KR950703747A - 마이크로프리즘을 사용하는 특히, 액정 디스플레이에 적합한 역광 어셈블리(a backlighting assembly utilizing microprisms and especially suitable for use wth a liquid crystal display) - Google Patents

마이크로프리즘을 사용하는 특히, 액정 디스플레이에 적합한 역광 어셈블리(a backlighting assembly utilizing microprisms and especially suitable for use wth a liquid crystal display) Download PDF

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KR950703747A
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liquid crystal
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KR1019950701356A
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첸-유 타이
한 주
잔 첸
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첸-유 타이.
브라이트비유 테크놀로지, 인코포레이티드
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Abstract

액정 디스플레이(12)를 역광하는 어셈블리(10)가 액정디스플레이(12)와 특정한 빛 편광배치와 함께 이하 공지되어 있다. 액정 디스플레이(12)를 역광하는 어셈블리는 특정한 방식으로 빛을 유도하는 역광도광관(14)과 사다리안으로 빛을 반사하기 위하여 통상적인 집광방식으로 그 표면(32)중 하나를 지나 위를 향해 역광 도광관(14)와 상호동작하는 바로 인접하게 특별히 구성된 마이크로프리즘 배치를 포함한다. 액정 디스플레이 역광 어셈블리(10)가 도광관에서 나온 빛이 더욱 더 집중되는 방식으로 나가도록 하기 위하여 빛을 도광관(14)안으로 집광하는 특별히 설계된 배치를 포함하는 것이 또한 공지되었다.

Description

마이크로프리즘을 사용하는 특히, 액정 디스플레이에 적합한 역광 어셈블리(A BACKLIGHTING ASSEMBLY UTILIZING MICROPRISMS AND ESPECIALLY SUITABLE USE WITH A LIQUID CRYSTAL DISPLAY)
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명에 따라 설계하였으며 액정디스플레이와 결합하여 도시한 역광(backlighting)어셈블리로서, 편의상 이를 x-y-z축으로 도시한 사시도.
제4도는 본 발명의 제2실시예에 따라 설계된 역광 어셈블리의 사시도.
제5도는 본 발명의 제3실시예에 따라 설계된 역광 어셉블리의 사시도.

Claims (40)

  1. (a) 대향하는 상부 및 하부표면과 대향하는 측면을 가지며 대향하는 단부사이에서 길이방향으로 연장하는 역광 도광관, (b) 상기 도광관으로 빛을 유도하며, 빛이 도광관의 한 단부에서 그 반대단부를 향하여 이동하도록 하는 빛의 방향 유도수단 및, (c) 도광관의 하부표면 전체크기를 따라 그리고 하부표면과 같이 사용하는, 상기 도광관의 한 측면에서 그 반대측면까지 도광관의 길이방향축을 따라 통상 연장되는 바로 인접하게 놓인 마이크로프리즘 배치로 이루어지며, 상기 마이크로프리즘은 각각은 일반적인 집광방법으로 그 싱부표면을 통해 위로 도광관의 안으로 빛을 반사시키기 위해 마주하는 상방으로의 각도의 빛반사표면 세그먼트를 한정하는 지점을 향해 아래로 연장하는 삼각형 교차단면을 가지는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 모든 마이크로프리즘은 단면구성이 사실상 동일한 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서, 상기 마이크로프리즘 배치는 그루브형 하면을 포함하며, 상기 표면은 반사를 향상 시키기 위하여 불투명한, 빛반사 코팅제로 피복된 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 에셈블리.
  4. 제2항에 있어서, 상기 마이크로프리즘 각각은 단면이 이등변삼각형이며, 상기 삼각형의 동일한 측면은 빛반사 표면세그먼트를 마주하는 마이크로프리즘을 교대로 한정하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서, 상기 마이크로프리즘 각각은 그 빛반사 표면 세그먼트사이에 대략 100°의 각을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  6. 제1항에 있어서, 상기 도광관은 도광관의 한 단부에서 나머지 단부로 연장되고 사실상 그 전체길이를 따라 서로 광학적으로 격리된, 일련의 길이방향으로 연장하는 측면인접 도광관부로 분할됨으로써, 개별적인 도광관부는 들어오는 빛에 대하여 서로 사실상 무관하게 작용하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  7. 제1항에 있어서, 상기 빛의 방향을 유도하는 수단은 빛을 적어도 도광관의 한 단부로 부터 상기 도광관으로 유도하며, 도광관의 길이방향축에 대하여 도광관으로 들어가는 빛의 최대각도를 제한하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  8. 제7항에 있어서, 상기 마이크로프리즘은 상기 도광관으로 들어가 마이크로프리즘의 각이 진 표면 세그먼트로 부터 반사되는 빛이 상기 도광관의 상부표면에 대한 정상적인 선에 대하여 상기 최대각도의 절반보다 크지 않은 각도로 도광관의 상부표면을 향하여 반사되도록 구섣되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  9. 제8항에 있어서, 상기 마이크로프리즘은 사실상 동일한 이등변삼각형을 형성하며, 그 각각은 그 빛반사 표면세그먼트사이에 100°의 각도를 차례로 형성하며, 상기 한 도광관으로 들어오는 빛의 상기 최대각도는 20°보다 크지 않은 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  10. 제1항에 있어서, 상기 빛의 방향을 유도하는 수단은 빛을 적어도 도광관의 한 단부로 부터 상기 도광관으로 유도하며, 도광관의 길이방향축에 대하여 도광관으로 들어가는 빛의 최대각도를 제한하는 빛제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  11. 제10항에 있어서, 상기 빛제어수단은 대향하는 상부 및 하부표면과 대향하는 측면을 가지는 집광도광관을 포함하며 반대단부사이에서 길이방향으로 연장하고, 상기 집광 도광관은 상기 역광 도광관의 단부로 들어가는 빛에 바로 인접하는 단부 대 단부관계로 배치되며, 서로 광학적으로 격리된 일련의 길이방향으로 연장하는 측면인접 도광관부로 분할되고, 상기 도광관부 각각은 자신의 대향하는 상부 및 하부표면과 자신의 대향하는 측면을 가지는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  12. 제11항에 있어서, 상기 빛의 방향을 상기 역광 도광관으로 유도하는 수단은 상기 역광도광관과 마주하는 상기 집광 도광관의 단부에 인접하여 이 단부를 통해 연장하는 단일 광원을 포함함으로써, 상기 광원에서 나온 빛은 상기 역광 도광관으로 들어가기 전에 집광도광관의 각기 분할된 부분을 통해 들어가 전달하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  13. 제12항에 있어서, 상기 집광 도광관의 각기 분할된 부분의 측면과 상부 및 하부표면에서 선택된 것은 광학코팅제를 포함하며, 상기 광학코팅제는 예정치 미만인 투사각을 표시하는 도광관부내에 빛만을 내부에서 반사하기 위하여 제공됨으로써, 분할된 도광관부 각각을 통해 전파하는 빛의 집광을 향상시키는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  14. 제13항에 있어서, 상기 최대각도는 아크사인 n1/n2보다 크지 않으며, 여기서 n1과 n2는 각각 상기 광학코팅제 및 집광 도광관의 굴절률인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  15. 제13항에 있어서, 상기 역광 도광관은 도광관의 한 단부에서 나머지 단부까지 상기 집광 도광관의 분할된 부분을 가지고 단부 대 단부배열로 연장하며, 사실상 전체길이를 따라 서로 광학적으로 격리된 일련의 길이방향으로 연장하는 측면인접 도광관부로 분할됨으로써, 개별적인 도광관부는 서로에 대하여 사실상 무관하게 작용하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  16. 제13항에 있어서, 상기 역광 도광관은 상부표면을 포함하는 상부와 하부표면을 포함하는 광학적으로 격리된 하부로 분할되며, 상기 도광관은 상기 상부 및 하부 도광관부사이에 배치된 일련의 길이방향으로 간격을 둔 광학 커플링스트립을 포함하며 상부 및 하부도광관부를 서로 광학적으로 결합하기 위하여 역광 도광관의 한 측부에서 대향하는 측부까지 연장하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  17. 제13항에 있어서, 상기 역광 도광관은 다수의 광학적으로 격리된 층으로 분할되며, 상기 도광관은 상기 층사이에 배치된 일련의 길이방향으로 간격을 둔 광학 커플링스트립을 포함하고 층을 서로 광학적으로 결합하기 위하여 역광 도광관의 한 측부에서 대향하는 측부까지 연장하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  18. 제17항에 있어서, 상기 적어도 하나의 층은 2개의 광학적으로 절연된 부분으로 분할되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  19. 제16항에 있어서, 상기 광학적인 커플링스트립은 상기 역광 도광관의 단부로 들어가는 빛으로 부터 멀어지는 거리의 기능과 같이 점진적으로 넓어지고 반면에 그 사이의 간격은 폭이 감소되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  20. 제16항에 있어서, 상기 역광 도광관은 그 상부표면상에 프레즈넬 렌즈박판을 포함하고, 상기 광학적인 커플링스트립은 복수개의 부분으로 분할되고, 위와 같은 부분은 서로 다른 값의 굴절률을 가지는 커플링재료를 사용함으로써, 상이한 편향각의 빛은 역광 도광관의 길이방향을 따라 대칭적으로 분포되는 것으로 나타나고 따라서, 상기 프레즈넨 렌즈박판에 의해 더 높은 정도의 집광을 성취하도록 수정되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  21. 제20항에 있어서, 출력광이 상기 x-z평면에서의 도광관의 표면까지 통상 본질적으로 전파하기 위하여, 상기 마이크로프리즘은 도광관의 길이방향을 따라 각을 대칭적으로 변경하는 것을 표시하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  22. 제1항에 있어서, 상기 도광관은 상기 통상적인 집광된 빛을 수요하기 위하여 상기 액정 디스플레이 바로 뒤에 위치하고, 상기 어셈블리는 상기 도광관에서 통상 집광괸 빛을 상기 액정 디스플레이와 상기 판부재를 통과하도록 하기 위하여 그 사이에 있는 액정디스플레이를 가지는 상기 도광관의 상부 표면과 간격을 가지고 대향하여 평행하게 위치가능한 빛분산 빛산란판부재를 포함하며, 상기 판부재는 상기 집광된 빛에 따라 그 위에 나타나는 어떠한 상이라도 보는 각도의 변화에 따라 변화하지 않도록 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  23. 제1항에 있어서, 상기 도광관으로 들어가는 상기 빛은 편광되지 않은 것이며, 상기 어셈블리는 표면상부를 지나 상기 도광관의 외부를 향하는 빛의 적어도 절반을 주어진 편광방향에서 선형으로 편광하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  24. 제23항에 있어서, 상부표면을 지나 상기 도광관의 외부를 향하는 사실상 모든 빛이 상기 주어진 편광방향에서 선형으로 편광되도록 하기 위하여, 상기 편광수단은 상기 마이크로프리즘의 배치와 상호 동작하는 편광배치를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  25. 제24항에 있어서, 상기 편광수단은 일련의 길이방향으로 연장하는 인접평행 마이크로프리즘을 포함하는 역반사 박판편광기를 포함하며, 상기 역반사 박판편광기는 상기 마이크로프리즘이 상기 도광관의 마이크로프리즘을 가로지면서 수직이 아닌 방향으로 연장하도록 하기 위하여 상기 도광관의 상부표면과 평행관계로 상부표면 정면에 위치하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  26. 제25항에 있어서, 상기 역반사 박판편광기의 마이크로프리즘은 상기 관의 마이크로프리즘과 45°각도인 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  27. (a) 대향하는 상부 및 하부표면과 대향하는 측면을 가지며 대향하는 단부사이에서 연장하는 역광 도광관, (b) 상기 도광관으로 빛을 유도하며, 빛이 도광관의 한 단부에서 그 반대단부를 향하여 이동하도록 하는 빛의 방향 유도수단 및, (c) 상기 도광관안으로 빛을 반사하기 위하여 통상의 집관방식으로 상부표면을 지나 위를 향하여 도광관의 하부표면 전체크기를 따라 그리고 하부표면과 같이 사용하는, 상기 도광관의 한 측면에서 그 반대측면까지 통상 연장되는 마이크로프리즘 배치로 이루어지며 상기 도광관은 도광관의 한 단부에서 나머지 단부로 연장되고 사실상 그 전체길이를 따라 서로 광학적으로 격리된, 일련의 길이방향으로 연장하는 측면인접 도광관부로 분할됨으로써, 개별적인 도광관부는 들어오는 빛에 대하여 서로 사실상 무관하게 작용하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  28. 제27항에 있어서, 상기 빛의 방향을 유도하는 수단을 빛을 적어도 도광관의 한 단부로 부터 상기 도광관으로 유도하며, 도광관의 길이방향축에 대하여 도광관으로 들어가는 빛의 최대각도를 제한하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  29. 제28항에 있어서, 상기 마이크로프리즘은 상기 도광관으로 들어가 마이크로프리즘의 각이 진 표면세그먼트로 부터 반사되는 빛이 상기 도광관의 상부표면에 대한 정상적인 선에 대하여 상기 최대각도의 절반보다 크지 않은 각도로 도광관의 상부표면을 향하여 반사되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  30. 제27항에 있어서, 상기 빛의 방향을 유도하는 수단은 빛을 적어도 도광관의 한 단부로 부터 상기 도광관으로 유도하며, 도광관의 길이방향축에 대하여 도광관으로 들어가는 빛의 최대각도를 제한하는 빛제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  31. 제30항에 있어서, 상기 빛제어수단은 대향하는 상부 및 하부표면과 대향하는측면을 가지는 집광 도광관을 포함하며 반대단부사이에서 길이방향으로 연장하고, 상기 집광 도광관은 상기 역광 도광관의 단부로 들어가는 빛에 바로 인접하는 단부 대 단부관계로 배치되며, 서로 광학적으로 격리된 일련의 길이방향으로 연장하는 측면인접 도광단부로 분할되고, 상기 도광단부는 각각은 자신의 대향하는 상기 및 하부표면과 자신의 대향하는 측면을 가지는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리
  32. 제31항에 있어서, 상기 빛의 방향을 상기 역광 도광관으로 유도하는 수단은 상기 역광도광관과 마주하는 상기 집광 도광관의 단부에 인접하여 이 단부를 통해 연장하는 단일 광원을 포함함으로써, 상기 광원에서 나온 빛은 상기 역광 도광관으로 들어가기 전에 집광도광관의 각기 분할된 부분을 통해 들어가 전달하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  33. 제33항에 있어서, 상기 집광 도광관의 각기 분할된 부분의 측면과 상부 및 하부표면에서 선택된 것은 광학코팅제를 포함하며, 상기 광학코팅제는 예정치미만인 투사각을 표시하는 도광관부내에 빛만을 내부에서 반사하기 위하여 제공됨으로써, 분할된 도광돤부 각각을 통해 전파하는 빛의 집광을 향상시키는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  34. (a) 대향하는 상부 및 하부표면과 대향하는 측면을 가지며 대향하는 단부사이에서 길이방향으로 연장하는 역광 도광관, (b) 상기 도광관안으로 빛을 반사하기 위하여 통상의 집광방식으로 상부표면을 지나 위를 향하여 도광관의 하부표면으로 사용하는 전체크기를 따라 상기 도광관의 한 측면에서 그 반대측면까지 도광관의 길이방향으로 통상 연장되는 마이크로프리즘 배치 및, (c) 적어도 한 단부로 부터 상기 도광관으로 빛을 유도하며, 빛이 도광관의 한 단부에서 그 반대단부를 향하여 이동하도록 하는 빛의 방향 유도수단으로 이루어지며, 상기 빛의 방향을 유도하는 수단은 도광관의 길이방향축에 대하여 도광관으로 들어가는 빛을 예정된 각보다 크지않도록 최대각도를 제한하는 수단을 포함하며, 상기 마이크로프리즘은, 상기 도광관을 들어가는 빛이 상기 상부표면에 대한 정상적인 선에 대하여 상기 최대각도의 절반보다 크지 않은 각도로 도광관의 상부표면을 향하여 마이크로프리즘을 반사하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  35. (a) 대항하는 상부 및 하부표면과 대향하는 측면을 가지며 대향하는 단부사이에서 길이방향으로 연장하는 역광 도광관, (b) 상기 도광관안으로 빛을 반사하기 위하여 통상의 집광방식으로 상부표면을 지나 위를 향하여 도광관의 하부표면으로 사용하는 전체크기를 따라 상기 도광관의 한 측면에서 그 반대 측면까지 도광관의 길이방향으로 통상 연장되는 마이크로프리즘 배치 및, (c) 적어도 한 단부로 부터 상기 도광관으로 빛을 유도하며, 빛이 도광관의 한 단부에서 그 반대단부를 향하여 이동하도록 하는 빛의 방향 유도수단으로 이루어지며, 상기 빛의 방향을 유도하는 수단은 도광관의 길이방향축에 대하여 도광관으로 들어가는 빛의 최대각도를 제한하는 빛제한수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  36. 제35항에 있어서, 상기 빛제어수단은 대향하는 상부 및 하부표면과 대향하는측면을 가지는 집광 도광관을 포함하며 반대단부사이에서 길이방향으로 연장하고, 상기 집광 도광관은 상기 역광 도광관의 단부로 들어가는 빛에 바로 인접하는 단부 대 단부관계로 배치되며, 서로 광학적으로 격리된 일련의 길이방향으로 연장하는 측면인접 도광관부로 분할되고, 상기 도광관부 각각은 자신의 대향하는 상부 및 하부표면과 자신의 대향하는 측면을 가지는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  37. (a) 대향하는 상부 및 하부표면과 대향하는 측면을 가지며 대향하는 단부사이에서 길이방항으로 연장하는 역광 도광관, (b) 상기 도광관으로 빛을 유도하며, 빛이 도광관의 한 단부에서 그 반대단부를 향하여 이동하도록 하는 빛의 방향 유도수단 및, (c) 도광관의 하부표면과 같이 사용하는 도광관의 전체크기를 따라, 상기 도광관의 한 측면에서 그 반대측면까지 도광관의 길이방향측을 따라 통상 연장되는 바로 인접하게 놓인 마이크로프리즘 배치로 이루어지며, 상기 마이크로프리즘 각각은 일반적인 집광 방법으로 그 상부표면을 통해 위로 도광관의 안으로 빛을 반사시키기 위해 마주하는 상방으로의 각도의 빛반사표면 세그먼트를 한정하는 지점을 향해 아래로 연장하는 삼각형 교차단면을 가지는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  38. (a) 대향하는 상부 및 하부표면과 대향하는 측면을 가지며 대향하는 단부사이에서 연장하는 역광 도광관, (b) 상기 도광관으로 빛을 유도하여, 빛이 도광관의 한 단부에서 그 반대단부를 향하여 이동하도록 하는 빛의 방향 유도수단 및, (c) 상기 도광관안으로 빛을 반사하기 위하여 통상의 집광방식으로 상부표면을 지나 위를 향하여 도광관의 하부표면과 같이 사용하는 그 전체길이를 따라, 상기 도광관의 한 측면에서 그 반대측면까지 도광관의 길이방향축으로 통상 연장되는 마이크로프리즘배치로 이루어지며, 상기 도광관은 도광관의 한 단부에서 나머지 단부로 연장되고 사실상 그 전체길이를 따라 서로 광학적으로 격리된, 이련의 길이방향으로 연장하는 측면인접 도광관부로 분할됨으로써, 개별적인 도광관부는 들어오는 빛에 대하여 서로 사실상 무관하게 작용하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  39. (a) 대향하는 상부 및 하부표면과 대향하는 측면을 가지며 대향하는 단부사이에서 길이방향으로 연장하는 역광 도광관, (b) 상기 도광관으로 빛을 유도하며, 빛이 도광관의 한 단부에서 그 반대단부를 향하여 이동하도록 하는 빛의 방향 유도수단, (c) 상기 도광관안으로 빛을 반사하기 위하여 통상의 집광방식으로 상부표면을 지나 위를 향하여 도광관의 하부표면과 같이 사용하는 마이크로프리즘 배치 및, (d) 상부표면을 지나 상기 도광관의 외부를 향하는 빛을 주어진 편광방향에서 선형으로 편광하는 수단으로 이루어지며, 상기 편광수단은 상부표면을 통해 상기 도광관의 외부를 향하는 사실상 모든 빛이 상기 주어진 편광방향에서 선형으로 편광하도록 상기 마이크로프리즘 배치와 상호 동작하는 편광배출 포함하고, 일련의 길이방향으로 연장하는 인접평행 마이크로프리즘을 포함하며, 상기 역반사 반판편광기는 상기 마이크로프리즘이 상기 도광관의 마이크로 프리즘을 가로지르며 수직이 아닌 방향으로 연장하도록 상기 도광관의 상부표면의 정면에 평행관계로 위치하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
  40. 제39항에 있어서, 상기 역반사 박판편광기의 마이크로프리즘은 상기 도광관의 마이크로프리즘과 45°각도의 방향으로 연장하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이를 역광하는 어셈블리.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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