또한 로컬 디밍 기능을 갖추고 있다. 도 5a-5c는 세 가지 조건들 하에서 프로토타입 백라이트의 사진들이다: 각각 LED들의 좌측 세트가 켜진 상태(도 5a), LED들의 우측 세트가 켜진 상태 (도 5b), 및 LED들의 양 세트들이 켜진 상태(도 5c). 이들은 전류 I = 16.4 mA에서 LLED/LLCD
Figure pct00007
1.93 로 촬영된다.
도 6은 세 가지 조건들 하에서 도 5에 도시된 중심 수평 라인들 (B-B ')을 따른 공간 휘도 분포들을 도시한다: (a) LED들의 좌측 세트가 켜지고; (b) LED들의 우측 세트가 켜지고; 및 (c) LED들의 양 세트들이 켜진다. 로컬 디밍의 정도는 로컬 디밍 인덱스에 의해 측정되었고, 이는 LDI = 1 - 비조명 영역에서의 평균 휘도/조명 영역에서의 평균 휘도로 정의된다. 예를 들어, 도 6의 곡선 (a)에 기초할 때, LDI = 1 - -45 mm와 0 mm 사이의 위치에 대한 평균 휘도 / 0 mm와 45 mm 사이의 위치에 대한 평균 휘도이다. 곡선 (b)에 기초할 때, LDI = 1 - 0 mm와 45 mm 사이의 위치에 대한 평균 휘도 / -45 mm와 0 mm 사이의 위치에 대한 평균 휘도이다. 두 경우 모두 LDI
Figure pct00008
78 %이다.
LLED/LLCD
Figure pct00009
1.00인 경우에, LCD를 직접 조명하지 않는 추가 LED들이 차단되었다. 도 6과 유사하게, 도 7은 세 가지 조건들에서 중앙 수평 라인들을 따라 공간 휘도 분포를 도시한다. 휘도 레벨은 비조명 영역에서 더욱 급격하게 떨어진다. 로컬 디밍 지수는 약 85 %까지 증가한다. 이러한 LDI는 렌티큘러 렌즈들을 사용하여 에지-발광 백라이트로부터의 74 % 내지 83 %의 전형적인 값과 비교할 수 있거나 더 크다.
프로토타입에서는 동일한 세트의 LED들이 동일한 전원 소스에 연결되므로 각 LED는 개별적으로 켜지거나 꺼질 수 없다. 그러나, 각각의 LED 또는 LED들의 서브세트가 개별적으로 스위치될 수 있다면, 2차원 로컬 디밍이 구현될 수 있음이 인식 가능할 것이다. 부가적으로, 집속(collimation) 및 로컬 디밍을 향상시키도록 해당 기술에서 알려진 복수의 렌티큘러 렌즈가 LGP의 상부 또는 하부 표면에 추가될 수 있다.
도 8은 유리 LGP, 전체 백라이트, LCD 및 커버 기판을 동적으로 벤딩하는 것을 허용하는 예시적인 픽스쳐(fixture)(80)를 도시한다. 유리 LGP 또는 전체 백라이트의 곡률은 오목부로부터 플랫까지, 볼록부까지 달라질 수 있다. 픽스쳐(80)는 베이스 지지체(83)를 갖는 베이스(81)를 포함한다. 픽스쳐(80)는 LGP(32)의 일단을 유지하기 위한 제1 지지체(82) 및 유리 LGP(32)의 중간 부분을 지지하는 제2 지지체(84)를 포함하는 유리 LGP(32)에 대한 지지체들을 더 포함한다. 유리 홀더(86)는 빔(88)을 따라 유리 LGP(32)의 타단을 유지하고 이동시키는데 사용된다. 유리 홀더(86)의 상부에 스프링(90)과 같은 스프링(90) 성분과 같은 성분은 유리 LGP(32)의 볼록한 형상을 허용한다. 유리 홀더의 바닥 상에 스프링(90)과 같은 다른 성분은 유리 LGP(32)의 오목한 형상을 허용한다. 픽스쳐(80)는 또한 빔(88)을 따라 유리 홀더(86)를 이동시키도록 구성되는 회전 휠 또는 다른 수단(92)을 포함할 수 있다.
도 9a 내지 도 9b는 픽스쳐(80)를 사용하여 어떻게 유리 LGP(32)가 벤딩될 수 있는지 도시하는 단면도들이다. 2 개의 지지체들(82, 84)은 동적으로 벤딩 가능할 수 있는 커브드 영역의 단부에서 소정의 형상으로 유리를 유지하는데 사용된다. 일 예시에 따르면, 유리 폭 방향(수평)에서, 2 개의 지지체들(82, 84)의 폭은 0.25"보다 크다. 2 개의 지지체들(82, 84) 및 유리 LGP(32) 각각은 임의의 적합한 접착제에 의해 함께 접합될 수 있다. 유리 홀더(86)는 유리 LGP가 지지체(84)로부터 유리 홀더(86)까지 균일한 반경을 가질 수 있도록 유리 에지에서의 순간을 제공하도록 설계된다. 스프링 강성은 유리 치수들의 함수이다. 제어 가능한 균일한 커브드 형상을 갖는 동적 벤딩 가능성 기계적 픽스쳐 설계가 고객 장비를 만나고 광학적 왜곡을 방지할 수 있다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 유리 LGP(32) 또는 결과적인 백라이트(30)는 유리 LGP(32) 또는 백라이트(30)가 제1 곡률 반경, 예를 들어 도 9a에 도시된 바와 같이 R1을 갖는 제1 위치에 위치할 수 있다. 유리 LGP(32) 또는 백라이트(30)는 유리 LGP(32) 또는 백라이트(30)가 제2 곡률 반경, 예를 들어 도 9b에 도시된 바와 같이 R2을 갖는 제2 위치까지 만곡될 수 있다. R2는 R1보다 작을 수 있다. 도 9b를 참조하면, 일부 실시예들에서, 유리 홀더(86)는 더 작은 곡률 반경을 갖는 더 타이트한 벤딩을 허용하도록 증가된 길이를 갖는다.
본 개시는 또한 여기에 설명된 바와 같이 백라이트 유닛의 제조 방법 또는 디스플레이 장치의 제조 방법을 제공한다. 도 10을 참조하면, 예시적인 방법(100)은 디스플레이 장치를 만드는데 사용된다. 단계 (102)에서, LCD 유닛(50)이 제공된다. 단계 (104)에서, 백라이트 유닛(30)은 LGP(32), 광원(40) 및 여기에 기술된 바와 같이 다른 구성 요소를 이용하여 형성된다. 단계 (106)에서, 백라이트 유닛(30) 및 LCD 유닛(50)은 디스플레이 장치를 형성하도록 조립된다. 터치 패널(52) 및 커버 렌즈(54)와 같은 다른 구성 요소들이 또한 LCD 유닛(50) 위에 배치될 수 있다.
본 개시는 또한 여기에 설명된 바와 같이 백라이트 유닛의 사용 방법 또는 디스플레이 장치의 사용 방법을 제공한다. 도 11을 참조하면, 예시적인 방법(120)이 도시된다. 백라이트 유닛(30) 내의 LGP(32)가 플랫한 위치 또는 제1 곡률 반경으로부터 제2 곡률 반경까지의 벤딩되도록 디스플레이 장치가 벤딩될 수 있다. 예를 들어, 단계 (122)에서, 예시적인 디스플레이 장치(62)는 LGP(32)가 플랫한 제1 위치에 제공될 수 있다. 단계 (124)에서, 예시적인 디스플레이 장치(62)는 LGP(32)가 제1 곡률 반경(R1, 도 9a)을 갖도록 벤딩된다. 단계 (126)에서, 예시적인 디스플레이 장치(62)는 LGP(32)가 제2 곡률 반경(R2, 도 9b)을 갖도록 더욱 벤딩된다. LGP(32)는 오목 또는 볼록한 위치에 있을 수 있다. 제1 또는 제2 곡률 반경 중 하나는 약 100 mm 내지 약 1,000 mm의 범위(예를 들어, 100-400 mm, 200-400mm, 100-500 mm 또는 200-500 mm)일 수 있다.
본 발명의 백라이트는 LCD를 조명하는 것으로 기술되지만, LCD가 없는 경우 백라이트는 독립형(stand alone) 고휘도 조명 장치로서도 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 조명 유닛은 커브드 표면에 따를 수 있다(conformable). 조명 유닛은 위에서 백라이트들에 대하여 설명한 바와 같은 특징들을 갖는다. 간결성을 위해 백라이트 유닛을 참조하여 위에 제공된 구조에 대한 설명은 반복되지 않다.
본 개시의 측면 (1)은 디스플레이 장치 내의 액정 디스플레이(LCD) 유닛을 위한 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 이는 제1 주 표면, 상기 제1 주 표면에 반대되는 제2 주 표면, 및 상기 제1 주 표면과 상기 제2 주 표면 사이의 제1 측벽 표면을 갖는 광가이드 플레이트; 및 상기 제1 측벽 표면에 근접하거나 접촉하며 상기 광 가이드 플레이트와 광학적으로 커플링된 제1 광원을 포함하고, 상기 광 가이드 플레이트는 상기 LCD 유닛을 위한 미리 결정된 길이보다 더 큰 길이를 가지며, 상기 제1 광원은 상기 LCD 유닛을 위한 상기 미리 결정된 길이보다 더 크거나 같은 길이를 갖는다.
본 개시의 측면 (2)는 측면 (1)의 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 상기 광 가이드 플레이트의 상기 길이는 상기 제1 광원의 상기 길이보다 더 크다.
본 개시의 측면 (3)은 측면 (1) 또는 측면 (2)의 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 상기 LCD 유닛의 상기 길이에 대한 상기 광 가이드 플레이트의 상기 길이의 비율은 1.2 이상이다.
본 개시의 측면 (4)는 측면 (1) 내지 측면 (3) 중 어느 하나의 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 상기 광 가이드 플레이트는 유리, 폴리머, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 물질을 포함한다.
본 개시의 측면 (5)는 측면 (1) 내지 측면 (4) 중 어느 하나의 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 상기 광 가이드 플레이트는 화학적 또는 열적 강화된 유리를 포함한다.
본 개시의 측면 (6)은 측면 (5)의 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 상기 광 가이드 플레이트는 약 0.01 mm 내지 약 6 mm 범위의 두께를 갖는다.
본 개시의 측면 (7)은 측면 (5)의 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 상기 광 가이드 플레이트는 약 0.01 mm 내지 약 0.7 mm 범위의 두께를 갖다.
본 개시의 측면 (8)은 측면 (5) 내지 측면 (7) 중 어느 하나의 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 상기 광 가이드 플레이트는 약 100 mm의 최소 곡률 반경까지 동적으로 벤딩 가능하도록 구성된다.
본 개시의 측면 (9)는 측면 (1) 내지 측면 (8) 중 어느 하나의 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 상기 광 가이드 플레이트는 상기 제1 측벽 표면에 반대되는 제2 측벽 표면을 더 포함하고, 상기 백라이트 유닛은 상기 제2 측벽 표면에 근접하거나 접촉하며 상기 광 가이드 플레이트와 광학적으로 커플링된 제2 광원을 포함한다.
본 개시의 측면 (10)은 측면 (1) 내지 측면 (9) 중 어느 하나의 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 상기 제1 광원은 복수의 이산적인 LED들을 포함한다.
본 개시의 측면 (11)은 측면 (10)의 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 각각의 이산적인 LED는 길이(PW)를 가지고, 상기 복수의 이산적인 LED들은 피치(P)를 갖는 반복적인 패턴으로 배치되고, PW/P의 비율이 0.5 내지 0.95의 범위이다.
측면 (12)는 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 이는 액정 디스플레이(LCD) 유닛; 및 백라이트 유닛을 포함하고, 상기 백라이트 유닛은, 제1 주 표면, 상기 제1 주 표면에 반대되는 제2 주 표면, 및 상기 제1 주 표면과 상기 제2 주 표면 사이의 제1 측벽 표면을 갖는 광가이드 플레이트; 및 상기 제1 측벽 표면에 근접하거나 접촉하며 상기 광 가이드 플레이트와 광학적으로 커플링된 제1 광원을 포함하고, 상기 광 가이드 플레이트는 상기 LCD 유닛의 길이보다 더 큰 길이를 가지며, 상기 제1 광원은 상기 LCD 유닛의 상기 길이보다 더 크거나 같은 길이를 갖는다.
본 개시의 측면 (13)은 측면 (12)의 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 상기 광 가이드 플레이트의 상기 길이는 상기 제1 광원의 상기 길이보다 더 크다.
본 개시의 측면 (14)는 측면 (12) 또는 측면 (13)의 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 상기 광 가이드 플레이트는 하나 이상의 추가적인 LCD 유닛들을 비추도록(illuminate) 구성된다.
본 개시의 측면 (15)는 측면 (12) 내지 측면 (14) 중 어느 하나의 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 상기 광 가이드 플레이트는 유리, 폴리머, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 물질을 포함한다.
본 개시의 측면 (16)은 측면 (12) 내지 측면 (15) 중 어느 하나의 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 상기 광 가이드 플레이트는 화학적 또는 열적 강화된 유리를 포함한다.
본 개시의 측면 (17)은 측면 (16)의 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 상기 광 가이드 플레이트는 약 0.01 mm 내지 약 0.7 mm 범위의 두께를 가지고, 약 100 mm의 최소 곡률 반경까지 동적으로 벤딩 가능하도록 구성된다.
본 개시의 측면 (18)은 측면 (16) 또는 측면 (17)의 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 상기 제1 광원과 상기 제1 측벽 표면 사이의 갭은 약 0.01 mm보다 작다.
본 개시의 측면 (19)는 측면 (12) 내지 측면 (18) 중 어느 하나의 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 상기 제1 광원은 복수의 이산적인 LED들을 포함한다.
본 개시의 측면 (20)은 측면 (19)의 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 각각의 이산적인 LED 는 길이(PW)를 가지고, 상기 복수의 이산적인 LED들은 피치(P)를 갖는 반복적인 패턴으로 배치되고, PW/P의 비율이 0.5 내지 0.95의 범위이다.
본 개시의 측면 (21)은 측면 (12) 내지 측면 (20) 중 어느 하나의 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 광 추출부(light extractor), 반사부(reflector), 적어도 하나의 프리즘 필름, 터치 패널, 커버 렌즈, 및 이들의 조합들로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 성분들을 더 포함한다.
측면 (22)는 측면 (12) 내지 측면 (21) 중 어느 하나의 디스플레이 장치의 제조 방법에 관한 것으로서, 상기 LCD 유닛을 제공하는 단계; 상기 백라이트 유닛을 형성하는 단계; 및 상기 디스플레이 장치를 형성하도록 상기 백라이트 유닛과 상기 LCD 유닛을 조립하는 단계를 포함한다.
측면 (23)은 측면 (12) 내지 측면 (21) 중 어느 하나의 디스플레이 장치의 사용 방법에 관한 것으로서, 상기 백라이트 유닛 내의 상기 광 가이드 플레이트가 플랫 위치로부터 또는 제1 곡률 반경으로부터 제2 곡률 반경까지 벤딩되도록 상기 디스플레이 장치를 벤딩하는 단계를 포함한다.
측면 (24)는 측면 (23)의 어느 하나의 디스플레이 장치의 사용 방법에 관한 것으로서, 상기 제1 또는 제2 곡률 반경 중 하나는 약 100 mm 내지 약 10,000 mm의 범위이다.
측면 (25)는 디스플레이 장치에 관한 것이고, 이는 적어도 하나의 액정 디스플레이(LCD) 유닛; 및 백라이트 유닛을 포함하고, 상기 백라이트 유닛은, 제1 주 표면, 상기 제1 주 표면에 반대되는 제2 주 표면, 및 상기 제1 주 표면과 상기 제2 주 표면 사이의 제1 측벽 표면을 갖는 광가이드 플레이트; 및 상기 제1 측벽 표면에 근접하거나 접촉하며 상기 광 가이드 플레이트와 광학적으로 커플링된 제1 광원을 포함하고, 상기 광 가이드 플레이트는 상기 적어도 하나의 LCD 유닛의 길이보다 더 큰 길이를 가지며, 상기 제1 광원은 상기 적어도 하나의 LCD 유닛의 상기 길이보다 더 크거나 같은 길이를 가지며, 상기 광 가이드 플레이트는 약 0.01 mm 내지 약 0.7 mm 범위의 두께를 갖는 유리를 포함하고, 100 mm 범위의 최소 곡률 반경까지 동적으로 벤딩 가능하도록 구성된다.
측면 (26)은 측면 (25)의 디스플레이 장치에 관한 것이고, 상기 광 가이드 플레이트는 상기 제1 측벽 표면에 반대되는 제2 측벽 표면을 더 포함하고, 상기 백라이트 유닛은 상기 제2 측벽 표면에 근접하거나 접촉하며 상기 광 가이드 플레이트와 광학적으로 커플링된 제2 광원을 포함한다.
측면 (27)은 측면 (26)의 디스플레이 장치에 관한 것이고, 상기 제1 및 제2 광원들 각각은 복수의 이산적인 LED들을 포함하고, 각각의 이산적인 LED는 길이(PW)를 가지고, 상기 복수의 이산적인 LED들은 피치(P)를 갖는 반복적인 패턴으로 배치되고, PW/P의 비율이 0.75 내지 0.86의 범위이다.
측면 (28)은 측면 (25) 내지 측면 (27) 중 어느 하나의 디스플레이 장치에 관한 것이고, 약 10 mA 내지 30 mA 범위의 전류에서, 상기 백라이트 유닛은 약 15,000 니트(nits) 내지 약 68,000 니트 범위의 휘도(luminance)를 가지고, 상기 디스플레이 장치는 약 1,000 니트 내지 약 4,700 니트 범위의 휘도를 갖는다.
본 기술적 사상이 예시적인 실시예들의 관점에서 기술되었지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 오히려 당업자에 의해 이루어질 수 있는 다양한 변형들과 실시예들을 포함하도록 첨부한 청구범위들이 브로드하게 해석되어야 할 것이다.

Claims (28)

  1. 디스플레이 장치 내의 액정 디스플레이(LCD) 유닛을 위한 백라이트 유닛으로서,
    제1 주 표면, 상기 제1 주 표면에 반대되는 제2 주 표면, 및 상기 제1 주 표면과 상기 제2 주 표면 사이의 제1 측벽 표면을 갖는 광가이드 플레이트; 및
    상기 제1 측벽 표면에 근접하거나 접촉하며 상기 광 가이드 플레이트와 광학적으로 커플링된 제1 광원을 포함하고,
    상기 광 가이드 플레이트는 상기 LCD 유닛을 위한 미리 결정된 길이보다 더 큰 길이를 가지며, 상기 제1 광원은 상기 LCD 유닛을 위한 상기 미리 결정된 길이보다 더 크거나 같은 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광 가이드 플레이트의 상기 길이는 상기 제1 광원의 상기 길이보다 더 큰 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 LCD 유닛의 상기 길이에 대한 상기 광 가이드 플레이트의 상기 길이의 비율은 1.2 이상인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 광 가이드 플레이트는 유리, 폴리머, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 광 가이드 플레이트는 화학적 또는 열적 강화된 유리를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 광 가이드 플레이트는 약 0.01 mm 내지 약 6 mm 범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 광 가이드 플레이트는 약 0.01 mm 내지 약 0.7 mm 범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 광 가이드 플레이트는 약 100 mm의 최소 곡률 반경까지 동적으로 벤딩 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 광 가이드 플레이트는 상기 제1 측벽 표면에 반대되는 제2 측벽 표면을 더 포함하고,
    상기 백라이트 유닛은 상기 제2 측벽 표면에 근접하거나 접촉하며 상기 광 가이드 플레이트와 광학적으로 커플링된 제2 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1 광원은 복수의 이산적인 LED들을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  11. 제10항에 있어서,
    각각의 이산적인 LED는 길이(PW)를 가지고, 상기 복수의 이산적인 LED들은 피치(P)를 갖는 반복적인 패턴으로 배치되고, PW/P의 비율이 0.5 내지 0.95의 범위인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  12. 액정 디스플레이(LCD) 유닛; 및
    백라이트 유닛을 포함하고,
    상기 백라이트 유닛은,
    제1 주 표면, 상기 제1 주 표면에 반대되는 제2 주 표면, 및 상기 제1 주 표면과 상기 제2 주 표면 사이의 제1 측벽 표면을 갖는 광가이드 플레이트; 및
    상기 제1 측벽 표면에 근접하거나 접촉하며 상기 광 가이드 플레이트와 광학적으로 커플링된 제1 광원을 포함하고,
    상기 광 가이드 플레이트는 상기 LCD 유닛의 길이보다 더 큰 길이를 가지며, 상기 제1 광원은 상기 LCD 유닛의 상기 길이보다 더 크거나 같은 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 광 가이드 플레이트의 상기 길이는 상기 제1 광원의 상기 길이보다 더 큰 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 광 가이드 플레이트는 하나 이상의 추가적인 LCD 유닛들을 비추도록(illuminate) 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 광 가이드 플레이트는 유리, 폴리머, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  16. 제12항 내지 제15항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 광 가이드 플레이트는 화학적 또는 열적 강화된 유리를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 광 가이드 플레이트는 약 0.01 mm 내지 약 0.7 mm 범위의 두께를 가지고, 500 mm보다 작은 최소 곡률 반경까지 동적으로 벤딩 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 제1 광원과 상기 제1 측벽 표면 사이의 갭은 약 0.01 mm보다 작은 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  19. 제12항 내지 제18항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1 광원은 복수의 이산적인 LED들을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    각각의 이산적인 LED 는 길이(PW)를 가지고, 상기 복수의 이산적인 LED들은 피치(P)를 갖는 반복적인 패턴으로 배치되고, PW/P의 비율이 0.5 내지 0.95의 범위인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  21. 제12항 내지 제20항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    광 추출부(light extractor), 반사부(reflector), 적어도 하나의 프리즘 필름, 터치 패널, 커버 렌즈, 및 이들의 조합들로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 성분들을 더 포함하는 디스플레이 장치.
  22. 제12항 내지 제21항 중 어느 하나의 항에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법으로서,
    상기 LCD 유닛을 제공하는 단계;
    상기 백라이트 유닛을 형성하는 단계; 및
    상기 디스플레이 장치를 형성하도록 상기 백라이트 유닛과 상기 LCD 유닛을 조립하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  23. 제12항 내지 제22항 중 어느 하나의 항에 따른 디스플레이 장치의 사용 방법으로서,
    상기 백라이트 유닛 내의 상기 광 가이드 플레이트가 플랫 위치로부터 또는 제1 곡률 반경으로부터 제2 곡률 반경까지 벤딩되도록 상기 디스플레이 장치를 벤딩하는 단계를 포함하는 디스플레이 장치의 사용 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 제1 또는 제2 곡률 반경 중 하나는 약 100 mm 내지 약 10,000 mm의 범위인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 사용 방법.
  25. 적어도 하나의 액정 디스플레이(LCD) 유닛; 및
    백라이트 유닛을 포함하고,
    상기 백라이트 유닛은,
    제1 주 표면, 상기 제1 주 표면에 반대되는 제2 주 표면, 및 상기 제1 주 표면과 상기 제2 주 표면 사이의 제1 측벽 표면을 갖는 광가이드 플레이트; 및
    상기 제1 측벽 표면에 근접하거나 접촉하며 상기 광 가이드 플레이트와 광학적으로 커플링된 제1 광원을 포함하고,
    상기 광 가이드 플레이트는 상기 적어도 하나의 LCD 유닛의 길이보다 더 큰 길이를 가지며, 상기 제1 광원은 상기 적어도 하나의 LCD 유닛의 상기 길이보다 더 크거나 같은 길이를 가지며,
    상기 광 가이드 플레이트는 약 0.01 mm 내지 약 0.7 mm 범위의 두께를 갖는 유리를 포함하고, 약 100 mm 내지 약 500 mm 범위의 최소 곡률 반경까지 동적으로 벤딩 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 광 가이드 플레이트는 상기 제1 측벽 표면에 반대되는 제2 측벽 표면을 더 포함하고,
    상기 백라이트 유닛은 상기 제2 측벽 표면에 근접하거나 접촉하며 상기 광 가이드 플레이트와 광학적으로 커플링된 제2 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 광원들 각각은 복수의 이산적인 LED들을 포함하고,
    각각의 이산적인 LED는 길이(PW)를 가지고, 상기 복수의 이산적인 LED들은 피치(P)를 갖는 반복적인 패턴으로 배치되고, PW/P의 비율이 0.75 내지 0.86의 범위인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  28. 제25항 내지 제27항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    약 10 mA 내지 30 mA 범위의 전류에서, 상기 백라이트 유닛은 약 15,000 니트(nits) 내지 약 68,000 니트 범위의 휘도(luminance)를 가지고, 상기 디스플레이 장치는 약 1,000 니트 내지 약 4,700 니트 범위의 휘도를 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
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