KR102060793B1

KR102060793B1 - 표시 장치

Info

Publication number: KR102060793B1
Application number: KR1020130043119A
Authority: KR
Inventors: 남중건; 타카쿠와 아츠시; 조국래; 이대영; 장대환
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2013-04-18
Filing date: 2013-04-18
Publication date: 2020-02-12
Also published as: KR20140125921A; US20140313455A1; US9423646B2

Abstract

표시 장치는 출력광을 출력하는 백라이트 어셈블리 및 상기 출력광을 제공받아 영상을 표시하는 표시패널을 포함한다. 상기 표시패널은 제1 기판, 제2 기판, 액정층, 편광판, 제1 광학 부재 및 제2 광학 부재를 포함한다. 상기 제1 기판에는 화소 영역 및 상기 화소 영역에 인접한 비화소 영역이 정의되고, 상기 액정층은 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재된다. 상기 편광판은 각각이 일 방향으로 연장되어 서로 이격되는 격자 편광층들을 포함하고, 상기 편광판은 상기 제1 기판 및 상기 액정층 사이에 배치되어 상기 출력광이 진동하는 방향에 따라 상기 출력광을 투과시키거나 반사한다. 상기 제1 광학 부재는 상기 제1 기판 및 상기 편광판 사이에 배치되어 상기 비화소 영역 측으로 진행하는 상기 출력광을 굴절시킨다. 상기 제2 광학 부재는 상기 제1 광학 부재 및 상기 편광판 사이에 배치되어 상기 제1 광학 부재에 의해 굴절된 상기 광을 상기 화소 영역 측으로 굴절시킨다.

Description

표시 장치{DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 격자 편광층들을 갖는 편광판을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.

액정표시장치와 같이 자체적으로 광을 발생하지 않는 표시패널을 포함하는 표시장치는 그 구성요소로 백라이트 어셈블리를 포함하고, 상기 표시패널은 상기 백라이트 어셈블리로부터 출력되는 광을 이용하여 영상을 표시한다. 상기 표시패널은 다수의 화소들이 형성된 표시기판, 상기 표시기판과 대향하는 대향기판, 상기 표시기판과 상기 대향기판 사이에 개재되는 액정층, 및 상기 백라이트 어셈블리로부터 출력된 광을 편광하는 편광판들을 포함할 수 있다.

한편, 최근에 편광판을 와이어 그리드 편광자(wire grid polarizer, WGP)로 구현하는 방법이 제안되고 있다. 상기 와이어 그리드 편광자는 금속과 같이 광을 반사하는 물질을 포함하는 다수의 격자 편광층들을 포함할 수 있다. 상기 다수의 격자 편광층들은 각각은 일 방향으로 연장될 수 있고, 상기 다수의 격자 편광층들은 피치를 두고 서로 이격되어 상기 일 방향과 수직인 방향으로 배열되어 광이 진동하는 방향에 따라 상기 광을 투과시키거나 반사할 수 있다.

상기 와이어 그리드 편광자는 상기 표시패널에 내장된 형태로 형성될 수 있으므로, 상기 표시패널의 표면에 접착되는 접착식 편광판 보다 상기 표시패널에 보다, 용이하게 형성될 수 있다. 또한, 상기 와이어 그리드 편광자를 투과하지 못하는 광은 상기 와이어 그리드 편광자에 의해 반사되므로, 상기 반사된 광을 상기 와이어 그리드 편광자 측으로 다시 반사시키는 경우에, 상기 백라이트 어셈블리로부터 발생된 광의 이용 효율이 보다 향상될 수 있다.

본 발명의 목적은 백라이트 어셈블리로부터 발생되는 광의 이용 효율이 향상된 표시 장치를 제공하는 데 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시 장치는 출력광을 출력하는 백라이트 어셈블리 및 상기 출력광을 제공받아 영상을 표시하는 표시패널을 포함한다.

또한, 상기 표시패널은 제1 기판, 제2 기판, 액정층, 편광판, 제1 광학 부재 및 제2 광학 부재를 포함한다. 상기 제1 기판에는 화소 영역 및 상기 화소 영역에 인접한 비화소 영역이 정의되고, 상기 제2 기판은 상기 제1 기판과 마주하고, 상기 액정층은 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재된다. 상기 편광판은 각각이 일 방향으로 연장되어 서로 이격되는 격자 편광층들을 포함하고, 상기 편광판은 상기 제1 기판 및 상기 액정층 사이에 배치되어 상기 출력광이 진동하는 방향에 따라 상기 출력광을 투과시키거나 반사한다.

상기 제1 광학 부재는 상기 제1 기판 및 상기 편광판 사이에 배치되고, 상기 제1 광학 부재는 상기 비화소 영역 측으로 진행하는 상기 출력광을 굴절시킨다. 상기 제2 광학 부재는 상기 제1 광학 부재 및 상기 편광판 사이에 배치되고, 상기 제2 광학 부재는 상기 제1 광학 부재에 의해 굴절된 상기 광을 상기 화소 영역 측으로 굴절시킨다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 비화소 영역 측으로 진행하는 출력광이 제1 및 제2 광학부재들에 의해 그 진행 방향이 화소 영역 측으로 변경될 수 있고, 그 결과, 상기 화소 영역 측으로 그 진행 방향이 변경된 출력광은 표시 패널이 영상을 표시하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 백라이트 어셈블리로부터 출력되는 출력광의 이용 효율이 향상될 수 있다.

또한, 상기 제1 및 제2 광학 부재들에 의해 그 진행 방향이 화소 영역 측으로 변경된 출력광은 기판의 법선 방향과 대략적으로 나란하게 진행할 수 있으므로, 상기 화소 영역을 통해 출사되는 출력광에 의해 표시패널의 정면 휘도가 향상될 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 표시 패널의 일부를 확대한 평면도이다.
도 2b는 도 1에 도시된 I-I`을 따라 절취된 부분을 나타내는 단면도이다.
도 3 내지 도 17들 각각은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치가 갖는 표시패널의 단면도이다.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 살펴보기로 한다. 상기한 본 발명의 목적, 특징 및 효과는 도면과 관련된 실시예들을 통해서 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 다만, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고, 다양한 형태로 응용되어 변형될 수도 있다. 오히려 후술될 본 발명의 실시예들은 본 발명에 의해 개시된 기술 사상을 보다 명확히 하고, 나아가 본 발명이 속하는 분야에서 평균적인 지식을 가진 당업자에게 본 발명의 기술 사상이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명의 범위가 후술될 실시예들에 의해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다. 한편, 하기 실시예와 도면 상에 동일한 참조 번호들은 동일한 구성 요소를 나타낸다.

또한, 본 명세서에서 `제1`, `제2` 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 `위에` 또는 `상에` 있다고 할 때, 다른 부분 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(600)의 분해 사시도이다.

도 1을 참조하면, 표시 장치(600)는 백라이트 어셈블리(500) 및 표시패널(300)을 포함하고, 상기 백라이트 어셈블리(500)는 상기 표시패널(300) 측으로 광을 출력하고, 상기 표시패널(300)은 상기 광을 제공받아 영상을 표시한다.

본 발명은 상기 백라이트 어셈블리(500)의 구조에 한정되지 않고, 상기 백라이트 어셈블리(500)는 비자발광형 표시장치에 일반적으로 적용될 수 있는 구조를 가질 수 있다. 이하, 이 실시예에 따른 상기 백라이트 어셈블리(500)의 구조를 설명하면 다음과 같다.

상기 백라이트 어셈블리(500)는 수납용기(580), 발광 유닛(80), 반사판(570), 도광판(550), 몰드 프레임(530), 다수의 시트들(540), 및 커버 부재(510)를 포함한다. 상기 수납용기(580)는 바닥부(585) 및 상기 바닥부(585)로부터 연장된 다수의 측벽들(581)을 구비하여 수납 공간을 제공하고, 상기 수납공간에 상기 발광 유닛(80), 상기 반사판(570), 상기 도광판(550) 및 상기 다수의 시트들(540)이 수납된다.

이 실시예에서는, 상기 발광 유닛(80)은 인쇄회로기판(PB) 및 상기 인쇄회로기판(PB) 위에 실장되는 다수의 발광다이오드 패키지들(LG)을 포함할 수 있다. 상기 발광 유닛(80)은 상기 도광판(550)의 일 측면에 인접하여 배치될 수 있고, 이에 따라, 상기 다수의 발광다이오드 패키지들(LG)로부터 발생되는 광은 상기 도광판(550)의 상기 일 측면을 통해 상기 도광판(550) 측으로 입사될 수 있다.

상기 도광판(550)은 상기 발광 유닛(80)으로부터 광을 제공받아 상기 광을 상기 표시패널(300) 측으로 가이드 한다. 상기 도광판(550)은 표면에 배치되어 요철 형상을 갖는 도광 패턴들(미도시)을 포함할 수 있고, 상기 도광판(550)은 상기 도광 패턴들을 이용하여 상기 도광판(500)의 내측에 입사된 광을 상기 도광판(500)의 외측으로 출사시킬 수 있다.

상기 반사판(570)은 알루미늄과 같은 광을 반사하는 물질을 포함하여 상기 바닥부(585) 및 상기 도광판(550) 사이에 배치된다. 따라서, 상기 발광 유닛(80)으로부터 발생되어 상기 도광판(550) 측으로 입사되지 못한 광은 상기 반사판(570)에서 반사될 수 있고, 상기 반사판(570)에서 반사된 상기 광은 상기 도광판(550) 측으로 입사될 수 있다.

상기 다수의 시트들(540)은 상기 도광판(550) 위에 배치되고, 상기 다수의 시트들(540)은 광의 경로를 조절하는 광학 시트들과 같은 다양한 시트들을 포함할 수 있다. 이 실시예에서는, 상기 다수의 시트들(540)은 확산시트(545), 프리즘 시트(543) 및 보호 시트(541)를 포함할 수 있고, 이 경우에, 상기 확산 시트(545)는 렌티큘러 패턴을 포함하여 상기 도광판(550)으로부터 출사된 광을 확산시킬 수 있고, 상기 프리즘 시트(543)는 프리즘 패턴을 포함하여 상기 표시패널(300)의 정면 휘도를 향상시킬 수 있고, 상기 보호 시트(541)는 상기 표시패널(300) 및 상기 프리즘 시트(543)를 보호할 수 있다.

상기 몰드 프레임(530)은 상기 수납 용기(580)와 결합되어 상기 도광판(550) 및 상기 다수의 시트들(540)를 지지한다. 상기 커버 부재(510)는 상기 표시 패널(300)의 표시 영역이 노출되도록 그 일부가 개구되고, 상기 커버 부재(510)는 상기 표시패널(300)의 에지를 커버하여 상기 수납 용기(580)와 결합된다.

이 실시예에서는, 상기 표시패널(300)은 액정표시패널일 수 있고, 이 경우에, 상기 표시 패널(300)은 표시기판(100), 상기 표시기판(100)과 마주하는 대향기판(200) 및 상기 표시기판(100)과 상기 대향기판(200) 사이에 개재되는 액정층(도 2b의 LC)을 포함할 수 있다. 이하, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 상기 표시패널(300)의 구조에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2a는 도 1에 도시된 표시 패널(300)의 일부를 확대한 평면도이고, 도 2b는 도 1에 도시된 I-I`을 따라 절취된 부분을 나타내는 단면도이다. 도 2a에서는 상기 표시패널(300)의 표시기판(100)의 구성 요소들이 주로 도시된다.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 표시 패널(300)은 표시기판(100) 및 대향기판(200)을 포함하고, 상기 표시 기판(100)은 상기 대향 기판(200) 보다 백라이트 어셈블리(500)에 인접한다. 따라서, 상기 백라이트 어셈블리(500)로부터 출력된 출력광(ET1, ET2)은 상기 표시 기판(100) 및 상기 대향 기판(200)을 순차적으로 투과하여 외부로 출사된다.

상기 표시기판(100)은 제1 기판(S1)을 포함한다. 이 실시예에서는 상기 제1 기판(S1)은 유리 기판과 같은 광 투과도를 갖는 절연 기판일 수 있고, 다른 실시예에서는 상기 제1 기판(S1)은 투명한 플라스틱 기판과 같이 광 투과도 및 가요성을 갖는 기판일 수도 있다. 상기 제1 기판(S1)에는 다수의 화소 영역들 및 다수의 비화소 영역들이 정의되나, 도 2a 및 도 2b에서는 상기 다수의 화소 영역들 중 제1 내지 제3 화소 영역들(PA1, PA2, PA3)이 그 예로 도시되고, 상기 다수의 비화소 영역들 중 제1 및 제2 비화소 영역들(N-PA1, N-PA2)이 그 예로 도시된다.

상기 제1 기판(S1) 위에는 다수의 게이트 라인들(GL), 다수의 데이터 라인들(DL), 제1 내지 제3 박막 트랜지스터들(TR1, TR2, TR3), 제1 내지 제3 화소 전극들(PE1, PE2, PE3), 다수의 제1 광학 부재들(L1), 다수의 제2 광학 부재들(L2), 및 제1 편광판(10)이 배치된다.

상기 다수의 게이트 라인들(GL)은 상기 다수의 데이터 라인들(DL)과 절연되어 상기 제1 기판(S1) 위에 배치되고, 이 실시예에서는 상기 다수의 게이트 라인들(GL) 및 상기 다수의 데이터 라인들(DL)은 평면상에서 서로 교차될 수 있다. 상기 다수의 게이트 라인들(GL) 각각은 게이트 신호를 전송하고, 상기 다수의 데이터 라인들(DL) 각각은 데이터 신호를 전송한다.

상기 제1 내지 제3 박막 트랜지스터들(TR1, TR2, TR3) 및 상기 제1 내지 제3 화소 전극들(PE1, PE2, PE3)은 서로 일대일 대응하여 전기적으로 연결된다. 상기 제1 내지 제3 박막 트랜지스터들(TR1, TR2, TR3) 중 제1 박막 트랜지스터(TR1)의 구조를 예로 들어 설명하고, 상기 제1 내지 제3 화소 전극들(PE1, PE2, PE3) 중 제1 화소 전극(PE1)의 구조를 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

상기 제1 박막 트랜지스터(TR1)는 게이트 전극(GE), 액티브 패턴(AP), 소오스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 포함한다. 상기 게이트 전극(GE)은 상기 다수의 게이트 라인들(GL) 중 어느 하나와 전기적으로 연결되어 상기 게이트 신호를 제공받는다. 상기 액티브 패턴(AP)은 반도체 물질을 포함하여 제1 절연막(21)을 사이에 두고 상기 게이트 전극(GE) 위에 구비된다.

이 실시예에서는, 상기 액티브 패턴(AP)은 비정질 실리콘 및 결정질 실리콘과 같은 반도체 물질을 포함할 수 있다. 하지만, 본 발명이 상기 반도체 물질의 종류에 한정되지는 않는다. 예를 들면, 다른 실시예에서는 상기 액티브 패턴(AP)은 IGZO, ZnO, SnO₂, In₂O₃, Zn₂SnO₄, Ge₂O₃ 및 HfO₂와 같은 산화물 반도체(oxide semiconductor)를 포함할 수도 있고, GsAs, GaP 및 InP와 같은 화합물 반도체(compound semiconductor)를 포함할 수도 있다.

상기 소오스 전극(SE)은 상기 데이터 라인들(DL) 중 어느 하나와 전기적으로 연결되어 상기 데이터 신호를 제공받고, 상기 소오스 전극(SE)은 상기 액티브 패턴(AP) 위에 배치된다. 또한, 상기 드레인 전극(DE)은 상기 소오스 전극(SE)과 이격되어 상기 액티브 패턴(AP) 위에 배치된다.

제2 절연막(22)은 상기 박막 트랜지스터(TR)을 커버하고, 상기 제2 절연막(22) 위에 제3 절연막(23)이 배치된다. 도면에서 도시되지 않았으나, 상기 제2 절연막(22) 및 상기 제3 절연막(23)을 관통하는 콘택홀이 형성되고, 상기 제1 화소 전극(PE1)은 상기 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극(DE)과 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 상기 게이트 전극(GE)에 상기 게이트 신호가 인가되어 상기 제1 박막 트랜지스터(TR1)가 턴-온 되면, 상기 데이터 신호는 상기 소오스 전극(SE), 상기 액티브 패턴(AP) 및 상기 드레인 전극(DE)을 통해 상기 제1 화소 전극(PE1) 측으로 제공될 수 있다.

상기 제1 편광판(10) 및 상기 제1 기판(S1) 사이에는 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1), 보조막(30) 및 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2)이 배치된다. 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1)은 상기 제1 기판(S1) 및 상기 보조막(30) 사이에 위치하고, 상기 보조막(30)은 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1) 및 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2) 사이에 위치하고, 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2)은 상기 제1 보조막(30) 및 상기 제1 편광판(10) 사이에 위치한다. 또한, 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1) 및 다수의 제2 광학 부재들(L2)은 상기 보조막(30)을 사이에 두고 서로 교대로 배열된다.

이 실시예에서, 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1) 각각은 상기 제1 편광판(10)을 향해 돌출된 렌즈 형상을 가질 수 있고, 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2) 각각은 상기 제1 기판(S1)을 향해 돌출된 렌즈 형상을 가질 수 있다. 다른 실시예에서는, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1) 각각은 상기 제1 기판(S1)을 향해 돌출된 렌즈 형상을 가질 수도 있고, 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2) 각각은 상기 제1 편광판(10)을 향해 돌출된 형상을 가질 수도 있다.

상기 보조막(30)은 실리콘 산화물과 같이 광 투과도가 우수한 재료를 포함할 수 있고, 단면상에서 상기 보조막(30)의 하부 표면은 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1)의 표면과 대응하는 곡면을 가질 수 있고, 상기 보조막(30)의 상부 표면은 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2)과 대응하는 곡면을 가질 수 있다.

이하, 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1) 중 상기 제1 화소 영역(PA1), 상기 제1 비화소 영역(N-PA1) 및 제3 화소 영역(PA3)에 위치한 제1 광학 부재(L1)의 구조를 예를 들어 설명하고, 상기 다수의 제2 광학부재들(L2) 중 상기 제1 비화소 영역(N-PA1), 상기 제1 화소 영역(PA1) 및 상기 제2 비화소 영역(N-PA2)에 위치한 제2 광학 부재(L2)의 구조를 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

앞서 상술한 바와 같이, 상기 제1 및 제2 광학 부재들(L1, L2) 각각이 렌즈의 형상을 갖는 경우에, 상기 제1 및 제2 광학 부재들(L1, L2) 각각의 두께는 에지로부터 중앙으로 갈수록 증가한다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 광학 부재들(L1, L2) 각각의 중앙과 가까운 부분의 두께를 제2 두께(T2)로 정의하고, 상기 제1 및 제2 광학 부재들(L1, L2) 각각의 에지와 가까운 부분의 두께를 제1 두께(T1)로 정의하면, 상기 제2 두께(T2)는 상기 제1 두께(T1) 보다 크다.

상기 제1 광학 부재(L1)는 제1 굴절면(S1)을 갖고, 단면상에서 상기 제1 굴절면(S1)은 상기 제1 화소 영역(PA1), 상기 제1 비화소 영역(N-PA1) 및 상기 제3 화소 영역(PA3)을 따라 연장될 수 있다. 따라서, 상기 제1 광학 부재(L1)는 상기 제1 화소 영역(PA1)과 상기 제1 비화소 영역(N-PA2) 간의 경계 및 상기 제1 비화소 영역(N-PA1)과 상기 제3 화소 영역(PA3) 간의 경계와 중첩된다.

상기 제2 광학 부재(L2)는 제2 굴절면(S2)을 갖고, 단면상에서 상기 제2 굴절면(S2)은 상기 제1 비화소 영역(N-PA1), 상기 제1 화소 영역(PA1) 및 상기 제2 비화소 영역(N-PA2)을 따라 연장될 수 있다. 따라서, 상기 제2 광학 부재(L2)는 상기 제1 비화소 영역(N-PA1)과 상기 제1 화소 영역(PA1) 간의 경계 및 상기 제1 화소 영역(PA1)과 상기 제2 비화소 영역(N-PA2) 간의 경계와 중첩된다.

이 실시예에서는, 상기 제1 굴절면(S1)의 곡률은 상기 제2 굴절면(S2)의 곡률과 상이할 수 있다. 하지만, 본 발명이 상기 제1 및 제2 굴절면들(S1, S2)의 곡률에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시예에서는 상기 제1 굴절면(S1)의 곡률은 상기 제2 굴절면(S2)의 곡률과 동일할 수도 있다.

한편, 일반적으로 광이 제1 굴절률을 갖는 제1 매질로부터 상기 제1 굴절률보다 큰 제2 굴절률을 갖는 제2 매질을 투과할 때, 상기 제1 매질 및 상기 제2 매질의 경계면에서 상기 광에 대해 굴절 현상이 발생되고, 상기 경계면이 오목 렌즈의 굴절면의 형상을 갖는 경우에 상기 광은 상기 굴절 현상에 의해 분산되고, 상기 경계면이 볼록 렌즈의 굴절면의 형상을 갖는 경우에 상기 광은 상기 굴절 현상에 의해 집광된다.

따라서, 상기 출력광(ET1, ET2) 중 상기 제1 비화소 영역(N-PA1)을 향해 진행하는 광 성분을 제1 출력광(ET1)으로 정의하고, 상기 보조막(30)의 굴절률이 상기 제1 광학 부재(L1)의 굴절률보다 큰 경우에, 상기 제1 굴절면(S1)은 상기 오목 렌즈의 굴절면의 형상을 가지므로 상기 제1 굴절면(S1)은 상기 오목 렌즈의 굴절면으로 작용한다. 그 결과, 상기 제1 출력광(ET1)은 상기 제1 굴절면(S1)에 의해 분산되는 제1 굴절광(RT1)이 되고, 상기 제1 굴절광(RT1)은 상기 제1 기판(S1)의 법선 방향을 기준으로 시계 방향으로 제1 예각(a1)만큼 회전된 방향으로 진행한다.

또한, 일반적으로 광이 제1 굴절률을 갖는 제1 매질로부터 상기 제1 굴절률보다 작은 제2 굴절률을 갖는 제2 매질로 투과할 때, 상기 제1 매질 및 상기 제2 매질의 경계면에서 상기 광에 대해 굴절 현상이 발생되고, 상기 경계면이 오목 렌즈의 굴절면의 형상을 갖는 경우에 상기 광은 상기 굴절 현상에 의해 집광되고, 상기 경계면이 볼록 렌즈의 굴절면의 형상을 갖는 경우에 상기 광은 상기 굴절 현상에 의해 분산된다.

따라서, 상기 보조막(30)의 굴절률이 상기 제2 광학 부재(L2)의 굴절률보다 큰 경우에, 상기 제2 굴절면(S2)은 볼록 렌즈의 굴절면 형상을 가지므로 상기 제2 굴절면(S2)은 상기 오목 렌즈의 굴절면으로 작용한다. 그 결과, 상기 제1 굴절광(RT1)은 상기 제2 굴절면(S2)에 의해 분산되어 제2 굴절광(RT2)이 되고, 상기 제2 굴절광(RT2)은 상기 제1 굴절광(RT1)이 진행하는 방향을 기준으로 시계 반대 방향으로 제2 각도(a2)만큼 회전된 방향으로 진행한다.

상술한 내용을 종합하면, 상기 제1 출력광(ET1)이 상기 제1 굴절면(S1)에 굴절되기 이전에는 상기 제1 비화소 영역(N-PA1)을 향해 상기 법선 방향으로 진행하나, 상기 제1 출력광(ET1)이 상기 제1 굴절면(S1)에서 굴절된 이후에 상기 제1 굴절광(RT1)은 상기 제1 화소 영역(PA1)을 향해 상기 법선 방향에 경사진 방향으로 진행한다. 또한, 도 2b에 도시된 바와 같이 상기 제1 및 제2 광학 렌즈들(L1, L2)이 위치하여 상기 제1 각도(a1) 및 상기 제2 각도(a2)가 대략적으로 일치하는 경우에, 상기 제2 굴절광(RT2)은 상기 제1 화소 영역(PA1)을 향해 대략적으로 상기 법선 방향으로 진행할 수 있다.

본 발명의 실시예와 달리 상기 표시 기판(100)이 상기 제1 광학부재(L1) 및 상기 제2 광학 부재(L2)를 포함하지 않는 경우에, 상기 제1 출력광(ET1)은 상기 제1 비화소 영역(N-PA1)을 향해 진행하여 상기 표시 패널(300)이 영상을 표시하는 데 사용될 수 없다. 하지만, 본 발명의 실시예에서는 상기 제1 출력광(ET1)의 진행 방향은 상기 제1 및 제2 광학부재들(L1, L2)에 의해 상기 제1 화소 영역(PA1) 측으로 변경되어 상기 표시 패널(300)이 영상을 표시하는 데 사용될 수 있고, 그 결과, 상기 백라이트 어셈블리(500)로부터 출력되는 광의 이용 효율이 향상될 수 있다. 게다가, 상기 제2 굴절광(RT2)은 상기 법선 방향과 나란한 방향으로 진행하여 상기 제1 화소 영역(PA1)을 통해 외부로 출사되므로, 상기 제1 화소 영역(PA1)의 정면 휘도가 향상될 수 있다.

한편, 제2 출력광(ET2)은 상기 제1 광학부재(L1) 및 이와 인접한 다른 제1 광학 부재(L1) 사이를 투과한 이후에, 상기 제2 광학 부재(L2)의 중심을 투과하므로 상기 제2 출력광(ET2)의 진행 방향은 변경되지 않는다. 따라서, 상기 제2 출력광(ET2)의 진행 방향은 상기 법선 방향과 나란한 방향으로 유지될 수 있다.

상기 제1 편광판(10)은 층간 절연막(20)을 사이에 두고 상기 제1 내지 제3 박막 트랜지스터들(TR1, TR2, TR3) 및 상기 제1 내지 제3 화소 전극들(PE1, PE2, PE3)과 대향한다. 또한, 상기 제1 편광판(10)은 상기 제1 기판(S1) 및 상기 액정층(LC) 사이에 배치되어 상기 백라이트 어셈블리(500)로부터 출력되어 상기 액정층(LC)을 향해 진행하는 광을 편광한다.

이 실시예에서는, 상기 제1 편광판(10)은 금속과 같이 광을 반사하는 물질을 포함하는 다수의 격자 편광층들(15)을 포함할 수 있고, 이 경우에, 상기 제1 편광판(10)은 상기 제1 편광판(10)에 도달되는 광 성분이 진동하는 방향에 따라 상기 광 성분을 투과시키거나 반사한다. 상기 다수의 격자 편광층들(15)은 각각은 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있고, 상기 다수의 격자 편광층들(15)은 피치를 두고 서로 이격되어 제2 방향(D2) 배열될 수 있다. 이 경우에, 상기 피치가 상기 광 성분의 파장보다 작은 경우에, 상기 다수의 격자 편광층들(15)은 상기 광 성분이 진동하는 방향에 따라 상기 광 성분을 편광시키거나 반사시키는, 소위, 와이어 그리드 편광자(wire grid polarizer)로 작용할 수 있다.

상기 대향 기판(200)은 제2 기판(S2), 공통 전극(CE), 차광층(BM), 컬러 필터(CF) 및 제2 편광판(210)을 포함한다. 상기 제2 기판(S2)은 상기 제1 기판(S1)과 마찬가지로 유리기판 및 플라스틱 기판과 같은 투명한 기판일 수 있다. 상기 공통 전극(CE)은 상기 제2 기판(S2) 위에 배치되고, 상기 공통 전극(CE)은 액정층(LC)을 사이에 두고 상기 제1 내지 제3 화소 전극들(PE1, PE2, PE3)과 대향하여 상기 액정층(LC)의 액정분자들의 방향자를 제어하는 전계를 형성한다.

상기 차광층(BM)은 상기 제1 및 제2 비화소 영역들(N-PA1, N-PA2) 각각에 대응하여 상기 제2 기판(S2) 위에 배치되고, 상기 컬러 필터(CF)는 상기 제1 내지 제3 화소 영역들(PA1, PA2, PA3) 각각에 대응하여 상기 제2 기판(S2) 위에 배치되어 상기 백라이트 어셈블리(500)로부터 출력되어 상기 액정층(LC)을 투과한 광을 컬러 광으로 필터링한다.

이 실시예에서는, 상기 제2 편광판(210)은 상기 제2 기판(S2)의 표면에 부착되어 상기 액정층(LC)을 투과한 광을 편광할 수 있다. 하지만, 본 발명이 상기 제2 편광판(210)의 구조에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 다른 실시예에서는, 상기 제2 편광판(210)은 상기 제1 편광판(10)과 같이 상기 와이어 그리드 편광자로 구현될 수도 있다.

도 3 내지 도 17들 각각은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치가 갖는 표시패널의 단면도이다. 도 3 내지 도 17들을 설명함에 있어서, 앞서 도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략된다.

도 3을 참조하면, 표시패널(301)은 표시기판(101) 및 대향기판(200)을 포함하고, 상기 표시기판(101)은 다수의 제1 광학 부재들(L1_1), 보조막(31) 및 다수의 제2 광학 부재들(L2_1)을 포함한다.

앞서 도 2b에 도시된 실시예에서는, 다수의 제1 광학 부재들(도 2b의 L1) 및 다수의 제2 광학 부재들(도 2b의 L2)은 보조막(도 2b의 30)을 사이에 두고 서로 교대로 배열되나, 이 실시예에서는 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_1) 및 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_1)은 상기 보조막(31)을 사이에 두고 서로 일대일 대응하여 마주한다.

이 실시예에서는, 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_1) 각각의 굴절률은 상기 보조막(31)의 굴절률보다 크고, 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_1) 각각의 굴절률은 상기 보조막(31)의 굴절률보다 작다. 따라서, 제1 굴절면(S1)은 볼록 렌즈의 굴절면으로 작용하고, 제2 굴절면(S2)은 오목 렌즈의 굴절면으로 작용할 수 있고, 이에 따라, 출력광(ET)은 상기 제1 굴절면(S1) 및 상기 제2 굴절면(S2)에서 연속적으로 굴절되어 제1 화소 영역(PA1)을 향해 제1 기판(S1)의 법선 방향과 나란하게 진행할 수 있다.

도 4를 참조하면, 표시패널(302)은 표시기판(102) 및 대향기판(200)을 포함하고, 상기 표시기판(102)은 다수의 제1 광학 부재들(L1_2), 보조막(32) 및 다수의 제2 광학 부재들(L2_2)을 포함한다. 이 실시예에서는, 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_2) 및 다수의 제2 광학 부재들(L2_2)은 상기 보조막(32)을 사이에 두고 서로 교대로 배열된다.

이 실시예에서는, 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_2) 각각의 굴절률은 상기 보조막(32)의 굴절률보다 크고, 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_2) 각각의 굴절률은 상기 보조막(32)의 굴절률보다 크다. 따라서, 제1 굴절면(S1)은 볼록 렌즈의 굴절면으로 작용하고, 제2 굴절면(S2)은 볼록 렌즈의 굴절면으로 작용할 수 있고, 이에 따라, 출력광(ET)은 상기 제1 굴절면(S1) 및 상기 제2 굴절면(S2)에서 연속적으로 굴절되어 제1 화소 영역(PA1)을 향해 제1 기판(S1)의 법선 방향과 나란하게 진행할 수 있다.

도 5를 참조하면, 표시패널(303)은 표시기판(103) 및 대향기판(200)을 포함하고, 상기 표시기판(103)은 다수의 제1 광학 부재들(L1_3), 제1 보조막(33), 다수의 제2 광학 부재들(L2_3) 및 제2 보조막(53)을 포함한다. 상기 제1 보조막(33)은 제1 기판(S1) 및 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_3) 사이에 배치되고, 상기 제2 보조막(53)은 제1 편광판(10) 및 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_3) 사이에 배치된다.

이 실시예에서는, 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_3)은 제1 굴절률을 갖고, 상기 제1 보조막(33)은 제2 굴절률을 갖고, 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_3)은 제3 굴절률을 갖고, 상기 제2 보조막(53)은 제4 굴절률을 가질 때, 상기 제1 굴절률은 상기 제2 굴절률보다 크고, 상기 제1 굴절률은 상기 제3 굴절률보다 작고, 상기 제3 굴절률은 상기 제4 굴절률보다 크다.

따라서, 제1 굴절면(S1)은 볼록 렌즈의 굴절면으로 작용하고, 제2 굴절면(S2)은 볼록 렌즈의 굴절면으로 작용할 수 있다. 이에 따라, 출력광(ET)은 상기 제1 굴절면(S1)에서 굴절되어 제1 굴절광(RT1)이 되고, 상기 제1 굴절광(RT1)은 상기 다수의 제1 광학부재들(L1_3) 및 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_3)의 경계면(BS)에서 굴절되어 제2 굴절광(RT2)이 된다. 또한, 상기 제2 굴절광(RT2)은 상기 제2 굴절면(S2)에서 굴절되어 제3 굴절광(RT3)이 되어 상기 제3 굴절광(RT3)은 제1 화소 영역(PA1)을 향해 제1 기판(S1)의 법선 방향과 나란하게 진행할 수 있다.

도 6을 참조하면, 표시패널(304)은 표시기판(104) 및 대향기판(200)을 포함하고, 상기 표시기판(104)은 다수의 제1 광학 부재들(L1_4), 보조막(34), 및 다수의 제2 광학 부재들(L2_4)을 포함한다. 상기 보조막(34)은 제1 기판(S1) 및 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_4) 사이에 배치된다.

이 실시예에서는, 상기 보조막(34)의 굴절률은 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_4) 각각의 굴절률보다 크고, 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_4) 각각의 굴절률은 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_4) 각각의 굴절률보다 크다. 따라서, 제1 굴절면(S1)은 오목 렌즈의 굴절면으로 작용하고, 제2 굴절면(S2)은 오목 렌즈의 굴절면으로 작용할 수 있고, 이에 따라, 출력광(ET)은 상기 제1 굴절면(S1) 및 상기 제2 굴절면(S2)에서 연속적으로 굴절되어 제1 화소 영역(PA1)을 향해 제1 기판(S1)의 법선 방향과 나란하게 진행할 수 있다.

도 7을 참조하면, 표시패널(305)은 표시기판(105) 및 대향기판(200)을 포함하고, 상기 표시기판(105)은 다수의 제1 광학 부재들(L1_5), 보조막(35), 및 다수의 제2 광학 부재들(L2_5)을 포함한다. 상기 보조막(35)은 상기 제1 기판(S1) 및 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_5) 사이에 위치한다.

이 실시예에서는, 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_5) 각각의 굴절률은 상기 보조막(35)의 굴절률보다 크고, 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_5) 각각의 굴절률은 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_5) 각각의 굴절률보다 작다. 따라서, 제1 굴절면(S1)은 볼록 렌즈의 굴절면으로 작용하고, 제2 굴절면(S2)은 볼록 렌즈의 굴절면으로 작용할 수 있고, 이에 따라, 출력광(ET)은 상기 제1 굴절면(S1) 및 상기 제2 굴절면(S2)에서 연속적으로 굴절되어 제1 화소 영역(PA1)을 향해 제1 기판(S1)의 법선 방향과 나란하게 진행할 수 있다.

도 8을 참조하면, 표시패널(306)은 표시기판(106) 및 대향기판(200)을 포함하고, 상기 표시기판(106)은 다수의 제1 광학 부재들(L1_6), 보조막(36), 및 다수의 제2 광학 부재들(L2_6)을 포함한다. 상기 보조막(36)은 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_6) 및 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_6) 사이에 배치되고, 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_6) 및 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_6)은 상기 보조막(36)을 사이에 두고 일대일 대응하여 서로 마주한다.

이 실시예에서는, 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_6) 각각의 굴절률은 상기 보조막(36)의 굴절률보다 작고, 상기 보조막(36)의 굴절률은 상기 다수의 제2 광학 부재들(L1_6) 각각의 굴절률보다 작다. 따라서, 제1 굴절면(S1)은 오목 렌즈의 굴절면으로 작용하고, 제2 굴절면(S2)은 볼록 렌즈의 굴절면으로 작용할 수 있고, 이에 따라, 출력광(ET)은 상기 제1 굴절면(S1) 및 상기 제2 굴절면(S2)에서 연속적으로 굴절되어 제1 화소 영역(PA1)을 향해 제1 기판(S1)의 법선 방향과 나란하게 진행할 수 있다.

도 9를 참조하면, 표시패널(307)은 표시기판(107) 및 대향기판(200)을 포함하고, 상기 표시기판(107)은 다수의 제1 광학 부재들(L1_7), 제1 보조막(37), 다수의 제2 광학 부재들(L2_7) 및 제2 보조막(57)을 포함한다. 상기 제1 보조막(37)은 제1 기판(S1) 및 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_7) 사이에 배치되고, 상기 제2 보조막(57)은 제1 편광판(10) 및 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_7) 사이에 배치된다.

이 실시예에서는, 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_7) 각각의 굴절률은 상기 제1 보조막(37)의 굴절률보다 크고, 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_7) 각각의 굴절률은 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_7) 각각의 굴절률보다 작고, 상기 제2 보조막(57)의 굴절률은 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_7) 각각의 굴절률보다 크다.

따라서, 제1 굴절면(S1)은 볼록 렌즈의 굴절면으로 작용하고, 제2 굴절면(S2)은 오목 렌즈의 굴절면으로 작용할 수 있다. 그 결과, 출력광(ET)은 상기 제1 굴절면(S1)에서 굴절되어 제1 굴절광(RT1)이 되고, 상기 제1 굴절광(RT1)은 상기 다수의 제1 광학부재들(L1_7) 및 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_7)의 경계면(BS)에서 굴절되어 제2 굴절광(RT2)이 된다. 또한, 상기 제2 굴절광(RT2)은 상기 제2 굴절면(S2)에서 굴절되어 제3 굴절광(RT3)이 되어 상기 제3 굴절광(RT3)은 제1 화소 영역(PA1)을 향해 제1 기판(S1)의 법선 방향과 나란하게 진행할 수 있다.

도 10을 참조하면, 표시패널(308)은 표시기판(108) 및 대향기판(200)을 포함하고, 상기 표시기판(108)은 다수의 제1 광학 부재들(L1_8), 제1 보조막(38), 다수의 제2 광학 부재들(L2_8) 및 제2 보조막(58)을 포함한다. 상기 제1 보조막(38)은 제1 기판(S1) 및 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_8) 사이에 배치되고, 상기 제2 보조막(58)은 제1 편광판(10) 및 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_8) 사이에 배치된다.

이 실시예에서는, 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_8) 각각의 굴절률은 상기 제1 보조막(38)의 굴절률보다 작고, 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_8) 각각의 굴절률은 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_8) 각각의 굴절률보다 작고, 상기 제2 보조막(58)의 굴절률은 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_8) 각각의 굴절률보다 작다. 따라서, 제1 굴절면(S1)은 오목 렌즈의 굴절면으로 작용하고, 제2 굴절면(S2)은 볼록 렌즈의 굴절면으로 작용할 수 있고, 그 결과, 출력광(ET)은 상기 제1 굴절면(S1), 경계면(BS), 및 상기 제2 굴절면(S2)에서 연속적으로 굴절되어 제1 화소 영역(PA1)을 향해 제1 기판(S1)의 법선 방향과 나란하게 진행할 수 있다.

도 11을 참조하면, 표시패널(309)은 표시기판(109) 및 대향기판(200)을 포함하고, 상기 표시기판(109)은 다수의 제1 광학 부재들(L1_9), 제1 보조막(39), 다수의 제2 광학 부재들(L2_9) 및 제2 보조막(59)을 포함한다. 상기 제1 보조막(39)은 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_9) 및 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_9) 사이에 배치되고, 상기 제2 보조막(59)은 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_9) 및 상기 제1 편광판(10) 사이에 배치된다.

이 실시예에서는, 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_9) 각각의 굴절률은 상기 제1 보조막(39)의 굴절률보다 작고, 상기 제1 보조막(39)의 굴절률은 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_9) 각각의 굴절률보다 작고, 상기 제2 보조막(59)의 굴절률은 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_9) 각각의 굴절률보다 크다. 따라서, 제1 굴절면(S1)은 오목 렌즈의 굴절면으로 작용하고, 제2 굴절면(S2)은 오목 렌즈의 굴절면으로 작용할 수 있고, 그 결과, 출력광(ET)은 상기 제1 굴절면(S1), 경계면(BS), 및 상기 제2 굴절면(S2)에서 연속적으로 굴절되어 제1 화소 영역(PA1)을 향해 제1 기판(S1)의 법선 방향과 나란하게 진행할 수 있다.

도 12를 참조하면, 표시패널(310)은 표시기판(110) 및 대향기판(200)을 포함하고, 상기 표시기판(110)은 다수의 제1 광학 부재들(L1_10), 제1 보조막(40), 다수의 제2 광학 부재들(L2_10) 및 제2 보조막(60)을 포함한다. 상기 제1 보조막(40)은 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_10) 및 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_10) 사이에 배치되고, 상기 제2 보조막(60)은 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_10) 및 상기 제1 편광판(10) 사이에 배치된다.

이 실시예에서는, 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_10) 각각의 굴절률은 상기 제1 보조막(40)의 굴절률보다 크고, 상기 제1 보조막(40)의 굴절률은 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_10) 각각의 굴절률보다 작고, 상기 제2 보조막(60)의 굴절률은 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_10) 각각의 굴절률보다 작다. 따라서, 제1 굴절면(S1)은 볼록 렌즈의 굴절면으로 작용하고, 제2 굴절면(S2)은 볼록 렌즈의 굴절면으로 작용할 수 있고, 그 결과, 출력광(ET)은 상기 제1 굴절면(S1), 경계면(BS), 및 상기 제2 굴절면(S2)에서 연속적으로 굴절되어 제1 화소 영역(PA1)을 향해 제1 기판(S1)의 법선 방향과 나란하게 진행할 수 있다.

도 13을 참조하면, 표시패널(311)은 표시기판(111) 및 대향기판(200)을 포함하고, 상기 표시기판(111)은 다수의 제1 광학 부재들(L1_11), 제1 보조막(41), 다수의 제2 광학 부재들(L2_11) 및 제2 보조막(61)을 포함한다. 상기 제1 보조막(41)은 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_11) 및 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_11) 사이에 배치되고, 상기 제2 보조막(61)은 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_11) 및 상기 제1 편광판(10) 사이에 배치된다.

이 실시예에서는, 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_11) 각각의 굴절률은 상기 제1 보조막(41)의 굴절률보다 크고, 상기 제1 보조막(41)의 굴절률은 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_11) 각각의 굴절률보다 작고, 상기 제2 보조막(59)의 굴절률은 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_9) 각각의 굴절률보다 크다. 따라서, 제1 굴절면(S1)은 볼록 렌즈의 굴절면으로 작용하고, 제2 굴절면(S2)은 오목 렌즈의 굴절면으로 작용할 수 있고, 그 결과, 출력광(ET)은 상기 제1 굴절면(S1), 경계면(BS), 및 상기 제2 굴절면(S2)에서 연속적으로 굴절되어 제1 화소 영역(PA1)을 향해 제1 기판(S1)의 법선 방향과 나란하게 진행할 수 있다.

도 14를 참조하면, 표시패널(312)은 표시기판(112) 및 대향기판(200)을 포함하고, 상기 표시기판(112)은 다수의 제1 광학 부재들(L1_12), 제1 보조막(42), 다수의 제2 광학 부재들(L2_12) 및 제2 보조막(62)을 포함한다. 상기 제1 보조막(42)은 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_12) 및 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_12) 사이에 배치되고, 상기 제2 보조막(62)은 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_12) 및 상기 제1 편광판(10) 사이에 배치된다.

이 실시예에서는, 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_12) 각각의 굴절률은 상기 제1 보조막(42)의 굴절률보다 작고, 상기 제1 보조막(42)의 굴절률은 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_12) 각각의 굴절률보다 작고, 상기 제2 보조막(62)의 굴절률은 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_12) 각각의 굴절률보다 작다. 따라서, 제1 굴절면(S1)은 오목 렌즈의 굴절면으로 작용하고, 제2 굴절면(S2)은 볼록 렌즈의 굴절면으로 작용할 수 있고, 그 결과, 출력광(ET)은 상기 제1 굴절면(S1), 경계면(BS), 및 상기 제2 굴절면(S2)에서 연속적으로 굴절되어 제1 화소 영역(PA1)을 향해 제1 기판(S1)의 법선 방향과 나란하게 진행할 수 있다.

도 15를 참조하면, 표시패널(313)은 표시기판(113) 및 대향기판(200)을 포함하고, 상기 표시기판(113)은 다수의 제1 광학 부재들(L1_13), 보조막(43), 및 다수의 제2 광학 부재들(L2_13)을 포함한다. 상기 보조막(43)은 제1 기판(S1) 및 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_13) 사이에 배치된다.

이 실시예에서는, 상기 보조막(43)의 굴절률은 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_13) 각각의 굴절률보다 작고, 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_13) 각각의 굴절률은 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_13) 각각의 굴절률보다 크다. 따라서, 제1 굴절면(S1)은 볼록 렌즈의 굴절면으로 작용하고, 제2 굴절면(S2)은 오목 렌즈의 굴절면으로 작용할 수 있고, 이에 따라, 출력광(ET)은 상기 제1 굴절면(S1) 및 상기 제2 굴절면(S2)에서 연속적으로 굴절되어 제1 화소 영역(PA1)을 향해 제1 기판(S1)의 법선 방향과 나란하게 진행할 수 있다.

도 16을 참조하면, 표시패널(314)은 표시기판(114) 및 대향기판(200)을 포함하고, 상기 표시기판(114)은 다수의 제1 광학 부재들(L1_14), 보조막(44), 및 다수의 제2 광학 부재들(L2_14)을 포함하고, 상기 보조막(44)은 제1 기판(S1) 및 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_14) 사이에 배치된다.

이 실시예에서는, 상기 보조막(44)의 굴절률은 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_14) 각각의 굴절률보다 크고, 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_14) 각각의 굴절률은 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_14) 각각의 굴절률보다 작다. 따라서, 제1 굴절면(S1)은 오목 렌즈의 굴절면으로 작용하고, 제2 굴절면(S2)은 볼록 렌즈의 굴절면으로 작용할 수 있고, 이에 따라, 출력광(ET)은 상기 제1 굴절면(S1) 및 상기 제2 굴절면(S2)에서 연속적으로 굴절되어 제1 화소 영역(PA1)을 향해 제1 기판(S1)의 법선 방향과 나란하게 진행할 수 있다.

도 17을 참조하면, 표시패널(315)은 표시기판(115) 및 대향기판(200)을 포함하고, 상기 표시기판(115)은 다수의 제1 광학 부재들(L1_15), 보조막(45), 및 다수의 제2 광학 부재들(L2_15)을 포함한다. 상기 보조막(45)은 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_15) 및 상기 다수의 제2 광학부재들(L2_15) 사이에 위치한다.

도 2b에 도시된 실시예에서는 다수의 제1 광학 부재들(도 2b의 L1) 및 다수의 제2 광학 부재들(도 2b의 L2)은 렌즈의 형상을 갖고, 이에 따라 제1 굴절면(도 2b의 S1) 및 제2 굴절면(도 2b의 S2) 각각은 곡면의 형상을 가지나, 도 17에 도시된 실시예에서는 상기 다수의 제1 광학 부재들(L1_15)은 평면 형상의 제1 굴절면(S1)을 갖고, 상기 다수의 제2 광학 부재들(L2_15)은 평면 형상의 제2 굴절면(S2)을 가질 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

10: 제1 편광판 15: 격자 편광층들
L1: 제1 광학 부재 L2: 제2 광학 부재
S1:제1 굴절면 S2: 제2 굴절면
30:보조막 100: 표시 기판
200: 대향기판 300: 표시패널
500: 백라이트 어셈블리 600: 표시 장치

Claims

출력광을 출력하는 백라이트 어셈블리; 및
상기 출력광을 제공받아 영상을 표시하는 표시패널을 포함하고,
상기 표시패널은,
화소 영역 및 상기 화소 영역에 인접한 비화소 영역이 정의된 제1 기판;
상기 제1 기판 상에 배치된 제2 기판;
상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재되는 액정층;
상기 제1 기판 및 상기 액정층 사이에 배치되고, 각각이 일 방향으로 연장되어 서로 이격되는 격자 편광층들을 포함하고는 편광판;
상기 제1 기판 및 상기 편광판 사이에 배치되고, 소정의 곡률을 갖는 제1 굴절면을 포함하는 제1 광학 부재; 및
상기 제1 광학 부재 및 상기 편광판 사이에 배치되고, 소정의 곡률을 갖는 제2 굴절면을 포함하는 제2 광학 부재를 포함하고,
상기 제1 굴절면 및 상기 제2 굴절면 각각은,
상기 편광판을 향하는 방향 및 상기 제1 기판을 향하는 방향 중 어느 하나로 돌출된 표시 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 출력광이 상기 제1 광학 부재에 의해 굴절되어 제1 굴절광이 정의되고, 상기 제1 굴절광이 상기 제2 광학 부재에 의해 굴절되어 제2 굴절광이 정의되고, 상기 제1 굴절광은 상기 화소 영역을 향해 상기 제1 기판의 법선 방향에 대해 경사진 방향으로 진행하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 제2 굴절광은 상기 화소 영역을 향해 상기 법선 방향에 대해 나란한 방향으로 진행하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 광학 부재들 각각은 상기 화소 영역 및 상기 비화소 영역의 경계와 중첩되어 상기 화소 영역 및 상기 비화소 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제1 굴절면은,
상기 화소 영역, 상기 비화소 영역 및 상기 비화소 영역과 인접한 다른 화소 영역을 따라 연장되고, 상기 출력광을 상기 제1 굴절광으로 굴절시키며,
상기 제2 굴절면은,
상기 제1 굴절면과 마주하고, 상기 제1 굴절광을 상기 제2 굴절광으로 굴절시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제1 굴절면은,
상기 비화소 영역, 상기 화소 영역 및 상기 화소 영역과 인접한 다른 비화소 영역을 따라 연장되고, 상기 출력광을 상기 제1 굴절광으로 굴절시키며,
상기 제2 굴절면은,
상기 제1 굴절면과 마주하고, 상기 제1 굴절광을 상기 제2 굴절광으로 굴절시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제1 기판에 제1 화소 영역, 제1 비화소 영역, 제2 화소 영역 및 제2 비화소 영역이 순차적으로 정의되고,
상기 제1 굴절면은 상기 출력광을 상기 제1 굴절광으로 굴절시키고,
상기 제2 굴절면은 상기 제1 굴절광을 상기 제2 굴절광으로 굴절시키고,
상기 제1 및 제2 굴절면들 중 어느 하나는,
상기 제1 화소 영역, 상기 제1 비화소 영역 및 상기 제2 화소 영역을 따라 연장되고,
상기 제1 및 제2 굴절면들 중 다른 하나는,
상기 제1 비화소 영역, 상기 제2 화소 영역 및 상기 제2 비화소 영역을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제1 광학 부재 및 상기 제2 광학 부재 사이에 배치되는 보조막을 더 포함하고,
상기 제1 광학 부재의 굴절률은 상기 보조막의 굴절률과 상이하고, 상기 제2 광학 부재의 굴절률은 상기 보조막의 굴절률과 상이한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제1 광학 부재 및 상기 제1 기판 사이에 배치되는 보조막을 더 포함하고,
상기 제1 광학 부재의 굴절률은 상기 보조막의 굴절률과 상이하고, 상기 제1 광학부재의 굴절률은 상기 제2 광학 부재의 굴절률과 상이한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제1 광학 부재 및 상기 제2 광학 부재 사이에 배치되는 제1 보조막; 및
상기 제2 광학 부재 및 상기 편광판 사이에 배치되는 제2 보조막을 더 포함하고,
상기 제1 광학 부재의 굴절률은 상기 제1 보조막의 굴절률과 상이하고, 상기 제2 광학 부재의 굴절률은 상기 제1 보조막의 굴절률 및 상기 제2 보조막의 굴절률과 상이한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제1 기판 및 상기 제1 광학 부재 사이에 배치되는 제1 보조막; 및
상기 제2 광학 부재 및 상기 편광판 사이에 배치되는 제2 보조막을 더 포함하고,
상기 제1 광학 부재의 굴절률은 상기 제1 보조막의 굴절률 및 상기 제2 광학 부재의 굴절률과 상이하고, 상기 제2 광학 부재의 굴절률은 상기 제2 보조막의 굴절률과 상이한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 광학 부재들 각각의 두께는 에지로부터 중앙으로 갈수록 증가하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 12 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 광학 부재들 각각은 렌즈 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
삭제
삭제
삭제
제 12 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 광학 부재들 중 적어도 어느 하나는 평면 형상의 굴절면을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
출력광을 출력하는 백라이트 어셈블리; 및
상기 출력광을 제공받아 영상을 표시하고, 표시패널을 포함하고,
상기 표시패널은,
제1 화소 영역, 비화소 영역, 및 제2 화소 영역이 순차적으로 정의된 제1 기판;
상기 제1 기판 상에 배치된 제2 기판;
상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재되는 액정층;
상기 제1 기판 및 상기 액정층 사이에 배치되고, 각각이 일 방향으로 연장되어 서로 이격되는 격자 편광층들을 포함하는 편광판;
상기 제1 기판 및 상기 편광판 사이에 배치되고, 제1 굴절면을 포함하는 제1 광학 부재; 및
상기 제1 광학 부재 및 상기 편광판 사이에 배치되고, 제2 굴절면을 포함하는 제2 광학 부재를 포함하고,
상기 제1 굴절면은,
상기 제1 화소 영역, 상기 비화소 영역, 및 상기 제2 화소 영역에 중첩하고,
상기 제2 굴절면은,
상기 제1 굴절면이 돌출된 방향과 동일한 방향 및 상기 제1 굴절면이 돌출된 방향과 반대되는 방향 중 어느 하나로 돌출된 표시 장치.
출력광을 출력하는 백라이트 어셈블리; 및
상기 출력광을 제공받아 영상을 표시하는 표시패널을 포함하고,
상기 표시패널은,
화소 영역, 상기 화소 영역을 사이에 두고 이격된 제1 비화소 영역, 및 제2 비화소 영역이 정의된 제1 기판;
상기 제1 기판 상에 배치된 제2 기판;
상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재되는 액정층;
상기 제1 기판 및 상기 액정층 사이에 배치되고, 각각이 일 방향으로 연장되어 서로 이격되는 격자 편광층들을 포함하는 편광판;
상기 제1 기판 및 상기 편광판 사이에 배치되고, 제1 굴절면을 포함하는 제1 광학 부재; 및
상기 제1 광학 부재 및 상기 편광판 사이에 배치되고, 제2 굴절면을 포함하는 제2 광학 부재를 포함하고,
상기 제1 굴절면은,
상기 제1 비화소 영역, 상기 화소 영역, 및 상기 제2 비화소 영역에 중첩하고,
상기 제2 굴절면은,
상기 제1 굴절면이 돌출된 방향과 동일한 방향 및 상기 제1 굴절면이 돌출된 방향과 반대되는 방향 중 어느 하나로 돌출된 표시 장치.
출력광을 출력하는 백라이트 어셈블리; 및
상기 출력광을 제공받아 영상을 표시하는 표시패널을 포함하고,
상기 표시패널은,
제1 화소 영역, 제1 비화소 영역, 제2 화소 영역 및 제2 비화소 영역이 순차적으로 정의된 제1 기판;
상기 제1 기판 상에 배치된 제2 기판;
상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재되는 액정층;
상기 제1 기판 및 상기 액정층 사이에 배치되고, 각각이 일 방향으로 연장되어 서로 이격되는 격자 편광층들을 포함하는 편광판;
상기 제1 기판 및 상기 편광판 사이에 배치되고, 제1 굴절면을 포함하는 제1 광학 부재; 및
상기 제1 광학 부재 및 상기 편광판 사이에 배치되고, 제2 굴절면을 포함하는 제2 광학 부재를 포함하고,
상기 제1 및 제2 굴절면들 중 어느 하나는,
상기 제1 화소 영역, 상기 제1 비화소 영역 및 상기 제2 화소 영역에 중첩하고,
상기 제1 및 제2 굴절면들 중 다른 하나는,
상기 제1 비화소 영역, 상기 제2 화소 영역 및 상기 제2 비화소 영역에 중첩하는 표시 장치.