CN111061088A - 光单元 - Google Patents

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CN111061088A
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exemplary embodiment
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李栋熙
李栢熙
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Abstract

提供了一种光单元。根据示例性实施例的光单元包括光源和透射并转换从光源发射的光的光学构件，其中，光学构件包括光导件、低折射率层和波长转换层，低折射率层设置在光导件上并且具有比光导件的折射率小的折射率，波长转换层设置在低折射率层上并且包括量子点，并且低折射率层包括金属。

Description

光单元
本申请要求于2018年10月16日提交的第10-2018-0123354号韩国专利申请的优先权和全部权益，该韩国专利申请的内容通过引用全部包含于此。
技术领域
本发明的示例性实施例涉及一种光单元和包括该光单元的显示装置。
背景技术
液晶显示器(“LCD”)包括包含位于两个基底之间的液晶层的显示面板。LCD通过按照像素单元控制液晶层的液晶分子的方向并且调整光的透射率来显示图像。由于LCD的显示面板是非发光元件，故LCD通常包括从液晶面板的背面将光提供至显示面板的光单元。
光单元可包括诸如发光二极管(“LED”)的光源和用于将从光源发射的光均匀地透射到显示面板的光学构件。近来，已经开发了一种用于将量子点应用于光单元的技术。量子点的应用可提供宽色域并且改善色彩再现性。还存在多个优点，诸如高峰值亮度和降低的功耗。
发明内容
示例性实施例提供了一种具有改善的特性的光单元和包括该光单元的显示装置。
根据示例性实施例的光单元包括光源和透射并转换从光源发射的光的光学构件，其中，光学构件包括：光导件；低折射率层，设置在光导件上并且具有比光导件的折射率小的折射率；以及波长转换层，设置在低折射率层上并且包括量子点，并且低折射率层包括金属。
在示例性实施例中，低折射率层的厚度可以是从约30埃到约100埃。
在示例性实施例中，低折射率层可包括银(Ag)、铝(Al)、铜锌(Cu-Zn)合金、铜(Cu)和金(Au)之中的至少一种。
在示例性实施例中，光学构件还可包括设置在低折射率层与波长转换层之间的第一盖层。
在示例性实施例中，第一盖层可包括氮化硅、氧化硅、氧化铝和透明金属氧化物之中的至少一种。
在示例性实施例中，第一盖层可包括氩(Ar)。
在示例性实施例中，开口限定在低折射率层中。
在示例性实施例中，低折射率层可包括多个区域，所述多个区域具有由开口所占据的面积的不同的密度。
在示例性实施例中，光学构件可包括与光源相邻的光入射部和与光入射部分隔开的光面对部，并且由与光入射部相邻的开口所占据的面积可小于由与光面对部相邻的开口所占据的面积。
在示例性实施例中，光学构件可包括与光源相邻的光入射部和与光入射部分隔开的光面对部，并且与光入射部相邻的开口的数量可少于与光面对部相邻的开口的数量。
根据示例性实施例的显示装置包括显示面板和将光供应至显示面板的光单元，其中，光单元包括光源和透射并转换从光源发射的光的光学构件，光学构件包括光导件、低折射率层和波长转换层，低折射率层设置在光导件上并且包括金属，波长转换层设置在低折射率层上并且包括量子点，并且低折射率层的折射率是约0.7或更小。
在示例性实施例中，从光导件入射到低折射率层的光的阈值角度可以是约10度或更小。
根据示例性实施例，可提供具有改善的光学特性的光单元和包括所述光单元的显示装置。示例性实施例可提供具有提高的光发射量和良好的亮度的光单元以及包括所述光单元的显示装置。
附图说明
通过参照附图对本公开的示例性实施例更详细地进行描述，本公开的以上和其他示例性实施例、优点和特征将变得更明显。
图1是示意性地示出显示装置的示例性实施例的视图。
图2是沿图1的线II-II'截取的剖视图。
图3是光学构件的示例性实施例的剖视图。
图4是光学构件的示例性实施例的剖视图。
图5是光学构件的示例性实施例的剖视图。
图6是低折射率层的示例性实施例的俯视平面图。
图7是低折射率层的示例性实施例的俯视平面图。
图8是低折射率层的示例性实施例的俯视平面图。
图9是光量的示例性实施例和比较示例的曲线图。
图10是示出低折射率层的折射率的示例性实施例的曲线图。
图11是示出低折射率层的折射率的示例性实施例的曲线图。
图12是示出透射率的示例性实施例和比较示例的曲线图。
具体实施方式
将在下文中参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。如本领域的技术人员将认识到的，可以以各种不同的方式对描述的实施例进行修改，而完全不脱离本发明的精神或范围。
在描述本发明时，将省略与描述无关的部分。贯穿说明书，同样的附图标号通常表示同样的元件。
此外，为了更好的理解和易于描述，任意地示出在附图中示出的每个构造的尺寸和厚度，但本发明不限于此。在附图中，为了清楚而夸大层、膜、面板、区域等的厚度。在附图中，为了更好的理解和易于描述，夸大一些层和区域的厚度。
将理解的是，当诸如层、膜、区域或基底的元件被称为“在”另一元件“上”时，所述元件可直接在所述另一元件上或者也可存在中间元件。相反地，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。此外，在说明书中，词语“在……上”或“在……上方”意指位于对象部分上或下，并且不必须意指基于重力的方向位于所述对象部分的上侧上。
此外，除非明确相反地描述，否则词语“包括”及变型(诸如“包含”或“含有”)将被理解为意味着包括陈述的元件但不排除任何其他元件。
此外，贯穿本说明书，“在平面图中”意指从顶部观看目标部分的情况，并且“在剖面上”意指从侧面观看目标部分被竖直地截取的剖面的情况。
将理解的是，尽管这里可将术语“第一”、“第二”、“第三”等用于描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离这里的教导的情况下，以下讨论的“第一元件”、“第一组件”、“第一区域”、“第一层”或“第一部分”可被称为第二元件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
这里使用的术语仅是出于描述特定实施例的目的并且不意在限制。如这里所使用的，除非内容另外清楚地进行指示，否则单数形式“一”、“一个”和“所述(该)”以及“至少一个”意在包括复数形式。“或”表示“和/或”。如这里所使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的一个或更多个的任何和所有组合。还将理解的是，当在本说明书中使用术语“包括”、“包含”和/或其变型时，说明存在所陈述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
此外，这里可使用诸如“下”或“底部”和“上”或“顶部”的相对术语来描述如图中示出的一个元件与另一元件的关系。将理解的是，除了图中描绘的方位之外，相对术语还意在包括装置的不同的方位。例如，如果将图中的一个图中的装置翻转，则被描述为在其他元件的“下”侧上的元件将随后被定位在所述其他元件的“上”侧上。根据图的具体方位，示例性术语“下”可因此包括“下”和“上”两种方位。类似地，如果将图中的一个图中的装置翻转，则描述为“在”其他元件“下方”或“之下”的元件将随后被定位“在”所述其他元件“上方”。示例性术语“在……下方”或“在……之下”可因此包括上方和下方两种方位。
为了易于描述，可在这里将诸如“在……之下”、“在……下方”、“下”、“在……上方”、“上”等的空间相对术语用于描述如图中示出的一个元件或特征与另一(其他)元件或特征的关系。将理解的是，除了图中描绘的方位之外，空间相对术语意在包括装置在使用或操作中的不同的方位。例如，如果将图中的装置翻转，则被描述为“在”其他元件或特征“下方”或“之下”的元件将随后被定位为“在”所述其他元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可包括上方和下方两种方位。装置可另外地定位(旋转90度或者在其他方位处)并且相应地解释这里使用的空间相对描述语。
考虑到提及的测量和与特定量的测量相关的误差(即，测量系统的限制)，如这里所使用的“约”或“近似”包括所陈述的值并且意指在由本领域的普通技术人员确定的特定值的偏差的可接受范围之内。例如，“约”可意指在一个或更多个标准偏差之内，或者在所陈述的值的±30％、±20％、±10％、±5％之内。
除非另有定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与由本公开所属的领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还将理解的是，除非在此明确地这样定义，否则术语(诸如在通用词典中定义的术语)应解释为具有与它们在相关领域和本公开的上下文中的含义一致的含义，并且将不以理想化或过于形式化的意义来解释。
这里参照作为理想化的实施例的示意图的剖视图来描述示例性实施例。如此，将预计出现由例如制造技术和/或容差导致的图示的形状的改变。因此，这里描述的实施例不应被解释为限于如这里示出的区域的特定形状，而将包括例如由制造导致的形状的偏差。例如，示出或描述为平坦的区域通常可具有粗糙的和/或非线性的特征。此外，示出的尖角可被倒圆。因此，图中示出的区域在本质上是示意性的并且它们的形状不意在示出区域的精确形状并且不意在限制当前权利要求的范围。
现在，参照图1和图2描述根据示例性实施例的显示装置。图1是示意性地示出根据示例性实施例的显示装置的视图，并且图2是沿图1的线II-II'截取的剖视图。
图1示意性地示出显示装置1的前表面。例如，在示例性实施例中，显示装置1整体上可以是四边形。然而，本发明不限于此，并且在其他示例性实施例中，显示装置1可具有各种其他形状。在显示装置1中，其中显示图像的显示区域DA占据整个区域的大部分，并且非显示区域NA围绕显示区域DA。显示区域DA被称为屏幕，并且非显示区域NA被称为边框。尽管显示装置1和显示区域DA被示出为具有成角度地设置的四个角，但其不限于此，并且角可被倒圆。
图2示出图1中示出的显示装置1的沿线II-II'的方向(即水平方向)截取的剖视图。
参照图2，光源单元24设置在显示装置1的一个侧面边缘处。在显示装置1中，设置有光源单元24的边缘的附近被称为光入射部IA，并且未设置光源24的边缘的附近与光入射部IA相应并且被称为光面对部CA。图2示出了其中光学构件27的一个表面是光入射部IA并且面对所述一个表面的另一表面是光面对部CA的示例性实施例。然而，其不限于此，并且光入射部IA可表示设置有光源单元24的区域的附近，并且光面对部CA可表示与在对面面对所述区域的区域相邻的区域。
光源单元24可设置在显示装置1的至少一个边缘处，但不限于此。
参照图1和图2，显示装置1基本上包括显示面板10和光单元20。显示装置1包括位于显示面板10与光单元20之间的用于将显示面板10固定到光单元20的框架31和32。显示装置1包括顶架40，其中，顶架40在覆盖显示面板10的边缘并且防止显示面板10与光单元20分离的同时保护显示面板10。顶架40可仅设置在显示装置1的定位有光源单元24的边缘处，或者设置为围绕显示装置1的所有边缘。在光单元20的背面处，覆盖用于操作显示装置1的驱动装置、电源等的后盖50被设置。
显示面板10是包括设置在两个透明基底11和12之间的液晶层的液晶面板，在液晶面板上设置开关元件、电极、滤色器等。显示面板10包括设置在基底11和12的各自的表面上的偏振层13和14。显示面板10在驱动装置的控制下控制由光单元20提供并且穿过偏振层13和14以及液晶层的光的透射率以显示图像。
将光提供至显示面板10的光单元20设置在显示面板10下面。光单元20包括底架21、支撑件22、支架23、光源单元24以及反射片26、光学构件27和光学片28。
底架21是其中放置或固定光单元20的构成元件的容器。在示例性实施例中，例如，底架21可在整体上具有诸如矩形托盘的形状。在示例性实施例中，底架21可包括诸如铝、铝合金或镀锌钢片的金属材料。在示性例实施例中，底架21可包括诸如聚碳酸酯的塑料材料。
包括反射片26、光学构件27和光学片28的光学元件设置在底架21上。光源单元24所设置到的支撑件22在与光入射部IA相邻的区域中设置在底架21的基体处。支撑光学构件27的支架23在与光面对部CA相邻的区域中设置在底架21上。
支撑件22是一种用于固定光源单元24并且同时将从光源单元24产生的热量传输到底架21的散热部件。支撑件22可包括具有良好导热性的金属材料以快速地将从光源单元24产生的热量传送到底架21以防止光源单元24过热。例如，在示例性实施例中，可利用铝、铝合金等通过挤压成型来提供支撑件22。
光源单元24包括被设置为沿光入射部IA伸长的基底241和在距离光入射部IA的预定间隔处设置在基底241上的光源242。例如，在示例性实施例中，基底241可以是印刷电路板(“PCB”)，具体地讲，可以是金属芯印刷电路板(“MCPCB”)。基底241可被固定到支撑件22。光源242电连接到基底241的布线，并且接收电力以将电能转换成将被发射的光能。光源242可以是发光二极管(“LED”)封装件，并且LED可发射具有高色纯度的蓝光。在示例性实施例中，例如，蓝光可意指具有约440纳米至约485纳米的波长的光。例如，在示例性实施例中，LED可发射具有约445纳米至450纳米的峰值波长的蓝光。光源242被设置为使得发光表面面对光学构件27。除了LED封装件之外，点光源或线光源可被用作光源242。
光学构件27被用于引导从光源242发射的光并且将所述光透射到显示面板10。光学构件27具有将具有以从光源单元24产生的点光源或线光源的形式的光学分布的光转换成具有以面光源的(即，使光均匀地分布的)形式的光学分布的光的功能。
光学构件27也可转换由光源242发射的光的波长。当从前方观看时，光学构件27可大于显示区域DA，使得光可被提供至显示装置1的整个显示区域DA。
反射片26可设置在光学构件27下面(即，设置在光学构件27与底架21之间)。反射片26反射沿光学构件27向下行进的光并且最终将所述光向显示面板10引导，从而增加光效率。
光学片28可设置在光学构件27上方。光学片28可包括漫射片、棱镜片和保护片之中的至少一个。漫射片被用于散射来自光学构件27的光以使亮度分布均匀(即，使面光源具有均匀的亮度)。棱镜片调整由漫射片漫射的光的行进方向以便与显示面板10垂直。保护片可被用于保护棱镜片的棱镜免于擦划等。保护片也可传播光并且扩宽被棱镜片缩窄的视角。光学片28可以不包括漫射片、棱镜片和保护片中的任何一个，或者光学片28可包括多个这样的片。光学片28还可包括能够通过将被透射或反射的光的偏振分量分离而提高发光效率的反射偏振片。
针对用于稳定地固定显示面板10的框架31和32，与光入射部IA相邻设置的框架31和与光面对部CA相邻设置的框架32在结构上可以是不同的。显示面板10可通过粘合构件T1、T2和T3(诸如，双面胶带)附着到光学构件27和支架23以不被移动。
到此为止，描述了显示装置1的整体构造。现在，将详细地描述根据示例性实施例的显示装置1中的光单元20的光学构件27。即使在下面不存在特别说明时，也可参照先前参照的附图。
图3是根据示例性实施例的光学构件的剖视图。图3示出光源242以及光学构件27以示出光学构件27与光源242之间的关系。
参照图3，光学构件27包括光导件271作为主要构造，以将来自光源242的光提供至显示面板10。光导件271中的与光源242相邻的边缘附近被称为光入射部，并且远离光源242的面对光入射部的边缘附近被称为光面对部。
光学构件27还包括顺序地堆叠在光导件271上的低折射率层273、第一盖层274、波长转换层276、第二盖层277和外覆层278。
光导件271引导从光源242发射的光的路径。光导件271可以是玻璃光导件。玻璃光导件比包括聚甲基丙烯酸甲酯(“PMMA”)的塑料光导件因热和湿气形变小，玻璃光导件具有高强度的优点。
当使用玻璃光导件时，光单元20的设计自由度增加，从而提供更薄的光单元20和显示装置1。例如，在示例性实施例中，光导件271的玻璃材料可以是二氧化硅基玻璃，并且可包括二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)等作为主要成分。在示例性实施例中，光导件271可具有约0.5毫米(mm)至约3mm的厚度，然而，其不限于此。
图案片272设置在光导件271下面，并且具有比光导件271的折射率更小的折射率的低折射率层273设置在光导件271上。附图示出了其中图案片272具有简单平面形状的示例性实施例，然而，其不限于此，并且图案片272可具有包括多个凸起和凹陷的形状。
低折射率层273可包括金属。作为示例，低折射率层273可以是金属薄膜。在示例性实施例中，低折射率层273可包括至少一种金属，并且作为示例，可包括银(Ag)、铝(Al)、铜锌(Gu-Zn)合金、铜(Cu)和金(Au)中的至少一种。在示例性实施例中，作为示例，低折射率层273可包括银(Ag)或铝(Al)。包括在低折射率层273中的金属不限于上述金属。
在示例性实施例中，用于具有约450纳米的光波长的蓝色LED的银(Ag)可具有约0.14的折射率，铝(Al)可具有约0.61的折射率，铜锌合金可具有约1.09的折射率，铜(Cu)可具有约1.31的折射率，并且金(Au)可具有约1.37的折射率。
通过溅射工艺可提供低折射率层273。通过溅射工艺提供的低折射率层273与光导件271的粘合可以是良好的。
当光学构件27包括金属材料的低折射率层273时，由于光学构件27包括导电层，因此能够防止在一些区域中残留或聚积静电并且防止静电流入显示面板。
例如，在示例性实施例中，低折射率层273的厚度可以是约30埃至约100埃。当低折射率层273的厚度小于约30埃时，在形成低折射率层273的工艺中会发生金属絮凝。在形成金属层的工艺中，因为金属在一些区域中聚集，所以会难以提供均匀的低折射率层273。当低折射率层273的厚度大于约100埃时，低折射率层273的透射率会是低的。在示例性实施例中，穿过光导件271的光必须通过低折射率层273被提供至显示面板，并且当低折射率层273的厚度大于约100埃时，因为难以透射到低折射率层273，所以提供至显示面板的光量会减少。
具有折射率差的第一界面设置在低折射率层273与光导件271之间。第一界面与光导件271的光发射表面OS相应，并且用作用于选择性地发射在光导件271中引导的光L1的界面。当在光导件271中引导的光L1进入光发射表面OS中的入射角度大于全反射阈值角度时，光L1从第一界面被全反射并且被返回到光导件271中。当在光导件271中引导的光L2和L3进入光发射表面OS中的入射角度小于全反射阈值角度时，光L2和L3中的至少一些可穿过第一界面并离开光导件271。
作为示例，低折射率层273可包括银(Ag)。在示例性实施例中，薄膜形状的银(Ag)针对具有约450纳米的光波长的蓝色LED可具有约0.14至约0.2的折射率。在示例性实施例中，玻璃材料的光导件271的折射率可以是约1.4至约1.5。当光导件271和低折射率层273具有如上所述的折射率时，从光导件271向低折射率层273入射的光的阈值角度可小于约10度(°)，并且根据示例性实施例，阈值角度可小于约8(°)。当从光导件271向低折射率层273入射的光的入射角度是约10度或更大时可发生全反射，或者例如，当入射角度是约8度或者更大时可发生全反射。因此，从光源242入射到光导件271中的光中的大部分可被全反射。当光导件271与低折射率层273之间的折射率差增大时，阈值角度可更小，并且因此在光导件271之内的被全反射的光的强度可增加。
在光发射表面OS中被全反射的光被图案片272或反射片再次反射为朝向光发射表面OS，并且当相对于光发射表面OS的入射角度小于阈值角度时可离开光导件271。
在示例性实施例中，从光源242向光导件271行进的光中的大部分可被全反射。以这种方式，被全反射的光可通过光发射表面OS向波长转换层276和显示面板入射，使得波长转换层276的发射的光量和亮度可增加。
此外，在与光入射部相邻的光导件271中会发生光泄漏现象，但由于根据示例性实施例的光学构件27具有相当小的阈值角度，因此入射光中的大部分可被全反射，可改善所述部分中的光泄漏现象。
空气层设置在图案片272下方并且具有折射率差的第二界面设置在图案片272与空气层之间。图案片272上的图案调整在光导件271中引导的光L1的反射角度，使得例如被第二界面反射或散射的光L2和L3在第一界面中不被全反射并且至少部分可离开光导件271。在另一示例性实施例中，可省略图案片272，并且可使光导件271的下表面图案化来代替。
因此，入射在光导件271的光入射表面IS上的光L1在光导件271中从光入射部被引导到光面对部，并且通过光导件271的整个光发射表面OS离开。因此，光导件271将具有以由光源242产生的点光源或线光源的形式的光学分布的光转换成具有以面光源的形式的光学分布的光。反射层RL可覆盖光导件271的光面对部的侧表面使得在光导件271中引导的光不穿过光导件271的光面对部的侧表面。
第一盖层274和波长转换层276顺序地设置在低折射率层273上。
第一盖层274可设置在波长转换层276与低折射率层273之间以防止杂质渗透到波长转换层276中。第一盖层274可防止湿气或氧渗透到波长转换层276中。
在示例性实施例中，第一盖层274可包括氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)、氧化铝(AlOx)和透明金属氧化物之中的至少一种。在示例性实施例中，透明金属氧化物可包括诸如氧化铟锌(“IZO”)、氧化铟(InOx)、氧化锌(ZnOx)、氧化锆(ZrOx)、氧化铟锡(“ITO”)、氧化铟镓锌(“IGZO”)、氧化铟锡锌(“ITZO”)、氧化铟锡镓锌(“ITGZO”)等的金属氧化物，但其不限于此。
第一盖层274根据示例性实施例可包括氩(Ar)。可通过用于形成根据示例性实施例的低折射率层273的工艺之后的工艺来提供第一盖层274。在示例性实施例中，工艺气氛可包括用于形成等离子体的惰性气体(例如，氩气)。在这种氩气气氛中，通过溅射处理提供的第一盖层274可包括氩(Ar)。然而，本发明不限于此，并且包括在第一盖层274中的元素的类型可根据在制造工艺中所包括的惰性气体的类型而改变。也就是说，第一盖层274可包括与制造工艺中使用的惰性气体相应的材料。可通过与低折射率层273连续的工艺来制造第一盖层274，因此减少制造时间和成本。
波长转换层276设置在第一盖层274上。可通过在第一盖层274上涂覆组合物来提供波长转换层276，在组合物中，量子点QD分散在分散介质中。
在不影响量子点QD的波长转换性能的情况下，可使用具有低的光吸收率的透明材料(例如环氧树脂、硅树脂、聚苯乙烯、丙烯酸酯等)来作为分散介质。
例如，在示例性实施例中，波长转换层276的量子点QD可包括红色量子点和绿色量子点。例如，在示例性实施例中，红色量子点将蓝光转换成约620纳米至约750纳米的波长的红光。例如，在示例性实施例中，绿色量子点将蓝光转换成约495纳米至约570纳米的波长的绿光。未被转换成红光或绿光的蓝光按照原样穿过波长转换层276。光学构件27可通过经由波长转换层276混合蓝光、红光和绿光来向显示面板提供白光。
第二盖层277设置在波长转换层276上，并且外覆层278设置在第二盖层277上。第二盖层277可包括诸如氮化硅和氧化硅的无机材料，并且外覆层278可包括有机材料。第二盖层277可防止波长转换层276的有机材料与外覆层278的有机材料混合。第二盖层277可阻挡湿气或氧渗透。外覆层278可在整体上保护光学构件27。在另一示例性实施例中，可省略第二盖层277和外覆层278中的至少一个。
接下来，参照图4至图8描述根据示例性实施例的低折射率层。图4是光学构件的示例性实施例的剖视图，图5是光学构件的示例性实施例的剖视图，并且图6、图7和图8分别是低折射率层的示例性实施例的俯视平面图。省略与上述构成元件相同或相似的构成元件的描述，并且主要描述有区别的构造。
首先，参照图4，多个开口OP可限定在根据示例性实施例的低折射率层273中。多个开口OP可针对低折射率层273的整个区域限定有均匀的尺寸和间隔。尺寸和间隔可根据装置而变化。
在示例性实施例中，低折射率层273可包括金属，并且例如，可包括银(Ag)、铝(Al)、铜锌(Cu-Zn)合金、铜(Cu)和金(Au)之中的至少一种。
在示例性实施例中，从光导件271向低折射率层273入射的光的阈值角度可以是约10度(°)或者更小，例如，约8度(°)或者更小。当从光导件271向低折射率层273入射的光的入射角度是约10度或更大时可发生全反射，例如，当入射角度是约8度或更大时可发生全反射。
当低折射率层273包括金属薄膜时，从光源入射的光中的大部分可在根据示例性实施例的光导件271中被全反射。在示例性实施例中，当多个开口OP限定在低折射率层273中时，光L4中的一些可通过开口OP被发射而没有全反射。从光导件271发射的光的量可因此而增加。
第一盖层274设置在低折射率层273上。第一盖层274也可设置在限定在低折射率层273中的开口OP中。第一盖层274可具有填充多个开口OP的形式。
接下来，参照图5，多个开口OP可限定在低折射率层273中。在示例性实施例中，多个开口OP之间的距离可以不同。例如，在示例性实施例中，如图5中所示，与光入射部相邻的开口OP之间的距离可大于与光面对部相邻的开口OP之间的距离。位于光入射部处的多个开口OP与位于光面对部处的多个开口OP相比可相对小。换句话说，位于光入射部中的开口OP的面积的密度可小于位于光面对部中的开口OP的面积的密度。针对相同的面积，在与光入射部相邻的低折射率层273中可限定比与光面对部相邻的低折射率层273的开口OP更少的开口OP。
光入射部与光面对部相比可接收相对大量的入射光。光入射部设置为与光源242相邻，并且大量的光从光源242入射。当与光面对部相邻的开口OP的面积大时，从与光面对部相邻的区域发射的光的量可大于从与光入射部相邻的区域发射的光的量。然而，由于在光入射部处从光源242入射的光的量大，因此即使光未通过开口OP被发射，通过低折射率层273发射的光的量也可以是大的。因此，从光导件273发射的光的量总体上可以是均匀的。
接下来，参照图6，多个开口OP可限定在低折射率层273中。图6示出了其中开口OP在平面图中是圆形的示例性实施例，但其不限于此，并且可使用诸如多边形和椭圆形的任何形状。说明书还示出了其中多个开口OP不规则地布置的示例性实施例，但其不限于此，并且在另一示例性实施例中，多个开口OP可规则地布置。
根据示例，与光入射部相邻的开口OP的数量可少于与光面对部相邻的开口OP的数量。在光入射部中，相同的面积中的开口OP的数量可向光面对部增加。例如，在示例性实施例中，在具有相同的面积的区域A和B中，十二个开口OP可设置在与光入射部相邻地设置的区域A中。例如，在示例性实施例中，三十五个开口OP可设置在与光面对部相邻的区域B中。
换句话说，针对相同的面积，由在低折射率层273中的与光面对部相邻的多个开口OP所占据的平面面积可大于由在低折射率层273中的与光入射部相邻的开口OP所占据的平面面积。
通过与光面对部相邻的多个开口OP发射的光的量可大于通过与光入射部相邻的多个开口OP发射的光的量。然而，由于从光源242入射到光入射部中的光的量大，因此即使光未通过开口OP被发射，通过低折射率层273发射的光的量也可以是大的。从整个光导件271发射的光的量可以是均匀的。
接下来，参照图7，多个开口OP可限定在低折射率层273中。图7示出了其中开口OP在俯视图中是圆形的示例性实施例，但其不限于此，并且可使用诸如多边形和椭圆形的任何形状。
在示例性实施例中，与光入射部相邻的一个开口OP的面积和与光面对部相邻的一个开口OP的面积可以不同。如图7中所示，与光入射部相邻的一个开口OP的平面面积可小于与光面对部相邻的一个开口OP的平面面积。
当与光面对部相邻的一个开口OP的面积相对大时，针对具有相同的面积的区域A'和B'，通过与光面对部相邻的开口OP发射的光的量可大于通过与光入射部相邻的开口OP发射的光的量。
然而，由于从光源242入射到光入射部处的光的量大，因此即使光未通过开口OP被发射，通过低折射率层273发射的光的量也可以是大的。从整个光导件271发射的光的量可以是均匀的。
接下来，参照图8，多个开口OP可限定在低折射率层273中。开口OP可具有从光入射部连续地连接到光面对部的形状。图8示出了其中开口OP包括在俯视图中沿斜线方向延伸的边缘的优选的实施例，但其不限于此。
在示例性实施例中，由与光入射部相邻的开口OP所占据的面积和由与光面对部相邻的开口OP所占据的面积可以不同。如图8中所示，针对指示相同的面积的区域A”和B”，由与光入射部相邻的开口OP所占据的平面面积可小于由与光面对部相邻的开口OP所占据的平面面积。在光入射部中，由开口OP所占据的面积可向光面对部增加。
如果与光面对部相邻的开口OP的面积大，则通过与光面对部相邻的开口OP发射的光的量大于通过被定位为与光入射部相邻的开口OP发射的光的量。然而，由于从光源242入射到光入射部处的光的量大，因此即使光未通过开口OP被发射，通过低折射率层273发射的光的量也可以是大的。从整个光导件271发射的光的量可以是均匀的。
接下来，参照图9至图12描述示例性实施例和比较示例。图9是光量的示例性实施例和比较示例的曲线图，图10是示出低折射率层的折射率的示例性实施例的曲线图，图11是示出低折射率层的折射率的示例性实施例的曲线图，并且图12是示出透射率的示例性实施例和比较示例的曲线图。
首先，参照图9描述根据示例性实施例和比较示例的光发射量。示例性实施例涉及包括如上所述的包括银(Ag)的低折射率层(0.2的折射率)和玻璃材料的光导件(1.49的折射率)的光学构件，比较示例1涉及包括与低折射率层设置在相同的位置处的空气层(1的折射率)和玻璃材料的光导件(1.49的折射率)的光学构件，并且比较示例2涉及包括包含有机材料的低折射率层(1.25的折射率)和玻璃材料的光导件(1.49的折射率)的光学构件。
在示例性实施例的情况下，阈值角度是约8度，在比较示例1的情况下，阈值角度是约42度，并且在比较示例2的情况下，阈值角度是约57度。在示例性实施例的情况下，其中光能够被全反射并在光导件之内被引导的范围是从8度到172度，在比较示例1的情况下，范围是从42度到138度，并且在比较示例2的情况下，范围是从57度到123度。由于被全反射的光被图案片或反射片反射并且最终被提供至波长转换层，因此随着全反射的光量增加，被提供至波长转换层的光量可增加。
在图9的曲线图中示出了针对示例性实施例、比较示例1和比较示例2的可引导角度范围，并且可确认的是，与比较示例1和比较示例2相比，在示例性实施例中最终通过全反射而被发射的光的量相当高。示例性实施例的情况可将相当大量的光提供至波长转换层。
接下来，参照图10，在根据示例性实施例的包括银(Ag)的低折射率层的情况下，可确认的是，低折射率层在380纳米至780纳米的波长范围内具有与约0.2相应的折射率。比较而言，在包括ITO的比较示例的情况下，在380纳米至780纳米的波长范围内出现约1.6至约2的折射率。也就是说，确认的是，包括诸如银(Ag)的金属的低折射率层在宽波长范围内具有相当低的折射率。
此外，参照图11，确认的是，具有50埃的厚度并且包括银(Ag)的低折射率层和具有1000埃的厚度并且包括银(Ag)的低折射率层在480纳米的波长范围内具有在约0.1与0.15之间的折射率。与示例性实施例相似，当低折射率层包括银(Ag)时，确认的是，低折射率层具有相当低的折射率。具体地讲，确认的是，低折射率层在由LED提供的光波长范围内具有相当低的折射率。
参照图12，示例性实施例1包括30埃厚度的银(Ag)薄膜，示例性实施例2包括40埃厚度的银薄膜，示例性实施例3包括50埃厚度的银薄膜，示例性实施例4包括50埃厚度的银薄膜，并且比较示例1和比较示例2分别包括500埃厚度的ITO薄膜。
可确认的是，示例性实施例1至示例性实施例4针对约480纳米波长范围的蓝光具有比ITO薄膜更高的透射率。根据示例性实施例，即使低折射率层包括金属，确认的是，当厚度足够小时，足以透射蓝光。
虽然已经结合目前被认为是实际的示例性实施例的内容描述了本发明，但将理解的是，本发明不限于公开的实施例，但相反地，意在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围之内的各种修改和等同布置。

Claims (10)

1.一种光单元，所述光单元包括：
光源和透射并转换从所述光源发射的光的光学构件，所述光学构件包括：
光导件；
低折射率层，设置在所述光导件上并且具有比所述光导件的折射率小的折射率；以及
波长转换层，设置在所述低折射率层上并且包括量子点，
其中，所述低折射率层包括金属。
2.如权利要求1所述的光单元，其中
所述低折射率层的厚度是30埃至100埃。
3.如权利要求1所述的光单元，其中
所述低折射率层包括银、铝、铜锌合金、铜和金之中的至少一种。
4.如权利要求1所述的光单元，其中
所述光学构件还包括设置在所述低折射率层与所述波长转换层之间的第一盖层。
5.如权利要求4所述的光单元，其中
所述第一盖层包括氮化硅、氧化硅、氧化铝和透明金属氧化物之中的至少一种。
6.如权利要求4所述的光单元，其中
所述第一盖层包括氩。
7.如权利要求1所述的光单元，其中
开口限定在所述低折射率层中。
8.如权利要求7所述的光单元，其中
所述低折射率层包括多个区域，所述多个区域具有由所述开口所占据的面积的不同的密度。
9.如权利要求7所述的光单元，其中
所述光学构件包括与所述光源相邻的光入射部和与所述光入射部分隔开的光面对部，并且
由与所述光入射部相邻的开口所占据的面积小于由与所述光面对部相邻的开口所占据的面积。
10.如权利要求7所述的光单元，其中
所述光学构件包括与所述光源相邻的光入射部和与所述光入射部分隔开的光面对部，并且
与所述光入射部相邻的开口的数量少于与所述光面对部相邻的开口的数量。
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