具体实施方式：
[0040]이제 본 개시의 실시예들에 대한 참조가 상세히 이루어질 것이며, 그 예들은 첨부된 도면들에 도시된다. 가능할 때마다, 동일하거나 유사한 부분들을 참조하기 위해 도면들에 걸쳐 동일한 참조 번호들이 사용될 것이다. 그러나, 본 개시는 많은 상이한 형태들로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 제시된 실시예들로 제한되는 것으로 해석되지 않아야 한다.
[0041]범위들은 본 명세서에서 "약" 하나의 특정 값, 및/또는 내지 "약" 다른 특정 값의 형태로 표현될 수 있다. 이러한 범위가 표현되는 경우, 다른 실시예는 그 하나의 특정 값 및/또는 내지 상기 다른 특정 값을 포함한다. 유사하게, 선행사 "약"의 사용에 의해 값들이 근사치들로서 표현되는 경우, 그 특정한 값이 다른 실시예를 형성한다는 것이 이해될 것이다. 범위들의 각각의 끝점들은 다른 끝점과 관련하여서도 다른 끝점과 무관하게도 의미가 있다는 것이 더 이해될 것이다.
[0042]본 명세서에 사용될 수 있는 방향적 용어들 - 예를 들어 상, 하, 좌, 우, 전, 후, 상, 하 - 은 오직 도시된 도면들을 참조하여 이루어지며 절대적인 배향을 암시하도록 의도되지 않는다.
[0043]명시적으로 달리 언급되지 않는한, 본 명세서에 제시된 어떠한 방법도 그 단계들이 특정 순서로 수행되거나 어떠한 장치에서도 특정한 배향들이 요구되는 것을 요구하는 것으로 해석되는 것으로 의도되지 않는다. 따라서, 방법 청구항이 그 단계들이 따라야할 순서를 실제로 언급하지 않거나 임의의 장치 청구항이 개별적인 구성들에 대한 순서 또는 배향을 실제로 언급하지 않거나, 단계들이 특정 순서로 제한된다고 청구항들 또는 설명에 달리 구체적으로 언급하지 않거나, 장치의 구성들에 대한 구체적인 순서 또는 배향이 언급되지 않는 경우, 어떠한 측면에서도 순서 또는 방향이 추론되는 것으로 의도되지 않는다. 이는 단계들의 배치, 작업 흐름, 구성들의 순서, 또는 구성들의 방향에 관한 논리의 문제들; 문법적 구성 또는 구두법으로부터 유도된 평범한 의미, 및; 본 명세서에 설명된 실시예들의 수 또는 유형을 포함하는 해석을 위한 임의의 가능한 비해석 기반에 적용된다.
[0044]본 명세서에 사용되는 단수형들 "a", "an", 및 "the"은 문맥이 명백히 달리 지시하지 않는한 복수의 참조물들을 포함한다. 따라서, 예를 들어, "a" 구성에 대한 참조는 문맥이 명백히 달리 지시하지 않는한 둘 이상의 이러한 구성들을 가지는 양상들을 포함한다.
[0045]PMMA는 많은 대안적인 재료들에 비하여 감소된 광 흡수를 나타내므로, LCD 백라이트 응용들에 사용되는 현재의 도광판들은 일반적으로 PMMA로 형성된다. 그러나, PMMA는 대형(예를 들어, 대각 길이 32 인치 이상) 디스플레이들의 설계를 어렵게 만드는 특정한 기계적 단점들을 나타낼 수 있다. 이러한 단점들은 불량한 강성(rigidity), 높은 수분 흡수, 및 비교적 큰 열 팽창 계수(CTE)를 포함한다.
[0046]예를 들어, 통상적인 LCD 패널들은 얇은 유리 두 조각들(예를 들어, 컬러 필터 기판 및 TFT 백플레인)로 만들어지며, BLU들은 LCD 패널 뒤에 위치된 PMMA 도광체 및 복수의 얇은 플라스틱 필름들(확산기(diffuser), 이중 휘도 향상 필름들(DBEF) 등)들을 포함한다. PMMA의 불량한 탄성 계수로 인하여, LCD 패널의 전체 구조는 낮은 강성을 나타내며, 디스플레이 장치에 질량을 추가함으로써 LCD 패널에 강성(stiffness)을 제공하기 위해 추가적인 기계적 구조가 필요할 수 있다. PMMA의 영률이 일반적으로 약 2 기가파스칼(GPa)인 반면, 특정 예시적인 유리들은 약 60GPa 내지 90GPa 이상 범위의 영률을 포함할 수 있다는 것에 주의해야 한다.
[0047]습도 시험은 PMMA가 수분에 민감하며 최대 약 0.5%의 치수 변화를 겪을 수 있다는 것을 보여준다. 따라서, 1 미터의 길이를 가지는 PMMA 패널의 경우, 0.5% 변화는 최대 5mm까지 패널 길이를 증가시킬 수 있으며, 이는 상당하며 해당 BLU의 기계적 설계를 어렵게 만든다. 이러한 문제를 해결하기 위한 통상적인 접근법들은 PMMA LGP가 팽창할 수 있도록 LED들과 PMMA LGP 사이에 에어 갭을 두는 것을 포함한다. 그러나, LED들과 LGP 사이의 광 결합은 LED들로부터 LGP까지의 거리에 극히 민감하며, 증가된 거리는 디스플레이 밝기가 습도의 합수로서 변화하게 할 수 있다. 또한, LED들과 LGP 사이의 거리가 증가할수록, 이 둘 사이의 광 결합의 효율이 감소한다.
[0048]또한, PMMA는 약 75x10-6/℃의 CTE를 포함하며, 비교적 낮은 열 전도도(대략 0.2 와트/미터/켈빈, W/m/K)를 포함한다. 반면, LGP로 사용하기에 적합한 일부 유리들은 약 8x10-6/℃ 미만의 CTE 및 0.8 W/m/K 이상의 열 전도성을 포함할 수 있다. 따라서, 도광 매체로서 유리는 폴리머(예를 들어, PMMA) LGP들에서는 발견되지 않는 우수한 품질을 제공한다.
[0049]또한, 모든 유리 도광체는 본질적으로 낮은 색 변이를 나타내며, 높은 광속 하에서 폴리머와 같은 열화(aging) 또는 "황변(yellowing)"을 나타내지 않으며, 디스플레이 내에 광학 구성들의 수의 감소를 가능하게하는 렌티큘라 설계들 및 균일한 전반사(total internal reflection, TIR) 재지향(redirection)을 구현할 수 있다. 이러한 특성들은 고객들이 매우 바라는 바이다.
[0050]도 1은 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 주변 엣지부 사이에 및 주위에 위치된 접착 재료(18)에 의해 결합된 제1 기판(14) 및 제2 기판(16)으로부터 형성된 LCD 디스플레이 패널(12)을 포함하는 예시적인 LCD 디스플레이 장치(10)를 도시한다. 제1 기판(14) 및 제2 기판(16)은 일반적으로 유리 기판들이다. 제1 기판(14) 및 제2 기판(16) 및 접착 재료(18)는 액정 재료를 포함하는 그 사이의 갭(20)을 형성한다. 상기 갭의 일정한 간격을 유지하기 위해 스페이서들(미도시)이 또한 상기 갭 내의 다양한 위치들에 사용될 수 있다. 제1 기판(14)은 컬러 필터 재료를 포함할 수 있다. 따라서, 제1 기판(14)은 컬러 필터 기판으로 지칭될 수 있다. 반면, 제2 기판(16)은 상기 액정 재료의 편광 상태를 제어하기 위한 박막 트랜지스터들(TFTs)을 포함하며, 따라서 백플레인 기판 또는 간단히 백플레인으로 지칭될 수 있다. LCD 패널(12)은 그 표면 상에 위치된 하나 이상의 편광 필터들(22)을 더 포함할 수 있다.
[0051]LCD 디스플레이 장치(10)는 뒤에서, 즉 LCD 패널의 백플레인 측으로부터 LCD 패널(12)을 비추도록 배치된 BLU(24)를 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 상기 BLU는 상기 LCD 패널로부터 이격될 수 있으나, 추가적인 실시예들에서, 상기 BLU는 상기 LCD 패널과 접촉하거나 예컨대 투명한 접착제(예를 들어, CTE-매칭된 접착제)로 결합될 수 있다. BLU(24)는 도광체로서 유리 시트(28)로 형성된 유리 도광판(LGP)(26)을 포함하고, 유리 시트(28)는 제1 주표면(30)(즉, 제1 유리 표면(30)), 제2 주표면(32)(즉, 제2 유리 표면(32)), 및 상기 제1 주표면과 상기 제2 주표면 사이에 연장되는 복수의 엣지 표면들을 포함한다. 실시예들에서, 유리 시트(28)는 도 2에 도시된 바와 같이 평행 사변형, 예를 들어 정사각형 또는 직사각형일 수 있으며, 상기 제1 주표면과 상기 제2 주표면 사이에 연장되는 4개의 엣지 표면들(34a, 34b, 34c, 및 34d)을 포함한다. 예를 들어, 엣지 표면(34a)은 엣지 표면(34c)과 대향할 수 있고, 엣지 표면(34b)은 엣지 표면(34d)과 대향할 수 있다. 엣지 표면(34a)은 대향하는 엣지 표면(34c)과 평행할 수 있고, 엣지 표면(34b)은 대향하는 엣지 표면(34d)과 평행할 수 있다. 엣지 표면들(34a 및 34c)은 엣지 표면들(34b 및 34d)에 수직할 수 있다. 상기 엣지 표면들(34a 내지 34d)은 평평할 수 있고 주표면들(30, 32)에 수직하거나 실질적으로 수직할(예를 들어, 90 +/- 1 도, 예를 들어 90 +/- 0.1 도) 수 있으나, 다른 실시예들에서, 상기 엣지 표면들은 챔퍼(chamfer)들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 평평한 중심부는 주표면들(30, 32)에 수직하거나 실질적으로 수직하고, 두 인접한 경사진 표면부들에 의해 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면에 결합된다.
[0052]제1 주표면(30) 및/또는 제2 주표면(32)은 약 0.1 나노미터(nm) 내지 약 0.6nm 범위, 예를 들어 약 0.6nm 미만, 약 0.5nm 미만, 약 0.4nm 미만, 약 0.3nm 미만, 약 0.2nm 미만, 또는 일부 실시예들에서, 약 0.1nm 미만의 평균 거칠기(Ra)를 포함할 수 있다. 상기 엣지 표면들의 평균 거칠기(Ra)는 약 0.05 마이크로미터(μm) 이하, 예를 들어 약 0.005 마이크로미터 내지 약 0.05 마이크로미터 범위일 수 있다.
[0053]전술한 주표면(들)의 거칠기는 예를 들어 퓨전 드로우(fusion draw) 공정, 또는 플로트(float) 유리 공정을 사용한 후 폴리싱(polishing)함으로써 달성될 수 있다. 표면 거칠기는 예를 들어 원자력 현미경, 예컨대 Zygo?에 의해 제조된 것들과 같은 상업적 시스템을 가지는 백색 광 간섭계, 또는 예컨대 Keyence에 의해 제공되는 것들과 같은 상업적 시스템을 가지는 레이저 콘포컬(confocal) 현미경에 의해 측정될 수 있다. 상기 표면으로부터의 산란은 상기 표면 거칠기를 제외하고 동일한 복수의 샘플들을 준비하고, 이후 각각의 내부 투과율을 측정함으로써 측정될 수 있다. 샘플들 사이의 내부 투과율 차이는 거친 표면에 의해 유도된 산란 손실에 기인한다. 엣지 거칠기는 그라인딩 및/또는 폴리싱에 의해 달성될 수 있다.
[0054]유리 시트(28)는 상기 제1 주표면(30) 및 제2 주표면(32)에 수직한 방향으로 그 사이에 연장되는 최대 두께(T)를 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 두께(T)는 약 3mm 이하, 예를 들어 약 2mm 이하, 또는 약 1mm 이하일 수 있으나, 다른 실시예들에서, 두께(T)는 약 0.1mm 내지 약 3mm 범위, 예를 들어 약 0.1mm 내지 약 2.5mm 범위, 약 0.3mm 내지 약 2.1mm 범위, 약 0.5mm 내지 약 2.1mm 범위, 약 0.6 내지 약 2.1 범위, 또는 약 0.6mm 내지 약 1.1mm 범위일 수 있으며, 그 사이의 모든 범위들 및 하위 범위들을 포함한다.
[0055]다양한 실시예들에서, 유리 시트(28)의 유리 조성은 60-80 몰% 사이의 SiO2, 0-20 몰% 사이의 Al2O3, 및 0-15 몰% 사이의 B2O3를 포함할 수 있으며, 약 50ppm 미만의 철(Fe) 농도를 포함한다. 일부 실시예들에서, 25ppm 미만의 Fe가 있을 수 있거나, 일부 실시예들에서 Fe 농도는 약 20ppm 이하일 수 있다. 다양한 실시예들에서, 상기 유리 시트(28)의 열 전도도는 0.5 와트/미터/켈빈(W/m/K) 초과, 예를 들어 약 0.5 내지 약 0.8 W/m/K 범위일 수 있다. 추가적인 실시예들에서, 유리 시트(28)는 플로트 유리 공정, 퓨전 드로우 공정, 슬롯 드로우(slot draw) 공정, 리드로우(redraw) 공정, 또는 다른 적합한 유리 시트 제조 공정에 의해 형성될 수 있다.
[0056]일부 실시예들에서, 유리 시트(28)는 약 65.79 몰% 내지 약 78.17 몰% 범위의 SiO2, 약 2.94 몰% 내지 약 12.12 몰% 범위의 Al2O3, 0 몰% 내지 약 11.16 몰% 범위의 B2O3, 0 몰% 내지 약 2.06 몰% 범위의 Li2O, 약 3.52 몰% 내지 약 13.25 몰% 범위의 Na2O, 0 몰% 내지 약 4.83 몰% 범위의 K2O, 0 몰% 내지 약 3.01 몰% 범위의 ZnO, 약 0 몰% 내지 약 8.72 몰% 범위의 MgO, 약 0 몰% 내지 약 4.24 몰% 범위의 CaO, 약 0 몰% 내지 약 7.17 몰% 범위의 SrO, 약 0 몰% 내지 약 4.3 몰% 범위의 BaO, 및 약 0.07 몰% 내지 약 0.11 몰% 범위의 SnO2를 포함한다. 일부 실시예들에서, 상기 유리 시트는 약 0.008 미만, 예를 들어 약 0.005 미만의 색 변이를 나타낼 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 유리 시트는 약 0.95 내지 약 3.23 범위의 RxO/Al2O3를 포함하며, R은 Li, Na, K, Rb, 및 Cs 중 임의의 하나 이상이며, x는 2이다. 일부 실시예들에서, 상기 유리 시트는 1.18 내지 5.68 사이의 RxO/Al2O3비를 포함하며, R은 Li, Na, K, Rb, Cs 중 임의의 하나 이상이며 x는 2이거나, R은 Zn, Mg, Ca, Sr, 또는 Ba 중 임의의 하나 이상이며 x는 1이다. 일부 실시예들에서, 상기 유리 시트는 약 -4.25 내지 약 4.0 범위의 RxO-Al2O3-MgO를 포함하며, R은 Li, Na, K, Rb, 및 Cs 중 임의의 하나 이상이며 x는 2이다.
[0057]추가적인 실시예들에서, 상기 유리 시트는 약 0.1 몰% 내지 약 3.0 몰% 범위의 ZnO, 약 0.1 몰% 내지 약 1.0 몰% 범위의 TiO2, 약 0.1 몰% 내지 약 1.0 몰% 범위의 V2O3, 약 0.1 몰% 내지 약 1.0 몰% 범위의 Nb2O5, 약 0.1 몰% 내지 약 1.0 몰% 범위의 MnO, 약 0.1 몰% 내지 약 1.0 몰% 범위의 ZrO2, 약 0.1 몰% 내지 약 1.0 몰% 범위의 As2O3, 약 0.1 몰% 내지 약 1.0 몰% 범위의 SnO2, 약 0.1 몰% 내지 약 1.0 몰% 범위의 MoO3, 약 0.1 몰% 내지 약 1.0 몰% 범위의 Sb2O3, 또는 약 0.1 몰% 내지 약 1.0 몰% 범위의 CeO2를 포함할 수 있다. 추가적인 실시예들에서, 상기 유리 시트는 0.1 몰% 내지 약 3.0 몰% 사이의 임의의 ZnO, TiO2, V2O3, Nb2O5, MnO, ZrO2,As2O3, SnO2, MoO3, Sb2O3, 및 CeO2중 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
[0058]일부 실시예들에서, 상기 유리 시트는 약 522℃ 내지 약 590℃ 범위의 변형 온도를 포함한다. 일부 실시예들에서, 상기 유리 시트는 약 566℃ 내지 약 641℃ 범위의 어닐링 온도를 포함한다. 일부 실시예들에서, 상기 유리 시트는 약 800℃ 내지 약 914℃ 범위의 연화 온도를 포함한다. 일부 실시예들에서, 상기 유리 시트는 약 49.6x10-7/℃ 내지 약 80x10-7/℃ 범위의 CTE를 포함한다. 일부 실시예들에서, 상기 유리 시트는 20℃에서 약 2.34 그램/세제곱 센티미터(g/cc)과 20℃에서약 2.53 g/cc 사이의 밀도를 포함한다. 일부 실시예들에서, 상기 유리 시트는 Co, Ni, 및 Cr 각각을 1 ppm 미만으로 포함한다. 일부 실시예들에서, Fe의 농도는 약 50ppm 미만, 약 20ppm 미만, 또는 약 10ppm 미만이다. 일부 실시예들에서, Fe+30Cr+35Ni은 약 60ppm 이하, 약 40ppm 이하, 약 20ppm 이하, 또는 약 10ppm 이하이다. 일부 실시예들에서, 적어도 500mm의 거리에 걸친 450nm에서의 상기 유리 시트의 투과율은 85% 이상일 수 있거나, 적어도 500mm의 거리에 걸친 550nm에서의 투과율은 90% 이상일 수 있거나, 적어도 500mm의 거리에 걸친 630nm에서 투과율은 85% 이상일 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 유리 시트는 화학적으로 강화된 유리 시트일 수 있으나, 다른 실시예들에서, 상기 유리 시트는 열적으로 강화되거나 기계적으로 강화될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 상기 유리 시트는 코어 유리 및 상기 코어 유리 상에 배치된 적어도 하나의 클래드 유리 층을 포함하는 적층된 유리 시트일 수 있으며, 상기 클래드 유리의 CTE는 상기 클래드 유리의 CTE와 상이하다.
[0059]그러나, 본 명세서에 설명된 실시예들은 유리 조성에 의해 제한되지 않으며 전술한 조성적 실시예들은 이와 관련하여 비제한적이라는 것이 이해되어야 한다.
[0060]본 명세서에 설명된 실시예들에 따르면, BLU(24)는 유리 시트(28)의 적어도 하나의 엣지 표면(광 주입 엣지 표면), 예를 들어 엣지 표면(34a)을 따라 배열된 발광 다이오드들(LEDs)(36)의 어레이를 더 포함한다. 도 1에 도시된 실시예는 LED들(36)에 의해 광이 주입되는 단일한 엣지 표면(34a)을 도시하나, 예시적인 유리 시트(28)의 엣지들 중 임의의 하나 이상이 LED들(36)에 의해 광이 주입될 수 있으므로 청구된 주제는 이에 제한되지 않아야 한다는 것에 주의해야 한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 상기 엣지 표면(34a) 및 그 대향하는 엣지 표면(34c)은 둘 다 LED들(36)에 의해 광이 주입될 수 있다. 추가적인 실시예들은 상기 엣지 표면(34a) 및/또는 그 대향하는 엣지 표면(34c) 대신에 또는 이에 더하여 엣지 표면(34b) 및 그 대향하는 엣지 표면(34d)에 광을 주입할 수 있다. 상기 광 주입 표면(들)은 투과율 반치폭(full width half maximum, FWHM) 12.8도 미만의 각도 내로 광을 산란시키도록 구성될 수 있다.
[0061]일부 실시예들에서, LED들(36)은 상기 광 주입 엣지 표면, 예를 들어 엣지 표면(34a)으로부터 약 0.5mm 미만의 거리(d)에 위치될 수 있다. 하나 이상의 실시예들에 따르면, 상기 유리 시트 내로의 효율적인 광 결합을 제공하기 위하여 LED들(36)은 유리 시트(28)의 두께(T) 이하의 두께(높이)를 포함할 수 있다.
[0062]상기 LED들의 어레이에 의해 방출되는 광은 상기 적어도 하나의 엣지 표면(34a)을 통해 주입되며, 전반사에 의해 상기 유리 시트를 통해 가이딩되며, 예를 들어 유리 시트(28)의 주표면들(30, 32) 중 하나 또는 둘 상 또는 상기 유리 시트의 벌크(바디) 내의 추출 피쳐들에 의해 추출되어 LCD 패널(12)을 비춘다. 이러한 추출 피쳐들은 전반사를 방해하며 유리 시트(28) 내에 전파되는 광이 주표면들(30, 32) 중 하나 또는 둘을 통해 상기 유리 시트의 밖으로 지향되도록한다. 따라서, BLU(24)는 유리 시트(28)의 후면, 예를 들어 주표면(32)으로부터 추출된 광을 제1 주표면(30)을 통해 전방으로 LCD 패널(12)을 향해 재지향시키기 위하여 LCD 패널(12) 반대편의 LGP(26) 뒤에 위치된 반사판(38)을 더 포함할 수 있다. 적합한 광 추출 피쳐들은 직접 상기 유리 시트의 표면을 거칠게 만듬으로써 또는 적합한 코팅, 예를 들어 확산 필름으로 상기 시트를 코팅함으로써 생성된 상기 유리 시트 상의 거친 표면을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서 광 추출 피쳐들은 예를 들어 적합한 잉크, 예컨대 UV-경화 잉크로 반사 피쳐들(예를 들어 백색 점들)을 프린팅하고 상기 잉크를 건조 및/또는 경화시킴으로써 얻어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 전술한 추출 피쳐들의 조합들이 사용될 수 있거나, 당업계에 공지된 다른 추출 피쳐들이 사용될 수 있다.
[0063]BLU는, 일부 실시예들에서, 유리 시트(28)의 주표면 상에 퇴적된 하나 이상의 필름들 또는 코팅들(미도시), 예를 들어 양자점 필름, 확산 필름, 반사 편광 필름, 또는 이들의 조합을 더 포함할 수 있다.
[0064]로컬 디밍, 예를 들어 1차원(1D) 디밍은 유리 시트(28)의 적어도 하나의 엣지 표면(34a)을 따라 제1 영역을 비추는 선택된 LED들(36)을 켜는 반면 인접한 영역들을 비추는 다른 LED들(36)을 끔으로써 달성될 수 있다. 반대로, 1D 로컬 디밍은 상기 제1 영역을 비추는 선택된 LED들을 끄는 반면 인접한 영역들을 비추는 LED들을 켬으로써 달성될 수 있다. 도 2는 유리 시트(28)의 엣지 표면(34a)을 따라 배열된 LED들(36)의 제1 서브-어레이(40a), 유리 시트(28)의 엣지 표면(34a)을 따라 배열된 LED들(36)의 제2 서브-어레이(40b), 유리 시트(28)의 엣지 표면(34a)을 따라 배열된 LED들(36)의 제3 서브-어레이(40c)를 포함하는 예시적인 LGP(26)의 일부를 도시한다. 상기 세 개의 서브-어레이들에 의해 비추어지는 상기 유리 시트의 개별 영역들은 A, B, 및 C로 라벨링되며, 상기 A 영역은 중간 영역이고, 상기 B 및 C 영역들은 상기 A 영역에 인접한다. 영역들(A, B, 및 C)은 각각 LED 서브-어레이들(40a, 40b, 및 40c)에 의해 비추어진다. 서브 어레이(40a)의 LED들이 "켜짐" 상태이고 다른 서브-어레이들, 예를 들어 상기 서브-어레이들(40b 및 40c)의 모든 다른 LED들이 "꺼짐" 상태일 때, 로컬 디밍 지수(local dimming index, LDI)는 1 - [(상기 B, C 영역들의 평균 광도)/(상기 A 영역의 광도)] 로 정의될 수 있다. LDI의 결정에 대한 보다 자세한 설명은 예를 들어 "엣지-타입 LED 백라이트 유닛에 대한 로컬 디밍 설계 및 최적화": Jung, et al., SID 2011 Digest, 2011, pp.1430-1432에서 발견될 수 있으며, 그 내용은 그 전문이 참조에 의해 본 명세서에 결합된다. 임의의 하나의 어레이 또는 서브-어레이 내의 LED들의 수, 또는 심지어 서브-어레이들의 수는 적어도 디스플레이 장치의 크기의 함수라는 것과, 도 2에 도시된 LED들, 어레이들, 및 구역들의 수는 오직 설명을 위한 것이며 제한적인 것으로 의도되지 않는다는 것에 주의해야 한다. 따라서, 각각의 서브-어레이는 단일한 LED, 또는 복수의 LED를 포함할 수 있거나, 복수의 서브-어레이들이 특정 LCD 패널을 비추기 위해 필요한 수, 예컨대 3개의 서브-어레이들, 4개의 서브-어레이들, 5개의 서브-어레이들 등으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 통상적인 1D 로컬 디밍-가능한 55 인치(139.7cm) LCD TV는 8 내지 12개의 구역들을 가질 수 있으며, 각각의 구역은 하나 이상의 LED들을 포함하는 LED들의 하나 이상의 서브-어레이들에 의해 비추어진다. 구역 폭은 일반적으로 약 100mm 내지 약 150mm 범위이나, 일부 실시예들에서 상기 구역 폭은 더 작을 수 있다. 구역 길이는 유리 시트(28)의 길이와 대략 동일하다. LGP의 하나의 구역 내로 주입된 광이 그 구역 내에 가능한한 많이 갇히는 것은 1D 디밍의 기본적인 요건이다. 주입된 광을 적절한 구역(들) 내에 적절하게 가두는 것이 불가능한 경우, 디밍되어야 하는 구역 내로 광의 누출을 야기할 수 있다. 따라서, 어둡도록 의도된 구역이 대신 밝아지며, 화면 품질(예를 들어, 콘트라스트)이 저하된다.
[0065]이제 도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 유리 시트(28)는 특정한 구역 내로 주입된 광을 그 구역 내에 머무르도록 더 잘 가두도록 구조화된 표면을 포함하도록 가공될 수 있다. 본 명세서에 사용된, "구조된 표면"이라는 용어는, 달리 명시되지 않는한, 복수의 구조들, 즉 복수의 교대하는 피크들 및 골들(채널들)을 포함하는 표면을 지칭한다. 본 명세서에 사용된 "피크"는 평평한 표면, 아치형의 표면, 또는 각진 표면, 예를 들어 프리즘형 표면을 포함할 수 있으며, 뾰족한 점 또는 능선으로 제한되지 않는다. 교대하는 피크들 및 채널들은 일반적으로 열들, 예를 들어 평행한 열들로 배열된다. 피크들 및 채널들의 열들은, 상기 열들의 길이 방향에 수직한 단면에서 보았을 때, 다양한 형상들의 파형의 외관을 가질 수 있다. 예를 들어, 이러한 피크들 및 채널들의 단면도는 추가적인 설명들에서 보다 명백해질 바와 같이 직사각형 파형, 삼각형 파형, 아치형 파형(예를 들어 사인파형), 사다리꼴 파형, 이들의 조합들 등의 외관을 가질 수 있다.
[0066]도 3a 내지 도 3c는 상기 유리 시트의 표면, 예를 들어 제1 주표면(30) 내에 형성된 복수의 채널들(60)을 포함하는 유리 시트(28)를 포함하는 LGP를 도시하며, 상기 채널들은 피크들(62)에 의해 분리되며 피크들(62)과 교대하며, 상기 피크들(62)은 도 3a의 실시예에서 플래토(plateau)들 또는 메사(mesa)들이나, 다른 실시예들에서, 상기 피크들은 다른 형상들을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 복수의 채널들은 아래 보다 광범위하게 논의되는 바와 같이 제2 표면(32), 또는 제1 표면(30) 및 제2 표면(32) 둘 모두에 형성될 수 있다. 실시예들에서, 상기 복수의 채널들의 채널들은 상기 복수의 피크들의 인접한 피크에 평행하게 형성될 수 있으며, 상기 채널들이 형성된 표면(예를 들어, 제1 표면(30))에 대한 최대 깊이(H)를 포함한다. 채널들(60)은 도 3a 내지 3c에서 점선에 의해 표시된 상기 깊이(H)의 절반(즉, H/2)에서 상기 채널을 가로지르는 위치에서 정의되는 폭(S)을 더 포함한다. 참조 기호 "t"는 유리 시트(28)의 최소 두께를 나타내며, 이는 오직 하나의 구조화된 표면을 가지는 유리 시트의 경우, 채널의 최저점으로부터 대향하는 주표면, 예를 들어 주표면(32)까지의 거리이다.
[0067]이제 도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 다른 실시예들에서, 유리 시트(28)는 또다른 형상들의 피크들 및 채널들을 포함하도록 가공될 수 있다. 예를 들어, 도 4a는 채널들(60)에 의해 분리된 아치형 피크들, 예컨대 원호들(예를 들어, 반원형 원호)을 도시하며, 이전과 같이, 각각의 피크의 폭(W) 및 각각의 채널의 폭(S)은 H/2에서 정의되며, 채널들 및 피크들의 주기는 W 및 S의 합이다(즉, P=W+S). 도 4b는 각진(프리즘형) 피크들을 포함하는 유리 시트의 구조화된 표면을 도시하며, 도 4c는 교대하는 아치형 피크들 및 아치형 채널들의 어레이를 가지는 물결 모양의 표면을 포함하는 유리 시트(28)의 구조화된 표면을 도시한다. 일부 실시예들에서, 상기 구조화된 표면은 사인파형 표면을 포함할 수 있다. 불연속적 피크들은 (연속적인 파형들, 예컨대 사인파형)은 갭(U)에 의해 분리될 수 있으며, 갭(U)은 피크의 바닥들 사이의 거리를 나타낸다는 것에 주의해야 한다. 이러한 갭들은 일반적으로 상기 유리 시트의 평면(예를 들어, 구조화되지 않은 표면의 평면, 예컨대 제2 주표면(32))에 실질적으로 평행한 평평한 바닥 표면(바닥)에 의해 형성된다.
[0068]일부 실시예들에서, 도 5a 내지 5c에 도시된 바와 같이 유리 시트(28)의 양 주표면들은 피크들 및 채널들의 복수의 교대하는 열들을 포함하는 구조화된 표면들일 수 있으며, 반대편 표면 피크 폭들 및 채널 폭들은 각각 W' 및 S'으로 표현되며, 반대편 표면 피크들 및 채널들의 주기는 P'=W'+S'이다. 두 대향하는 구조화된 표면들에 대한 최소 두께(t)는 유리 시트(28)의 양 표면들 상의 채널들의 최저점 사이에서 정의되며, 최대 두께는 상기 유리 시트의 양 주표면들 상의 최고점들 사이로 정의된다는 것이 명백해야 한다.
[0069]본 명세서에 개시된 채널 깊이(H)(또는 H')는 약 5μm 이상 내지 약 300μm 범위, 예를 들어 약 5μm 내지 약 250μm 범위, 약 5μm 내지 약 200μm 범위, 약 5μm 내지 약 150μm 범위, 약 5μm 내지 약 100μm 범위, 약 5μm 내지 약 80μm 범위, 약 5μm 내지 약 70μm 범위, 약 5μm 내지 약 60μm 범위, 약 5μm 내지 약 50μm 범위, 약 5μm 내지 약 45μm 범위, 약 5μm 내지 약 40μm 범위, 약 5μm 내지 약 35μm 범위, 약 5μm 내지 약 30μm 범위, 약 5μm 내지 약 25μm 범위, 약 5μm 내지 약 20μm 범위, 약 5μm 내지 약 15μm 범위, 약 10μm 내지 약 300μm 범위, 약 20μm 내지 약 300μm 범위, 약 30μm 내지 약 300μm 범위, 약 40μm 내지 약 300μm 범위, 약 50μm 내지 약 300μm 범위, 약 60μm 내지 약 300μm 범위, 약 70μm 내지 약 300μm 범위, 약 80μm 내지 약 300μm 범위, 약 90μm 내지 약 300μm 범위,약 100μm 내지 약 300μm 범위, 약 150μm 내지 약 300μm 범위, 약 200μm 내지 약 300μm 범위, 또는 약 250μm 내지 약 300μm 범위일 수 있으나, 상기 유리 시트의 최대 두께(T) 및 상기 채널들의 단면 형상에 따라 다른 깊이들이 또한 구상되며, 전술한 범위들의 모든 하위 범위들을 포함한다. 상기 채널 깊이는 피크 높이와 동일하다는 것이 쉽게 명백해야 한다. 실제로, 피크는 인접한 채널들에 의해 정의되며, 그 역도 성립한다. 따라서, H는 채널 깊이 또는 피크 높이를 나타내도록 본 명세서에서 사용될 수 있으며, 그 용도는 문맥으로부터 쉽게 명백할 것이다.
[0070]일부 실시예들에서, H/2에서 정의되는 채널 폭(S)은 약 10μm 내지 약 3mm 범위, 예를 들어 약 10μm 내지 약 2mm 범위, 약 10μm 내지 약 1mm 범위, 약 10μm 내지 약 500μm 범위, 약 10μm 내지 약 300μm 범위, 약 10μm 내지 약 100μm 범위, 약 10μm 내지 약 50μm 범위, 약 80μm 내지 약 300μm 범위, 약 120μm 내지 약 300μm 범위, 약 140μm 내지 약 300μm 범위, 약 160μm 내지 약 300μm 범위, 약 180μm 내지 약 300μm 범위, 약 220μm 내지 약 300μm 범위, 약 240μm 내지 약 300μm 범위, 또는 약 260μm 내지 약 300μm 범위일 수 있으며, 전술한 범위들의 모든 하위 범위들을 포함하나, 예를 들어 유리 시트의 치수들, 채널들의 단면 형상, 및 원하는 조명 구역들의 수에 따라 다른 채널 폭들이 또한 구상된다.
[0071]채널(60), 예를 들어 상기 복수의 채널들 중 적어도 하나의 채널, 또는 상기 복수의 채널들 중 각각의 채널의 채널 깊이(H)에 대한 채널 폭(S)의 비(S/H)는 약 1 내지 약 15 범위, 예를 들어 약 1 내지 약 12 범위, 약 1 내지 약 10 범위, 약 1 내지 약 8 범위, 약 1 내지 약 6 범위, 약 1 내지 약 4 범위, 약 2 내지 약 15 범위, 약 4 내지 약 15 범위, 약 6 내지 약 15 범위, 약 8 내지 약 15 범위, 약 10 내지 약 15 범위, 및 약 12 내지 약 15 범위일 수 있으며, 그 사이의 모든 범위들 및 하위 범위들을 포함한다.
[0072]채널들(60) 및 피크들(62)은 일부 실시예들에서 주기적일 수 있으며, 주기(P)는 피크의 폭(W) 더하기 인접한 채널의 폭(S)과 같다. 즉, P=W+S. 그러나 다른 실시예들에서, 상기 채널들 및 피크들은 비주기적일 수 있다. 즉, 일부 실시예들에서, 상기 유리 시트의 표면 상의 한 채널의 폭은 상기 유리 시트의 상기 표면 상의 다른 채널의 폭과 다를 수 있다. 유사하게, 상기 유리 시트의 상기 표면 상의 하나의 채널의 깊이는 상기 유리 시트의 상기 표면 상의 다른 채널의 깊이와 다를 수 있다. 이러한 차이들은 피크들에도 적용되며, 상기 유리 시트의 표면 상의 하나의 피크의 폭은 상기 유리 시트의 상기 표면 상의 다른 피크의 폭과 다를 수 있다. 유사하게, 상기 유리 시트의 상기 표면 상의 하나의 피크의 높이는 상기 유리 시트의 상기 표면 상의 다른 피크의 높이와 다를 수 있다.
[0073]채널들(60)은 다양한 단면 형상들을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 3a의 실시예에서, 채널들(60)은 각각의 채널의 종방향 축에 수직한 단면이 계단 형상이다 (직사각형, 예를 들어 사각형 파형을 연상시킨다). 도 3b의 실시예에서, 각각의 채널(60)은 아치형 단면 형상, 예를 들어 오목한 원형 단면, 예컨대 원호 및 그 사이의 평평한 상단 피크들(예를 들어, 메사들)을 포함하여, 상기 유리 시트의 구조화된 표면은 메사들 및 아치형 채널들의 교대하는 열들을 포함한다. 도 3c의 실시예에서, 각각의 채널(60)은 상기 채널의 평평한 바닥에 대하여 경사진 측벽들을 가지는 사다리꼴 형상을 포함한다. 그러나, 도 3a 내지 도 3c의 단면 형상들은 제한적이지 않으며, 채널들(60)은 아래 설명되는 단면 형상들을 포함하는 다른 단면 형상들, 또는 단면 형상들의 조합을 가질 수 있다. 실제로, 다른 실시예들에서, 구조화된 표면은 혼합된 형상들의 피크들 및 채널들, 예를 들어 아치형 채널들 및 각진 형상의(예를 들어, 사다리꼴) 채널들의 혼합을 가질 수 있다. 유사하게, 구조화된 표면은 다른 피크들의 혼합, 예를 들어 계단형, 아치형, 및/또는 각진 형상의 피크들의 혼합을 가질 수 있다. 이는 상이한 형상들의 개별적인 채널들 및/또는 피크들을 포함하거나, 단일한 채널 또는 피크는 상이한 형상들의 부분들을 포함한다. 예를 들어, 채널 및/또는 피크는 계단부 및 아치부를 포함할 수 있다.
[0074]원호 채널 단면들의 구체적인 실시예들이 도 6a 및 6b에 도시된다. 도 6a의 실시예는 도 6a가 각각의 메사-형상의 피크(62)에 인접한 원호들을 포함하는 단면 형상을 가지는 채널들(60)을 포함하는 유리 시트(28)를 도시하는 점에서 도 3b의 실시예와 유사하다. 상기 원호들은 상기 피크들(62)의 측벽들을 정의하며, 약 0.5μm 내지 약 1cm 범위, 예를 들어 약 0.5μm 내지 약 0.5cm 범위, 약 0.5μm 내지 약 0.1cm 범위, 약 0.5μm 내지 약 50mm 범위, 약 0.5μm 내지 약 1mm 범위, 약 0.5μm 내지 약 500μm 범위, 약 0.5μm 내지 약 100μm 범위, 약 0.5μm 내지 약 50μm 범위, 또는 약 0.5μm 내지 약 5μm 범위의 곡률 반경을 가질 수 있다.
[0075]도 6b는 아치형 단면 피크들(62) 및 아치형 단면들을 가지는 채널들(60)을 포함하는 다른 구조화된 표면을 도시한다. 보다 구체적으로, 도 4b의 피크들(62)의 단면은 반경(r)을 가지는 원호들을 포함하며, 그 사이의 채널(60)은 반경(R)을 가지는 원호들을 포함한다. 특정 실시예들에서, 반경(r)은 반경(R)보다 작을 수 있다. 각각의 피크(62)는 반경(R)을 가지는 원호들 사이에 위치되며, 상기 피크들의 측벽들은 반경(R)을 가지는 원호들에 의해 적어도 부분적으로 정의된다. 도 6a 및 6b의 실시예들에서, 채널(60)은 평평한 바닥에 의해 분리된 두 원호들을 포함한다.
[0076]위에 설명된 바와 같이, 상기 복수의 채널들의 채널(60)은 두 채널들 사이의 고점에 대응하는 피크(62)에 의해 상기 복수의 채널들의 인접한 채널로부터 분리된다. 특히 메사들의 경우, 인접한 채널들 사이의 평평한 상단은, 일부 실시예들에서, 백라이트 유닛의 로컬 디밍 구역의 폭에 대응한다.
[0077]H/2에서 정의되는 피크의 폭(W)은 예를 들어 약 10μm 이상, 약 25μm 이상, 약 75μm 이상, 약 100μm 이상, 약 150μm 이상, 약 300μm 이상, 약 450μm 이상, 약 600μm 이상, 약 750μm 이상, 약 900μm 이상, 약 1200μm 이상, 약 1350μm 이상, 약 1500μm 이상, 약 1650μm 이상, 약 1800μm 이상, 예를 들어 약 75μm 내지 약 1800μm 범위일 수 있다. 다른 실시예들에서, 피크 폭(W)은 약 10μm 내지 약 3mm 범위, 예를 들어 약 10μm 내지 약 2.5mm 범위, 약 10μm 내지 약 2.0mm 범위, 약 10μm 내지 약 1.5mm 범위, 약 10μm 내지 약 1.0mm 범위, 약 10μm 내지 약 800μm 범위, 약 10μm 내지 약 500μm 범위, 약 10μm 내지 약 300μm 범위, 약 10μm 내지 약 200μm 범위, 약 10μm 내지 약 100μm 범위, 약 10μm 내지 약 80μm 범위, 약 10μm 내지 약 50μm 범위, 약 20μm 내지 약 800μm 범위, 약 30μm 내지 약 500μm 범위, 약 40μm 내지 약 300μm 범위, 약 50μm 내지 약 250μm 범위, 약 60μm 내지 약 200μm 범위, 또는 약 70μm 내지 약 150μm 범위일 수 있으며, 그 사이의 모든 범위들 및 하위 범위들을 포함한다.
[0078]피크 높이는 인접한 채널 깊이와 동일하다는 것이 쉽게 명백해야 한다. 따라서, H는 채널 깊이 또는 피크 높이를 나타내도록 본 명세서에 사용될 수 있다. 실제로, 피크는