CN107346076A - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供了显示装置。显示装置包括配置为显示图像的显示构件和配置为向显示构件提供光的光源。显示构件包括：基底衬底，包括前表面、后表面和多个侧表面，多个侧表面配置为将前表面连接到后表面，基底衬底配置为通过侧表面中的至少一个侧表面来接收光，并且具有第一折射率；低折射层，布置在前表面上并且具有小于第一折射率的第二折射率；以及阵列层，布置在低折射层上并且包括至少一个薄膜晶体管。

Description

显示装置
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2016年5月4日提交的第10-2016-0055596号韩国专利申请以及于2017年2月17日提交的第10-2017-0021722号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文。
背景技术
在此，本公开涉及显示装置，并且更具体地，涉及薄型显示装置。
薄型显示装置由于低功耗、良好的可携带性以及高附加值而已经作为下一代高科技显示装置备受关注。这样的显示装置可包括用于每个像素的薄膜晶体管以调节用于每个像素的电压的导通/截止。
显示装置可包括显示面板以及向显示面板提供光的背光单元。背光单元可包括光源和导光板。从光源产生的光被引导到导光板的内部，并且然后提供到显示面板。
发明内容
本公开通过使显示面板与导光板成一体来提供薄型显示装置。
本发明构思的实施方式提供显示装置，该显示装置包括：显示构件，配置为显示图像；以及光源，配置为向显示构件提供光。
显示构件包括：基底衬底，包括前表面、后表面和多个侧表面，多个侧表面将前表面连接到后表面，基底衬底配置为通过侧表面中的至少一个侧表面来接收光，并且具有第一折射率；低折射层，布置在前表面上并且具有小于第一折射率的第二折射率；以及阵列层，布置在低折射层上并且包括至少一个薄膜晶体管。
这里，低折射层的厚度可以是从基底衬底入射到低折射层的光相对于低折射层的穿透深度。
在实施方式中，从基底衬底入射到低折射层的光可以以比临界角大的角度入射到低折射层中，其中，从低折射层的全反射在临界角处开始。
在实施方式中，低折射层可具有约1μm或更大的厚度。
在实施方式中，基底衬底可包括玻璃衬底。
在实施方式中，第二折射率的范围可从约1.0到约1.4。
在实施方式中，低折射层可接触基底衬底。
在实施方式中，低折射层可包括多个纳米棒。
在实施方式中，纳米棒中的每个可由硅氧化物形成。
在实施方式中，纳米棒中的每个可从前表面倾斜。
在实施方式中，纳米棒之间可填充有空气。
在实施方式中，显示构件还可包括：上衬底，布置在基底衬底上；液晶层，布置在基底衬底与上衬底之间；以及密封图案，密封图案将上衬底联接到基底衬底并且密封液晶层。
在实施方式中，显示装置还可包括布置在上衬底与液晶层之间的滤色器层。
在实施方式中，显示构件还可包括：第一层，布置在阵列层与低折射层之间；第二层，布置在第一层与阵列层之间；以及偏振层，布置在第一层与第二层之间，偏振层包括金属纳米棒。
在实施方式中，显示构件还可包括第一图案层，第一图案层布置在基底衬底与低折射层之间并且包括多个纳米棒。
在实施方式中，纳米棒中的每个可具有与第一折射率基本上相同的折射率。
在实施方式中，显示装置还可包括第二图案层，布置在基底衬底的后表面上并且包括多个雕刻图案，其中，第二图案层可具有与第一折射率基本上相同的折射率。
在实施方式中，雕刻图案中的每个可具有金字塔形状。
在实施方式中，空气可填充到雕刻图案中。
在本发明构思的实施方式中，显示装置包括：显示构件，配置为显示图像；以及光源，配置为向显示构件提供光，其中，显示构件包括：基底衬底，包括前表面、后表面和多个侧表面，多个侧表面将前表面连接到后表面，基底衬底配置为通过侧表面中的至少一个侧表面来接收光并且具有第一折射率；低折射层，布置在前表面上，并且具有小于第一折射率的第二折射率和约1μm或更大的厚度；以及阵列层，布置在低折射层上并且包括至少一个薄膜晶体管。
在实施方式中，低折射层可包括互相间隔开的多个纳米棒和填充到间隔开的空间中的空气层。
附图说明
附图被包括以提供对本发明构思的进一步理解，并且，附图并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图示出了本发明构思的示例性实施方式，并且附图与描述一起用于说明本发明构思的原理。在附图中：
图1是根据本发明构思的实施方式的显示装置的分解立体图；
图2是根据本发明构思的实施方式的显示装置的示意性剖视图；
图3是示出了图2的显示装置的一部分的剖视图；
图4A是根据对比实施方式的第一衬底的局部剖视图；
图4B是根据本发明构思的实施方式的第一衬底的局部剖视图；
图4C是根据对比实施方式的第一衬底的局部剖视图；
图4D是按照光强度示出在多个介质层中的光导的分布图；
图5A至图5C是示出了根据本发明构思的实施方式的低折射层的示例的剖视图；
图6是根据本发明构思的实施方式的低折射层的局部剖视图；
图7是根据本发明构思的实施方式的显示装置的剖视图；以及
图8是根据本发明构思的实施方式的第一衬底的剖视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本发明构思的实施方式。
图1是根据本发明构思的实施方式的显示装置的分解立体图。图2是根据本发明构思的实施方式的显示装置的示意性剖视图。图3是示出了图2的显示装置的一部分的剖视图。
为便于描述，在图2中，图1的一部分部件可省略。在下文中，将参照图1至图3来详细描述根据本发明构思的实施方式的显示装置DS。
如图1中所示，显示装置DS包括上保护构件100U、下保护构件100L、显示构件200和光源300。上保护构件100U和下保护构件100L可互相联接以限定显示装置DS的外观。
至少一个开口100U-OP限定在上保护构件100U中。用户可通过开口100U-OP看到图像。虽然未示出，但是开口100U-OP中还可布置有由具有高透射率的材料形成的透明构件。
下保护构件100L包括底部110和侧部120。底部110可具有与显示构件200的形状对应的形状。在当前实施方式中，底部110具有矩形形状。
侧部120从底部110向上弯曲。侧部120围绕底部110。底部110和侧部120限定预定的内部空间。显示构件200和光源300被容纳到内部空间中。
显示构件200根据电信号来显示图像。显示构件200划分为在一个平面上的显示区DA和非显示区NDA。
显示区DA可主要限定在显示构件200的中央处。显示区DA上布置有多个像素(未示出)。像素中的每个可产生与电信号对应的图像。上保护构件100U的开口100U-OP至少暴露显示区DA。
非显示区NDA围绕显示区DA。在当前实施方式中，非显示区NDA可具有框形状。在非显示区NDA上可布置有多种驱动电路。
即使电信号被施加到非显示区NDA，非显示区NDA上也不显示图像。非显示区NDA可由上保护构件100U覆盖。
如果显示构件200根据电信号显示图像，则根据本发明构思的各种实施方式的显示构件200可被提供。在当前实施方式中，显示构件200可以是液晶显示面板。
光源300包括电路板310和多个发光单元320。电路板310可具有多种形状。在当前实施方式中，电路板310可具有沿着显示构件200的一侧延伸的条形状。
发光单元320安装在电路板310上。发光单元320沿着显示构件200的一侧排列。发光单元320向显示构件200的一侧提供光。
发光单元320从电路板310接收驱动电压以产生光。发光单元320中的每个可包括多种发光元件。例如，发光单元320中的每个可包括发光二极管(LED)或激光二极管(LD)。
将参照图2和图3详细描述显示构件200。显示构件200包括第一衬底SUB1、液晶层LCL和第二衬底SUB2。液晶层LCL布置在第一衬底SUB1和第二衬底SUB2之间。
第一衬底SUB1可包括第一基底衬底BS1、低折射层LRL、光学层OPL和阵列层ARL。第一基底衬底BS1可由具有高透射率的绝缘材料形成。
第一基底衬底BS1可具有板形状，该板形状具有前表面、后表面和多个侧表面。第一基底衬底BS1具有第一折射率。在当前实施方式中，第一基底衬底BS1可以是玻璃衬底。
如上所述，光源300向第一基底衬底BS1的侧表面中的至少一个侧表面提供光。因此，第一基底衬底BS1的侧表面中的一个可限定为光入射表面。
此外，第一基底衬底BS1的前表面可限定为光发射表面。入射到第一基底衬底BS1的侧表面中的光可在行进通过第一基底衬底BS1的内部时通过第一基底衬底BS1的整个前表面发射。
低折射层LRL布置在第一基底衬底BS1的前表面上。低折射层LRL具有小于第一折射率的第二折射率。例如，第二折射率的范围可从约1.0到约1.4。低折射层LRL改善第一基底衬底BS1的光导功能。
在当前实施方式中，低折射层LRL可接触第一基底衬底BS1。这里，第一基底衬底BS1可用作核，并且低折射层LRL可用作包层。
因此，通过第一基底衬底BS1的一个侧表面入射的光中以临界角或更大的角度入射到低折射层LRL中的光可被低折射层LRL完全反射到第一基底衬底BS1的内部。因此，第一基底衬底BS1可基本上起到导光板的作用。这将在后文详细描述。
光学层OPL布置在低折射层LRL与阵列层ARL之间。光学层OPL可具有多种功能。例如，光学层OPL可使入射光偏振或漫射。可选地，光学层OPL可聚集入射光以提高特定区域中的光效率。然而，上述配置可仅是示例。例如，在根据本发明构思的实施方式的第一衬底SUB1中，可省略光学层OPL。
阵列层ARL布置在低折射层LRL与液晶层LCL之间。阵列层ARL包括多个薄膜层。薄膜层可包括至少一个薄膜晶体管TR和多个绝缘层INL1、INL2和INL3。
第一绝缘层INL1可布置在薄膜晶体管TR与光学层OPL之间。第一绝缘层INL1可以是用于在形成薄膜晶体管TR时防止光学层OPL损坏的保护层。
可选地，第一绝缘层INL1可以是在薄膜晶体管TR上提供平坦表面的平坦化层。然而，上述配置可仅是示例。例如，在根据本发明构思的实施方式的第一衬底SUB1中，第一绝缘层INL1可省略。
薄膜晶体管TR的控制电极CE布置在低折射层LRL上。薄膜晶体管TR可根据接收到控制电极CE中的栅极信号导通或截止。
其中形成有薄膜晶体管TR的沟道的半导体层SL可布置在控制电极CE上。第二绝缘层INL2布置在控制电极CE与半导体层SL之间。第二绝缘层INL2使控制电极CE与其他部件绝缘。
薄膜晶体管TR的输入电极IE和输出电极OE布置在半导体层SL上。输入电极IE和输出电极OE布置成互相间隔开。输入电极IE和输出电极OE可与控制电极CE部分地重叠。
第三绝缘层INL3布置在薄膜晶体管TR上。第三绝缘层INL3使薄膜晶体管TR与其他部件绝缘，并且在其上部上提供平坦表面。虽然未示出，但是第一至第三绝缘层INL1、INL2和INL3中的每个可包括有机层和/或无机层。然而，本发明构思的实施方式不限于此。
第一衬底SUB1还可包括第一电极EL1。第一电极EL1布置在第三绝缘层INL3上。第一电极EL1穿过第三绝缘层INL3，并且连接至薄膜晶体管TR。
显示构件200可包括第二衬底SUB2。在当前实施方式中，第二衬底SUB2可以是滤色器衬底。因此，第二衬底SUB2包括第二基底衬底BS2、滤色器层CFL和第二电极EL2。
第二基底衬底BS2布置在第一衬底SUB1上。第二基底衬底BS2可以是玻璃衬底。
滤色器层CFL布置在第二基底衬底BS2的一个表面上，滤色器层CFL包括彩色图案CP和黑矩阵BP。彩色图案CP具有预定的颜色。入射到彩色图案CP中的光发射有彩色图案CP的颜色。
黑矩阵BP与彩色图案CP相邻。黑矩阵BP阻挡入射光。
第二电极EL2布置在滤色器层CFL上。第二电极EL2与第一电极EL1相对。然而，上述配置可以仅是示例。例如，第二电极EL2可布置在第一衬底SUB1上。
在当前实施方式中，液晶层LCL的透光率可通过使用第一电极EL1与第二电极EL2之间的电势差来控制。待在显示构件200上显示的图像可根据液晶层LCL的透光率来实现。
显示构件200还可包括密封图案SLP。密封图案SLP布置在显示构件200的边缘部分上，以将第一衬底SUB1联接至第二衬底SUB2。液晶层LCL可由密封图案SLP密封，并且因此不暴露于外部。因此，液晶层LCL可稳定地布置在第一衬底SUB1与第二衬底SUB2之间。
根据本发明构思的实施方式的第一衬底SUB1可包括阵列层ARL，并且还用作用于引导光的导光板。因此，根据本发明构思的实施方式，可省略现有的导光板以减小显示装置DS的厚度。
此外，根据本发明构思的实施方式，低折射层LRL还可设置为改善第一基底衬底BS1的光导效率。因此，第一基底衬底BS1可起到实质的导光板的作用，而不受布置在第一基底衬底BS1上方的阵列层ARL或光学层OPL的影响。
图4A是根据对比实施方式的第一衬底的局部剖视图。图4B是根据本发明构思的实施方式的第一衬底的局部剖视图。图4C是根据对比实施方式的第一衬底的局部剖视图。图4D是按照光强度示出在多个介质层中的光导的分布图。
为便于描述，图4A至图4D中仅示出了第一基底衬底BS1以及接触第一基底衬底BS1的层。在下文中，将参照图4A至图4D描述低折射层LRL与第一基底衬底BS1之间的关系。
图4A示出了根据对比实施方式的其中第一基底衬底BS1上布置有光学层OPL的结构，并且图4B示出了根据本发明构思的实施方式的其中第一基底衬底BS1上布置有低折射层LRL的结构。也就是说，在图4A中示出的对比实施方式中，省略了根据本发明构思的实施方式的低折射层LRL。在下文中，将参照图4A至图4D描述低折射层LRL影响光导效率的作用。
通常，在具有互不相同的折射率的两个介质之间的光行进可由折射率和入射角来确定。
[等式1]
参照等式1，下层的折射率nLY1可以是第一基底衬底BS1的折射率，并且上层的折射率nLY2可以是接触第一基底衬底BS1的光学层OPL的折射率。
如果假设光学层OPL具有比第一基底衬底BS1的折射率大的折射率，则折射率nLY1和nLY2之间的比值(nLY1/nLY2)可具有小于1的值。由于正弦sinθ在90度的范围内随角度θ增大，所以当折射率比值(nLY1/nLY2)小于1时，入射角大于发射角。
也就是说，无论第一光L1和第二光L2的入射角如何，从第一基底衬底BS1入射到光学层OPL的第一光L1和第二光L2的大部分都可在光穿过光学层OPL的方向上行进。
因此，如图4A中所示，以第一角度θ1入射到光学层OPL中的第一光L1和以小于第一角度θ1的第二角度θ2入射到光学层OPL中的第二光L2可穿过光学层OPL，并且发射到光学层OPL的上侧。
在另一方面，根据本发明构思的实施方式的低折射层LRL可具有比第一基底衬底BS1的第一折射率小的第二折射率。当接触第一基底衬底BS1的低折射层LRL的折射率代替上层的折射率nLY2时，折射率比值(nLY1/nLY2)可大于1。
因此，当折射率比值(nLY1/nLY2)大于1时，发射角大于入射角。因此，以大于临界角(入射角为临界角时发射角为约90度，即最大发射角)的角度入射的光可从低折射层LRL完全反射。
这里，难以再应用等式1。然而，全反射开始的临界角θc可通过代入第一基底衬底BS1的折射率和低折射层LRL的折射率来经由等式1推得。这指代以下的等式2。
[等式2]
为便于描述，将作为示例在图4B中示出其中第二角度θ2是临界角θc的情况。当入射角是临界角时，发射角可以为约90度。因此，第二光L2可沿着低折射层LRL与第一基底衬底BS1之间的界面行进。
参考等式2，理论上，全反射开始的临界角θc可由两个介质层的折射率确定。根据本发明构思的实施方式的显示装置DS可设计成使得以至少40度或更大的入射角行进的光被引导。
从第一基底衬底BS1入射到低折射层LRL的光中以第二角度θ2(即临界角θc)或更大角度入射的光可从低折射层LRL完全反射，并且然后被引导到第一基底衬底BS1的内部。以大于第二角度θ2的第一角度θ1入射的第一光L1可从低折射层LRL完全反射以行进到第一基底衬底BS1的内部。
图4B中示出了具有第一厚度Dc的低折射层LRL，并且图4C中示出了具有第二厚度Dp的低折射层LRL'。图4B的低折射层LRL和图4C的低折射层LRL'可由相同的材料形成。此外，可以以相同的情况保持第一基底衬底BS1。在下文中，将参照图4B和图4C描述光导效率根据低折射层的厚度的差异。
参照图4B和图4C，当低折射层在折射率相同的情况下厚度改变时，第二光L2可在行进模式上变化。即使第二光L2以限定为临界角θc的第二角度θ2入射，入射到具有相对小的第二厚度Dp的低折射层LRL'中的第二光L2也可穿过低折射层LRL'。
这将参照图4D详细描述。图4D中示出了多个介质层，并且根据变量y在剖面上表示与光强度对应的电场强度E(y)。
基于行进通过第一介质层MTL1的内部的光示出了光的分布图PLT。这里，表达了当光从第一介质层MTL1入射到第二介质层MTL2和第三介质层MTL3时光强度的变化。
介质层包括第一介质层MTL1、第二介质层MTL2和第三介质层MTL3。第一介质层MTL1布置在第二介质层MTL2与第三介质层MTL3之间。第一介质层MTL1具有比第二介质层MTL2的折射率大的折射率。此外，第一介质层MTL1具有比第三介质层MTL3的折射率大的折射率。
如图4D中所示，电场强度E(y)随着光从第一介质层MTL1和第三介质层MTL3之间的边界行进到第三介质层MTL3的内部时以指数函数减小。
当第三介质层MTL3的不与第一介质层MTL1相邻的表面处的电场强度为在具有互不相同的折射率的两个介质层MTL1和MTL3之间的边界处的电场强度VL的1/e时，与第一介质层MTL1一起限定边界的第三介质层MTL3的厚度可以是光穿透到第三介质层MTL3中的最大深度，即，穿透深度。穿透深度可以与不发生无益的全内反射的最小厚度基本上相同。
当与第一介质层MTL1一起限定边界的第三介质层MTL3的厚度大于穿透深度时，从第一介质层MTL1入射到第三介质层MTL3的光不穿透第三介质层MTL3，并且因此不穿过第三介质层MTL3。因此，从第一介质层MTL1入射到第三介质层MTL3的光可由第一介质层MTL1与第三介质层MTL3之间的边界完全反射。
在另一方面，当与第一介质层MTL1一起限定边界的第三介质层MTL3的厚度小于穿透深度时，从第一介质层MTL1入射到第三介质层MTL3的光不将第三介质层MTL3识别为边界，并且因此，穿过第三介质层MTL3并且发射到外部。
因此，第三介质层MTL3的厚度DEP(在该厚度DEP处，第三介质层MTL3的不与第一介质层MTL1相邻的表面处的电场强度为在第一介质层MTL1与第三介质层MTL3之间的边界处的电场强度VL的1/e)可以是从第一介质层MTL1入射到第三介质层MTL3的光的穿透深度。
为便于描述，虽然主要描述了第一介质层MTL1和第三介质层MTL3，但是上述内容可同样应用于第一介质层MTL1和第二介质层MTL2。
第一介质层MTL1可用作核，并且第二介质层MTL2和第三介质层MTL3中的每个可用作包层。当第二介质层MTL2和第三介质层MTL3中的每个具有大于穿透深度的厚度时，行进通过第一介质层MTL1的内部的光可由第二介质层MTL2和第三介质层MTL3反射，以返回到第一介质层MTL1的内部。因此，第一介质层MTL1可用作核以将以预定的角度或更大的角度传播的光连续地引导到第一介质层MTL1中。
可根据等式3在数字上导出穿透深度。
[等式3]
等式3的K的倒数(1/K)可以是从第一介质层MTL1入射到第三介质层MTL3的光相对于第三介质层MTL3的实质穿透深度。穿透深度(1/K)可通过使用入射到第三介质层MTL3中的光的角速度ω与光速c的比值、第一介质层MTL1的折射率n1、第三介质层MTL3的折射率n2以及从第一介质层MTL1入射到第三介质层MTL3的光的临界角θc的表达式来导出。
再次参照图4B和图4C，图4B的低折射层LRL的第一厚度Dc可以大于第二光L2相对于低折射层LRL的穿透深度。例如，当第一基底衬底BS1是玻璃衬底并且低折射层LRL具有约1.2或更小的折射率时，以临界角入射的第二光L2可具有约1μm的穿透深度。因为低折射层LRL可具有约1μm或更大的厚度，所以以临界角或更大的角度入射的光可容易地被引导到第一基底衬底BS1中。
在另一方面，图4C的低折射层LRL'的第二厚度Dp可小于第二光L2相对于低折射层LRL'的穿透深度。因此，虽然具有与图4B的低折射层LRL相同折射率的低折射层LRL'与第一基底衬底BS1一起限定边界，但是第二光L2不将低折射层LRL'当作包层，而是实际上穿过低折射层LRL'。
根据本发明构思的实施方式的低折射层LRL可具有比第一基底衬底BS1的折射率相对低的折射率，并且还具有比从第一基底衬底BS1入射到低折射层LRL的光相对于低折射层LRL的穿透深度大的厚度。因此，即使玻璃衬底被用作第一基底衬底BS1，第一基底衬底BS1也可以其整体用作导光板，以容易地实现薄膜显示装置。
图5A和图5B是根据本发明构思的实施方式的低折射层LRL的剖视图。
图5A至图5C是示出根据本发明构思的实施方式的低折射层的示例的剖视图。图6是根据本发明构思的实施方式的低折射层的局部剖视图。
参照图5A，低折射层LRL具有预定的厚度D1。如上所述，低折射层LRL的厚度和折射率可改善第一基底衬底BS1的光导效率。
低折射层LRL的厚度D1可大于从接触低折射层LRL的下层(例如第一基底衬底(未示出))入射到低折射层LRL的光相对于低折射层LRL的穿透深度。
当第一基底衬底BS1是玻璃衬底、低折射层LRL具有约1.2或更小的折射率、行进通过第一基底衬底BS1的光具有可见光波段的波长时，低折射层LRL可具有约1μm或更大的厚度。
如图5A中所示，低折射层LRL可设置成单层。例如，低折射层LRL可由多孔氧化硅形成。低折射层LRL可完全覆盖第一基底衬底。
可在结构上控制根据本发明构思的实施方式的低折射层LRL，以多样地设计低折射层LRL的折射率。例如，如图5B中所示，低折射层LRL-1可包括多个纳米负载MT。例如，纳米负载MT可以是多个纳米棒。
纳米负载MT可包括多种材料。纳米负载MT可包括具有比第一基底衬底BS1的折射率小的折射率的材料和具有比第一基底衬底BS1的折射率大的折射率的材料。
例如，纳米负载MT可包括诸如硅化合物(例如，硅氧化物(SiOx)和硅氮化物(SiNx))、金属化合物(例如，镁氟化物(MgxFy)、氮化镓(GaN)和氧化铟锡(ITO))、聚合物材料(例如，碳纳米管和聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA))以及它们的混合物/化合物的多种材料。
因为低折射层LRL-1包括纳米负载MT，所以低折射层LRL-1可具有比形成纳米负载MT的材料的折射率小的折射率。因此，虽然纳米负载MT包括具有实质上比第一基底衬底BS1的折射率大的折射率的材料，但是低折射层LRL-1可具有比第一基底衬底BS1的折射率小的折射率。具体地，纳米负载MT可通过倾斜角沉积形成。因此，纳米负载MT中的每个可具有以预定的角度θ0倾斜的形状。在根据本发明构思的实施方式的低折射层LRL-1中，由于纳米负载MT通过倾斜角沉积形成，所以可容易地在厚度和均匀性上控制低折射层LRL-1。
纳米负载MT可排列成互相间隔开预定的距离D2。这里，预定的填充物FL可填充到纳米负载MT之间间隔开的空间中。在当前实施方式中，填充物FL可以是空气。
在本发明构思的实施方式中，纳米负载MT的形状可对低折射层LRL有影响。虽然图5A的低折射层LRL和图5B的低折射层LRL-1包括相同的材料，但是通过控制纳米负载MT中的每个的形状，图5B的低折射层LRL-1具有与低折射层LRL的折射率不同的折射率。
纳米负载MT的形状可包括纳米负载MT中相邻的纳米负载MT之间的距离、纳米负载MT的密度、纳米负载MT的排列形状(诸如，纳米负载MT中的每个的倾斜角)或纳米负载MT中的每个的形状。填充在纳米负载MT之间的填充物FL可根据纳米负载MT的形状而在分布上改变，并且填充物FL对低折射层LRL-1的折射率的影响的程度可改变。
例如，在图6中示出了由包括多个层的第一层LA1和包括多个层的第二层LA2构成的结构，虽然第一层LA1和第二层LA2中的每个具有相同的材料，但是第一层LA1和第二层LA2中的每个可根据它们的密度而具有互不相同的折射率。具体地，第一层LA1可划分为具有相对最高密度的第一子层LA11、具有中等密度的第二子层LA12以及在第一层LA1中具有相对最低密度的第三子层LA13。
第一子层LA11、第二子层LA12和第三子层LA13可包括基本上相同的材料，但是可具有互不相同的折射率。在第一子层LA11、第二子层LA12和第三子层LA13中的每个的存在空气的孔的总体积方面，第三子层LA13中孔的总体积最大。因此，虽然第一子层LA11、第二子层LA12和第三子层LA13包括相同的材料，但是第三子层LA13可具有比第一子层LA11的折射率相对小的折射率。
其中第二层LA2由与第一层LA1的材料不同的材料制成的示例性示例被描述。第二层LA2包括第一子层LA21和第二子层LA22。这里，第二子层LA22可具有比第一子层LA21的厚度相对大的厚度。当第一子层LA21和第二子层LA22中的每个由纳米负载形成时，具有相对较大厚度的层可容易形成为具有高的孔密度的层。因此，具有低密度的纳米负载可设置在第二子层LA22中。因此，第二子层LA22在与第一子层LA21的孔密度和折射率比较时可具有相对高的孔密度和相对低的折射率。
再次参照图5B和图6，随着孔密度增大，填充到孔中的空气对相应层的折射率的影响可增大。空气可具有约1.0的折射率，其中，约1.0的折射率比形成纳米负载MT的硅化合物中的每种的折射率都小。因此，具有相对高的孔密度的第二层LA2可具有比具有相对低的孔密度的第一层LA1的折射率小的折射率。
虽然两个层具有相同的孔密度，但是低折射层LRL-1可根据孔的分布或者纳米负载MT的排列形状而在折射率上改变。此外，低折射层LRL-1可根据孔的分布或者纳米负载MT的排列形状而具有彼此部分不同的折射率或者具有整体上相同的折射率。低折射层LRL-1包括多个纳米负载MT和与纳米负载MT对应的孔。如果低折射层LRL-1通常具有比低折射层LRL的折射率小的折射率，则可实施多种示例性示例。然而，本发明构思的实施方式不限于此。
如图5C中所示，根据本发明构思的实施方式的低折射层LRL-2可具有多孔结构。低折射层LRL-2可包括矩阵MX和限定在矩阵MX中的多个孔PR。
具有比空气或矩阵MX的折射率小的折射率的材料可填充到孔PR中。图5B的纳米负载MT可对应于具有多个孔的多孔矩阵MX。
以下在表1中示出了形成低折射层的每种材料的折射率和低折射层的折射率。
[表1]
如以上的表中所示，低折射层可通过改变其结构而具有比组成物的折射率相对小的折射率。在以上的表1中所示的材料的折射率可对应于图5A的低折射层LRL的折射率，并且在以上的表1中所示的低折射层的折射率可对应于图5B的低折射层LRL-1的折射率或者图5C的低折射层LRL-2的折射率。具有纳米负载结构的低折射层的折射率可对应于图5B的低折射层LRL-1的折射率，并且具有多孔结构的低折射层的折射率可对应于图5C的低折射层LRL-2的折射率。
根据本发明构思的实施方式，低折射层的折射率可通过将低折射层的结构控制成多孔的或者包括多个孔的纳米负载结构来改变。因此，虽然低折射层由具有比第一基底衬底BS1的折射率大的折射率的材料制成，但是通过控制低折射层中的孔，低折射层的折射率小于第一基底衬底BS1的折射率。根据本发明构思的实施方式，较低的折射率可以以材料或结构进行控制，以容易地改善第一基底衬底BS1的光导功能。
图7是根据本发明构思的实施方式的显示装置的剖视图。为便于描述，图7示出了与图2的显示装置对应的显示装置。与图1至图6中的部件相同的部件可被给予相同的附图标记，并且它们的详细描述将被省略。
参照图7，显示构件200-1包括第一衬底SUB1-1，其中，第一衬底SUB1-1包括多个光学层OPL1和OPL2。光学层OPL1和OPL2包括第一光学层OPL1和第二光学层OPL2。
第一光学层OPL1可以是偏振层。例如，第一光学层OPL1可以是纳米网格偏振器。
具体地，第一光学层OPL1可包括第一层LL1、第二层LL2和微结构层MCL。微结构层MCL布置在第一层LL1与第二层LL2之间。在一些实施方式中，微结构层MCL可以起到偏振层的作用。微结构层MCL可包括由金属材料形成的多个纳米棒。
第一层LL1可布置在低折射层LRL上以在微结构层MCL上提供平坦表面。因此，微结构层MCL可稳定地形成在低折射层LRL上。
第二层LL2布置在微结构层MCL上，以提供第一光学层OPL1的平坦顶表面。因此，待布置在第一光学层OPL1上的层可在不受到微结构层MCL影响的情况下稳定地形成在第一光学层OPL1上。
此外，第一层LL1和第二层LL2支承微结构层MCL。微结构层MCL可通过第一层LL1和第二层LL2稳定地保持多个纳米棒的排列配置。
第二光学层OPL2布置在第一光学层OPL1与阵列层ARL之间。在当前实施方式中，第二光学层OPL2可以是漫射层。例如，第二光学层OPL2可以是包括多个珠的绝缘层，即，包括多个漫射图案的绝缘层。
第一基底衬底BS1的后表面上还可布置有预定的凸起图案PTL。凸起图案PTL可防止光泄漏到第一基底衬底BS1的后表面以改善第一基底衬底BS1的后表面上光导效率。
在根据本发明构思的实施方式的显示装置中，偏振层和漫射层可插入到阵列衬底中，并且因此，可省略独立的光学膜。因此，可容易实现超薄型的显示装置。
图8是根据本发明构思的实施方式的第一衬底的剖视图。如图8中所示，第一衬底SUB1-2还可包括透镜层LTL、缓冲层BFL和反射层RFL。
透镜层LTL可布置在第一基底衬底BS1与低折射层LRL之间。透镜层LTL可具有与第一基底衬底BS1基本上相同的折射率。
透镜层LTL可包括多个柱状透镜图案。每个柱状透镜图案的高度与每个柱状透镜图案的宽度的比值可以为约10。例如，每个柱状透镜图案可具有约0.05mm的宽度和约0.005mm的高度。
这里，低折射层LRL可接触透镜层LTL。因此，行进通过第一基底衬底BS1的内部的光可经由透镜层LTL入射到低折射层LRL。
入射到低折射层LRL中的光可通过透镜层LTL以多个角度入射。当根据本发明构思的实施方式的显示构件还包括透镜层LTL时，透镜层LTL可防止发生显示故障，例如防止发生列彩色失真。
缓冲层BFL布置在第一基底衬底BS1的后表面上。缓冲层BFL具有与第一基底衬底BS1基本上相同的折射率。
在缓冲层BFL中限定有多个凹进图案RCP。在每个凹进图案RCP中限定有预定的空间SP。空气或具有比第一基底衬底BS1的折射率小的折射率的材料可填充到空间SP中。
凹进图案RCP的形状可基本上限定填充构件中的填充到空间SP中的空气的形状。凹进图案RCP中的每个可具有多种形状。例如，凹进图案RCP中的每个可具有金字塔形状或三棱锥形状。
由凹进图案RCP中的每个限定的空间SP和填充到空间SP中的构件可用作相对于第一基底衬底BS1的包层。因此，行进到第一基底衬底BS1的后表面的光可通过被凹进图案RCP中的每个限定的空间SP和填充到空间SP中的构件完全反射。
这里，从缓冲层BFL反射的光可通过由凹进图案RCP中的每个限定的空间SP和填充到空间SP中的构件而以多个角度反射。因此，缓冲层BFL可用作散射反射膜。
反射层RFL可布置在缓冲层BFL的后表面上。反射层RFL可接触缓冲层BFL。
在当前实施方式中，反射层RFL可引起镜面反射。因此，入射到缓冲层BFL中的光中未被凹进图案RCP反射而是穿过缓冲层BFL的光可通过反射层RFL再次入射到第一基底衬底BS1中。
根据本发明构思的实施方式的第一衬底SUB1-2可包括透镜层LTL以改善第一衬底SUB1-2的整个表面上的光均匀性。此外，第一衬底SUB1-2还可包括缓冲层BFL和反射层RFL以改善第一基底衬底BS1的后表面上的光导效率，从而提高光效率。
根据本发明构思的实施方式，可在光导效率上改善其上布置有阵列层的基底衬底以基本上提供这样的阵列衬底，其中，导光板与该阵列衬底成一体。此外，根据本发明构思的实施方式，用作光学膜的光学层可以与阵列衬底成一体以提供薄型显示装置。
将对本领域技术人员显而易见的是，可在本发明中作出多种修改和改变。因此，意图是，本公开覆盖本发明的修改和改变，只要它们落入所附权利要求及其等同的范围内。
因此，本发明构思的实际保护范围应由所附权利要求的技术范围确定。

Claims (10)

1.一种显示装置，包括：
显示构件，配置为显示图像；以及
光源，配置为向所述显示构件提供光，
其中，所述显示构件包括：
基底衬底，包括前表面、后表面和多个侧表面，所述多个侧表面将所述前表面连接到所述后表面，所述基底衬底配置为通过所述侧表面中的至少一个侧表面来接收所述光，所述至少一个侧表面与所述光源相对，并且所述基底衬底具有第一折射率；
低折射层，布置在所述前表面上并且具有小于所述第一折射率的第二折射率；以及
阵列层，布置在所述低折射层上并且包括至少一个薄膜晶体管，
其中，所述低折射层具有比入射到所述低折射层的光的穿透深度大的厚度。
2.如权利要求1所述的显示装置，其中，从所述基底衬底入射到所述低折射层的所述光以比临界角大的角度入射到所述低折射层，其中，从所述低折射层的全反射在所述临界角处开始。
3.如权利要求2所述的显示装置，其中，所述低折射层具有1μm或更大的厚度。
4.如权利要求2所述的显示装置，其中，所述第二折射率的范围从1.0到1.4。
5.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述低折射层接触所述基底衬底。
6.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述低折射层包括多个纳米棒。
7.如权利要求6所述的显示装置，其中，所述纳米棒中的每个从所述前表面倾斜。
8.如权利要求6所述的显示装置，其中，所述纳米棒之间填充有空气。
9.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述显示构件还包括：
上衬底，布置在所述基底衬底上；
液晶层，布置在所述基底衬底与所述上衬底之间；以及
密封图案，所述密封图案将所述上衬底联接到所述基底衬底并且密封所述液晶层。
10.如权利要求9所述的显示装置，其中，所述显示构件还包括：
第一层，布置在所述阵列层与所述低折射层之间；
第二层，布置在所述第一层与所述阵列层之间；以及
偏振层，布置在所述第一层与所述第二层之间，所述偏振层包括金属纳米棒。
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