KR102518255B1 - 백라이트 모듈, 디스플레이 스크린, 및 모바일 단말기 - Google Patents

백라이트 모듈, 디스플레이 스크린, 및 모바일 단말기 Download PDF

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KR102518255B1
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후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 출원은 백라이트 모듈, 디스플레이, 및 모바일 단말기를 제공한다. 백라이트 모듈은 주로 3개의 부분을 포함한다: 광 반사 표면을 갖는 백플레인, 광 반사 표면 상에 배치된 광원 층, 및 광원 층 상에 배치된 적어도 하나의 광 혼합 컴포넌트. 광원 층은 적어도 하나의 점 광원을 가지며, 적어도 하나의 광 혼합 컴포넌트는 적어도 하나의 점 광원과 일대일 대응한다. 각각의 광 혼합 컴포넌트는 대응하는 점 광원에 의해 방출된 일부 광선들을 반사하도록 구성되는 광 반사 층, 및 광 반사 층에 의해 반사된 다음 광 반사 표면에 의해 다시 반사된 광선을 투과하도록 구성되는 광 투과 층을 포함한다. 광 반사 층은 광원 층 위에 배치되고 대응하는 점 광원에 의해 방출된 일부 광선들을 반사하도록 구성된다. 광 반사 층은 점 광원에 의해 방출된 일부 광선들을 반사하고, 일부 광선들은 백플레인 상의 광 반사 표면에 의해 다시 반사된 다음 광 투과 층으로부터 방출된다. 이러한 방식으로, 광선들은 백라이트 모듈로부터 더 균일하게 방출되고, 백라이트 구조물의 광 혼합 거리는 감소된다.

Description

백라이트 모듈, 디스플레이 스크린, 및 모바일 단말기
본 출원은, 그 전체 내용이 참조로서 본 명세서에 포함되는, 2019년 5월 30일자로 중국 특허청에 출원되고 발명의 명칭이 "BACKLIGHT MODULE, DISPLAY, AND MOBILE TERMINAL"인 중국 특허 출원 제201920805599.4호에 대한 우선권을 주장한다.
본 출원은 모바일 단말기 기술 분야에 관한 것으로, 특히 백라이트 모듈, 디스플레이 및 모바일 단말기에 관한 것이다.
액정 디스플레이가 작동할 때, 액정 재료 자체는 광을 방출하지 않고, 수동 광원에 의존할 필요가 있다. 광원은 배면으로부터 액정 패널을 조명할 필요가 있고, 이미지를 형성하기 위해 광 출력이 제어된다. 현재, 시장의 주류 액정 백라이트 기술에서, LED(Light Emitting Diode, 발광 다이오드)가 광원으로서 사용되고, 측면 방출형 구조 또는 직접 방출형 구조가 일반적으로 사용된다.
측면 방출형 백라이트 구조에서, 광원은 모듈의 측면 상에 배치된다. 광선들은 측면으로부터 들어가서 도광 플레이트를 통과한다. 광선들은 도파관 기능에 의해 제한적으로 도파관 내부에서 전파한다. 광선들은 균일하게 결합되고 산란 도트들을 사용하여 점진적으로 방출되어, 표면 광원을 형성한다. 이 해결책은 가볍고 얇은 장점들을 갖는다. 그러나, 모든 LED 광원들은 균일한 광 출력을 보장하기 위해 항상 켜질 필요가 있고, LED 광원들의 발광은 이미지 영역의 휘도에 기초하여 조정될 수 없다.
직접 방출형 백라이트에서, 광원들은 패널 바로 아래에 배치되고 어레이로 균일하게 배열된다. 광선들은 디스플레이 패널 상에 균일한 조명을 형성하기 위해, 아래로부터 디스플레이 패널 바로 위에 직접 비춰진다. 이 구조의 주요 특성은 대응하는 영역에서의 광원의 발광 휘도가 디스플레이된 이미지의 휘도에 기초하여 점별로(point by point) 제어되어, 전력 소비를 감소시키고 이미지 대비(image contrast)를 개선할 수 있다는 것이다.
직접 방출형 백라이트 구조는 점 광원을 사용하기 때문에, 수직 방향으로의 휘도는 주변 영역에서의 휘도보다 훨씬 크고, 점 광원을 표면 광원으로 변경하기 위해서는 비교적 긴 광 혼합 거리가 요구된다. 따라서, 직접 방출형 백라이트 구조는 텔레비전과 같은 두께에 둔감한 대형 제품에서 일반적으로 사용되고 얇게 만들어지기 어렵고, 따라서 매우 얇을 필요가 있는 모바일 폰 디스플레이와 같은 시나리오에 적용될 수 없다.
본 출원은 백라이트 구조에서 광 혼합 거리를 감소시키기 위해 백라이트 모듈, 디스플레이, 및 모바일 단말기를 제공한다.
제1 양태에 따르면, 본 출원은 백라이트 모듈을 제공한다. 백라이트 모듈은 주로 3개의 부분을 포함한다: 광 반사 표면을 갖는 백플레인, 광 반사 표면 상에 배치된 광원 층, 및 광원 층 상에 배치된 적어도 하나의 광 혼합 컴포넌트. 광원 층은 적어도 하나의 점 광원을 가지며, 적어도 하나의 광 혼합 컴포넌트는 적어도 하나의 점 광원과 일대일 대응한다. 각각의 광 혼합 컴포넌트는 대응하는 점 광원에 의해 방출된 일부 광선들을 반사하도록 구성되는 광 반사 층, 및 광 반사 층에 의해 반사된 다음 광 반사 표면에 의해 다시 반사된 광선을 투과하도록 구성되는 광 투과 층을 포함한다. 광 반사 층은 광원 층 위에 배치되고 대응하는 점 광원에 의해 방출된 일부 광선들을 반사하도록 구성된다. 광 반사 층은 점 광원에 의해 방출된 일부 광선들을 반사하고, 일부 광선들은 백플레인 상의 광 반사 표면에 의해 다시 반사된 다음 광 투과 층으로부터 방출된다. 이러한 방식으로, 광선들은 백라이트 모듈로부터 더 균일하게 방출되고, 백라이트 구조의 광 혼합 거리는 감소된다.
특정 구현에서, 광 확산 구조는 광 투과 층의 광 입력 표면 및 광 출력 표면 중 적어도 하나 상에 배치되어, 광 투과 층의 광 출력 균일성을 개선한다.
특정 구현에서, 광 확산 구조는 배치를 용이하게 하기 위해 광 입력 표면 또는 광 출력 표면 상에 배치된 오목-볼록 구조이다. 오목-볼록 구조의 형상은 구체적으로 들쭉날쭉한 형상(jagged shape)일 수 있어, 광 투과 층의 배치를 용이하게 하고 광 출력 균일성을 개선한다.
특정 구현에서, 산란 입자들은 광 투과 층의 광 출력 균일성을 개선하기 위해, 광 투과 층 내에 제공된다.
특정 구현에서, 광 반사 층은 광원 층 상에 있고 백플레인으로부터 떨어져 있는 표면 상에 배치되고, 광 투과 층은 배치를 용이하게 하기 위해 광 반사 층에 의해 덮이지 않는 광원 층의 부분이다.
특정 구현에서, 광 반사 층은 광원 층 상에 있고 백플레인으로부터 떨어져 있는 표면을 덮는 광 반사 코팅이어서, 광 반사 층의 배치를 용이하게 한다.
특정 구현에서, 광 반사 층과 광 반사 표면 사이의 수직 거리는 점 광원으로부터 멀리 떨어지는 방향으로 점진적으로 증가하고, 따라서 점 광원에 의해 방출되는 더 많은 광선들이 점 광원으로부터 멀리 떨어진 영역으로부터 방출되고, 그에 의해 광 혼합 효과를 향상시킨다.
특정 구현에서, 광 투과 층의 광 출력 표면은 볼록 또는 오목 표면이고, 따라서 광선은 광 투과 층으로부터 방출된다.
특정 구현에서, 각각의 광 혼합 컴포넌트는 광 반사 층 또는 광 투과 층 상에 배치되고 광을 반사하여 광 투과 층 및 광 반사 층 위에 광 혼합을 위해 사용되는 공기 층을 형성하는 적어도 하나의 컬럼을 추가로 포함하고, 그에 의해 광 혼합 효과를 향상시킨다.
특정 구현에서, 적어도 하나의 컬럼 각각의 단면의 면적은 광 반사 표면으로부터 멀리 떨어지는 방향으로 점진적으로 감소하여, 컬럼이 광 혼합에 영향을 미치는 것을 방지한다.
특정 구현에서, 백라이트 모듈은 광원 층 상에 배치되고 광을 투과시킬 수 있는 기판을 추가로 포함하고, 광 반사 층은 기판 상에 있고 광원 층으로부터 멀리 떨어져 있는 표면 상에 배치되고, 광 투과 층은 광 반사 층에 의해 덮이지 않는 기판의 일부이다. 제조 동안, 광 혼합 컴포넌트가 먼저 기판 상에 배치되고, 그 다음에 기판이 광원 층 상에 배치되어, 전체 수율을 개선한다.
특정 구현에서, 광을 투과시킬 수 있는 복수의 스루 홀이 광 반사 층 상에 제공되고, 따라서 일부 광선이 광 반사 층 상의 스루 홀들로부터 출력되어, 그에 의해 광 혼합 효과를 개선한다.
특정 구현에서, 백라이트 모듈은 백라이트 모듈을 보호하기 위해 광 반사 층을 캡슐화하는 보호 층을 추가로 포함한다.
특정 구현에서, 백라이트 모듈은 적어도 하나의 광 혼합 컴포넌트 상에 배치된 도광 층을 추가로 포함한다. 광 투과 층은 도광 층과 광원 층 사이에 배치된 복수의 접착 층(gluing layer)이고, 복수의 접착 층은 인접한 접착 층들 사이에 공기 층을 형성하도록 간격을 두고 배열된다. 광 반사 층은 공기 층이다. 공기 층은 광 반사 층으로서 사용되고, 따라서 점 광원에 의해 방출된 일부 광선들은 공기 층으로부터 방출될 수 있고, 반사된 후에, 일부 광선들은 적어도 한 번 반사되고 접착 층으로부터 방출되어, 그에 의해 광 혼합 효과를 개선한다.
특정 구현에서, 복수의 접착 층의 각각의 면적은 대응하는 점 광원에 가까운 위치로부터 대응하는 점 광원으로부터 멀리 떨어진 위치까지 점진적으로 증가하고, 따라서 더 많은 광선들이 점 광원의 에지 영역으로부터 방출되어, 그에 의해 광 혼합 효과를 개선한다.
특정 구현에서, 도광 층은 광 혼합 효과를 개선하기 위해, 복수의 접착 층에 본딩된 프리즘 막 및 프리즘 막 상에 배치된 확산 막을 포함한다.
특정 구현에서, 광 반사 표면은 반사 표면의 반사 효율을 개선하기 위해, 높은 반사율을 갖는 확산 반사 표면 또는 거울 반사 표면이다.
제2 양태에 따르면, 본 출원은 디스플레이를 추가로 제공한다. 디스플레이는 디스플레이의 광 혼합 효과를 개선하고 디스플레이의 두께를 감소시키기 위해, 전술된 백라이트 모듈들 중 어느 하나, 백플레인으로부터 멀리 떨어져 있는 백라이트 모듈의 측면 상에 적층된 편광기, 및 편광기 상에 적층된 디스플레이 층을 포함한다.
특정 구현에서, 디스플레이는 디스플레이 층을 보호하기 위해 편광기로부터 멀리 떨어져 있는 디스플레이의 측면 상에 적층된 커버 플레이트를 추가로 포함한다.
제3 양태에 따르면, 본 출원은 모바일 단말기를 추가로 제공한다. 모바일 단말기는 모바일 단말기의 디스플레이의 광 혼합 효과를 개선하고 디스플레이의 두께를 감소시키기 위해, 프레임 및 프레임 상에 배치된 전술된 디스플레이들 중 어느 하나를 포함한다.
도 1은 본 출원의 실시예에 따른 백라이트 모듈의 단면도이다;
도 2는 본 출원의 실시예에 따른 다른 백라이트 모듈의 단면도이다;
도 3a는 본 출원의 실시예에 따른 발광층의 개략적인 다이어그램이다;
도 3b는 본 출원의 실시예에 따른 다른 광 반사 층의 개략적인 다이어그램이다;
도 3c는 본 출원의 실시예에 따른 발광층의 개략적인 다이어그램이다;
도 4는 본 출원의 실시예에 따른 다른 백라이트 모듈의 단면도이다;
도 5는 본 출원의 실시예에 따른 다른 백라이트 모듈의 단면도이다;
도 6은 도 5에 제공된 백라이트 모듈의 상면도이다;
도 7은 본 출원의 실시예에 따른 다른 백라이트 모듈의 단면도이다.
본 출원의 목적들, 기술적 해결책들, 및 이점들을 명확하게 하기 위해, 이하에서는 첨부 도면들을 참조하여 본 출원을 상세히 추가로 설명한다.
본 출원의 실시예들에서 제공되는 백라이트 모듈의 이해를 용이하게 하기 위해, 백라이트 모듈의 응용 시나리오가 먼저 설명된다. 백라이트 모듈은 모바일 폰 또는 컴퓨터와 같은 모바일 단말기의 디스플레이에 적용된다. 이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 출원의 실시예들을 상세하게 설명한다.
본 출원의 실시예는 백라이트 모듈을 제공한다. 백라이트 모듈은 기능들에 기초한 3개의 부분을 주로 포함한다. 3개의 부분은: 광 반사 표면을 갖는 백플레인, 광 반사 표면 상에 배치된 광원 층, 및 광원 층 상에 배치된 적어도 하나의 광 혼합 컴포넌트이다. 이하에서는 첨부 도면들을 참조하여 3개의 부분을 상세히 개별적으로 설명한다.
먼저, 백플레인(10)이 도 1을 참조하여 설명된다. 백플레인(10)은 보드 구조이다. 구체적으로, 백플레인(10)은 인쇄 회로 보드일 수 있거나, 인쇄 회로 보드 상에 배치된 보드 구조일 수 있다. 도 1을 참조하면, 백플레인(10)은 서로 대향하는 상부 표면 및 하부 표면(도 1에 도시된 백라이트 모듈 참조)을 포함하고, 백플레인(10)의 상부 표면은 광 반사 표면(11)이다. 광 반사 표면(11)이 배치될 때, 광 반사 표면(11)은 확산 반사 표면 또는 높은 반사율을 갖는 거울 반사 표면이다. 높은 반사율은 구체적으로 0.80, 0.82, 0.85, 0.87, 0.90, 0.92, 0.95, 0.97, 및 1.0과 같이 0.80보다 크고 1.0보다 작은 임의의 값이다. 광 반사 표면(11)이 구체적으로 배치될 때, 높은 반사율을 갖는 코팅은 보드 구조의 표면을 커버하여, 보드 구조의 표면 상의 광을 반사할 수 있는 광 반사 표면(11)을 형성할 수 있다.
이어서, 백플레인(10)의 광 반사 표면(11) 상에 배치된 광원 층이 설명된다. 여전히 도 1을 참조하면, 광원 층(20)은 백플레인(10)의 광 반사 표면(11) 상에 배치되고, 광원 층(20)은 적어도 하나의 점 광원(21)을 갖는다. 점 광원(21)이 구체적으로 배치될 때, 점 광원(21)은 발광 다이오드일 수 있거나, 광을 방출할 수 있는 다른 점 광원(21)일 수 있다. 또한, 점 광원(21)에 의해 방출되는 광은 백색광에 한정되지 않고, 청색광 등의 다른 색의 광일 수도 있다. 점 광원들(21)의 수량이 결정될 때, 점 광원들(21)의 수량은 1, 2, 4, 8, 16 등 중 적어도 하나의 임의의 값일 수 있다. 복수의 점 광원(21)이 존재할 때, 도 1 및 도 6을 참조하면, 복수의 점 광원(21)의 어레이가 백플레인(10)의 광 반사 표면(11) 상에 배열된다. 복수의 점 광원(21)의 배열 방식은 전술된 어레이 배열의 배치 방식으로 제한되지 않고, 다른 배치 방식이 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
도 1을 참조하면, 광원 층(20)은 적어도 하나의 점 광원(21)을 캡슐화하는 캡슐화 재료를 추가로 갖는다. 캡슐화 재료는 실리카 겔일 수 있거나, 점 광원(21)을 보호하기 위해, 광을 투과시킬 수 있는 다른 종래의 캡슐화 재료일 수 있다. 또한, 캡슐화 재료는 점 광원(21)의 광선 출력에 영향을 미치지 않는다. 또한, 점 광원(21)이 캡슐화되어 광원 층(20)을 형성할 때, 인광체는 캡슐화 재료 내로 혼합되어, 점 광원(21)에 의해 방출되는 광의 색을 변화시킬 수 있다. 광원 층(20)의 배치 방식은 전술된 배치 방식으로 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 다른 배치 방식이 사용될 수 있다.
다음은 점 광원(21)의 광을 혼합하기 위해 사용되는 광 혼합 컴포넌트를 설명한다. 도 1을 참조하면, 적어도 하나의 광 혼합 컴포넌트는 광원 층(20) 상에 배치되고, 적어도 하나의 광 혼합 컴포넌트는 적어도 하나의 점 광원(21)과 일대일 대응한다. 구체적으로, 광 혼합 컴포넌트들의 수량은 점 광원들(21)의 수량과 동일하고, 각각의 광 혼합 컴포넌트는 하나의 점 광원(21)에 대응한다. 각각의 광 혼합 컴포넌트는 점 광원들(21)의 광을 혼합하기 위해 대응하는 점 광원(21) 위의 영역 및 2개의 인접한 점 광원들(21) 사이의 영역에 배치된다. 각각의 광 혼합 컴포넌트는 대응하는 점 광원(21)에 의해 방출된 일부 광선들을 반사하도록 구성되는 광 반사 층(31), 및 광 반사 층(31)에 의해 반사된 다음 광 반사 표면(11)에 의해 다시 반사된 광선을 투과하도록 구성되는 광 투과 층(32)을 포함한다. 구체적으로, 도 1을 참조하면, 광 반사 층(31)은 대응하는 점 광원(21) 바로 위에 또는 대략적으로 점 광원(21) 바로 위의 영역에 배치된다. 광 투과 층(32)은 대응하는 점 광원(21)의 에지 영역에 배치된다. 구체적으로, 복수의 점 광원(21)이 존재할 때, 광 투과 층(32)은 인접한 점 광원들(21) 사이의 영역에 배치된다. 광 반사 층(31)은 광원 층(20) 위에 배치되고 대응하는 점 광원(21)에 의해 방출된 일부 광선들을 반사하도록 구성된다. 광 반사 층(31)은 점 광원(21)에 의해 방출된 일부 광선을 반사하고, 일부 광선은 백플레인(10) 상의 광 반사 표면(11)에 의해 다시 반사된 다음, 광 투과 층(32)으로부터 방출된다. 이러한 방식으로, 광선들은 백라이트 모듈로부터 더 균일하게 방출된다. 광 반사 층(31)과 광 투과 층(32)을 배치하는 복수의 구체적인 방식들이 존재한다. 이하에서는 첨부 도면들을 참조하여 설명을 위한 예로서 하나의 점 광원(21) 및 하나의 광 혼합 컴포넌트를 사용한다.
도 1을 참조하면, 백플레인(10)으로부터 멀리 떨어져 있는 광원 층(20) 상에 있는 표면 상에 광 반사 층(31)이 배치된다. 이 경우, 투과 층(32)은 광 반사 층(31)에 의해 덮이지 않는 광원 층(20)의 일부이다. 배치 동안, 광 반사 층(31)은 선행 기술에서 광을 반사할 수 있는 종래의 광 반사 보드일 수 있고, 광 반사 보드는 본딩 방식으로 광원 층(20) 상에 배치될 수 있다. 광 반사 층(31)의 배치 방식은 광 반사 보드를 사용하는 전술된 배치 방식으로 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 다른 배치 방식이 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 광 반사 층(31)은 배치를 용이하게 하기 위해, 백플레인(10)으로부터 멀리 떨어져 있는 광원 층(20) 상에 있는 표면을 덮는 광 반사 코팅일 수 있다. 광 반사 코팅의 재료는 광을 반사할 수 있고 선행 기술에서 코팅하기 쉬운 재료이다. 도 1을 참조하면, 광 반사 층(31)은 대응하는 점 광원(21)의 바로 위의 영역 및 대각선으로 위의 영역에 배치되고(도 1에 도시된 백라이트 모듈이 참조로서 사용됨), 따라서 광 반사 층(31)의 커버리지 영역은 점 광원(21)의 커버리지 영역보다 크다. 도 1을 참조하면, 광 반사 층(31)의 광 입력 표면은 배치를 단순화하기 위해 광 반사 표면(11)에 평행하거나 대략적으로 평행한 평면일 수 있다. 도 2를 참조하면, 광 반사 층(31)의 광 입력 표면은 또한 안쪽으로 만곡하는 호 형상의 표면일 수 있다. 구체적으로, 광 반사 층(31)과 광 반사 표면(11) 사이의 수직 거리는 점 광원(21)으로부터 멀리 떨어지는 방향으로 점진적으로 증가하고, 따라서 점 광원(21)에 의해 방출된 광선은 광 반사 층(31) 및 광 반사 표면(11)에 의해 복수 회 반사된 후에 점 광원(21)으로부터 멀리 떨어지는 위치로 투과되고, 점 광원(21)에 의해 방출된 더 많은 광선은 점 광원(21)으로부터 멀리 떨어진 영역으로부터 방출되어, 광 혼합 효과를 개선하게 된다. 광 반사 표면(11)의 형상은 전술된 배치 방식으로 제한되지 않고, 다른 배치 방식이 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 2를 참조하면, 광 반사 층(31)은 스루 홀이 없는 완전한 구조일 수 있다. 도 1을 참조하면, 광을 투과시킬 수 있는 스루 홀(311)이 광 반사 층(31) 상에 배치된다. 특정 배치 동안, 도 3a에 도시된 바와 같이, 2개의 타원 스루 홀(311)이 광 반사 층(31) 상에 배치된다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 하나의 타원 스루 홀(311)이 광 반사 층(31) 상에 배치되고, 스루 홀(311)의 중심은 대응하는 점 광원(21)의 중심과 일치한다. 도 3c에 도시된 바와 같이, 4개의 원형 스루 홀들(311)이 광 반사 층(31) 상에 배치되고, 4개의 원형 스루 홀들(311)이 점 광원(21)을 둘러싼다. 스루 홀들(311)의 수량은 전술된 배치 방식에서 사용되는 것으로 제한되지 않고, 구체적으로 1, 2, 3 등 중 적어도 하나의 임의의 값일 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 스루 홀(311)의 형상은 전술된 타원 또는 원 배치 방식으로 제한되지 않는다. 또한, 스루 홀(311)의 형상은 삼각형 또는 직사각형과 같은 임의의 형상일 수 있다. 하나의 스루 홀(311)이 존재할 때, 스루 홀(311)의 배치 위치는 스루 홀(311)의 중심이 점 광원(21)의 중심과 일치하는 전술된 배치 방식으로 제한되지 않고, 스루 홀(311)은 다른 위치에 배치될 수 있다. 2개 이상의 스루 홀들(311)이 존재할 때, 스루 홀들(311)의 배치 위치는 점 광원(21)을 둘러싸는 전술된 배치 방식으로 제한되지 않고, 또 다른 배열 방식이 대안적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 복수의 스루 홀(311)이 정렬되지 않은 방식으로 광 반사 층(31) 상에 배열된다. 정렬되지 않은 방식은 광선을 균일하게 방출하는 것을 돕는 모든 방식들이다. 스루 홀(311)은 광 반사 층(31) 상에 배치되어, 점 광원(21) 상의 일부 광선들이 스루 홀(311)으로부터 방출되어, 그에 의해 점 광원(21) 위의 광선 강도를 감소시키고 점 광원(21) 위의 광선 강도를 더 균일하게 한다.
도 1을 참조하면, 광 투과 층(32)은 광원 층(20)의 일부이다. 구체적으로, 광 투과 층(32)의 광 출력 표면은 백플레인(10)으로부터 멀리 떨어져 있는 광원 층(20) 상에 있는 표면이고, 광 투과 층(32)의 광 입력 표면은 백플레인(10)과 대면하는 표면이다. 도 1을 참조하면, 배치를 단순화하기 위해, 광 투과 층(32)의 광 출력 표면은 평면일 수도 있다. 도 2를 참조하면, 광 투과 층(32)의 광 출력 표면은 볼록 또는 오목 표면일 수도 있고, 즉, 광 투과 층(32)의 광 출력 표면과 백플레인(10)의 광 반사 표면(11) 사이의 수직 거리는 점 광원(21)으로부터 멀리 떨어지는 방향으로 점진적으로 변경되어, 볼록 또는 오목 표면을 형성하고, 따라서 광선이 광 투과 층(32)으로부터 방출된다. 전술된 배치 방식에서, 광 투과 층(32)은 광 투과 층(32)으로부터, 점 광원(21)에 의해 방출된 일부 광선들을 직접 방출할 수 있다. 또한, 광 반사 층(31)에 의해 반사된 광선은 광 반사 표면(11)에 의해 반사된 다음, 광 투과 층(32)으로부터 방출된다. 점 광원(21) 주위의 방출된 광선의 강도가 개선되어, 점 광원(21)에 의해 방출된 광선이 백라이트 모듈로부터 더 균일하게 방출된다. 광 투과 층(32)의 광 입력 표면 및 광 출력 표면의 배치 방식들은 전술된 배치 방식들로 제한되지 않고, 다른 배치 방식이 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 광선이 광 투과 층(32)으로부터 더 균일하게 방출될 수 있게 하기 위해, 광 확산 구조물(321)은 광 투과 층(32)의 광 입력 표면 및 광 출력 표면 중 적어도 하나 상에 배치된다. 특정 배치 동안, 도 1을 참조하면, 광 확산 구조물(321)은 광 투과 층(32)의 광 출력 표면 상에 배치된 오목-볼록 구조물이다. 오목-볼록 구조물은 광 투과 층(32)의 광 출력 표면 상에 배치된 구형 돌출부일 수 있거나, 또는 들쭉날쭉한 오목-볼록 구조물일 수 있어서, 광선들은 광 투과 층(32)으로부터 더 균일하게 방출된다. 광 확산 구조물(321)은 전술된 배치 방식으로 제한되지 않고, 선행 기술에서의 광 확산을 도울 수 있는 또 다른 종래의 배치 방식이 사용될 수 있다. 도 1 및 도 2는 광 확산 구조물(321)이 광 투과 층(32)의 광 출력 표면 상에 배치되는 것만을 도시한다. 광 확산 구조물(321)을 광 투과 층(32)의 광 출력 표면 상에 배치하는 전술된 배치 방식에 추가하여, 광 확산 구조물(321)은 대안적으로 광 투과 층(32)의 광 입력 표면 상에 배치될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 즉, 광 투과 층(32)의 광 입력 표면 또는 광 출력 표면 중의 적어도 하나 상에서 광 확산 구조물(321)을 배치하는 배치 방식은 본 출원의 실시예들의 보호 범위 내에 속한다.
또한, 도 2를 참조하면, 산란 입자들(322)이 광 투과 층(32) 내에 추가로 배치될 수 있다. 산란 입자들(322)은 구체적으로 선행 기술에서 광선 산란을 도울 수 있는 종래의 산란 입자들(322)이다. 산란 입자들(322)이 구체적으로 배치될 때, 산란 입자들(322)은 광 투과 층(32) 내에 배치될 수 있다. 구체적으로, 모든 산란 입자들(322)이 광 투과 층(32) 내에 배열될 수 있다. 대안적으로, 일부 산란 입자들(322)이 광 투과 층(32) 내에 매립될 수 있고, 일부 산란 입자들(322)이 광 투과 층(32) 외부에 노출된다. 산란 입자들(322)은 광 투과 층(32) 내에 배치되어, 광 투과 층(32)의 광 출력 균일성이 개선될 수 있다.
도 1을 참조하면, 광 반사 층(31)은 백라이트 모듈을 보호하기 위해 보호 층(50)에 의해 추가로 캡슐화된다. 특정 배치 동안, 보호 층(50)의 재료는 광 투과 재료이다. 구체적으로, 실리카 겔 재료가 선택될 수 있다. 캡슐화 동안, 인광체가 보호층(50) 내로 혼합되어, 점 광원(21)에 의해 방출된 광선의 색을 변경할 수 있다.
또한, 도 2를 참조하면, 광을 반사할 수 있는 적어도 하나의 컬럼(33)이 광 반사 층(31) 또는 광 투과 층(32) 상에 추가로 배치되어, 광 투과 층(32) 및 광 반사 층(31) 위에 광 혼합을 위해 사용되는 공기 층을 형성할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 컬럼(33)은 광 반사 층(31) 상에 배치될 수 있다. 컬럼(33)은 대안적으로 광 투과 층(32) 상에 배치될 수 있다. 배치의 용이함을 위해, 컬럼(33)은 백플레인(10)의 광 반사 표면(11) 상에 배치될 수 있고, 컬럼(33)의 한 단부는 광 투과 층(32)의 외부에 노출된다. 컬럼(33)의 재료는 컬럼(33)이 광 혼합 효과에 영향을 미치는 것을 방지하기 위해 선행 기술에서의 종래의 광 투과 재료일 수 있다. 컬럼(33)의 표면은 광 혼합 효과를 개선하기 위해, 광을 반사할 수 있는 재료로 코팅될 수 있다. 도 2를 참조하면, 각각의 컬럼(33)의 단면의 면적은 광 반사 표면(11)으로부터 멀리 떨어지는 방향으로 점진적으로 감소하는데, 즉, 컬럼(33)의 하단일수록 더 크고 컬럼(33)의 상단일수록 더 작다(도 2에 도시된 백라이트 모듈 참조). 특정 배치 동안, 컬럼(33)은 원뿔 구조일 수 있거나, 테이퍼형 프리즘 구조일 수 있다. 컬럼(33)이 광 혼합에 영향을 미치는 것을 방지하기 위해, 더 큰 하단부 및 더 작은 상단부를 갖는 구조가 컬럼(33)으로서 사용된다. 컬럼들(33)의 수량이 결정될 때, 각각의 광 혼합 컴포넌트 내에 하나 또는 둘 이상의 컬럼(33)이 존재할 수 있다. 2개 이상의 컬럼들(33)이 존재할 때, 2개 이상의 컬럼들(33)은 점 광원(21) 주위에 배열될 수 있다. 구체적인 응용에서, 편광기 또는 다른 층 구조물이 백라이트 모듈 상에 적층될 때, 컬럼(33)이 층 구조물을 지지하기 때문에, 광 혼합을 위해 사용될 수 있는 공기 층이 광 혼합 컴포넌트 위에 제공되고, 그에 의해 광 혼합 효과를 개선한다. 전술된 것은 컬럼(33)의 하나의 배치 방식만을 도시하고, 다른 배치 방식이 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
전술된 것은 광원 층(20) 상에 광 반사 층(31)을 배치하는 배치 방식만을 도시한다. 광 반사 층(31)은 광원 층(20) 상에 광 반사 층(31)을 직접 배치하는 배치 방식으로 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 도 4를 참조하면, 백라이트 모듈은 광원 층(20) 상에 배치되고 광을 투과시킬 수 있는 기판(40)을 추가로 포함하고, 광 반사 층(31)은 광원 층(20)으로부터 멀리 떨어져 있는 기판(40) 상에 있는 표면 상에 배치된다. 이 경우, 광 투과 층(32)은 광 반사 층(31)에 의해 덮이지 않는 기판(40)의 일부이다. 기판(40)의 재료는 구체적으로 PET(Polyethylene terephthalate, polyethylene terephthalate)일 수 있다. 특정 배치 동안, 광 반사 층(31)의 배치 방식은 배치 위치가 상이하다는 점을 제외하고는 기본적으로 전술된 배치 방식과 동일하다. 도 4를 참조하면, 광 반사 층(31)은 광원 층(20)으로부터 멀리 떨어져 있는 기판(40)의 측면 상에 배치된다. 광 투과 층(32)의 배치 방식은, 광 투과 층(32)의 조성이 상이하다는 점을 제외하고는, 기본적으로 전술된 배치 방식과 동일하다. 도 4를 참조하면, 광 투과 층(32)은 광 반사 층(31)에 의해 덮이지 않는 기판(40)의 일부이다. 광 투과 층(32)의 광 입력 표면은 광원 층(20)과 대면하는 기판(40) 상에 있는 표면이다. 광 투과 층(32)의 광 출력 표면은 광원 층(20)으로부터 멀리 떨어져 있는 기판(40) 상에 있는 표면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 광선 출력 균일성을 개선하기 위해, 광 확산 구조물(321)은 광 투과 층(32)의 광 입력 표면 및 광 출력 표면 둘 다에 배치된다. 제조 동안, 광 혼합 컴포넌트는 먼저 기판(40) 상에 배치되고, 그 후 기판(40)은 광원 층(20) 상에 배치되어, 광 혼합 컴포넌트의 처리 실패가 광원 층(20)의 재사용에 영향을 미치는 것을 방지하고, 그에 의해 전체 수율을 개선한다.
전술된 방식들에 더하여, 백라이트 층 및 광 투과 층(32)은 다른 방식으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 5를 참조하면, 백라이트 모듈은 적어도 하나의 광 혼합 컴포넌트 상에 배치된 도광 층(60)을 추가로 포함한다. 광 투과 층(32)은 도광 층(60)과 광원 층(20) 사이에 배치된 복수의 접착 층이고, 복수의 접착 층은 인접한 접착 층들 사이에 공기 층을 형성하기 위해 간격을 두고 배열된다. 광 반사 층(31)은 공기 층이다. 광선이 광학적으로 더 조밀한 매체로부터 광학적으로 더 얇은 매체로 전파될 때 광선의 굴절각이 더 작아지기 때문에, 광의 전반사가 발생하여, 점 광원(21)에 의해 방출되는 일부 광선들은 공기 층으로부터 반사된다. 접착 층의 밀도와 광원 층(20) 및 도광 층(60)의 밀도들 사이의 차이가 공기의 밀도와 광원 층(20) 및 도광 층(60)의 밀도들 사이의 차이보다 작기 때문에, 공기 층으로부터 광을 방출하는 것보다 접착 층으로부터 광선을 방출하는 것이 더 쉽다. 이러한 방식으로, 공기 층에 의해 반사된 광은 백플레인(10) 상의 광 반사 표면(11)에 의해 반사되고, 이후 접착 층을 사용하여 방출될 수 있어서, 접착 층의 배치 위치를 제어함으로써 광 혼합 효과가 개선될 수 있다.
특정 배치 동안, 도 5를 참조하면, 광 반사 층(31)은 각각의 점 광원(21)의 상부 영역에 배치될 수 있거나, 2개의 인접한 점 광원(21) 사이의 영역에 배치될 수 있다. 접착 층이 배치될 때, 접착 층의 재료는 구체적으로 선행 기술에서 광을 투과시킬 수 있는 재료이고, 예를 들어, OCA 광학적으로 투명한 접착제(Optically Clear Adhesive, 이는 투명 광학 소자를 본딩하는데 사용된 특수 접착제임)일 수 있다. 구체적으로, 적어도 2개, 이를테면, 2, 4, 8, 12, 16개의 접착 층들이 존재할 수 있다. 각각의 접착 층의 형상은 구체적으로 도 6에 도시된 원형일 수 있거나, 타원, 직사각형, 또는 삼각형과 같은 다른 형상일 수 있다. 복수의 접착 층은 도 6에 도시된 어레이의 배열 방식으로 배열될 수 있거나, 다른 방식으로 배열될 수 있다. 복수의 접착 층 모두의 면적들은 동일하거나 동일하지 않을 수 있다. 도 6을 참조하면, 복수의 접착 층의 각각의 면적은 대응하는 점 광원(21)에 가까운 위치로부터 대응하는 점 광원(21)으로부터 멀리 떨어진 위치까지 점진적으로 증가하므로, 점 광원(21)의 에지 영역으로부터 더 많은 광선들이 방출되어, 광 혼합 효과를 개선한다. 전술된 것은 접착 층의 몇몇 배치 방식들만을 도시하고, 다른 배치 방식이 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
광 투과 층(32)의 광 혼합 효과를 개선시키기 위해, 접착 층이 광 투과 층(32)일 때, 광 확산 구조물(321)은 도광 층(60)에 본딩에 본딩되는, 접착 층 상에 있는 표면 상에 배치될 수 있다. 대안적으로, 광 확산 구조물(321)은 광원 층(20)에 본딩되는, 접착 층 상에 있는 표면 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 도광 층(60)에 본딩되어 있는, 접착 층 상에 있는 표면 또는 광원 층(20)에 본딩되어 있는, 접착 층 상에 있는 표면 중 어느 하나 또는 둘 다에 광 확산 구조물(321)을 배치하는 방식은 본 출원의 이 실시예의 보호 범위 내에 속한다. 광 확산 구조물(321)은 광 혼합 효과를 개선하기 위해, 접착 층 상에 배치된다. 산란 입자들(322)은 접착 층 내에 추가로 배치될 수 있다. 특정 처리 동안, 산란 입자들(322)은 광 혼합 효과를 개선하기 위해, 접착 재료 내에 도핑될 수 있다.
도광 층(60)이 배치될 때, 도 7을 참조하면, 도광 층(60)은 복수의 접착 층에 본딩된 프리즘 막(61) 및 프리즘 막(61) 상에 배치된 확산 막(62)을 포함한다. 하나의 프리즘 막(61)이 존재할 수 있거나, 2개 이상의 프리즘 막들(61)이 존재할 수 있다. 2개의 프리즘 막들(61)이 존재할 때, 2개의 프리즘 막들(61)은 상이한 방향들로 함께 적층된다. 2개의 프리즘 막들(61) 상의 프리즘들은 휘도 향상 효과를 개선하기 위해, 수직 방식으로 연장될 수 있다. 도 7을 참조하면, 프리즘 막(61) 상에 확산 막(62)의 한 층이 배치되고, 확산 막(62)은 선행 기술에서 광 확산을 수행할 수 있는 종래의 막이다. 여전히 도 7을 참조하면, 광 혼합 효과를 개선하기 위해, 복수의 접착 층이 프리즘 막(61)과 확산 막(62) 사이에 또한 배치된다. 수직 방향들로 연장하는 프리즘 막들(61)의 2개의 층은 백라이트 모듈에 의해 방출된 광선의 휘도를 개선하기 위해, 확산 막(62) 상에 추가로 배치될 수 있다.
광 반사 층(31)은 광원 층(20) 위에 배치되고 대응하는 점 광원(21)에 의해 방출된 일부 광선들을 반사하도록 구성된다. 광 반사 층(31)은 점 광원(21)에 의해 방출된 일부 광선을 반사하고, 광선들은 백플레인(10) 상의 광 반사 표면(11)에 의해 다시 반사된 다음, 광 투과 층(32)으로부터 방출된다. 이러한 방식으로, 광선들은 백라이트 모듈로부터 더 균일하게 방출되고, 백라이트 구조의 광 혼합 거리는 감소된다.
또한, 본 출원은 디스플레이를 추가로 제공한다. 디스플레이는 디스플레이의 광 혼합 효과를 개선하고 디스플레이의 두께를 감소시키기 위해, 전술된 백라이트 모듈들 중 어느 하나, 백플레인으로부터 멀리 떨어져 있는, 백라이트 모듈의 측면 상에 적층된 편광기, 및 편광기 상에 적층된 디스플레이 층을 포함한다. 디스플레이는 디스플레이 층을 보호하기 위해 편광기로부터 멀리 떨어져 있는, 디스플레이 상에 있는 측면 상에 적층된 커버 플레이트를 추가로 포함한다.
또한, 본 출원은 모바일 단말기를 추가로 제공한다. 모바일 단말기는 모바일 단말기의 디스플레이의 광 혼합 효과를 개선하고 디스플레이의 두께를 감소시키기 위해, 프레임 및 프레임 상에 배치된 전술된 디스플레이들 중 어느 하나를 포함한다.
전술된 설명들은 단지 본 출원의 구체적인 구현들이지, 본 출원의 보호 범위를 제한하도록 의도되는 것은 아니다. 본 출원에서 개시되는 기술적 범위 내에서 본 기술분야에서의 통상의 기술자에 의해 용이하게 도출되는 임의의 변형 또는 대체는 본 출원의 보호 범위 내에 속할 것이다. 따라서, 본 출원의 보호 범위는 청구항들의 보호 범위에 종속될 것이다.
10: 백플레인; 11: 광 반사 표면; 20: 광원 층
21: 점 광원; 31: 광 반사 층; 311: 스루 홀
32: 광 투과 층; 321: 광 확산 구조물; 322: 산란 입자
33: 컬럼; 40:기판; 50: 보호 층
60: 도광 층; 61: 프리즘 막; 62: 확산 막

Claims (20)

  1. 백라이트 모듈로서,
    광 반사 표면을 갖는 백플레인;
    상기 광 반사 표면 상에 배치된 광원 층- 상기 광원 층은 적어도 하나의 점 광원을 가짐 -; 및
    적어도 하나의 점 광원과 일대일 대응으로 상기 광원 층 상에 배치된 광 혼합 컴포넌트를 포함하고,
    각각의 광 혼합 컴포넌트는 대응하는 점 광원에 의해 방출된 일부 광선들을 반사하도록 구성되는 광 반사 층, 및 상기 광 반사 층에 의해 반사된 다음 상기 광 반사 표면에 의해 다시 반사된 광선을 투과하도록 구성되는 광 투과 층을 포함하고,
    각각의 광 혼합 컴포넌트는 상기 광 반사 층 또는 상기 광 투과 층 상에 배치되고 광을 반사할 수 있는 적어도 하나의 컬럼을 추가로 포함하는, 백라이트 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 광 확산 구조물이 상기 광 투과 층의 광 입력 표면 및 광 출력 표면 중 적어도 하나 상에 배치되는 백라이트 모듈.
  3. 제2항에 있어서, 상기 광 확산 구조물은 상기 광 입력 표면 또는 상기 광 출력 표면 상에 배치된 오목-볼록 구조물(concave-convex structure)인 백라이트 모듈.
  4. 제1항에 있어서, 산란 입자들이 상기 광 투과 층 내에 배치되는 백라이트 모듈.
  5. 제1항에 있어서, 상기 광 반사 층은, 상기 광원 층 상에 있고 상기 백플레인으로부터 멀리 떨어져 있는 측면 상에 배치되고; 상기 투과 층은 상기 광 반사 층에 의해 덮이지 않는 상기 광원 층의 부분인 백라이트 모듈.
  6. 제1항에 있어서, 상기 광 반사 층은 상기 백플레인으로부터 멀리 떨어져 있는 상기 광원 층 상에 있는 표면을 덮는 광 반사 코팅인 백라이트 모듈.
  7. 제1항에 있어서, 상기 광 반사 층과 상기 광 반사 표면 사이의 수직 거리는 상기 점 광원으로부터 멀리 떨어지는 방향으로 점진적으로 증가하는 백라이트 모듈.
  8. 제1항에 있어서, 상기 광 투과 층의 광 출력 표면은 볼록 또는 오목 표면인 백라이트 모듈.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 컬럼 각각의 단면의 면적은 상기 광 반사 표면으로부터 멀리 떨어지는 방향으로 점진적으로 감소하는 백라이트 모듈.
  11. 제1항에 있어서, 상기 광원 층 상에 배치되고 광을 투과시킬 수 있는 기판을 추가로 포함하고, 상기 광 반사 층은 상기 광원 층으로부터 멀리 떨어져 있는 상기 기판 상에 있는 표면 상에 배치되고, 상기 광 투과 층은 상기 광 반사 층에 의해 덮이지 않는 상기 기판의 부분인 백라이트 모듈.
  12. 제1항에 있어서, 광을 투과시킬 수 있는 복수의 스루 홀이 상기 광 반사 층에 배치되는 백라이트 모듈.
  13. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광 혼합 컴포넌트 상에 배치된 도광 층을 추가로 포함하고,
    상기 광 투과 층은 상기 도광 층과 상기 광원 층 사이에 배치된 복수의 접착 층이고, 상기 복수의 접착 층은 인접한 접착 층들 사이에 공기 층을 형성하기 위해 간격을 두고 배열되고; 상기 광 반사 층은 공기 층인 백라이트 모듈.
  14. 제13항에 있어서, 상기 복수의 접착 층의 각각의 면적은 상기 대응하는 점 광원에 가까운 위치로부터 상기 대응하는 점 광원으로부터 멀리 떨어져 있는 위치까지 점진적으로 증가하는 백라이트 모듈.
  15. 제13항에 있어서, 상기 도광 층은 상기 복수의 접착 층에 본딩된 프리즘 막 및 상기 프리즘 막 상에 배치된 확산 막을 포함하는 백라이트 모듈.
  16. 디스플레이로서,
    백라이트 모듈;
    백플레인으로부터 멀리 떨어져 있고 상기 백라이트 모듈의 측면 상에 적층된 편광기; 및
    상기 편광기 상에 적층된 디스플레이 층을 포함하고, 상기 백라이트 모듈은:
    광 반사 표면을 갖는 백플레인;
    상기 광 반사 표면 상에 배치된 광원 층- 상기 광원 층은 적어도 하나의 점 광원을 가짐 -; 및
    적어도 하나의 점 광원과 일대일 대응으로 상기 광원 층 상에 배치된 광 혼합 컴포넌트를 포함하고,
    각각의 광 혼합 컴포넌트는 대응하는 점 광원에 의해 방출된 일부 광선들을 반사하도록 구성되는 광 반사 층, 및 상기 광 반사 층에 의해 반사된 다음 상기 광 반사 표면에 의해 다시 반사된 광선을 투과하도록 구성되는 광 투과 층을 포함하고,
    각각의 광 혼합 컴포넌트는 상기 광 반사 층 또는 상기 광 투과 층 상에 배치되고 광을 반사할 수 있는 적어도 하나의 컬럼을 추가로 포함하는, 디스플레이.
  17. 제16항에 있어서, 광 확산 구조물이 상기 광 투과 층의 광 입력 표면 및 광 출력 표면 중 적어도 하나 상에 배치되는, 디스플레이.
  18. 제17항에 있어서, 상기 광 확산 구조물은 상기 광 입력 표면 또는 상기 광 출력 표면 상에 배치된 오목-볼록 구조물인, 디스플레이.
  19. 제17항에 있어서, 산란 입자들이 상기 광 투과 층 내에 배치되는, 디스플레이.
  20. 모바일 단말기로서,
    프레임; 및
    상기 프레임 상에 배치되는 디스플레이를 포함하고, 상기 디스플레이는:
    백라이트 모듈;
    백플레인으로부터 멀리 떨어져 있고 상기 백라이트 모듈의 측면 상에 적층된 편광기; 및
    상기 편광기 상에 적층된 디스플레이 층을 포함하고, 상기 백라이트 모듈은:
    광 반사 표면을 갖는 백플레인;
    상기 광 반사 표면 상에 배치된 광원 층- 상기 광원 층은 적어도 하나의 점 광원을 가짐 -; 및
    적어도 하나의 점 광원과 일대일 대응으로 상기 광원 층 상에 배치된 광 혼합 컴포넌트를 포함하고,
    각각의 광 혼합 컴포넌트는 대응하는 점 광원에 의해 방출된 일부 광선들을 반사하도록 구성되는 광 반사 층, 및 상기 광 반사 층에 의해 반사된 다음 상기 광 반사 표면에 의해 다시 반사된 광선을 투과하도록 구성되는 광 투과 층을 포함하고,
    각각의 광 혼합 컴포넌트는 상기 광 반사 층 또는 상기 광 투과 층 상에 배치되고 광을 반사할 수 있는 적어도 하나의 컬럼을 추가로 포함하는, 모바일 단말기.
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