KR101489409B1 - 연장된 조명들을 사용하는 액정 디스플레이 백라이트 - Google Patents

연장된 조명들을 사용하는 액정 디스플레이 백라이트 Download PDF

Info

Publication number
KR101489409B1
KR101489409B1 KR20070127017A KR20070127017A KR101489409B1 KR 101489409 B1 KR101489409 B1 KR 101489409B1 KR 20070127017 A KR20070127017 A KR 20070127017A KR 20070127017 A KR20070127017 A KR 20070127017A KR 101489409 B1 KR101489409 B1 KR 101489409B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
optical channel
display panel
extended
illumination
Prior art date
Application number
KR20070127017A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20080052502A (ko
Inventor
준 원 이
마렉 더블유. 코아즈
피터 티. 아일워드
키 홍
랜달 에이치. 윌슨
Original Assignee
롬 앤드 하스 덴마크 파이낸스 에이에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 롬 앤드 하스 덴마크 파이낸스 에이에스 filed Critical 롬 앤드 하스 덴마크 파이낸스 에이에스
Publication of KR20080052502A publication Critical patent/KR20080052502A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101489409B1 publication Critical patent/KR101489409B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0075—Arrangements of multiple light guides
    • G02B6/0078—Side-by-side arrangements, e.g. for large area displays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0025—Diffusing sheet or layer; Prismatic sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0031—Reflecting element, sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0068—Arrangements of plural sources, e.g. multi-colour light sources
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0073—Light emitting diode [LED]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

디스플레이 패널을 향하여 광을 지향시키기 위한 백라이트 장치 및 결과된 디스플레이 장치는 디스플레이 패널을 향하여 광을 지향시키기 위해 배치되는 연장된 조명 및 백라이트 조명을 공급하기 위해 두 개 이상의 연장된 조명들에서부터 재배향된 광을 균일화하기 위한 광확산요소를 포함한다. 그러한 장치는 디스플레이에 더 평평한 광분포를 제공한다.
Figure R1020070127017
액정 디스플레이, 백라이트, 발광 다이오드

Description

연장된 조명들을 사용하는 액정 디스플레이 백라이트{LCD DISPLAY BACKLIGHT USING ELONGATED ILLUMINATORS}
본 발명은 디스플레이를 위한 백라이트 장치 및 그러한 장치를 채용하는 액정 디스플레이 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 고체 상태의 광원을 가지는 액정 디스플레이(LCD) 백라이트에 관한 것이다.
액정 디스플레이들(LCD)은 음극선관(CRT) 모니터에 대안적이고 콤팩트한(compact) 경량화(lightweight)를 제공하는 반면에, 액정 디스플레이들의 이미지 품질에 대해, 특히 장치들의 상대적인 크기가 증가함으로써, 아직도 만족하지 못하는 많은 애플리케이션이 있다. 랩탑 컴퓨터 또는 더 큰 디스플레이에서 사용되는 것과 같은 더 큰 액정 디스플레이 패널들은 투과형(transmissive)이며, 따라서, 백라이트(backlight)를 필요로 한다. 액정 디스플레이 패널 뒤에 위치된 이러한 타입의 광공급표면(light-providing surface)은 액정 디스플레이의 외부로 및 액정 디스플레이를 향하여 광을 지향시킨다.
백라이팅(backlighting)을 위한 종래 시도들은 도광판(light guide plates), 하나 이상의 타입의 강화필름(enhancement films), 편광필름(polarization films), 반사표면(reflective surfaces), 및 다른 광조정요소들(light conditioning elements)을 가진 다양한 장치들의 냉음극형광(cold cathode fluorescent; CCFL) 광원들을 사용한다. 제조상에서 또는 열 때문에 쉽게 뒤틀릴(warping) 수 있는, 측면 장착된 CCFL을 사용하는 종래 플랫 패널 백라이트 솔루션들은 디스플레이 크기가 증가하고, 특히 디스플레이 영역이 커짐으로써 점점 바람직하지 않게 된다. 더 작은 장치들에 대해 통상적으로 채용되는 광가이드(light-guiding) 백라이트 기술들은, 예를 들어, 디지털 TV에서 요구되는 것과 같이, 저휘도(low brightness) 또는 루미넌스 레벨(luminance levels)에 의해, 및 디스플레이 크기가 증가함으로써 열악해지는 균일성(uniformity)에 관한 문제점들에 의해 점점 더 방해된다. 종종 병렬로 정렬되는 CCFL의 뱅크(banks)를 사용하는, 액정 디스플레이들 및 다른 디스플레이를 위한 현재의 백라이트 장치들 및 일루미네이션(illumination) 애플리케이션들은, 비교적 효과가 없을 수 있다. CCFL, 및 액정 패널의 배후에서 CCFL을 지지하는 필름들 및 표면들을 수용할 필요 때문에, 이들 디스플레이 솔루션들은 비교적 두꺼울 수도 있다. 이들 장치들은 약간의 수은을 포함하고 있기 때문에, CCFL 광원은 처분에 대한 환경적인 문제점을 자기 스스로 제공한다. 종래 CCFL에 기초하는 백라이트들에 대한 균일성 및 휘도 문제점들을 보충하기 위해, 많은 지지 필름들은, 예를 들어, 비교적 고비용의 반사성 편광 필름들과 같이, 통상적으로 백라이트 및 디스플레이 사이에 삽입되거나 디스플레이 다음에 배치된다. 잘 알려진 바와 같이, CCFL의 스펙트럼 특성들(spectral characteristics)은 다른 타입의 광원들과 비교할 때 비교적 열악하다.
백라이팅 애플리케이션들에서 사용되는 CCFL에 대한 고유한 어려움 및 한계에 직면하게 된 연구원들은 대안적인 백라이팅 시도들을 수행하는데 동기가 부여되어 왔다. 많은 솔루션들은 발광 다이오드(Light-Emitting Diodes; LEDs)를 활용하여 제안되어 왔다. LED 휘도, 색상 출력, 및 전체 성능면에서 최근의 진전은 일반적으로 LED들, 레이저들(lasers), 및 고체 상태(solid-state)의 광원들을 특히 매력적으로 만든다. 그러나, LED 및 레이저들은 포인트 광원으로써 기능하기 때문에, 적당한 솔루션들은 필수적인 색상 균일성을 공급하고 백라이팅을 위해 요구되는 광의 균일한 면을 공급하기 위해 이러한 광을 재배향(redirecting)시키고 분사(spreading)시키기 위해 요구된다.
LED를 사용하는 백라이트 일루미네이션을 공급하기 위한 하나의 시도는, M. Zeiler, J. Huttner, L. Plotz, 및 H. Ott에 의한 "Late-News Paper: LED 백라이팅 솔루션들을 위한 최적화 파라미터들(Optimization Parameters for LED Backlighting Solutions" SID 2006 Digest pp. 1524-1527에 개시된 바와 같이, 배열체 장치(array arrangement)를 사용하고 있다. 이러한 타입의 솔루션을 사용하여, 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) LED들을 사용하는 LED 클러스터들(clusters)의 배열체는 액정 디스플레이를 위한 백라이트로써 배치된다. 두 가지 타입의 클러스터들이 개시된다: RGGB 및 RGB. 마찬가지로, Deloy 등에 의한 "듀얼 모드 액정 디스플레이를 백라이팅하기 위한 방법 및 장치(Method and Apparatus for Backlighting a Dual Mode Liquid Crystal Display)"라는 제목의 미국 특허 제6,789,921호는 기구 패널을 위해 사용되는 배열체 장치를 개시한다. 그러나, 몇 가지 타입의 기구 패널, 및 고성능의 모니터들 및 TV 패널들을 위한 것과 같이 특수화된 사용을 제외하고는, 열악한 색상 및 휘도 균일성의 문제점들, 높은 부품 합산, 고열, 및 치수적인 요건들 때문에, 배열체 장치들은 유망하게 되지 않는다.
광가이드(lightguides)는 광선을 형성하기 위하여, 포인트 소스(point source)에서부터 광을 분사시키기 위해 채용되어 왔다. 예를 들어, Kawai 등에 의한 "광가이드, 광가이드를 가지는 조명 장치, 및 조명 장치를 가지는 이미지 판독 장치 및 정보 처리 장치(Light Guide, Illuminating Device Having the Light Guide, and Image Reading Device and Information Processing Apparatus Having the Illuminating Device)"라는 제목의 미국 특허 제5,499,112호는, 길이에 따라 분포되는 추출 구조체들을 가지는 단일 광가이드를 사용하여, 스캐닝 장치에서 하나 이상의 LED에서부터 라인으로 광을 재배향하는 것을 개시한다. DuNah 등에 의한 "조명 패널(Lighing Panel)"이라는 제목의 미국 특허 제5,400,224호는, 일루미네이션을 백라이팅하기 위한 후면 전역에 걸쳐 무작위 거칠기(randomized roughness)로 처리되는 다중 광가이드들을 가진 몰드된 패널 조립체를 개시한다.
많은 솔루션들은 광 가이드 패턴을 따라 광 가이드 더 큰 영역에 걸쳐 LED 광을 재분포시키기 위해 제안되어 왔다. 하나의 제안된 솔루션은 더 큰 광 패널에 걸쳐 단일 LED에서부터 광을 분사시키는, 오하이오주 Brecksville, Global Lighting Technologies Inc.으로부터의 MicroLensTM 몰드된 광가이드이다. 마찬가지로, Parker에 의한 "발광 패널 조립체들(Light Emitting Panel Assemblies)"이라는 제목의 미국 특허 공개 번호 제2003/0123246호는, 패널 내부로 광을 재배향시키는 광학적인 "변형(diformities)"을 가진 다중 포인트 소스들을 사용하는 작은 스케일의 광 패널을 개시한다.
다른 타입의 솔루션들은 먼저 라인을 따라 LED, 램프 또는 다른 포인트 소스로부터 광을 지향시키고, 그 다음 패널에 걸쳐 광을 분사시킨다. 예를 들어, Tai 등에 의한 "포인트형(point-like) 광원으로부터 선형 또는 평면형 라이트빔을 생산하기 위한 광 확장 시스템(Light Expanding System for Producing a Linear or Planar Light Beam from a Point-Like Light Source)"이라는 제목의 미국 특허 제5,835,661호는, 영역에 걸친 분포를 위해 광 패널로 광선을 지향시키는 빔 확장 광파이프(beam-expanding light pipe)를 개시한다. 마찬가지로, Cassarly 등에 의한 "지향성 사이드 라이트 추출을 가진 효과적인 루미네어(Efficient Luminaire with Directional Side-Light Extraction)"라는 제목의 미국 특허 공개 번호 제2005/0231973호는, 전시 또는 디스플레이인 경우를 위한 것과 같이, 후면을 따라 광을 재배향시키기 위한 광 추출 구조(light extraction structure)를 가진 광파이프를 사용한다. 이러한 시도의 더욱 다른 예로서, Abe 등에 의한 "조명 장치(Illumination Device)"라는 제목의 미국 특허 제5,857,761호는, 광 방사판 내로 포인트 소스광을 분사시키는 광가이드를 개시한다.
아직도 다른 백라이팅 솔루션들은 단일 광원으로부터 광을 지향시키기 위해 가요성의 광학 섬유를 채용하고, 그 다음 액정 디스플레이 패널의 배후로 방사를 위해 광을 분사시키기 위해 처리된다. 이러한 시도의 다른 버젼은 예를 들어, Kim 등에 의한 "광학 섬유를 사용하는 액정 디스플레이의 백라이팅 장치(Back Lighting Apparatus of Liquid Crystal Display Using Optical Fiber)"라는 제목의 미국 특허 제6,714,185호 및 Kaschke에 의한 "광학 섬유 발광 장치(Optical Fiber Light Emitting Apparatus)"라는 제목의 미국 특허 제5,542,016호에 개시된다.
상기 언급된 예들이 증명된 바와 같이, LED 백라이팅을 제공하는 목적에 관한 중요한 작업이 있어 왔다. 그러나, 비록 많은 솔루션들이 제안되어 왔을지라도, 특히 표준 랩탑 치수 또는 그보다 큰 디스플레이 패널을 위한 백라이팅 문제점에 직면할 때, 각 타입의 솔루션에 대한 고유의 중대한 결점들이 있다. Deloy 등의 제6,789,921호 명세서에서 제안된 2-D 매트릭스는, 비용이 들지 않고 수행하는 것이 어렵고, 비교적 고비용이고, 부피가 크고, 균일성의 문제점에 걸리기 쉽다. Kawai 등의 제5,499,112호 명세서에서 개시된 광가이드 장치는 디스플레이 백라이팅 애플리케이션보다는 오히려, 광의 균일한 라인을 요구하는 스캐닝 애플리케이션에 적합하다. DuNah 등의 제5,400,224호 명세서에서 개시된 몰드된 패널 장치는 일반적인 일루미네이션을 위해 충분히 작업할 수 있지만, 풀-컬러 디스플레이 애플리케이션에 대한 균일성 문제점에 걸리기 쉬울 것이다. 이러한 타입의 솔루션은 더 큰 크기의 제조에 대해 점점 더 비용이 들고, 열 및 기계적인 응력 때문에 뒤틀리기 쉽다. 더욱 중요하게는, 그러한 솔루션은 양호한 색상 혼합(color mixing)을 제공하지 않고, 고체 상태의 광원들을 사용하는 애플리케이션에 충분히 적합하지 않을 것이다. Parker의 제2003/0123246호 출원서에서 개시된 바와 같은 포인트 소스에서 패널까지의 구성은 비현실적이고, 더 큰 크기의 디스플레이들을 위한 색상 및 휘도에 대한 균일성 문제점을 나타낸다. Tai 등의 제5,835,661호 명세서에 개시된 바와 같은 광가이드에서 백패널(back-panel)까지의 장치는 효과가 없고, 열악한 균일성 상태에 있게 되고, 비교적 작은 디스플레이들에 대해서만 적합하다. 처리된 광학 섬유의 사용은 작은 스케일의 핸드헬드(handheld) 디스플레이에 대해 장점을 가지지만, 데스크톱 또는 더 큰 디스플레이 디자인에 대해서는 비현실적이고 효과가 없게 될 것이다.
이들 결점에 더하여, 액정 디스플레이의 널리 보급된 상품화 및 수용에 대한 요구로, 종래 솔루션들은 일반적으로 고품질의 색상 이미징(imaging)에 대한 중요한 도전을 해결하지 못한다. 색상 범위(color gamut)는 디스플레이 디자이너들에게 특별한 관심인 하나의 중요한 고려사항이다. 종래 CCFL들은 NTSC 색상 범위의 약 70%까지 제공하는, 많은 애플리케이션에 대해 받아들일 수 있는 일정량의 색상 품질을 공급한다. 비록 이것은 랩탑 및 컴퓨터 모니터 애플리케이션들에 대해 받아들일 수 있을지라도, 풀-컬러 TV 디스플레이들에 대해 요구되는 품질에는 미치지 못한다.
CCFL 광원과 대조적으로, LED 및 다른 고체 상태의 광원들은 그들의 비교적 높은 정도의 스펙트럼 순도(spectral purity) 때문에, 본질적으로 100% 이상의 NTSC 색상 범위를 제공할 수 있다. 이러한 확대된 색상 범위를 공급하기 위하여, 세 개 이상의 다른 색을 가진 LED들 또는 다른 고체 상태의 공급원이 요구된다. LED 및 다른 고체 상태의 광원을 사용할 때 그러한 확장된 색상 범위를 지지하기 위해, 높은 레벨의 색상 혼합이 백라이팅 장치로부터 요구된다. 이미징 디스플레이 분야의 숙련된 자에게 잘 알려진 바와 같이, 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) LED들과 같은 고체 상태의 광원들을 사용할 때 양호한 레벨의 색상 균일성을 달성하는 것은 특히 도전적이다. 상기에 개시된 바와 같이, 더 큰 영역의 광가이드를 채용하는 종래 백라이팅 솔루션들은 이에 대응하여 하위급의 색상 혼합을 공급할 것이다.
더 큰 스케일의 디스플레이들을 위한 백라이팅에 관한 다른 도전들은 저비용의 조립체, 광효율(light efficiency), 균일성, 및 소형 크기에 대한 요구를 포함한다. 앞서 기술된 바와 같이, 종래 LED 백라이팅 솔루션들은 이들 추가적인 요건들을 만족하기 위해 요구되는 것에 미치지 못한다. 추가적으로, 반사성 편광자(reflective polarizer)에 대한 요구를 제거하는 데 특히 유용할 것인데, 이것은 균일성 및 휘도가 충분히 향상되는 경우에 가능할 것이다.
따라서, 비용이 들지 않게 제조될 수 있고, 최소의 두께를 가지고, 양호한 균일성, 고휘도, 및 높은 레벨의 효율을 가진 색상 혼합을 공급하는 LED 백라이트 솔루션에 대한 요구가 있다고 보여질 수 있다.
본 발명의 목적은 백라이트 조명의 기술을 진척시키고, 고체 상태의 광원들의 장점을 얻기 위해 요구되는 높은 레벨의 색상 혼합을 공급하기 위한 것이다. 본 발명은 디스플레이 패널을 향하여 광을 지향시키기 위한 백라이트 장치를 제공하되, 백라이트 장치는:
a) 두 개 이상의 연장된 조명들(elongated illuminators)(적어도 하나의 연장된 조명은 디스플레이 패널을 향하여 광을 지향시키기 위해 배치되며:
(ⅰ) 실질적으로 디스플레이 패널에 대해 평행하고 디스플레이 패널의 바로 아래에 위치되는 조명면(illumination plane)을 따라 연장되는 고체 투명한 연장된 광채널(solid transparent elongated light channel);
(ⅱ) 연장된 광채널로 광을 공급하기 위한 합체된 고체 상태의 광원(associated solid state light source); 및
(ⅲ) 광채널에서부터 디스플레이 패널을 향하여 광을 위쪽으로 재배향시키기 위한 광추출요소(light extraction element)를 포함한다); 및
b) 백라이트 일루미네이션(ilumination)을 공급하기 위해 두 개 이상의 연장된 조명들로부터 재배향된 광을 균일화하기 위한 광 확산 요소(light diffusing element)를 포함한다.
또한, 본 발명은 백라이트 장치 및 백라이트 장치를 채용하는 디스플레이에서의 변경을 제공한다. 광을 공급하기 위한 공정도 개시된다. 본 발명의 특징은 다중 조명 채널들을 활용하는 백라이트를 제공하는 것이다.
본 발명의 장점은 디스플레이를 위해 백라이팅하는 영역을 공급하는 고체 상태의 광원들을 채용하는 것이다. 본 발명의 장치는 확장성이 있고(scalable), 더 큰 사이즈의 액정 디스플레이들에 특히 적용될 수 있다.
본 발명의 추가적인 장점은 도광판(light guide plate) 또는 다른 평면 타입의 패널에 대한 요구를 제거하는 것이고, 이것은 백라이트 구성 요소에 대한 비용 및 치수적인 프로파일을 감소시키는데 도움을 줄 수 있다.
이들 및 본 발명의 다른 목적들, 특징들, 및 장점들은, 도시되고 개시된 본 발명의 예시적인 실시예가 있는 도면들과 관련하여 다음 상세한 설명을 읽음으로써 당업자에게 명백해 질 것이다.
본 발명은 예를 들어, LCD TV, 의료 진단용 디스플레이들, 이미징 디스플레이들, 및 군용 디스플레이들을 위해 사용되는 것과 같이, 특히 액정 디스플레이 패널들을 위한 디스플레이 애플리케이션(display applications)에 적절한 백라이트 장치(backlight apparatus)를 제공한다. 추가적으로, 본 발명의 백라이트 장치는 고체 상태의 발광(lighting)이 유리한 경우에 다른 일루미네이션 애플리케이션들(illumination applications)을 위해 사용될 수 있다.
본 명세서의 문맥에서, 용어 "고체 상태의 광원(solid-state light source)"은 반도체 물질들로부터 형성된 일종의 발광원(emissive light source)을 지시하는, 일루미네이션 분야에서 숙련자들에 의해 용인되는 통상적인 의미가 있다. 고체 상태의 광원들은 반도체 레이저들(semiconductor lasers)과 마찬가지로, 예를 들어, 발광다이오드(Light-Emitting Diodes; LEDs), 유기 발광다이오드(Organic Light Emitting Diodes; OLEDs) 및 폴리머 발광다이오드(Polymer Light Emitting Diodes; PLEDs)를 포함한다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 바와 같이 용어 고체 상태의 광원은 작은 포인트형 소스(point-like source)에서부터의 어떤 광원을 의미하지만, 방사 소스(emission source)의 설계는 방사되고 있는 광이 비포인트형(non-point-like)으로 보이기 위해 시준되거나 분사되기 위한 것일 수 있다. 몇몇 고체 상태의 광원들의 배열체는 더 넓은 비포인트형 소스에서 광을 결합시키기 위한 방법으로 또는 렌즈 요소들(lens elements)과 함께 배열될 수 있다.
본 명세서의 문맥에서, 광 지향(light direction)은 위쪽으로와 같이 개시된다. 따라서, 백라이트 장치는 조명면(illumination plane)에서부터 위쪽으로 광을 방사한다. 그 다음, 용어 "아래에(below)" 및 "위에(above)"는 이러한 방향 지시에 따른다. 디스플레이 패널은 액정 디스플레이 장치 또는 다른 광밸브(light valves)의 배열체와 같은, 투과형 공간적인 광조정 장치(transmissive spatial light-modulating device)이다. 조명(illuminator) 및 광채널(light channels)에 관하여 본 명세서에서 사용된 바와 같이 용어 선형(linear) 또는 연장된(elongated)은 일반적으로 일(길이) 방향에서 디스플레이의 길이에 가깝지만, 다른(폭) 방향에서 결코 그만큼 길지 않은, 폭에서보다 길이에서 훨씬 더 긴 것을 의미한다. 이들 용어들은 뱀 모양(serpentine)과 같이 수직 또는 만곡된 방위를 포함한다. 예들은 정사각형(square), 직선형(rectilinear), 원형(round), 삼각형(triangular)과 같은 여러 가지의 종단면 형상(cross-sectional end-shapes)을 포함하거나, 그들은 두 개 이상의 형상들의 합성된 형상일 수 있다. 조명들 또는 광채널들의 적어도 하나의 표면은 광채널의 내부 전반사(total internal reflection)를 추출하거나 그렇지 않으면 붕괴(breakup)하거나 재배향(redirect)하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 그러한 수단은 어떤 의미로 수행하기 위하여 균일한 광 외관(light appearance)을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따라 백라이트 장치(10)의 광채널 배열체(12)의 사시도이다. 도 3은 단일 선형 또는 연장된 조명(14)을 도시한다. 광채널 배열체(12)(도 1)는 두 개 이상의 선형 또는 연장된 조명들(14)의 배열을 가진다. 도 3에 도시된 바와 같이, 각 연장된 조명(14)은 LED, 레이저, 또는 다른 표면 발광원과 같은 적어도 하나의 고체 상태의 광원(16)을 가지며, 연장된 광채널(18) 및 광추출요소(20)를 포함한다. 도 1 및 3의 특정한 실시예에서, 각 연장된 조명(14)은 두 개의 고체 상태의 광원들(16)을 가진다. 도 2에 도시된 바와 같이, 연장된 광채널(18)의 종단(54)은 교대로 반사할 수 있다.
각 연장된 조명(14)은 조명면(22)을 따라 연장되며, 디스플레이 패널(24)의 방향으로 위쪽으로 광을 재배향시키는데, 이것의 코너는 도 1에서 점선 테두리로 도시되고 디스플레이 스크린을 포함한다. 디스플레이 패널(24) 및 조명면(22)은 실질적으로 평행하다. 도 2의 사시도는 평면에서부터 면들(22 및 24)을 도시한다. 광채널 배열체(12)로부터 광의 주요 방향은 도 1, 2, 및 그 다음에서 z축의 일반적인 방향으로, 디스플레이 패널(24)을 향하여 위로 향한다. 이러한 도면들에서 사용되는 xyz 좌표 시스템을 사용하여, 연장된 조명들(14)은 y축 일반적인 방향으로 연장되며, 일반적으로 x축을 따라 약간의 거리만큼 상호 간에 떨어져 위치된다. 이미징 분야에서의 숙련자에 의해 잘 이해될 수 있는 바와 같이, 연장된 조명들(14)은 그들이 x축의 일반적인 방향으로 연장되고 y축을 따라 약간의 거리만큼 떨어져 위치되기 위하여, 직교하여 배치될 수 있다. 다음 설명 및 도면들에서, y축을 따른 연장이 도시되지만, 직교 배열은 교대로 사용될 수 있다.
일종의 광 파이프, 연장된 광채널(18)은 폭 치수(W) 또는 두께 치수(T)를 충분히 초과하는 길이 치수(L)를 가진다. 바람직하게는, 길이(L)는 폭 치수(W)의 5배보다 더 크다. 바람직하게는, 폭 치수(W) 및 두께 치수(T)는 단지 인수 2만큼 서로 다르다. 일 실시예에서, 치수들(T 및 W)은 대략 동일하다. 길이(L)보다 매우 작게 치수들(W 및 T)을 유지하는 것은 색상 혼합(color mixing) 및 균일성(uniformity)을 향상시키는데, 왜냐하면 연장된 광채널(18) 내로 지향되는 광은 내부 전반사(Total Internal Reflection; TIR)에 의하여 이러한 광 가이딩 구조(light-guiding structure)를 통해 전파된다. 이것은 TIR을 사용하기 때문에, 연장된 광채널(18)은 광추출요소(20)에 의해 공급되는 바와 같이 의도된 방향을 제외하고 매우 낮은 광손실(light loss)과 함께 상당히 효율적이다.
고체의 연장된 광채널(18)의 강성(rigidity)은 더 균일한 광출력을 공급하도록 돕는데, 왜냐하면 조명면(22) 및 디스플레이 패널(24) 사이의 거리는 일정하게 유지되는 것이 가장 좋기 때문이다. 본 명세서의 문맥에서, 기술된 용어 "강성(rigidity)"은 자체 중량 때문에 눈에 보이지 않는 휨(bowing) 또는 굽힘(bending)을 나타내는 요소에 적용된다. 또한, 이러한 배열은 광채널 배열체(12)로의 연장된 광채널들(18)의 조립을 단순화시킨다. 단면에서, 연장된 광채널(18)은 정사각형, 직사각형, 또는 원형일 수 있고, 또는 몇 가지 다른 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 고체의 연장된 광채널(18)은 LED 광원(16)에서부터 광의 향상된 조정을 위해 다양하게 만곡된 측벽(sidewalls)을 가질 수 있다. 다음 예들에서 도시된 바와 같이 연장된 광채널(18)이 테이퍼되거나, 그렇지 않으면 단면 형상을 변경시키기 위하여, 단면 형상 또는 치수들은 연장된 광채널(18)의 길이를 넘어 변경될 수 있다.
도 4는 각각 적색, 녹색, 및 청색 LED 광원들(16r, 16g, 및 16b)의 색상 3원 배열을 도시하여, 측면에서부터의 연장된 광채널(18)의 평면도이다. 높은 단계의 색상 균일성이 달성되기 위하여, 각 RGB LED 광원(16r, 16g, 및 16b)으로부터의 광이 연장된 광채널(18) 내에서 잘 혼합되도록 하는, 이러한 배열이 특히 유리하다. 앞서 기술된 바와 같이, RGB LED들을 사용할 때 높은 레벨의 색상 균일성을 달성하는 것은 중요한 도전일 수 있다. 단일 LED(16)는 백색광 LED와 같이, 대안적으로 사용될 수 있다. 대안적으로, 추가적인 색상 LED들은 RGGB 배열을 공급하거나 청록색, 오렌지색, 또는 다른 색상들을 추가하는 것과 같이, 휘도를 증가시키거나 색상 범위(color gamut)를 향상시키기 위해 사용될 수 있다. 계속해서 더욱 상세히 개시되는 바와 같이, 다른 발광 배열들도 가능하다.
도 5는 연장된 광채널(18)의 작은 부분 내에서 TIR 반사를 도시하는 사시도이다. 이러한 도면이 도시하는 바와 같이, LED(16)로부터의 광은 연장된 광채널(18)의 내부 모서리로부터 여러 번 반사될 수 있다. 일반적인 규칙으로써, 많은 횟수의 반사가 요구되고, 향상된 혼합은 증가된 횟수의 반사와 함께 달성된다. 따라서, 길이가 폭의 적어도 10배보다 크기 위하여 연장된 광채널(18)을 형성하는 것은 더욱 균일한 색상 혼합을 공급하도록 도움을 준다.
도 6a 및 6b에 단면으로 도시된 바와 같이, 연장된 광채널(18)은 실버 미러 표면(silver mirrored surface)과 같이, 반사 표면(reflective surface; 30)도 가진다. 선택적인 반사 표면(30)은 디스플레이 패널(24)(도 2)을 향하여 광을 재배향시킨다. 반사 표면(30)은 도 6a에 도시된 바와 같이, 에어갭(air gap; 32)에 의해 연장된 광채널(18)로부터 분리될 수 있거나, 도 6b에 도시된 바와 같이, 연장된 광채널(18)의 표면상에서 형성되어 일체화될 수 있다.
도 7a, 7b, 및 7c는 본 발명의 광채널 배열체(12)를 가진 백라이트 장치(10)를 사용하는 디스플레이 장치(40)의 다른 실시예들을 위해 도 1에서 A-A를 절단하여 도시된 도면에 대응하는 단면도를 도시한다. 백라이트 장치(10)는 향상된 균일성을 제공하기 위한 디퓨져(diffuser; 34)를 포함하며, 가능한 한 하나 이상의 접착 레이어들(adhesive layers)을 가지는, 하나 이상의 선택적인 광조정필름(light management films; 42)을 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(24)은 액정 디스플레이 패널일 수 있다. 발광(E)은 조명면(22)으로부터 디스플레이 패널(24)을 향하여 현저히 지향된다. 연장된 조명들(14)은 스캐터링(scattering) 또는 정반사 리플렉터(specular reflectors) 또는 코팅을 사용하여 반사성으로 만들어진, 반사 측벽 및 후벽들을 가지는 라이트박스(lightbox; 38) 내에 수용된다. 따라서, 연장된 조명들(14)은 라이트박스(38)의 후면 반사 표면(39) 위에 매달린다.
디퓨져(34)는 안료(pigments), 공극(air voids), 또는 내부 유리 비드(internal glass beads)를 채용하는 벌크 타입의 디퓨져일 수 있다. 대안적으로, 디퓨져(34)는 표면 타입의 디퓨져, 예를 들어, 투명한 바인더(binder)를 가진 단일(mono) 또는 다중 크기(multi-sized)의 비드들을 가진 비드 표면일 수 있다. 프레넬 렌즈(Fresnel lens) 타입의 디퓨져도 사용될 수 있다.
도 7b는 디스플레이 장치(40)에 콜리메이터(collimator; 36)의 추가를 도시한다. 콜리메이터(36)는 도시된 좌표 지정을 사용하여 xz 면에 대하여 발광을 시준하는 것을 돕는다. 일 실시예에서, 콜리메이터(36)는 xz 면에서 약간의 광학출력(optical power)을 가진 원통형 프레넬 렌즈들의 배열체이지만, 직교(y) 방향에서 광학출력은 0이다. 콜리메이터(36)에 대한 다른 선택은 원통형 렌즈 배열체, 홀로그래픽 구조(holographic structure), TIR 렌즈 배열체, 또는 프리즘 배열체(prism array)를 포함한다. 콜리메이터(36)는 조명면(22)에서부터 적당한 거리에서 자신을 지지하기 위해 충분한 강성을 가져야 하며, 이러한 목적으로 추가적인 서포트들(미도시)을 요구할 수 있다.
도 7c는 백라이트 장치(10) 내에서 하이브리드 일루미네이션 배열을 가진 디스플레이 장치(40)의 실시예를 도시한다. 여기서, CCFL 광원들과 같은 하나 이상의 램프들(44)은 연장된 조명들(14)과 함께 공급된다. 램프들(44)은 백색광을 공급할 수 있거나, 예를 들어 녹색과 같은 특유한 색상의 광을 공급할 수 있고, 이것은 몇몇 LED들로는 불충분하다.
광조정필름(42)은 미네소타주 St. Paul 3M의 생산품인 VikuitiTM Thin Brightness Enhancement Film과 같은, 다양한 타입의 광강화필름(light enhancement films) 또는 휘도강화필름(Brightness Enhancement Films; BEF)을 포함할 수 있다. 편광자(polarizers)는 반사성 편광자와 같이, 공급될 수도 있다.
도 8a의 측면도는 콜리메이터(36)가 사용될 때 광이 연장된 조명(14)으로부터 어떻게 지향되는지를 도시한다. 연장된 조명(14)에서 외부로 지향되는 광은 일반적으로 디스플레이 패널(24)의 방향이지만, 각도 범위를 넘어 방사된다. 바람직하게는, 연장된 조명(14)의 광방사표면은 콜리메이터(36)의 초점면(focal plane)에 근접한다. 이러한 광은 콜리메이터(36)로 향하고, 디스플레이 패널(24)에 대하여 수직을 향하는 방향으로 광을 재배향시킨다. 그 다음, 디퓨져(34)는 디스플레이 패널(24)에 더 균일한 백라이트를 공급하기 위해 작은 각도 범위를 넘어 시준된 광을 분사시킨다. 도 8b는 도 7b의 실시예에서 사용될 수 있는 바와 같이, 프레넬 타입의 원통형 렌즈 콜리메이터(36)의 확대된 단면도를 도시한다.
광채널 배열체(12)에서 연장된 조명들(14)은 도 9, 10, 11, 및 12의 평면도에서 도시된 바와 같이, 어떤 많은 구조(configuration)에서 분포될 수 있다. 도 9의 배열에서, 연장된 조명들(14)은 디스플레이 면(24)의 전체 폭을 연장하며, x 방향으로 서로 다양한 거리에서 분포된다. 여기서, 각 연장된 조명(14)은 각 종단에 하나씩 두 개의 광원들(16)을 가진다. 도 10 및 11에서, 연장된 조명들(14)은 디스플레이 면(24)의 전체 폭을 연장하지 않지만, 디스플레이 면(24)에 대한 요건에 의 해 결정되는 바와 같이, 동일하거나 동일하지 않은 길이를 가질 수 있다. 대응하는 광원(16)을 가지지 않는 종단들(54)은 반사성일 수 있다. 발광에서 패턴을 검출하기 어렵기 때문에, 예를 들어, 도 11의 배열과 유사한 배열은 균일성에 대한 이득을 가질 수 있다.
인접한 연장된 조명들(14) 사이의 떨어진 거리는 요구되는 휘도, 영역, 및 균일성과 같은 인자에 기초하여 변경될 수 있다. 인접한 연장된 조명들(14)은 인접할 수 있지만, 광학적으로 결합하지 않는다.
도 12의 배열은 뱀 모양의 연장 프로파일을 더 가지는 연장된 조명들(14)을 도시한다. 다수의 대안적인 배열들이 가능하며, 약간의 곡률을 가진 연장된 조명들(14)을 연장하는데 유익한 디스플레이 실시예일 수 있다.
도 13의 사시도는 연장된 조명들(14)을 수용하기 위한 라이트박스(38)를 가진 실시예를 도시한다. 여기서, 라이트박스(38)는 각 연장된 조명(14) 내로 광을 지향시키기 위해 조리개들(apertures; 46)을 가진다. 조리개(46)는 연장된 조명(14)의 일부가 개구를 통해 돌출되는, 위치에 연장된 조명(14)을 유지시키기 위하여 사용될 수도 있다. 반사 표면(48)은 앞서 기술된 바와 같이, 라이트박스(38) 내에서 공급될 수도 있다. 다른 광 지향 구조(light-directing sturctures)는 라이트박스(38) 내에서 공급될 수 있다. 도 14의 측면도는 조명면(22)에 대한 위치에서 연장된 광채널(18)을 일직선으로 유지시키기 위해 라이트박스(38) 내에서 사용되는 한 쌍의 서포트들(52)을 도시한다.
충전 인자(fill factor)는 다른 파장의 광원(16)이 사용되는 경우에 스펙트럼 성분들을 혼합하기 위한 것과 마찬가지로, 요구되는 휘도 레벨을 달성하기 위해 중요한 고려사항일 수 있다. 각 연장된 조명(14)에 대한 충전 인자는 광채널(18)의 입사광 표면 영역에 대한, 광채널(18) 내로 광을 지향시키는 하나 이상의 광원(16)의 표면 영역의 비율로써 계산될 것이다. 백라이트 장치(10)에 대한 충전 인자는 장치의 조명면(22)의 표면 영역에 대한, 연장된 조명들(14)의 방사 영역의 합의 비율로써 계산될 것이다.
광원
각 연장된 조명(14)은 적어도 하나의 독립적인 고체 상태의 광원(16)을 가진다. 고체 상태의 광원(16)은 복수의 광채널들(18)보다 오히려, 대응하는 광채널(18)로만 광을 전달하는 데에 독립적일 수 있다.
앞서 기술된 바와 같이, 고체 상태의 광원(16)은 LED일 수 있다. LED들은 그들의 고휘도 및 양호한 스펙트럼 특성 때문에 유리하다. 좁은 파장 대역 내에서 직사광 방사를 공급함으로써, LED들은 통상적인 광원들을 넘어 향상된 색상 범위를 제공하는 조명을 공급할 수 있다. CCFL 공급원은 예를 들어, 액정 디스플레이 패널과 함께 사용될 때 NTSC 색상 범위의 약 70%를 제공한다. LED 공급원들은 NTSC 범위의 100% 이상을 달성할 수 있다. 또한, LED들은 빠르게 펄싱될(pulsed) 수 있기 때문에 유리하다.
본 발명의 광채널(18)은 LED들에 대한 높은 단계의 색상 혼합을 제공한다. 도광판(light guiding plates) 및 다른 통상적인 솔루션들과는 달리, 광채널(18)은 비교적 좁은 폭 치수를 가진다. 이러한 배열은 광이 광채널(18)의 TIR 활동에 의해 공급되는 경로 아래로 전파되는 것과 같이, 실질적인 많은 반사를 생기게 한다. 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) LED들은 광채널(18)의 하나 또는 두 개의 종단에서 LED들의 RGB 3원으로써 위치될 수 있다. RGGB 배열은 하나 이상의 색상들의 하나 이상의 LED와 함께 녹색광 레벨을 끌어올리기 위해 대안적으로 사용될 수 있다. 대안적으로, 예를 들어, 단일 광채널(18)이 일측 종단 상에 적색 및 녹색 LED, 및 타측 종단 상에 녹색 및 청색 LED를 가지기 위하여, R, G, 및 B LED들은 광채널(18)의 다른 종단에서 분포될 수 있다. 선택적으로, 백색광 LED와 같이 네 번째 LED, 또는 다른 색상의 LED는 광채널(18)의 일측 또는 양측 종단에서 위치될 수 있다. 다른 실시예에서, 예를 들어, 세 개의 인접한 광채널들(18)이 적색, 녹색, 및 청색 LED들을 각각 가지기 위하여, 각각 이격된 광채널(18)은 단일 색상의 광원(16)을 가질 수 있다.
다이크로익 필터들(dichroic filters)은 개별 연장된 광채널(18) 내로 광을 지향시키기 위해 사용될 수 있다. 도 18을 참조하면, 일부의 백라이트 장치(10)에 대하여, 다색 광원(polychromatic light source; 50)은 개별 광채널들(18) 내로 청색 및 녹색 파장들을 각각 반사시키는 다이크로익 필터들(56 및 58)을 통해 광을 지향시킨다. 그 다음, 적색광은 미러(60)에서부터 다른 광채널(18)로 반사된다. 점선 테두리로 도시된 바와 같이, 이러한 배열에서 연장된 조명(14)은 다이크로익 필터(56)와 같은 반사 표면, 및 연장된 광채널(18)을 포함한다. 다이크로익 필터들(56 및 58)은 진폭 또는 편광 빔 스프리터들(amplitude or polarization beam spliters)로 교체될 수 있다. 다른 실시예에서, 도 19에 도시된 바와 같이, 진폭 또는 편광 빔 스프리터들(64)은 적색, 녹색, 및 청색 광원들(16r, 16g, 및 16b)로부터 각각 광을 혼합하기 위해 사용됨으로써, 이러한 혼합된 광은 광채널(18) 내로 지향된다.
혼합된 RGB 또는 백색광이 디스플레이 면(24)으로 공급되기 위하여, 광원들(16)은 연속적으로 위치될 수 있다. 대안적으로, 연속 색상 백라이팅 배열들(color sequential backlighting arrangements)이 가능하다. 일 실시예에서, R, G, 및 B는 대응하는 광원들(16)을 차례로 활성화시킴으로써 백라이트 장치(80)로부터 빠르게 순환된다. 대안적으로, 선형 스캔(linear scan)은 백라이트 장치(10)의 표면을 가로질러 스크롤링(scrolling)하는 순서대로 공급되는 R, G, 및 B 또는 다른 색상들과 함께 공급된다. 디스플레이 면(24)은 그 다음, 연속적인 변조된 색상을 공급하여, 동일한 순서로 대응하는 픽셀들(pixels)의 열 또는 행을 활동시킬 수 있다. 그러한 배열은 예를 들어, 액정 디스플레이와 함께 색상 필터 배열체에 대한 요구를 회피할 것이다. 청록색, 자홍색(magenta), 및 황색과 같은 혼합된 색상들은 광원들(16)의 시간이 맞춰진 활성화(timed activation)를 사용하여 대안적으로 공급될 수 있다.
레이저 광원들은 본 발명의 연장된 조명(14)과 함께 대안적으로 사용될 수 있다. 그들의 상대적인 스펙트럼 순도(purity) 및 빠른 응답 속도(response times)는 레이저를 몇몇 타입의 디스플레이 애플리케이션들에 대한 매력적인 대안으로 만든다. 레이저의 고휘도 및 높은 광학출력은 도 18에 도시된 배열을 사용하는 것과 같이, 단일 공급원이 다중 연장된 광채널(18)을 조명하도록 허락한다.
도 16은 광원(16r, 16g, 및 16b)이 예를 들어 포물선 미러(parabolic mirror)와 같이, 만곡된 반사 표면(66)에 의해 지지가 되는 대안적인 배열을 도시한다. 이러한 배열은 하나 이상의 LED 공급원에서부터 광채널(18) 내로 광을 지향시키도록 돕는다.
연장된 조명(14)과 함께 사용될 수 있는 대안적인 광원들은 유기 발광다이오드(Organic Light Emitting Diodes; OLEDs) 및 폴리머 발광다이오드(Polymer light Emitting Diodes; PLEDs)를 포함할 수 있다.
광채널들
연장된 광채널들(18)은 라미네이티드 안전 유리(laminated safety glass)와 같이, 다양한 타입의 유리를 포함하여, 매우 투명한 물질들로부터 형성된다. 사용될 수 있는 플라스틱은 PMMA, 폴리카보네이트(plycarbonate), 폴리에스테르(polyester), 폴리아미드(polyamide), 폴리설폰(polysulfone), 폴리올레핀(polyolefin), 사이클릭-올레핀(cyclic-olefin) 및 그들의 코폴리머들(copolymers)을 포함한다. 광채널들(18)은 향상된 열적 및 광 안정성에 대한 첨가물을 가질 수 있다. 물질의 광학적인 투과는 약 90%를 초과하여야 한다. 계획적으로 처리되는 경우를 제외하고, 광채널(18)의 표면들은 광학적인 끝(finish)을 가져야 한다. 높은 굴절률(n)은 양호한 광가이드 특성들에 대해 바람직하다.
제작에서, 광채널들(18)은 사출되거나 인젝션-몰드(injection-molded)되거나 솔벤트-몰드(solvent-molded)될 수 있다. 가열 및 스트레칭(stretching)에 의한 것과 같이 물질의 추가적인 조절은 치수적인 안정성을 달성하기 위해 유익할 수 있 다.
높은 정도의 강도(stiffness) 또는 강성(rigidity)은 더 큰 배면 장치(10)에 대한 모듈의 구성요소로써 광채널(18)을 공급하는데 유리하다. 높은 강도는 광파이프 배열체(12)의 조립의 단순한 조작 및 용이함을 허락한다. 강도는 10mN을 초과하는 것이 바람직하다. 클립(clip), 홀더(holder), 또는 다른 서포트는 도 14에 관하여 개시된 바와 같이, 더 긴 길이의 광채널들(18)에 대한 새깅(sagging) 또는 휨(bowing)을 방지하도록 돕기 위해 사용될 수 있다. 광채널(18)은 굽힘을 제한하기에 충분한 폭(W) 치수를 가져야 한다. 추가적인 서포트 구조들은, 필요하다면, 옆쪽으로 굽힘을 방지하기 위해 사용될 수 있다.
광채널(18)은 본 출원서에 도시된 실시예들에서 약간의 거리만큼 광원(16)으로부터 분리된다. 그러나, 연장된 광채널(18) 내에 광원(16)을 끼워넣는 것도 가능하다.
광추출구조체들
광추출요소(light extraction element; 20)에 대한 많은 실시예들이 있다. 연장된 조명(14)의 광추출요소(20)의 기본적인 기능은 TIR에 의해 다른 방법으로 채널(channeled)되고 있는 광을 추출하는 것이고, 그에 의해 광이 연장된 광채널(18)에서부터 방사되는 원인이다. 이것은 다음을 포함하여, 많은 방법으로 수행될 수 있다:
(ⅰ) 방사 표면을 형성하기 위한 광채널(18)의 처리. 표면 처리의 타입들은 디스플레이를 향하는 표면을 따라, 연장된 광채널(18)의 모서리를 따라 광추출구조들을 형성하는 것을 포함한다. 예를 들어, 하나의 시도는 길이 방향(L)을 따라 프리즘 구조들의 배열체를 형성하는 것이다. 사용되는 마이크로구조들은 TIR을 방해하기 위해 프리즘, 피라미드, 반구(hemispheres), 또는 다른 윤곽이 뚜렷한 기하학적 구조의 배열체일 수 있다. 이들은 뒤집히거나(inverted), 개별 요소들로써 형성되거나, 세로로 배열되는 상부 또는 하부 방사 구조들을 포함할 수 있다. 마이크로구조들은 광원에서부터 거리의 함수로써, 다양한 형상들 및 크기로 몰드되거나 그렇지 않으면 형성될 수 있다. 이러한 시도의 일 예는 앞서 언급된 Tai 등에 의한 미국 특허 제5,506,929호에서 주어진다. 연장된 광채널(18)의 표면은 광추출요소(20)를 공급하기 위해 거칠게 되거나 연마될 수도 있다. 엠보싱(embossing) 또는 압력은 광추출구조체들을 형성하기 위해 사용될 수 있다.
(ⅱ) 광추출필름 구성요소의 적용. 이러한 목적을 위한 하나의 가능한 필름은 본 명세서에서 참고하게 되는 Lee 등에 의한 "광집중기의 선형적인 배열을 사용하는 휘도강화필름(Brightness Enhancement Film Using A Linear Arrangement Of Light Conentrators)"이라는 제목의 공통으로 지정된 미국 특허 공개번호 제20050270798호에서 개시된다. 광추출필름의 스트립(strips)은 예를 들어 접착제를 사용하여, 연장된 광채널(18)의 표면에 적용될 수 있다. 사용되는 접착제들은 압력- 또는 열-감지성일 수 있고, 자외선 또는 전자빔 방사(electron-beam radiation)를 이용하여 경화시킬 수 있다. 에폭시(epoxies)와 같은 화학적 가교결합 물질이 대안적으로 사용될 수 있다. 넓은 온도 범위(-40 내지 85C)에 잘 견딜 수 있는 접착제들은 종종 액정 디스플레이 애플리케이션에 대해 요구된다. 더 높은 온도 범위(60-85°C) 및 더 높은 상대 습도(95% @ 65C)에 잘 견딜 수 있는 접착제가 바람직할 것이다. 높은 정도의 광학적인 투과가 바람직할 것이다. 첨가물들은 접착제의 굴절률을 수정하기 위해 사용될 수 있다. 파인-팁 디스펜서(fine-tip dispenser) 또는 핫 멜트 글루 디스펜서(hot melt glue dispenser)는 광채널(18)의 측벽(디스플레이 패널 또는 뷰를 향하여 지향되는 발광측)에 대해 필름 구성 요소의 일부를 부착시키기 위해 사용될 수 있다. 제조에서, 광채널들(18)은 나란히 위치되거나, 그 다음 하나의 표면에 부착되는 필름을 가지거나, 그 다음 끝이 잘리고 분리되거나, 부착된 필름과 함께 포장되고 사용될 수 있다. 고열 조건하에서 굽힘력(bending force)을 공급하지 않기 위하여, 어떤 접착성 있게 부착된 물질은 주의 깊게 선택되어야 한다.
선택적으로, 연장된 조명(14)의 발광 표면은 게다가 광추출구조를 형성하기 위해 특징지어질 수 있다. 광채널(18)의 일부는 롤러를 사용하는 것과 같이 몰드되거나, 그렇지 않으면 광재배향 마이크로구조(light-redirecting microstructures)를 형성하기 위해 처리될 수 있다. 만일 연장된 조명(14)이 인젝션-몰드되면, 광추출구조들(그들의 음각 형태)의 표면은 몰드의 일부로써 형성될 수 있다. 그 다음, 폴리머가 주입되고 냉각되기에, 광추출구조들은 연장된 조명(14)의 일체형으로 된 부분이 된다.
(ⅱ) 인쇄된 도트(printed dots). 광방사표면에 마주보는 광채널(18)의 기본적인 일부를 따라 인쇄된 반사성 도트들의 패턴은 광채널(18)로부터 외부로 광을 재배향시키기 위해 사용될 수 있다. 인쇄된 도트들은 더욱 균일한 광출력을 제공하 도록 도와서, 다양한 밀도 및 크기를 가질 수 있다. 이러한 타입의 시도를 사용하는 광추출 기술들의 예들은 앞서 언급된 Abe 등에 의한 미국 특허 제5,857,761호에서 개시되는 것을 포함한다.
(ⅲ) 연장된 광채널(18)의 형성. 광채널(18)은 테이퍼된 프로파일과 함께 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 광채널(18)은 테이퍼되고 디스플레이 면(24)의 전체 폭을 연장한다. 도 15의 측면도는 두 개의 테이퍼된 광채널들(18)을 사용하는 대안적인 배열을 도시한다. 두 개의 연장된 조명들(14)은 약간의 동일한 광을 공유하며, 동일한 라인을 따라 연장되기 위하여, 종단(54)은 반사성으로 코팅되거나, 인접한 광채널(18)에 광학적으로 결합될 수 있다.
(ⅳ) 체적-스캐터링(volume-scattering). 다른 선택으로서, 마이크론 단위의 입자들은 맞지 않는 굴절률 때문에, 스캐터링을 생성하기 위해 광채널(18) 내부에 분산될 수 있다.
(ⅴ) 내부 미러(internal mirrors). Wang 등에 의한 "칼라 디스플레이를 위한 모듈의, 고강도 섬유 광학 백라이트(Modular, High-Intensity Fiber Optic Backlight for Color Displays)"라는 제목의 미국 특허 제6,104,371호에서 개시된 바와 같이, TIR은 광가이드 내에서 형성되는 반사성 구조에 의해 차단될 수 있다.
상기 (ⅰ) 내지 (ⅴ)에 리스트된 이러한 타입의 처리법들의 조합들도 사용될 수 있다. 광추출구조체들은 개별 요소들일 수 있다. 광채널(18)의 길이에 따라 균일한 광 방사를 공급하기 위하여, 결합된 영역의 크기 및 밀도는 고체 상태의 광원(16)으로부터 광채널(18)을 따라 거리의 함수로써 변경될 수 있다. 예를 들어, 광채널(18)의 각 종단에서 LED 광원(16)이 있는 경우, 광추출구조체는 종단을 향하는 것보다 중심 근처에서 더 높은 밀도로 분포될 수 있다. 대안적으로, 광추출요소들(20)의 분포 밀도는 일 방향에서 실질적으로 연속적일 수 있다.
광추출은 하나 이상의 표면 상에 공급될 수 있다. 액정 디스플레이 및 출력 표면에서부터 가장 먼, 광채널(18)의 반대쪽은, 일반적으로 광누출을 방지하기 위해 매끄러운 표면을 공급하지만, 대안적으로 광추출의 양을 향상시키기 위해 구조화되거나, 처리되거나, 거칠게 될 수 있다.
광추출요소들(20)은 디스플레이 패널(24) 또는 다른 광출력 측을 향하는 광채널(18) 측으로 몰드되거나, 엠보싱되거나, 가압 되거나, 접착되거나, 라미네이트될 수 있다. 편광된 광이 광채널(18)로부터 추출되기 위하여, 광추출요소들(20)은 편광 요소들을 포함할 수도 있다.
색상 변화 모니터링
LED들 및 다른 타입의 고체 상태의 광원에 따른 하나의 공지된 문제점은 스펙트럼 안정성 및 정밀도(accuracy)에 관련되고, 이것은 약간의 색상 변화를 초래할 수 있다. 도 3 및 9에 도시된 바와 같이, 광학적인 색상 센서(62)는 하나 이상의 연장된 조명들(14)의 구성 요소로써 공급될 수 있다. 색상 센서(62)는 노화, 열, 또는 LED들 또는 다른 타입들의 광원(16) 사이의 제조 차이점 때문일 수 있는 것과 같은 색상 변화를 보상하는 제어루프(control loop)에서 사용될 수 있다. 추가적으로, 특정한 광파이프에 가장 가까운 픽셀들에 대한 이미지 데이터는 검출된 색상 변화를 보상하기 위해 조절될 수 있다.
시스템 고려사항
현재 이용가능한 많은 장치 중 어떤 것을 사용하여, 본 발명의 연장된 조명(14)은 2000-6000 nits 또는 그 이상에서, 높은 레벨의 일루미네이션을 공급할 수 있다. 높은 에너지 레벨에서, 열 축적은 몇몇 애플리케이션들에 따른 LED들에 관한 문제점이 있을 수 있다. 백라이트 장치(10)는 오퍼레이션 동안 초과 열을 방산(dissipate)하도록 돕기 위해 하나 이상의 히트싱크, 쿨링팬, 또는 다른 기계장치들을 공급할 수 있다. 유리하게는, 열방산 구성요소들은 본 발명의 장치 및 방법을 사용할 때 액정 디스플레이 패널로부터 떨어진, 디스플레이 장치의 주위 모서리들을 따라 위치될 수 있다.
도 17은 만곡된 디스플레이 패널(24)을 가지는 디스플레이 장치(40)의 예시적인 실시예를 도시한다. 여기서, 광채널 배열체(12) 내에서 연장된 조명들(14)에 의해 공급되는 일루미네이션은 면으로 공급되지 않지만, 축(z', z'', 및 z''')을 따라 재배향된 광과 함께 만곡된 표면을 따라 공급되고, 이들 각각은 일반적으로 "구분적으로 평행(piecewise parallel)" 배열과 함께 디스플레이 패널(24)의 만곡된 표면에 대해 수직으로 있다. 그러한 배열이 몇몇 타입들의 액정 구성요소들에 대해 최적화될 수 없는 반면에, 다른 타입의 투과형 광 모듈레이팅 구성요소들은 도시된 바와 같이, 약간의 만곡을 가진 백라이트 장치(10)와 함께 사용될 수 있다.
실험예
일 실시예는 단면이 공칭적으로 1/4인치 제곱인, 아크릴 광파이프를 광채널(18)로써 사용한다. 광파이프는 매우 투명하며, 모든 측면 및 종단에서 광학적인 끝을 가진다. 광채널(18)을 형성하기 위해, 더 큰 아크릴 정사각형 바(0.25"×0.25"×6 feet)는 14인치 구획으로 톱질되고, 종단들은 선반(lathed) 상에서 연마되었다. 한 조각의 광추출필름은 광채널(18)의 길이 아래로 균일한 좁은 에폭시 비드를 형성하기 위해 주입기를 사용하여 분배되어, 광채널(18)의 한 표면에 UV 에폭시로 부착되었다. 접착제는 그 다음 UV 램프 아래에서 경화되었다.
LED 배열체는 광원(16)으로써 사용된다. 멀티-다이(multi-die) RGB LED들은 광채널(18)에 근접하여 설치된다. 이들 멀티-다이 LED들은 단일 패키지(OSRAM OSTAR Projection devices, type LE ATB A2A, from OSRAM, Inc.) 내에 1 적색, 1 청색 및 2 녹색 다이로 구성된다. 이들 장치들은 분리된 전류원에 의해 제어되는 각 다이의 휘도로 각각 작동될 수 있다.
연장된 조명(14)의 다른 실시예는 도 20에서 세로 절단면으로 도시되고, 비례하지 않는다. 광추출요소(20)로서 광추출필름(76)의 부착을 위해, UV 접착제(Norland UV 에폭시)(70)는 마이크로-팁 디스펜서를 사용하여 광채널(18)의 일측면에 도포되었다. 광추출필름구조가 적용될 때, 광채널(18)에 광추출필름 조립체를 접착시키기 위해 표면의 균일한 습기를 공급하기 위하여, 주의가 충분한 모노머(monomer)만을 적용하도록 취해졌다. 광추출필름 조립은 광채널(18)로 라미네이트되었고, 그 다음 접착제를 교차결합시키기 위해 UV 공급원에 노출되었다. 광추출필름구조는 중심에서보다 종단을 향하여 더 적게 마이크로-구조화된 뒤집힌 프리즘들과의 분포로, 개별 프리즘 요소들을 가진 마이크로-구조화된 뒤집힌 프리즘 필름으로 제조되었다. 뒤집힌 프리즘들은 대략 8 마이크론 두께인 폴리우레탄 접착제(74) 내에 부분적으로 묻혀졌다. 접착제는 5 mils의 폴리에스테르 시트(72) 상으로 사전에 코팅되었고, 접착제로 코팅된 폴리에스테르 시트(72)의 일측면에 프리즘 시트를 접착시키기 위하여 230℉에서 가열 라미네이트되었다. 프리즘들은 라미네이션(lamination) 동안 열의 변위 때문에 대략 10 마이크론으로 끼워졌다.
대략 2.5인치의 초점 거리를 가진 시준 선형 프레넬 필름은 필름의 초점 거리와 대략 동일한 에어갭을 가진 광채널(18)의 상부 상에 위치되었다. 일련의 사진들은 양호한 공간적인 균일성을 가진 고휘도를 증명하였다. LED들은 R, G, B 일루미네이션을 생성하기 위해 개별적으로 점화되었고, 그 다음 잘 혼합된 백색 LED 광을 형성하기 위해 함께 혼합되었다.
본 명세서에서 참조하게 되는 것은 미국 특허 제6,425,675호; 및 미국 특허 공개번호 제2004/0223691호 및 제2004/0179776호이다.
실험예
본 발명에 따른 광채널(18)로써 구성된 광파이프의 색상 균일성은 유사한 고체 상태의 광원들에 대한 도광판(LGP)의 색상 균일성과 비교되었다. 광파이프는 PMMA로부터 형성되었고, 6mm 제곱의 단면 및 245mm 길이를 가졌다. 광추출필름은 광파이프의 상부 측으로 접착되었다. 광추출필름은 공기 영역 다음의 폴리머 영역을 형성하는 광학적인 맑은 접착제 레이어로 부분적으로 끼워진 분광 구조체를 가졌다. 접착제(대략 10 마이크론 두께)는 폴리에스테르 필름의 시트 상으로 코팅되었다. 폴리에스테르 필름은 그 다음, 광학적으로 맑은 접착제를 사용하여 광파이프의 상부 측으로 접착되었다.
LED들의 배열체는 광파이프 각 종단에 위치되었다. 출력광은 광추출필름을 빠져나가는 것으로서 측정되었다. LED들 사이의 대략 중간쯤 및 광파이프(광파이프의 모서리로부터 대략 3mm)의 가로 방향의 중심 근처의 한 점은 샘플 1로써 측정되었다. 모서리 근처의 두 번째 점은 샘플 2로써 선택되었고, 중심점에 대한 색상 균일성 면에서 비교되었다.
비교를 위하여, 동일한 물질, 두께 및 길이의 도광판이 선택되었다. LGP의 폭은 광파이프보다 몇 배 더 넓었다. 동일한 타입의 광추출필름은 광파이프를 위해 개시된 바와 같은 유사한 방식으로 LGP에 적용되었다. LGP는 각 종단 상에 동일한 LED 광원을 사용하였다. LED들 사이의 중간쯤의 한 점은 샘플 11로써 선택되었다. 샘플 11의 2 mm 이내로 비교점도 측정되었고, 샘플 12로써 비교되었다.
광파이프 및 도광판의 색상 변화는 표준 CIE 1931 color spaces를 사용하여 평가된다. 이러한 표준을 위해, 광의 3차극값(tristimulus values)은 다음과 같이 전체 가시 스펙트럼에 걸쳐 적분함으로써 주어진다:
Figure 112007088307388-pat00001
Figure 112007088307388-pat00002
Figure 112007088307388-pat00003
,
Figure 112007088307388-pat00004
여기서, x, y, 및 z는 각각 적색, 녹색, 및 청색 색상 스펙트럼의 대응 함수이다. k는 상수이며, λ는 파장이다. P(λ)는 광스펙트럼이며, I(λ)는 표준 조명이다. 표준에 맞춰진 3차극값은 색도 좌표(chromaticity coordinates)를 주는데, 이것은 다음과 같다:
Figure 112007088307388-pat00005
Figure 112007088307388-pat00006
Figure 112007088307388-pat00007
Figure 112007088307388-pat00008
표 1은 관련된 파라미터 측정값 및 결과값을 목록화 한 것이다. 3차극 공간에서 광채널(18)의 광파이프 대 도광판(LGP)의 색상 균일성을 비교하기 위해, 광파이프(샘플 2 대 샘플 1)에 대한 Δx 및 Δx의 제곱의 합의 제곱근 LGP(샘플 12 대 샘플 11)에 대한 동일한 값으로 비교된다. 결과는 표 1의 Δ색상 행에서 표시된다. 광파이프에 대한 더 낮은 Δ색상 값은 더 균일한 색상을 지시한다. 여기서, 광파이프는 LGP보다 대략 20배 더 균일한 것으로 나타났다. 따라서, 광파이프의 사용은 LGP보다 향상된 색상 혼합을 제공한다.
표 1
광파이프 도광판
샘플 1
(중심) 		샘플 2
(비교) 		샘플 11
(중심) 		샘플 12
(비교)
x 0.27693 0.27726 0.26790 0.27131
y 0.28573 0.28818 0.28158 0.29186
Δx -0.00562 0.17284
Δy 0.00613 -0.01027
Δ색상 0.00831 0.01731
주:
Δx=x샘플 2 - x샘플 1, Δy=y샘플 2 - y샘플 1
Δ색상=√(Δx^2 + Δy^2)
본 발명의 장치는 디스플레이 패널(24)을 향하여 외부로 LED 광의 적어도 50%를 지향시키는, 높은 정도의 광추출을 제공한다. 앞선 백라이팅 시도들을 넘어서는 유리한, 본 발명의 장치는 향상된 색상 혼합을 제공한다. 적색, 녹색, 및 청색 LED들을 사용하여, 색상의 높은 공간적 균일성은 가시범위를 넘어 달성될 수 있다. 전문적인 용도를 위해, 가시범위보다 더 길거나 더 짧은 파장이 사용될 수 있다. 80% 이상의 휘도 균일성이 제공될 수 있다. 유리하게도, 도광판에 대한 요구를 제거하고 광 강화 및 편광을 위한 서포팅 필름에 대한 요구를 최소화하기 위하여, 본 발명의 백라이트 장치(10)는 충분한 휘도를 제공할 수 있다. 다중 연장된 조명들(14)로부터 형성된 백라이트 장치(10)는 더 큰 치수의 디스플레이 패널들에 대해 특히 적합한 이러한 솔루션을 만들어서, 용이하게 확장가능하다. 더 큰 디스플레이 패널은 추가적인 연장된 조명들(14)을 사용하여 단순하게 지지가 될 수 있다. 동시에, 낮은 치수적 프로파일 때문에, 이러한 솔루션은 디스플레이 장치의 전체 두께를 감소시키는데 도움을 줄 수 있다.
본 발명은 특정한 바람직한 실시예들을 특별히 참조하여 상세히 개시되지만, 변경 및 수정은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 상기 개시되고 첨부된 청구항들에서 기술된 바와 같은 발명의 범위 내에서 수행될 수 있다는 것이 당업자에 이해 이해될 것이다. 예를 들어, 본 발명의 방법은 어떤 많은 타입 또는 색상들의 광원들과 함께 사용될 수 있다. 많은 광조정요소들 중 어떤 것은 예를 들어, 광 형성, 광 시준, 광 분사, 광 편광, 및 광 재순환을 위해 사용되는 구성 요소들을 포함하여, 백라이트 장치(10)의 일부로써 공급될 수 있다.
본 명세서는 본 발명의 기술 사상을 특별하게 지적하고 명료하게 청구하는 청구항들로써 말을 맺는 반면에, 본 발명은 첨부된 도면들과 관련하여 얻어질 때 다음 상세한 설명으로부터 더 잘 이해될 것이되, 이러한 상세한 설명으로 참조되는 특허 및 다른 공보들은 그들의 전체적으로 참조하여 본 명세서에 통합된다.
도 1은 본 발명에 따른 백라이트 장치의 사시도이다.
도 2는 백라이트 장치를 가진 디스플레이 장치의 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 연장된 조명(elongated illuminator)의 사시도이다.
도 4는 연장된 조명의 광파이프(light pipe)의 일측 종단에서 LED들을 바라본 평면도이다.
도 5는 일 실시예에서 연장된 광파이프의 사시도이다.
도 6a 및 6b는 다른 실시예들에서 연장된 조명의 단면도이다.
도 7a는 본 발명의 연장된 조명들 및 디퓨져(diffuser)를 사용하는 디스플레이 장치의 측면도이다.
도 7b는 조명 경로(illumination path)에서 추가적인 콜리메이팅 요소(collimating element)를 가진 디스플레이 장치의 측면도이다.
도 7c는 하이브리드 소스 구조(hybrid source configuration)에서 디스플레이 장치의 측면도이다.
도 8a는 도 7b에서 도시된 실시예를 위한 광 방사(light emission), 콜리메이션(collimation) 및 확산(diffusion)을 도시한 측면도이다.
도 8b는 도 7b에서 도시된 실시예를 위한 프레넬 타입(Fresnel-type)의 원통형 렌즈들의 확대된 단면도이다.
도 9, 10, 11, 및 12는 연장된 조명들의 다른 가능한 배열들을 도시한 백라 이트 장치의 평면도들이다.
도 13은 라이트 박스(light box) 내에서 연장된 조명의 사시도이다.
도 14는 선택적인 서포트들(supports)을 도시한 연장된 조명의 측면도이다.
도 15는 대안 실시예에서 한 쌍의 연장된 조명들의 측면도이다.
도 16은 합체된 광원들을 위한 반사 표면들을 가진 광파이프의 평면도이다.
도 17은 본 발명의 백라이트를 사용하는 만곡된 디스플레이 장치의 사시도이다.
도 18은 광을 얻기 위해 다이크로익(dichroic) 및 반사 표면들을 사용하는 백라이트 장치 일부분의 개략적인 블록도이다.
도 19는 단일 경로 상으로 다른 스펙트럼 대역의 광을 결합시키기 위해 빔 스프리터들(beam splitters)을 사용하는 백라이트 장치 일부분의 개략적인 블록도이다.
도 20은 일 실시예에서 연장된 조명 일부분을 세로로 절단한 단면도이다.
<참조 부호>
10 백라이트 장치(Backlight apparatus)
12 광파이프 배열체(Light pipe array)
14 연장된 조명(Elongated illuminator)
16, 16r, 16g, 16b 광원(Light source); R-광원(light source, red); G-광원(light source, green); B-광원(light source, blue)
18 광채널(Light channel)
20 광추출요소(Light extraction element)
22 조명면(Illumination plane)
24 디스플레이 패널(Display panel)
28 광 지향성 구조(Light directing structure)
30 반사 표면(Reflective surface)
32 에어갭(Air gap)
34 디퓨져(Diffuser)
36 콜리메이터(Collimator)
38 라이트박스(Light box)
39 반사표면(Reflective surface)
40 디스플레이 장치(Diplay apparatus)
42 광조정필름(Light management film)
44 램프(Lamp)
46 조리개(Aperture)
48 반사표면(Reflective surface)
50 광원(Light source)
52 서포트(Support)
54 종단(End)
56, 58 다이크로익 필터(Dichroic filter)
60 미러(Mirror)
62 센서(Sensor)
64 빔 스프리터(Beam splitter)
66 반사표면(Reflective surface)
70 접착제(Adhesive)
72 폴리에스테르 시트(Polyester sheet)
74 접착제(Adhesive)
76 광추출필름(Light extraction film)
E 발광(Emitted light)
L 길이(Length)
T 두께(Thickness)
W 폭(Width)
x,y,z,z',z'',z''' 축(Axes)

Claims (36)

  1. 디스플레이 패널(display panel)을 향하여 광을 지향시키기 위한 백라이트 장치(backlight apparatus)에 있어서,
    a) 두 개 이상의 연장된 조명들(elongated illuminators)(적어도 하나의 연장된 조명은 상기 디스플레이 패널을 향하여 광을 지향시키기 위해 배치되며,
    (ⅰ) 상기 디스플레이 패널에 대해 평행하고 상기 디스플레이 패널의 바로 아래에 위치되는 조명면(illumination plane)을 따라 연장되는, 고체의 투명한 연장된 광채널(light channel);
    (ⅱ) 상기 연장된 광채널로 광을 공급하기 위한 합체된 고체 상태의 광원(light source); 및
    (ⅲ) 상기 광채널에서부터 상기 디스플레이 패널을 향하여 위로 광을 재배향시키기 위한 광추출요소(light extraction element)를 포함한다); 및
    b) 백라이트 일루미네이션(illumination)을 공급하기 위해 상기 두 개 이상의 연장된 조명들로부터 재배향된 광을 균일하게 하기 위한 광확산요소(light diffusing element)를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 합체된 고체 상태의 광원의 적어도 하나는 LED들, OLED들, PLED들, 및 레이저들(lasers)로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  3. 청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서,
    상기 광추출요소는 필름인 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광추출요소는 상기 연장된 광채널의 표면 상에서 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  5. 청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서, 상기 백라이트 장치는,
    상기 두 개 이상의 연장된 조명들 및 상기 광확산요소 사이에 배치되는 콜리메이터(collimator)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  6. 청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 5 항에 있어서,
    상기 콜리메이터는 원통형 프레넬 렌즈(Fresnel lens)인 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  7. 청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 5 항에 있어서,
    상기 콜리메이터는 원통형 렌즈 배열체, 홀로그래픽 구조(holographic structure), TIR 렌즈 배열체, 및 프리즘 배열체로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 백라이트 장치는,
    상기 고체 상태의 광원에서부터 광을 지향시키기 위한 만곡된 반사 표면(curved reflective surface)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 광추출요소는 반사성 도트들(reflective dots)을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  10. 청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서,
    상기 연장된 광채널은 테이퍼(tapered)되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 백라이트 장치는,
    상기 연장된 광채널의 일측 종단 상의 반사 표면을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 연장된 조명은 상기 조명면의 전체 폭 또는 길이를 연장하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 연장된 조명은 만곡부(portion)를 가지는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  14. 청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서, 상기 백라이트 장치는,
    상기 연장된 광 채널과 결합하는 광센서(light sensor)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 백라이트 장치는,
    상기 연장된 광 채널의 적어도 하나의 부분을 따라 연장되는 반사 표면을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 연장된 조명은 복수 개의 고체 상태의 광원들을 가지는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 백라이트 장치는,
    상기 디스플레이 패널을 향하여 광을 반사시키기 위해 상기 두 개 이상의 연 장된 조명들로부터 이격된 반사 표면을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 연장된 조명을 위해, 상기 연장된 광채널의 각 종단에서 적어도 하나의 고체 상태의 광원이 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 광추출요소는 상기 연장된 광채널의 길이를 따라 분포 밀도(distribution density)가 변하는 마이크로구조들(microstructures)을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 연장된 광채널은 단면이 정사각형, 직사각형, 또는 원형인 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  21. 제 1 항에 있어서, 상기 백라이트 장치는,
    상기 합체된 고체 상태의 광원의 적어도 하나에서부터 상기 연장된 광채널 내로 광을 지향시키기 위한 하나 이상의 빔 스프리터들(beam splitters)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  22. 청구항 22은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서, 상기 백라이트 장치는,
    하나 이상의 램프 광원들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  23. 청구항 23은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 20 항에 있어서,
    상기 연장된 광채널의 길이는 상기 단면 폭을 10:1 이상만큼 초과하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  24. 디스플레이 장치에 있어서:
    a) 액정 디스플레이 패널:
    b) 복수 개의 연장된 조명들을 포함하며, 상기 액정 디스플레이 패널을 향하여 백라이트 일루미네이션을 공급하기 위한 백라이트 장치를 포함하되, 적어도 하나의 연장된 조명은:
    (ⅰ) 상기 디스플레이 패널에 대해 평행하고 상기 디스플레이 패널의 아래에 위치되는 조명면을 따라 연장되는, 고체의 투명한 연장된 광채널;
    (ⅱ) 상기 연장된 광채널로 광을 지향시키기 위한 적어도 하나의 독립적인 고체 상태의 광원; 및
    (ⅲ) 상기 디스플레이 패널을 향하고 상기 광채널에서부터 위로 광을 재배향(redirecting)시키기 위한 광추출요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 디스플레이 장치는,
    광 형성(light shaping), 광 시준(light collimating), 광 분사(light spreading), 광 편광(light polarization), 및 광 재순환(light recycling)으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 기능을 제공하는 광조정요소(light conditioning element)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 광조정요소는 하나 이상의 거칠어진 표면, 비드(beads), 또는 마이크로구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  27. 청구항 27은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    디스플레이 패널을 향하여 광을 지향시키기 위한 백라이트 장치에 있어서,
    a) 두 개 이상의 연장된 조명들(적어도 하나의 연장된 조명은 상기 디스플레이 패널을 향하여 광을 지향시키며,
    (ⅰ) 상기 디스플레이 패널에 대해 평행하는 조명면을 따라 연장되는, 연장된 광채널;
    (ⅱ) 광의 복수 개의 상이한 색상들을 공급하며, 상기 연장된 광채널로 광을 공급하기 위한 적어도 하나의 고체 상태의 광원;
    (ⅲ) 상기 광채널에서부터 상기 디스플레이 패널을 향하여 외부로 광을 재배향시키기 위한 광추출요소를 포함한다); 및
    b) 백라이트 일루미네이션을 공급하기 위해 두 개 이상의 연장된 조명들로부터 재배향된 광을 균일화하기 위한 광확산요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  28. 청구항 28은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 27 항에 있어서,
    상기 고체 상태의 광원은 적색, 녹색, 및 청색광을 공급하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  29. 청구항 29은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 27 항에 있어서, 상기 백라이트 장치는,
    광 형성, 광 시준, 광 분사, 광 편광, 및 광 재순환으로 구성되는 그룹으로부터 얻어지는 적어도 하나의 기능을 제공하는 광조정요소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  30. 청구항 30은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 29 항에 있어서,
    상기 광조정요소는 하나 이상의 거칠어진 표면, 비드, 또는 마이크로구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  31. 청구항 31은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    디스플레이 패널을 향하여 광을 지향시키기 위한 백라이트 장치에 있어서,
    a) 고체 상태의 광원;
    b) 두 개 이상의 연장된 조명들(적어도 하나의 연장된 조명은 적어도 하나의 고체 상태의 광원에서부터 상기 디스플레이 패널을 향하여 광을 지향시키며,
    (ⅰ) 상기 디스플레이 패널에 대해 평행하는 조명면을 따라 연장되는 연장된 광채널;
    (ⅱ) 상기 고체 상태의 광원에서부터 상기 연장된 광채널 내로 일부의 광을 지향시키기 위한 반사 표면;
    (ⅲ) 상기 광채널에서부터 상기 디스플레이 패널을 향하여 외부로 광을 재배향시키기 위한 광추출요소를 포함한다); 및
    c) 백라이트 일루미네이션을 공급하기 위해 상기 두 개 이상의 연장된 조명들로부터 재배향된 광을 균일화하기 위한 광확산요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  32. 청구항 32은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 31 항에 있어서,
    상기 반사 표면은 다이크로익 표면(dichroic surface)인 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  33. 청구항 33은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 31 항에 있어서, 상기 백라이트 장치는,
    광 형성, 광 시준, 광 분사, 광 편광, 및 광 재순환으로 구성되는 그룹으로부터 얻어지는 적어도 하나의 기능을 제공하는 광조정요소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  34. 청구항 34은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 33 항에 있어서,
    상기 광조정요소는 하나 이상의 거칠어진 표면, 비드, 또는 마이크로구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  35. 청구항 35은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    디스플레이 패널을 향하여 광을 지향시키기 위한 백라이트 장치에 있어서,
    a) 반사 표면;
    b) 두 개 이상의 연장된 조명들(적어도 하나의 연장된 조명은 상기 반사 표면 위로 매달리고 상기 디스플레이 패널을 향하여 광을 지향시키며,
    (ⅰ) 상기 디스플레이 패널에 대해 평행하는 조명면을 따라 연장되는, 연장된 광채널;
    (ⅱ) 상기 연장된 광채널로 광을 공급하기 위한 적어도 하나의 고체 상태의 광원;
    (ⅲ) 상기 광채널에서부터 상기 디스플레이 패널을 향하여 외부로 광을 재배향시키기 위한 광추출요소를 포함한다); 및
    c) 백라이트 일루미네이션을 공급하기 위해 상기 두 개 이상의 연장된 조명들로부터 재배향된 광을 균일하게 하기 위한 광확산요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
  36. 삭제
KR20070127017A 2006-12-07 2007-12-07 연장된 조명들을 사용하는 액정 디스플레이 백라이트 KR101489409B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US87331806P 2006-12-07 2006-12-07
US60/873,318 2006-12-07
US11/677,591 US7661862B2 (en) 2006-12-07 2007-02-22 LCD display backlight using elongated illuminators
US11/677,591 2007-02-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080052502A KR20080052502A (ko) 2008-06-11
KR101489409B1 true KR101489409B1 (ko) 2015-02-04

Family

ID=39149122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20070127017A KR101489409B1 (ko) 2006-12-07 2007-12-07 연장된 조명들을 사용하는 액정 디스플레이 백라이트

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7661862B2 (ko)
EP (1) EP1930751A2 (ko)
JP (1) JP2008192598A (ko)
KR (1) KR101489409B1 (ko)
TW (1) TWI361320B (ko)

Families Citing this family (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI466093B (zh) * 2007-06-26 2014-12-21 Apple Inc 用於視訊播放的管理技術
KR20100094463A (ko) 2007-10-16 2010-08-26 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 백라이팅 응용을 위한 측면 발광 ｌｅｄ 광원
JP5358451B2 (ja) * 2007-10-25 2013-12-04 パナソニック株式会社 面状照明装置及び画像表示装置
US8087793B2 (en) * 2007-10-30 2012-01-03 Edward Pakhchyan Back-light assembly
CN101504124B (zh) * 2008-02-05 2012-06-20 香港应用科技研究院有限公司 照明模组与包含所述照明模组的显示器及通用照明装置
JP2009251157A (ja) * 2008-04-03 2009-10-29 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置
CN101614367B (zh) * 2008-06-25 2011-12-28 富准精密工业(深圳)有限公司 发光二极管灯具
US9459415B2 (en) * 2008-11-18 2016-10-04 Stryker Corporation Endoscopic LED light source having a feedback control system
CA2787142A1 (en) * 2009-01-14 2010-07-22 Abl Ip Holding, Llc Luminaire having floating luminous light source
JP2010192269A (ja) * 2009-02-19 2010-09-02 Sharp Corp 光源モジュール
KR20100097515A (ko) * 2009-02-26 2010-09-03 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치용 백라이트 유닛
JP5267298B2 (ja) 2009-04-13 2013-08-21 株式会社Ｊｖｃケンウッド バックライト装置
US8297818B2 (en) * 2009-06-11 2012-10-30 Rambus International Ltd. Optical system with reflectors and light pipes
TWI430247B (zh) * 2010-02-04 2014-03-11 Chunghwa Picture Tubes Ltd 色序型液晶顯示器的色彩調整方法
EP2545403A1 (en) * 2010-03-12 2013-01-16 Excelitas Technologies LED Solutions, Inc. Light guide for coupling differently shaped light source and receiver
US9383864B2 (en) * 2010-03-31 2016-07-05 Smart Technologies Ulc Illumination structure for an interactive input system
TW201213979A (en) * 2010-08-11 2012-04-01 Koninkl Philips Electronics Nv Backlight for a display
TWI480666B (zh) * 2010-09-16 2015-04-11 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 投影機
TWI541573B (zh) * 2010-12-04 2016-07-11 ３Ｍ新設資產公司 發光總成及其形成方法
TWI455082B (zh) * 2011-06-08 2014-10-01 Innolux Corp 顯示器
US9239142B2 (en) * 2011-06-14 2016-01-19 Osram Sylvania Inc. Edge-lit light fixture incorporating a downlight and having a uniform external appearance
US20130033849A1 (en) * 2011-08-05 2013-02-07 Sharp Kabushiki Kaisha Backlight
US20130063973A1 (en) * 2011-09-09 2013-03-14 Peter H. Mahowald Lighting fixtures having observable illuminated speckled pattern
CN104040309B (zh) 2011-11-03 2019-06-07 威利食品有限公司 用于最终使用者食品分析的低成本光谱测定***
CN202392588U (zh) * 2011-11-04 2012-08-22 深圳市华星光电技术有限公司 背光结构及包含有该背光结构的液晶显示器
KR101664507B1 (ko) 2011-12-08 2016-10-10 엘지이노텍 주식회사 표시장치
JP2013225473A (ja) * 2012-03-21 2013-10-31 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光装置
JP5900220B2 (ja) * 2012-07-27 2016-04-06 三菱電機株式会社 面光源装置及び液晶表示装置
US20150160394A1 (en) * 2012-07-31 2015-06-11 Mitsubishi Electric Corporation Planar light source device and liquid crystal display device
WO2014020864A1 (ja) 2012-07-31 2014-02-06 三菱電機株式会社 面光源装置及び液晶表示装置
KR101957837B1 (ko) * 2012-11-26 2019-03-13 엘지디스플레이 주식회사 선광원을 포함하는 표시장치 및 그 구동방법
WO2014088451A1 (ru) * 2012-12-06 2014-06-12 Vishnyakov Anatoly Vasilyevich Способ получения модифицированных трехцветных светодиодных источников белого света
US8888328B2 (en) * 2012-12-12 2014-11-18 Orbotech Ltd. Light engine
TWI489179B (zh) * 2012-12-14 2015-06-21 Wistron Corp 製造導光板的方法、治具以及相關的導光板
WO2014152757A2 (en) 2013-03-15 2014-09-25 Stryker Corporation Endoscopic light source and imaging system
CN105593651B (zh) 2013-08-02 2019-06-07 威利食品有限公司 光谱测定***和方法、光谱设备和***
US9389356B2 (en) * 2013-10-09 2016-07-12 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd LED backlight module and the corresponding liquid crystal display
KR20150072515A (ko) * 2013-12-19 2015-06-30 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 갖는 표시장치
JP2017505901A (ja) 2014-01-03 2017-02-23 ベリフード， リミテッドＶｅｒｉｆｏｏｄ， Ｌｔｄ． 分光システム、方法、および用途
JP6358895B2 (ja) 2014-08-20 2018-07-18 三菱電機株式会社 面光源装置および液晶表示装置
KR102232693B1 (ko) 2014-10-17 2021-03-29 삼성디스플레이 주식회사 플렉서블 디스플레이 장치
EP3209983A4 (en) 2014-10-23 2018-06-27 Verifood Ltd. Accessories for handheld spectrometer
DE202015000056U1 (de) * 2015-01-12 2015-04-24 Dieter Christandl Lichtleitblock mit Leuchtrahmen
WO2016125164A2 (en) 2015-02-05 2016-08-11 Verifood, Ltd. Spectrometry system applications
WO2016125165A2 (en) 2015-02-05 2016-08-11 Verifood, Ltd. Spectrometry system with visible aiming beam
US10066990B2 (en) 2015-07-09 2018-09-04 Verifood, Ltd. Spatially variable filter systems and methods
KR20170039027A (ko) * 2015-09-30 2017-04-10 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치
US10203246B2 (en) 2015-11-20 2019-02-12 Verifood, Ltd. Systems and methods for calibration of a handheld spectrometer
US10690904B2 (en) 2016-04-12 2020-06-23 Stryker Corporation Multiple imaging modality light source
EP3488204A4 (en) 2016-07-20 2020-07-22 Verifood Ltd. ACCESSORIES FOR HANDLABLE SPECTROMETERS
US10791933B2 (en) 2016-07-27 2020-10-06 Verifood, Ltd. Spectrometry systems, methods, and applications
JP6758758B2 (ja) * 2016-08-31 2020-09-23 ダイハツ工業株式会社 発光装置
US10842295B2 (en) * 2017-06-29 2020-11-24 Finesse Diamond Corp. Ultraviolet and white light showcase
CN109471260A (zh) * 2017-09-08 2019-03-15 塔普翊海（上海）智能科技有限公司 目镜式成像光学装置和头戴式成像光学设备及其制造方法和成像方法
JP7000105B2 (ja) * 2017-10-04 2022-02-04 シャープ株式会社 発光装置及び液晶表示装置
US11069179B2 (en) * 2018-10-03 2021-07-20 Sg Gaming, Inc. Gaming machine having enhanced emotive lighting
JP2021157875A (ja) 2020-03-25 2021-10-07 株式会社ジャパンディスプレイ 照明装置及び表示装置
CN114724520B (zh) * 2022-04-13 2024-02-20 南京巨鲨显示科技有限公司 一种灰阶医学图像的亮度自适应调整方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001210122A (ja) * 2000-01-28 2001-08-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 照明装置、映像表示装置、映像表示装置の駆動方法、液晶表示パネル、液晶表示パネルの製造方法、液晶表示パネルの駆動方法、アレイ基板、表示装置、ビューファインダおよびビデオカメラ
US20030123261A1 (en) 2001-12-28 2003-07-03 Subramanian Muthu White light source for LCD backlight

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5400224A (en) * 1993-01-08 1995-03-21 Precision Lamp, Inc. Lighting panel
EP0607930B1 (en) * 1993-01-19 2008-11-19 Canon Kabushiki Kaisha Elongate illuminating device and information reading apparatus having said illuminating device
CA2121653C (en) * 1993-05-05 1997-05-13 Kevin D. Kaschke Optical fiber light emitting apparatus
US5506929A (en) 1994-10-19 1996-04-09 Clio Technologies, Inc. Light expanding system for producing a linear or planar light beam from a point-like light source
US6712481B2 (en) * 1995-06-27 2004-03-30 Solid State Opto Limited Light emitting panel assemblies
JPH09325221A (ja) * 1996-04-04 1997-12-16 Hitachi Cable Ltd 照明装置
US6104371A (en) 1997-03-10 2000-08-15 Nec Research Institute, Inc. Modular, high-intensity fiber optic backlight for color displays
KR100318744B1 (ko) * 2000-02-21 2001-12-28 윤종용 광파이버를 이용한 액정 디스플레이어의 후방 조명장치
KR100806093B1 (ko) 2000-04-27 2008-02-21 가부시키가이샤 구라레 면광원소자 및 이를 사용한 표시장치
US6601984B2 (en) * 2001-02-14 2003-08-05 Estec Co., Ltd. LED illuminating device and lighting apparatus employing the same
US7164819B2 (en) 2003-03-10 2007-01-16 Fiberstars, Inc. Side-light extraction by light pipe-surface alteration and light-extraction devices extending radially beyond the outer cladding
US20040223691A1 (en) 2003-03-10 2004-11-11 Buelow Roger F. Light pipe with directional side-light extraction
US6789921B1 (en) * 2003-03-25 2004-09-14 Rockwell Collins Method and apparatus for backlighting a dual mode liquid crystal display
WO2005102003A2 (en) * 2004-04-16 2005-11-03 Fiberstars Incorporated Efficient luminaire with directional side-light extraction
US7160017B2 (en) 2004-06-03 2007-01-09 Eastman Kodak Company Brightness enhancement film using a linear arrangement of light concentrators
US7165856B2 (en) * 2005-02-22 2007-01-23 Chunghwa Picture Tubes, Ltd. Light-duide plate and backlight module
US7229199B2 (en) * 2005-10-21 2007-06-12 Eastman Kodak Company Backlight using surface-emitting light sources
US20070274093A1 (en) * 2006-05-25 2007-11-29 Honeywell International, Inc. LED backlight system for LCD displays

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001210122A (ja) * 2000-01-28 2001-08-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 照明装置、映像表示装置、映像表示装置の駆動方法、液晶表示パネル、液晶表示パネルの製造方法、液晶表示パネルの駆動方法、アレイ基板、表示装置、ビューファインダおよびビデオカメラ
US20030123261A1 (en) 2001-12-28 2003-07-03 Subramanian Muthu White light source for LCD backlight

Also Published As

Publication number Publication date
TW200835976A (en) 2008-09-01
EP1930751A2 (en) 2008-06-11
JP2008192598A (ja) 2008-08-21
US20080137328A1 (en) 2008-06-12
US7661862B2 (en) 2010-02-16
KR20080052502A (ko) 2008-06-11
TWI361320B (en) 2012-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101489409B1 (ko) 연장된 조명들을 사용하는 액정 디스플레이 백라이트
US7507012B2 (en) LCD displays with light redirection
EP1995613A1 (en) Mini Lightbar Illuminators For LCD Displays
KR101521477B1 (ko) 액정 디스플레이용 연장된 일루미네이터들 구성
US7845826B2 (en) Multilayered integrated backlight illumination assembly
EP1978300B1 (en) Planar illumination device
KR101571919B1 (ko) 시준 광 엔진
US8047669B2 (en) Backlight illumination assembly having a joining clip with diffusion means
US20080055931A1 (en) Method and Systems for Illuminating
EP1972972A2 (en) Backlight Unit With Reduced Color Separation Including A Polarizing Turning Film
JP2011210726A (ja) スペーサーカラーリングを伴う拡散バー
CN101295102A (zh) 使用伸长的照明装置的液晶显示器背光
WO2010095305A1 (ja) 照明装置、面光源装置、および、液晶表示装置
TWI427370B (zh) 用於導光膜之光耦合裝置
EP1967789A1 (en) Polarizing turning film with reduced color separation

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
LAPS Lapse due to unpaid annual fee