CN109541737B - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

显示装置包括显示图像的显示模块和设置在显示模块下方的背光单元。背光单元包括光源、导光构件和光聚集构件，其中，光源生成光，导光构件包括接收来自光源的光的光入射表面和在第一方向上面向光入射表面的相对表面，光聚集构件设置在导光构件上并接收来自导光构件的光以控制光的传播方向，以使得光朝着显示模块传播。光聚集构件包括上光聚集层和下光聚集层，其中，上光聚集层包括上光聚集图案，上光聚集图案中的每个具有弯曲的顶表面，并且下光聚集层包括下光聚集图案和覆盖下光聚集图案的中间层。

Description

显示装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年9月22日提交的第10-2017-0122830号韩国专利申请的优先权以及由其产生的所有权益，该韩国专利申请的内容通过引用以其整体地并入本文。
技术领域
在本文中，本发明示例性实施方式涉及显示装置，并且更具体地，涉及具有提高的光聚集效率的显示装置。
背景技术
由于诸如低功耗、良好的便携性和高增值的各种优点，显示装置已成为下一代高科技显示设备的焦点。这种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开/关。
显示装置可包括显示面板和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。从光源生成的光被引导至导光板的内部，且然后被提供到显示面板。
发明内容
本发明示例性实施方式提供具有提高的光聚集效率的显示装置。
本发明示例性实施方式提供了显示装置，该显示装置包括显示图像的显示模块和设置在显示模块下方的背光单元，其中，背光单元包括光源、导光构件和光聚集构件，其中，光源生成光，导光构件包括接收来自光源的光的光入射表面和在第一方向上面向光入射表面的相对表面，光聚集构件设置在导光构件上并接收来自导光构件的光以控制光的传播方向，以使得光朝向显示模块传播，其中，光聚集构件包括上光聚集层和下光聚集层，其中，上光聚集层包括上光聚集图案，上光聚集图案中的每个具有弯曲的顶表面，并且下光聚集层包括下光聚集图案和覆盖下光聚集图案的中间层，下光聚集层设置在导光构件与上光聚集层之间。
在示例性实施方式中，下光聚集图案中的每个包括顶表面、底表面和侧表面，侧表面将顶表面连接至底表面并且侧表面的至少一部分向相对表面倾斜，在上光聚集图案的顶表面上限定有从顶点向相对表面倾斜的第一弯曲区域，在平面图中，下光聚集图案的顶表面的中心在从相对表面到光入射表面的方向上与所述顶点间隔开第一距离，并且第一距离小于下光聚集图案的顶表面的最靠近相对表面的点与顶表面的中心之间的距离。
在示例性实施方式中，下光聚集图案中的每个可具有比导光构件的折射率大的折射率，并且导光构件可具有比中间层的折射率大的折射率。
在示例性实施方式中，上光聚集图案可具有与中间层的折射率相同的折射率。
在示例性实施方式中，上光聚集层还可包括覆盖上光聚集图案的保护层，并且保护层可具有比上光聚集图案的折射率大的折射率。
在示例性实施方式中，在平面图中，下光聚集图案的顶表面可与底表面完全重叠，并且下光聚集图案的顶表面可具有比底表面的面积小的面积。
在示例性实施方式中，下光聚集图案中的每个可具有截锥形状。
在示例性实施方式中，下光聚集图案中的每个的侧表面和底表面之间可在它们之间具有约50度至约90度的角度。
在示例性实施方式中，下光聚集图案中的每个的侧表面与底表面之间的角度越小，上光聚集图案的尺寸可越大。
在示例性实施方式中，上光聚集图案之间的距离在从相对表面到光入射表面的方向上越大，中间层的厚度可越大。
在示例性实施方式中，在平面图中，下光聚集图案中的每个可与上光聚集图案完全重叠。
在示例性实施方式中，上光聚集图案可包括第一部分和第二部分，其中，第一部分包括位于顶表面上的第一弯曲区域，并且第二部分包括位于顶表面上的从顶点向光入射表面倾斜的第二弯曲区域。
在示例性实施方式中，在平面图中，上光聚集图案可具有圆形形状。
在示例性实施方式中，上光聚集图案可设置成与多个下光聚集图案一一对应。
在示例性实施方式中，在与第一方向平行的横截面中，上光聚集图案中的第n上光聚集图案可与多个下光聚集图案中的第(n+1)下光聚集图案部分地重叠。
在示例性实施方式中，在平面图中，上光聚集图案可具有半圆形状。
在示例性实施方式中，上光聚集图案可在第一方向上布置，并且在平面图中，上光聚集图案中的每个可具有在与第一方向垂直的方向上延伸的矩形形状，并且上光聚集图案中的每个可设置成与下光聚集图案重叠。
在示例性实施方式中，显示模块可包括下衬底、面向下衬底的上衬底、设置在上衬底下方的光转换层、以及设置在下衬底与光转换层之间的液晶层，其中，光转换层可包括多个量子点。
在示例性实施方式中，背光单元还可包括设置在导光构件下方的第一反射构件和设置在导光构件的相对表面上的第二反射构件。
在本发明示例性实施方式中，显示装置包括显示图像的显示模块和设置在显示模块下方的背光单元，其中，背光单元包括光源、导光构件和光聚集构件，其中，光源生成光，导光构件包括接收来自光源的光的光入射表面和在第一方向上面向光入射表面的相对表面，光聚集构件设置在导光构件上并接收来自导光构件的光以控制光的传播方向，以使得光朝着显示模块传播，其中，光聚集构件包括上光聚集层和下光聚集层，其中，上光聚集层包括具有弯曲的顶表面的上光聚集图案，下光聚集层包括下光聚集图案和中间层，中间层具有比下光聚集图案的折射率小的折射率并且覆盖下光聚集图案，下光聚集层设置在导光构件与上光聚集层之间，其中，下光聚集图案包括顶表面、底表面和侧表面，侧表面将顶表面连接至底表面并且侧表面的至少一部分向相对表面倾斜，在上光聚集图案的顶表面上限定有从顶点向相对表面倾斜的第一弯曲区域，并且在平面图中，下光聚集图案的顶表面上的最靠近相对表面的点与第一弯曲区域重叠。
在本发明示例性实施方式中，显示装置包括光源、导光构件和光聚集构件，其中，光源生成光，导光构件包括接收来自光源的光的光入射表面和在第一方向上面向光入射表面的相对表面，光聚集构件设置在导光构件上并接收来自导光构件的光，其中，光聚集构件包括上光聚集层和下光聚集层，其中，上光聚集层包括具有弯曲的顶表面的上光聚集图案，并且下光聚集层包括下光聚集图案和中间层，中间层具有比下光聚集图案的折射率小的折射率并且覆盖下光聚集图案，下光聚集层设置在导光构件与上光聚集层之间，其中，下光聚集图案包括顶表面、底表面和侧表面，侧表面将顶表面连接至底表面并且侧表面的至少一部分向相对表面倾斜，并且由上光聚集图案的顶表面限定的第一弯曲区域与下光聚集图案的侧表面的至少一部分重叠，其中，下光聚集图案的与第一弯曲区域重叠的重叠部分的斜率与第一弯曲区域的斜率的乘积具有正数。
附图说明
附图被包括以提供对本发明的进一步理解，并且附图被并入且构成本说明书的一部分。附图示出了本发明示例性实施方式，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1为根据本发明的显示装置的示例性实施方式的分解立体图；
图2为图1的显示装置的剖视图；
图3为图2的显示模块的放大剖视图；
图4为图1的光学构件的放大剖视图；
图5为根据本发明的下光聚集图案的示例性实施方式的正视图；
图6为图5的下光聚集图案的立体图；
图7为根据本发明的上光聚集图案的示例性实施方式的正视图；
图8为示出根据本发明的入射到光聚集构件中的光的路径的示例性实施方式的视图；
图9为根据本发明的光学构件的另一示例性实施方式的放大剖视图；
图10为图9的上光聚集图案的正视图；
图11为根据本发明的光学构件的另一示例性实施方式的放大剖视图；
图12为根据本发明的光学构件的另一示例性实施方式的立体图；
图13为图12的上光聚集图案的正视图；
图14为根据本发明的显示装置的另一示例性实施方式的剖视图。
图15为根据本发明的显示模块的另一示例性实施方式的放大剖视图。
图16为示出根据本发明的用于制造显示装置的方法的示例性实施方式的流程图；以及
图17A至图17F为示出根据本发明的制造光学构件的过程的示例性实施方式的视图。
具体实施方式
本发明的优点和特征及其实现方法将通过参照附图描述的以下实施方式而变得清楚。然而，本发明可以以不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文中所阐述的示例性实施方式。相反，提供这些实施方式以使得本发明将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员全面地传达本发明的范围。另外，本发明仅由权利要求的范围来限定。在整个说明书中，相同的附图标记指示相同的元件。
还应理解，当元件或层被称为在另一元件或层“上”时，该元件可直接在另一元件或层上，或者也可存在中间的层。相反，当元件被称为“直接在”另一元件或层“上”时，则不存在中间的元件或层。如本文中所使用的，措辞“和/或”包括相关所列项目中的一个或者多个的任何和所有组合。
为便于描述，在本文中可使用诸如“下方”、“下面”、“下”、“上方”、“上”等空间相对措辞来描述如附图中所示的一个元件或特征与另一元件(多个元件)或特征(多个特征)的关系。在使用或操作本发明时，空间相对措辞应被理解为除了包括附图中所示的方向以外还包括配置性元件的不同方向的措辞。如本文所使用的“约”或者“大约”包括在由本领域普通技术人员考虑有关测量和与特定量的测量相关的误差(即，测量系统的限制)而确定的特定值的可接受偏差范围内的标注值和平均值。例如，“约”可表示在一个或者多个标准偏差内，或者在标注值的±30％、±20％、±10％、±5％之内。
应理解，尽管第一和第二的措辞在本文中用于描述各种元件和/或区段，但是这些元件和/或区段不应受这些措辞的限制。这些措辞仅用于将一个元件、部件或者区段与另一元件、另一部件或者另一区段区分开。相应地，在本发明的技术构思内，将在下文中描述的第一元件、第一部件或者第一区段可为第二元件、第二部件或第二区段。
详细描述中的示例性实施方式将通过作为本发明的理想示例性视图的示意性剖视图和/或平面图来进行描述。相应地，示例性视图的形状可根据制造技术和/或容许误差来进行修改。因此，本发明示例性实施方式不限于示例性视图中所示的特定形状，而是可包括能够根据制造过程而建立的其它形状。附图中例示的区域具有常规属性，并且用于示出半导体封装区域的特定形状。因此，这不应解释为限于本发明的范围。
在下文中，以下将参照附图对本发明示例性实施方式进行更详细地描述。
图1为根据本发明示例性实施方式的显示装置的分解立体图，并且图2为图1的显示装置的剖视图。
参照图1和图2，根据本发明示例性实施方式的显示装置1000具有矩形形状，其中，该矩形形状具有在第一方向DR1上的短边和在第二方向DR2上的长边。然而，根据本发明的显示装置1000不限于上述的形状，并因此可具有多种形状。
显示装置1000包括窗构件100、显示模块DM、背光单元BLU和容纳构件500。
为了便于描述，从显示装置1000提供图像的方向可被限定为向上方向，并且与向上方向相反的方向可被限定为向下方向。在本示例性实施方式中，向上方向和向下方向与第三方向DR3平行，第三方向DR3限定在由第一方向DR1与第二方向DR2限定的平面的法线方向上。第三方向DR3可为用于划分将在下文中描述的部件的前表面和后表面的参考方向。然而，向上方向和向下方向可为相对概念，并因此可改变为不同的方向。
窗构件100可包括透光部TA和光阻挡部NTA，其中，透光部TA透射从显示模块DM提供的图像，并且光阻挡部NTA与透光部TA相邻并且图像不透过光阻挡部NTA。在由第一方向DR1与第二方向DR2限定的平面上，透光部TA设置在显示装置1000的中央部分上。光阻挡部NTA设置成围绕透光部TA，并且具有围绕透光部TA的框架形状。
根据本发明另一示例性实施方式，显示装置1000的窗构件100可仅包括透光部TA。也就是说，在另一示例性实施方式中，光阻挡部NTA可被省略。在这种情况下，图像可透过窗构件100的整个顶表面。
在示例性实施方式中，例如，窗构件100可包括包含玻璃、蓝宝石或塑料的材料。
显示模块DM设置在窗构件100下方。显示模块DM通过从背光单元BLU提供的光来显示图像。
在平面图中限定有显示区域DA和非显示区域NDA，其中，在显示模块DM上，在显示区域DA上显示图像，在非显示区域NDA上不显示图像。在平面图中，显示区域DA可限定在显示模块DM的中央处，以与窗构件100的透光部TA重叠。在下文中，将参照图3对显示模块DM进行更详细地描述。
背光单元BLU可设置在显示模块DM下方以向显示模块DM提供光。根据本示例性实施方式，背光单元BLU可为边缘型背光单元。
背光单元BLU可包括光源LS、光学构件300和反射构件400。
光源LS在第一方向DR1上设置在光学构件300的一侧处。然而，本发明不限于上述的光源LS的位置。在示例性实施方式中，例如，光源LS可设置成与光学构件300的侧表面中的至少一个侧表面相邻。
光源LS包括多个光源单元LSU和光源衬底LSS。光源单元LSU生成光并将生成的光提供到光学构件300，使得生成的光被提供到显示模块DM。
根据本示例性实施方式，光源单元LSU中的每个可具有使发光二极管(“LED”)被用作点光源的形状。然而，本发明不限于上述的光源LSU的种类。
而且，本发明不限于上述的光源单元LSU的数量。根据本发明另一示例性实施方式，光源单元LSU可不设置为多个，而是设置为使用LED的一个点光源。在可选的实施方式中，光源单元LSU可设置有多个LED组。而且，根据本发明另一示例性实施方式，光源单元LSU可为线光源。
光源单元LSU可设置(例如，安装)在光源衬底LSS上。光源衬底LSS可设置成在第一方向DR1上面向光学构件300并且可在第二方向DR2上延伸。光源衬底LSS可包括与光源单元LSU连接的光源控制单元(未示出)。光源控制单元(未示出)可对显示在显示模块DM上的图像进行分析以输出局部调光信号，并且响应于局部调光信号对由光源LS生成的光的亮度进行控制。根据本发明另一示例性实施方式，光源控制单元(未示出)可设置(例如，安装)在单独的电路板上。这里，本发明不限于上述的光源控制单元的设置(例如，安装)位置。
光学构件300设置在显示模块DM下方。光学构件300包括导光构件310和光聚集构件320。光学构件300可具有导光构件310与光聚集构件320联接的结构。
导光构件310可具有板形状。导光构件310可改变从光源LS提供的光的传播方向，使得光在显示模块DM设置的向上方向上传播。虽未示出，但是漫射图案(未示出)可设置在导光构件310的底表面上。
光源LS可在第一方向DR1上设置在导光构件310的一侧上。导光构件310的侧表面中与光源LS相邻的一个侧表面被限定为光入射表面。而且，导光构件310的侧表面中面向光入射表面的一个侧表面被限定为相对表面。即，光入射表面在第一方向DR1上设置在导光构件310的一侧上，且相对表面设置在导光构件310的另一侧上。
导光构件310可包括在可见光区域中具有高透光率的材料。在示例性实施方式中，例如，导光构件310可包括玻璃材料。导光构件310不限于上述的材料。根据另一示例性实施方式，导光构件310可包括诸如聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯(“PMMA”)的透明聚合物树脂。
导光构件310具有第一折射率n1。在示例性实施方式中，例如，第一折射率n1可在从约1.4至约1.6的范围内。
光聚集构件320设置在导光构件310与显示模块DM之间。光聚集构件320聚集从导光构件310向上提供的光。在下文中，将参照图4至图8对光聚集构件320进行更详细地描述。
虽未示出，但是背光单元BLU还可包括至少一个光学片(未示出)。光学片(未示出)可设置在光聚集构件320上方。光学片(未示出)可为漫射片或保护片。
反射构件400可设置在导光构件310下方。反射构件400反射向导光构件310的下侧发射的光，使得该光向上发射。反射构件400包括光反射材料。在示例性实施方式中，例如，反射构件400可包括铝或银。
容纳构件500可设置在显示装置1000的最下端上，以容纳背光单元BLU。容纳构件500包括底部510和与底部510连接的多个侧壁520。根据本发明示例性实施方式，光源LS可设置在容纳构件500的多个侧壁520的一个内表面上。容纳构件500可包括具有刚性的金属。
图3为图2的显示模块的放大剖视图。
参照图3，显示模块DM可包括第一偏振层POL1和显示面板200。第一偏振层POL1设置在显示面板200与背光单元BLU(参见图1)之间，以使从背光单元BLU提供的光的分量偏振。第一偏振层POL1可具有透射轴(未示出)，其中，所述透射轴(未示出)具有预定方向。
显示面板200可设置在第一偏振层POL1上，以通过显示区域DA显示图像。显示面板200可为光接收型显示面板。在本发明示例性实施方式中，例如，显示面板200可为液晶显示面板。
显示面板200包括第一衬底SUB1、第二偏振层POL2、第二衬底SUB2和液晶层LC。
第一衬底SUB1设置在第一偏振层POL1上。第一衬底SUB1可包括具有高透光性的材料，以容易地透射从背光单元BLU提供的光。在示例性实施方式中，例如，第一衬底SUB1可包括透明玻璃衬底、透明塑料衬底或透明膜。
虽未示出，但是在平面图中，第一衬底SUB1上可限定有至少一个像素区域(未示出)和与像素区域相邻的非像素区域(未示出)。在本示例性实施方式中，像素区域可设置为多个，并且非像素区域可限定在像素区域之间。
像素(未示出)可分别设置在第一衬底SUB1的像素区域上。像素可包括多个像素电极(未示出)和与像素电极一一对应地电连接的多个薄膜晶体管(“TFT”)。TFT可分别与像素电极连接，以切换提供给像素电极中的每个的驱动信号。
第二衬底SUB2在第一衬底SUB1上设置成面向第一衬底SUB1。液晶层LC可设置在第二衬底SUB2与第一衬底SUB1之间。液晶层LC包括在预定方向上布置的多个液晶分子LCM。
第二衬底SUB2可包括公共电极(未示出)，其中，公共电极用于与像素电极一起产生控制液晶分子LCM的布置的电场。显示模块DM驱动液晶层LC以在向上方向(即，第三方向DR3)上显示图像。
虽未示出，但是显示模块DM上可设置有向显示模块DM提供驱动信号的驱动芯片、驱动芯片设置(例如，安装)在其上的带载封装、以及通过带载封装与显示面板200电连接的印刷电路板。
第二偏振层POL2设置在液晶层LC与第二衬底SUB2之间。然而，本发明不限于图3中所示的第二偏振层POL2的上述位置。在示例性实施方式中，根据本发明另一示例性实施方式，例如，第二偏振层POL2可设置在第二衬底SUB2上。
在示例性实施方式中，第二偏振层POL2可为线栅偏振器。虽未示出，但是第二偏振层POL2可包括含有金属材料的多个纳米线。然而，本发明不限于第二偏振层POL2的上述特定形状和材料。
第二偏振层POL2可具有吸收轴(未示出)，其中，吸收轴(未示出)具有预定方向。当显示装置1000的显示模式处于亮态时，第二偏振层POL2透射光。当显示装置1000的显示模式处于暗态时，第二偏振层POL2吸收光。
由第一偏振层POL1的透射轴与第二偏振层POL2的吸收轴限定的角度可根据液晶分子LCM的布置模式来确定。在示例性实施方式中，例如，在平面图中，第一偏振层POL1的透射轴可垂直于第二偏振层POL2的吸收轴。
图4为图1的光学构件的放大剖视图，图5为根据本发明示例性实施方式的下光聚集图案的正视图，并且图6为图5的下光聚集图案的立体图。为了便于描述，图5和图6中示出了光学构件的仅一部分。
参照图4，光聚集构件320设置在导光构件310上。光聚集构件320包括下光聚集层321和设置在下光聚集层321上的上光聚集层322。下光聚集层321和上光聚集层322可彼此联接，并因此可设置为一体。
参照图5和图6以及图4，导光构件310的顶表面(光出射表面)上限定有多个图案区域PA和周边区域SA。在本示例性实施方式中，图案区域PA中的每个具有圆形形状。在本示例性实施方式中，图案区域PA可以以矩阵的形式布置在导光构件310上。具体地，图案区域PA可在第一方向DR1和第二方向DR2上布置。然而，本发明示例性实施方式不具体限于图案区域PA的上述布置形状。根据本发明另一示例性实施方式，图案区域PA可不规则地布置。在示例性实施方式中，例如，图案区域PA的密度可从导光构件310的光入射表面朝向相对表面逐渐增加。
图案区域PA中的每个包括中央区域CA和环形区域RA。在本示例性实施方式中，中央区域CA设置在图案区域PA的中央处并且具有圆形形状。在平面图中，环形区域RA具有围绕中央区域CA的环形形状。
周边区域SA被限定为导光构件310上的除了图案区域PA以外的区域。
下光聚集层321包括多个下光聚集图案LCP和中间层IL。下光聚集图案LCP设置在导光构件310上。下光聚集图案LCP设置成彼此间隔开。下光聚集图案LCP中的每个与图案区域PA中的每个重叠。周边区域SA可被下光聚集图案LCP暴露。下光聚集图案LCP中的每个可具有第二折射率n2。在本示例性实施方式中，第二折射率n2可大于第一折射率n1。在示例性实施方式中，例如，第二折射率n2可等于或大于约1.8。
在本示例性实施方式中，下光聚集图案LCP中的每个可包括有机材料。然而，本发明不限于上述的下光聚集图案LCP中的每个的材料。在本发明另一示例性实施方式中，下光聚集图案LCP中的每个可包括无机材料。在示例性实施方式中，例如，下光聚集图案LCP中的每个可包括氮化硅(SiNx)。
下光聚集图案LCP中的每个可具有截锥形状。具体地，下光聚集图案LCP中的每个包括顶表面US、底表面BS以及侧表面SS。在本示例性实施方式中，在平面图中，顶表面US和底表面BS中的每个具有圆形形状。在平面图中，顶表面US可与底表面BS完全重叠。底表面BS具有比顶表面US的面积大的面积。底表面BS与导光构件310接触。
在平面图中，底表面BS可与图案区域PA完全重叠。在平面图中，顶表面US可与中央区域CA完全重叠。
侧表面SS将顶表面US连接到底表面BS。在平面图中，侧表面SS可与环形区域RA完全重叠。下光聚集图案LCP的侧表面SS具有倾斜表面。也就是说，在横截面中，下光聚集图案LCP可具有梯形形状。侧表面SS和底表面BS在它们之间具有第一角度θ。在本示例性实施方式中，例如，第一角度θ可在从约50度至约90度的范围内。
中间层IL设置在下光聚集图案LCP上，以覆盖下光聚集图案LCP和导光构件310的周边区域SA。中间层IL可具有第三折射率n3。第三折射率n3小于第一折射率n1。也就是说，第三折射率n3小于第二折射率n2。在本示例性实施方式中，例如，第三折射率n3可小于约1.5。
图7为根据本发明示例性实施方式的上光聚集图案的正视图。
参照图7以及图4，上光聚集层322包括多个上光聚集图案UCP和保护层PTL。
上光聚集图案UCP设置在中间层IL上。上光聚集图案UCP可设置成彼此间隔开。因此，在平面图中，中间层IL的一部分可在上光聚集图案UCP之间被暴露。
上光聚集图案UCP中的每个具有第三折射率n3。也就是说，上光聚集图案UCP具有与中间层IL的折射率相同的折射率。
上光聚集图案UCP中的每个包括第一部分CL1和第二部分CL2。第一部分CL1可在第一方向DR1上设置成比第二部分CL2更靠近相对表面。第一部分CL1和第二部分CL2可具有一致的形状。
上光聚集图案UCP中的每个可具有顶表面LNS，顶表面LNS具有向上突出的弯曲形状。上光聚集图案UCP中的每个的顶表面LNS具有顶点PK。在平面上，上光聚集图案UCP中的每个可在顶点PK处具有最大厚度。
上光聚集图案UCP中的每个的顶表面LNS具有第一弯曲区域CSA1和第二弯曲区域CSA2。具体地，第一弯曲区域CSA1可被限定在第一部分CL1的顶表面上，并且第二弯曲区域CSA2可被限定在第二部分CL2的顶表面上。第一弯曲区域CSA1上的第一部分CL1的顶表面可从顶点PK向导光构件310的相对表面倾斜。第二弯曲区域CSA2上的第二部分CL2的顶表面可从顶点PK向导光构件310的光入射表面倾斜。
在平面图中，上光聚集图案UCP中的每个具有圆形形状。因此，在本示例性实施方式中，上光聚集图案UCP的顶点PK可对应于上光聚集图案UCP的中心。
在本示例性实施方式中，第一部分CL1和第二部分CL2可在横截面中具有相对于穿过顶点PK并且与第三方向DR3平行的轴彼此对称的形状。然而，本发明示例性实施方式不限于此。在本发明另一示例性实施方式中，例如，第一部分CL1和第二部分CL2的顶表面可具有彼此不同的曲率。
根据本示例性实施方式，在平面图中，上光聚集图案UCP可与下光聚集图案LCP完全重叠。在平面图中，上光聚集图案UCP的面积可大于下光聚集图案LCP的面积。
根据本示例性实施方式，在平面上，下光聚集图案LCP可在从相对表面到光入射表面的方向上与上光聚集图案UCP的中心偏置地设置。
具体地，下光聚集图案LCP的顶表面US的中心CC可在从相对表面到光入射表面的方向上与上光聚集图案UCP的顶点PK间隔开第一距离D1。第一距离D1可小于顶表面US上的最靠近相对表面的点与顶表面US的中心CC之间的距离。在本示例性实施方式中，第一距离D1可小于顶表面US的半径的尺寸。因此，上光聚集图案UCP的第一弯曲区域CSA1与下光聚集图案LCP的侧表面SS的至少一部分重叠。
在平面图中，下光聚集图案LCP的侧表面SS的与第一弯曲区域CSA1重叠的重叠部分可从顶表面US朝着导光构件310的相对表面倾斜。因此，侧表面SS的重叠部分的斜率与上光聚集图案UCP的第一弯曲区域CSA1的斜率的乘积可具有正数。
上光聚集图案UCP之间的距离可在第一方向DR1上具有第一宽度W1。在本示例性实施方式中，第一宽度W1可随着下光聚集图案LCP之间的距离增加而增加。而且，第一宽度W1可随着中间层IL的厚度增加而增加。
保护层PTL设置在上光聚集图案UCP上方，以覆盖上光聚集图案UCP和中间层IL的由上光聚集图案UCP暴露的部分。保护层PTL可具有第四折射率n4。第四折射率n4大于第三折射率n3。在示例性实施方式中，例如，第四折射率n4可在从约1.5至约1.7的范围内。
在本发明另一示例性实施方式中，保护层PTL可被省略。
图8为示出根据本发明示例性实施方式的入射到光聚集构件中的光的路径的视图。
参照图8，光L1从导光构件310入射到下光聚集层321。从光源LS向导光构件310的光入射表面提供的光L1可被导光构件310的底表面反射，并且然后入射到下光聚集层321的下光聚集图案LCP中。入射到下光聚集图案LCP中的光可因为导光构件310的第一折射率n1与下光聚集图案LCP的第二折射率n2之间的差异而被折射。与光L1在入射到下光聚集图案LCP中之前的传播方向相对于第三方向DR3相比，折射光L2的传播方向更靠近第三方向DR3。也就是说，当光从导光构件310入射到下光聚集图案LCP时，光L1在靠近导光构件310的顶表面的法线方向的方向上折射。
入射到下光聚集图案LCP中的折射光L2穿过下光聚集图案LCP，并且然后通过下光聚集图案LCP的侧表面SS的至少一部分入射到中间层IL中。侧表面SS的该部分可被限定为相对于下光聚集图案LCP的中心CC靠近相对表面的一个区域。
下光聚集图案LCP的底表面BS相对于侧表面SS具有第一角度θ，并且第一角度θ设置成使得入射到侧表面SS中的光穿过侧表面SS。
具体地，倾斜的侧表面SS的法线与穿过侧表面SS的折射光L2之间的角度可小于临界角。临界角被限定为对入射到侧表面SS中的光进行全反射的侧表面SS的法线与入射光之间的角度的最小值。也就是说，当具有大于临界角的角度的光入射到侧表面SS中时，入射光可被全反射。因此，侧表面SS与底表面BS之间的第一角度θ可被设置成使得穿过侧表面SS的折射光L2以小于临界角的角度入射到侧表面SS中。
穿过侧表面SS并入射到中间层IL中的折射光L3因为下光聚集图案LCP的第二折射率n2与中间层IL的第三折射率n3之间的差异而被折射。与折射光L2在入射到中间层IL中之前的传播方向相对于第三方向DR3相比，折射光L3的传播方向更靠近第三方向DR3。也就是说，当光从下光聚集图案LCP入射到中间层IL时，光在远离侧表面SS的法线方向的方向上折射。
折射光L3可入射到上光聚集层322的上光聚集图案UCP中。入射到上光聚集图案UCP中的折射光L3穿过上光聚集图案UCP的第一部分CL1。穿过第一部分CL1的折射光L3被与第一弯曲区域CSA1重叠的第一部分CL1的顶表面的弯曲形状折射，并且然后入射到保护层PTL中。与折射光L3在入射到保护层PTL中之前的传播方向相对于第三方向DR3相比，折射光L4的传播方向更靠近第三方向DR3。
第一角度θ可根据中间层IL的厚度和上光聚集图案UCP的形状而变化。
下光聚集图案LCP的侧表面SS和底表面BS之间的第一角度θ越小，折射光L3的折射程度可为越小。也就是说，随着第一角度θ减小，折射光L3的传播方向可不靠近第三方向DR3。在这种情况下，为了增加由上光聚集图案UCP折射的折射光L4的折射程度，上光聚集图案UCP的宽度和曲率半径可增加。也就是说，第一弯曲区域CSA1的宽度和曲率半径可增加。
根据本示例性实施方式，由于从光源LS生成的光在从导光构件310的光入射表面到相对表面的方向上传播，所以入射到下光聚集图案LCP的侧表面SS的与相对表面相邻的区域中的光量可大于入射到下光聚集图案LCP的侧表面SS的与光入射表面相邻的区域中的光量。
根据本示例性实施方式，下光聚集图案LCP的顶表面US的中心CC在从相对表面到光入射表面的方向上与上光聚集图案UCP的顶点PK间隔开。也就是说，下光聚集图案LCP可在从相对表面到光入射表面的方向上与上光聚集图案UCP的顶点PK偏置地设置。因此，光可朝向下光聚集图案LCP的侧表面SS的与相对表面相邻的区域发射，且因此，入射到上光聚集图案UCP的第一部分CL1中的光量可增加。也就是说，可提高光聚集构件320的光聚集效率。
图9为根据本发明另一示例性实施方式的光学构件的放大剖视图，并且图10为图9的上光聚集图案的正视图。
为了便于描述，将主要对本示例性实施方式与前述实施方式之间的差异进行描述，并且将从前述实施方式导出省略的描述。而且，相同的附图标记被赋予到相同的部件，并且将省略关于部件的重复描述。
参照图9和图10，根据本发明另一示例性实施方式的光学构件300-1的上光聚集层322-1包括上光聚集图案UCP-1和保护层PTL。
在上光聚集图案UCP-1中的每个的顶表面LNS(参见图4)上仅限定有第一弯曲区域CSA1。根据本示例性实施方式的上光聚集图案UCP-1仅包括上述的第一部分CL1(参见图8)。也就是说，上光聚集图案UCP-1不包括第二部分CL2(参见图8)。
根据本示例性实施方式，上光聚集图案UCP-1中的每个具有位于在第一方向DR1上与光入射表面相邻的边缘的中心处的顶点PK。顶点PK可与下光聚集图案LCP-1中的每个的顶表面US的中心CC间隔开第一距离D1。在本示例性实施方式中，在平面图中，上光聚集图案UCP-1中的每个具有半圆形状。在平面图中，半圆的中心可与顶点PK重叠。
上光聚集图案UCP-1之间的距离可在第一方向DR1上具有第二宽度W2。在本示例性实施方式中，第二宽度W2大于第一宽度W1(参照图4)。
图11为根据本发明另一示例性实施方式的光学构件的放大剖视图。
为了便于描述，将主要对本示例性实施方式与前述实施方式之间的差异进行描述，并且将从前述实施方式导出被省略的描述。而且，相同的附图标记被赋予到相同的部件，并且将省略关于部件的重复描述。
参照图11，根据本发明另一示例性实施方式，下光聚集图案LCP-2中的每个可与至少两个上光聚集图案UCP-2重叠。
具体地，在第一方向DR1上布置的上光聚集图案UCP-2的第n上光聚集图案UCP_n可与在第一方向DR1上布置的下光聚集图案LCP-2的第n下光聚集图案LCP_n的一部分和第(n+1)下光聚集图案LCP_n+1的一部分重叠。这里，第n上光聚集图案UCP_n可与区域SSR和区域SSL重叠，其中，区域SSR是第n下光聚集图案LCP_n的侧表面SS中相对于中心CC与相对表面相邻的区域，并且区域SSL是第(n+1)下光聚集图案LCP_n+1的侧表面SS中相对于中心CC与光入射表面相邻的区域。
在本示例性实施方式中，上光聚集图案UCP-2可具有与图9和图10的上光聚集图案UCP-1的形状相同的形状。然而，本发明实施方式不限于此。在示例性实施方式中，例如，上光聚集图案UCP-2可包括第二部分CL2(参见图8)。
根据本示例性实施方式，下光聚集图案LCP-2之间的距离和上光聚集图案UCP-2之间的距离W3可减小。也就是说，入射到下光聚集图案LCP-2中的光量可增加。因此，可提高光学构件300-2的包括下光聚集层321-2和上光聚集层322-2的光聚集构件320-2的光聚集效率。
图12为根据本发明另一示例性实施方式的光学构件的立体图，并且图13为图12的上光聚集图案的正视图。
为了便于描述，将主要对本示例性实施方式与前述实施方式之间的差异进行描述，并且将从前述实施方式导出省略的描述。而且，相同的附图标记被赋予到相同的部件，并且将省略关于部件的重复描述。
而且，为了便于描述，在图12和图13中省略了保护层PTL(例如，参见图4)。
参照图12和图13，在平面图中，根据本发明另一示例性实施方式的光学构件300-3的上光聚集图案UCP-3具有矩形形状。具体地，在平面上，上光聚集图案UCP-3具有矩形形状，其中，该矩形形状具有在第二方向DR2上的长边。
根据本示例性实施方式，上光聚集图案UCP-3可分别与多个下光聚集图案LCP重叠。重叠的下光聚集图案LCP在第二方向DR2上布置。
上光聚集图案UCP-3中的每个可具有顶表面，顶表面具有向上突出的弯曲形状。上光聚集图案UCP-3中的每个的顶表面具有顶点PK。在平面图中，顶点PK具有在第二方向DR2上延伸的线形状。
在下文中，由于在横截面中上光聚集图案UCP-3和下光聚集图案LCP布置的配置与根据前述实施方式的布置的配置相同，因此将省略它们的描述。
图14为根据本发明另一示例性实施方式的显示装置的剖视图。
为了便于描述，将主要对本示例性实施方式与前述实施方式之间的差异进行描述，并且将从前述实施方式导出省略的描述。而且，相同的附图标记被赋予到相同的部件，并且将省略关于部件的重复描述。
参照图14，在根据本发明另一示例性实施方式的显示装置1000-4中，反射构件400-4包括第一反射构件400a和第二反射构件400b。第一反射构件400a设置在导光构件310的底表面上。第二反射构件400b设置在导光构件310的相对表面上。也就是说，第二反射构件400b在第一方向DR1上面向光源LS。
根据本示例性实施方式，入射到导光构件310的相对表面中的光被第二反射构件400b反射，并且然后在从相对表面到光入射表面的方向上发射。所发射的光可由下光聚集层321的下光聚集图案LCP聚集。也就是说，可提高显示装置1000-4的光利用效率。
图15为根据本发明另一示例性实施方式的显示模块的放大剖视图。
为了便于描述，将主要对本示例性实施方式与前述实施方式之间的差异进行描述，并且将从前述实施方式导出省略的描述。而且，相同的附图标记被赋予到相同的部件，并且将省略关于该部件的重复描述。
参照图15，根据本发明另一示例性实施方式的显示模块DM-5的显示面板200-5还包括光转换层CVL。光转换层CVL设置在第二偏振层POL2与第二衬底SUB2之间。
光转换层CVL包括多个光转换滤波器CF。光转换滤波器CF可对入射到光转换层CVL中的光的颜色进行转换或者照原样透射光。入射光可通过光转换层CVL实现为具有各种颜色的图像。
光转换滤波器CF中的每个可包括多个光转换颗粒。光转换颗粒中的每个可吸收入射光的至少一部分以发射具有特定颜色的光或者照原样透射光。
当入射到光转换滤波器CF中的光具有足以激发光转换颗粒的能量时，光转换颗粒可吸收入射光的至少一部分，并且然后被激发并且回稳以发射具有特定颜色的光。当入射光具有难以激发光转换颗粒的能量时，入射光可照原样透射光转换滤波器CF，并因此可从外部观察到。
具体地，由光转换颗粒发射的光的颜色可根据光转换颗粒中的每个的尺寸来确定。大体上，随着光转换颗粒中的每个增大，生成具有更长波长的光。而且，随着光转换颗粒中的每个减小，生成具有更短波长的光。
根据本示例性实施方式，光转换颗粒中的每个可为量子点。从光转换滤波器CF的光转换颗粒发射的光可在各种方向上发射。
根据本发明示例性实施方式，光转换滤波器CF中的每个包括第一转换滤波器F1、第二转换滤波器F2和第三转换滤波器F3。虽未示出，但是第一转换滤波器F1至第三转换滤波器F3之间可设置黑矩阵以限定第一转换滤波器F1至第三转换滤波器F3之间的边界。
第一转换滤波器F1和第二转换滤波器F2将入射到光转换层CVL中的光转换成具有彼此不同的波段的光。
虽未示出，但是根据本示例性实施方式的光源LS(参见图1)可生成第一光。在示例性实施方式中，例如，第一光可具有约400纳米(nm)至约500nm的波段。也就是说，光源LS可基本生成蓝光。
第一转换滤波器F1可吸收第一光以将第一光转换成第二光。在示例性实施方式中，例如，第二光可具有约640nm至约780nm的波段。也就是说，第一转换滤波器F1可基本将蓝光转换成红光。
第二转换滤波器F2可吸收第一光以将第一光转换成第三光。在示例性实施方式中，例如，第三光可具有约480nm至约560nm的波段。也就是说，第二转换滤波器F2可基本将蓝光转换成绿光。
第三转换滤波器F3可为无色滤波器或灰色滤波器。当光源LS的光源单元LSU生成具有蓝色的光时，第三转换滤波器F3可在不转换入射光的颜色的情况下照原样透射入射光。这里，当第三转换滤波器F3能够透射入射到第三转换滤波器F3中的光的至少一部分时，第三转换滤波器F3可包括各种材料，并且此外，本发明不限于所述材料。
如上所述，所生成的光的波长可通过量子点来确定。根据本示例性实施方式，第一转换滤波器F1可包括第一量子点，并且第二转换滤波器F2可包括第二量子点。第三转换滤波器F3可包括第三量子点。根据本示例性实施方式，第一量子点中的每个可具有比第二量子点中的每个的尺寸大的尺寸。第二量子点中的每个具有比第三量子点中的每个的尺寸大的尺寸。根据本发明另一示例性实施方式，第三转换滤波器F3不需要包括第三量子点。
图16为示出根据本发明示例性实施方式的用于制造显示装置的方法的流程图，并且图17A至图17F为示出根据本发明示例性实施方式的制造光学构件的过程的视图。
为了便于描述，将主要对本示例性实施方式与前述实施方式之间的差异进行描述，并且将从前述实施方式导出省略的描述。而且，相同的附图标记被赋予到相同的部件，并且将省略关于部件的重复描述。
参照图16和图17A，为了制造根据本发明示例性实施方式的光学构件，将第一初步图案层RP1设置在导光构件310上(S1)。第一初步图案层PR1可被涂覆到导光构件310。第一初步图案层PR1可包括有机材料。在示例性实施方式中，例如，第一初步图案层PR1可为光致抗蚀剂。
接下来，如图16和图17B中所示，将下光聚集图案LCP设置在导光构件310上(S2)。具体地，下光聚集图案LCP可通过图案化第一初步图案层PR1来提供。在本示例性实施方式中，当第一初步图案层PR1为光致抗蚀剂时，下光聚集图案LCP可通过光刻过程图案化。即，虽未示出，但是在光照射到第一初步图案层PR1上之后，第一初步图案层PR1可被蚀刻以形成下光聚集图案LCP。光可为紫外(UV)线。
然而，本发明示例性实施方式不具体限于上述的用于形成下光聚集图案LCP的方法。在本发明另一示例性实施方式中，例如，当下光聚集图案LCP仅包括无机材料时，可省略用于形成上述的第一初步图案层PR1的过程。也就是说，下光聚集图案LCP可直接设置在导光构件310上，而不执行光刻过程。而且，在本发明又一示例性实施方式中，下光聚集图案LCP可通过压印过程提供。
下光聚集图案LCP与图案区域PA重叠。
如图16和图17C中所示，将中间层IL设置在下光聚集图案LCP上(S3)。中间层IL覆盖下光聚集图案LCP中的每个的顶表面US和侧表面SS以及导光构件310的与周边区域SA对应的顶表面。
接下来，如图16和图17D中所示，将第二初步图案层PR2设置在中间层IL上。第二初步图案层PR2可包括可热固化或可光固化的材料。在本示例性实施方式中，第二初步图案层PR2可为光致抗蚀剂。
如图16和图17E中所示，将上光聚集图案UCP设置在中间层IL上(S4)。上光聚集图案UCP可通过图案化第二初步图案层PR2来提供。在本示例性实施方式中，当第二初步图案层PR2为光致抗蚀剂时，上光聚集图案UCP可通过光刻过程图案化。而且，在本发明又一示例性实施方式中，上光聚集图案UCP可通过压印过程提供。然而，本发明示例性实施方式不具体限于上述的用于形成上光聚集图案UCP的方法。
接下来，如图16和图17F中所示，将保护层PTL设置在上光聚集图案UCP上(S5)。保护层PTL覆盖上光聚集图案UCP的顶表面和中间层IL上的由上光聚集图案UCP暴露的区域。
根据本发明示例性实施方式，显示装置的光聚集效率可提高。也就是说，根据示例性实施方式，显示装置的显示品质可提高。
对于本领域技术人员将显而易见的是，在本发明中可进行各种修改和改变。因此意图是，只要本发明的修改和改变落入所附权利要求及其等同的范围内，本发明就涵盖本发明的所述修改和改变。因此，在法律允许的最大范围内，本发明的范围应由所附权利要及其等同的最宽泛的可允许解释来确定，并且不应受前述详细描述的约束或限制。

Claims (10)

1.显示装置，包括：
显示模块，所述显示模块显示图像；以及
背光单元，所述背光单元设置在所述显示模块下方，所述背光单元包括：
光源，所述光源生成光；
导光构件，所述导光构件包括接收来自所述光源的所述光的光入射表面和在第一方向上面向所述光入射表面的相对表面；以及
光聚集构件，所述光聚集构件设置在所述导光构件上并接收来自所述导光构件的所述光以控制所述光的传播方向，以使得所述光朝向所述显示模块传播，所述光聚集构件包括：
上光聚集层，所述上光聚集层包括上光聚集图案，所述上光聚集图案中的每个具有弯曲的顶表面；以及
下光聚集层，所述下光聚集层包括下光聚集图案和覆盖所述下光聚集图案的中间层，所述下光聚集层设置在所述导光构件与所述上光聚集层之间，所述下光聚集图案中的每个包括顶表面、底表面和侧表面，所述侧表面将所述顶表面连接至所述底表面，并且所述侧表面的至少一部分向所述相对表面倾斜，
其中，
在所述上光聚集图案中的每个的所述顶表面上限定有从顶点向所述相对表面倾斜的第一弯曲区域，
在平面图中，所述下光聚集图案的所述顶表面的中心在从所述相对表面到所述光入射表面的方向上与所述顶点间隔开第一距离，以及
所述第一距离小于所述下光聚集图案的所述顶表面的最靠近所述相对表面的点与所述顶表面的所述中心之间的距离。
2.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述下光聚集图案中的每个具有比所述导光构件的折射率大的折射率，以及
所述导光构件具有比所述中间层的折射率大的折射率。
3.如权利要求2所述的显示装置，其中，所述上光聚集图案具有与所述中间层的折射率相同的折射率。
4.如权利要求3所述的显示装置，其中，
所述上光聚集层还包括覆盖所述上光聚集图案的保护层，以及
所述保护层具有比所述上光聚集图案的折射率大的折射率。
5.如权利要求1所述的显示装置，其中，
在所述平面图中，所述下光聚集图案的所述顶表面与所述底表面完全重叠，以及
所述下光聚集图案的所述顶表面具有比所述底表面的面积小的面积。
6.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述下光聚集图案中的每个具有截锥形状。
7.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述下光聚集图案中的每个的所述侧表面和所述底表面在它们之间具有50度至90度的角度。
8.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述下光聚集图案中的每个的所述侧表面与所述底表面之间的角度越小，所述上光聚集图案的尺寸越大。
9.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述上光聚集图案之间的距离在从所述相对表面到所述光入射表面的所述方向上越大，所述中间层的厚度越大。
10.如权利要求1所述的显示装置，其中，在所述平面图中，所述下光聚集图案中的每个与所述上光聚集图案完全重叠。
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