KR102531351B1 - 광학 부재 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

광학 부재가 제공된다. 일 실시예에 따른 광학 부재는 상면, 일측면 및 상기 상면과 상기 일측면 사이에 경사진 모서리면을 포함하는 도광판, 및 상기 도광판의 상기 상면 상에 배치되는 파장 변환층을 포함하되, 상기 파장 변환층의 측면은 상기 모서리면과 상기 상면의 경계보다 내측에 배치된다.

Description

광학 부재 및 이를 포함하는 표시 장치{Optical member and display including the same}
본 발명은 광학 부재 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 백라이트 어셈블리로부터 빛을 받아 영상을 표시한다. 일부 백라이트 어셈블리는 광원과 도광판을 포함한다. 도광판은 광원으로부터 빛을 받아 표시 패널 측으로 빛의 진행 방향을 가이드한다. 통상 광원으로 LED와 같은 점광원이 많이 사용된다. 그런데, 점광원의 경우 빛이 퍼져서 방출되기 때문에, 도광판 내로 진입하는 빛의 각도에 따라 도광판 내에서의 전반사 여부가 결정된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 우수한 광 가이드 기능을 구비한 광학 부재를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 광학 부재는 상면, 일측면 및 상기 상면과 상기 일측면 사이에 경사진 모서리면을 포함하는 도광판, 및 상기 도광판의 상기 상면 상에 배치되는 파장 변환층을 포함하되, 상기 파장 변환층의 측면은 상기 모서리면과 상기 상면의 경계보다 내측에 배치된다.
상기 도광판의 상기 모서리면은 공기층에 노출될 수 있다.
상기 도광판의 상기 상면에 대한 상기 모서리면의 경사각은 6도 내지 20도일 수 있다.
상기 도광판의 일측면으로부터 상기 도광판의 상기 모서리면과 상기 상면 사이의 경계까지의 거리는 0.84mm 이상일 수 있다.
상기 도광판의 일측면으로부터 상기 도광판의 상기 모서리면과 상기 상면 사이의 경계까지의 거리는 1mm 이상일 수 있다.
상기 도광판은 무기 물질을 포함할 수 있다.
상기 도광판과 상기 파장 변환층 사이에 배치되는 저굴절층을 포함하되, 상기 도광판과 상기 저굴절층의 굴절률 차이는 0.2 이상일 수 있다.
상기 도광판의 상기 상면에 대한 상기 모서리면의 경사각은 6도 내지 20도일 수 있다.
상기 파장 변환층의 측면 경사각은 상기 모서리면의 경사각과 동일할 수 있다.
상기 파장 변환층의 측면은 상기 모서리면과 실질적으르로 동일 평면상에 배치될 수 있다.
상기 도광판과 상기 파장 변환층 사이에 배치되는 저굴절층; 및 상기 파장 변환층 상에 배치되는 패시베이션층을 포함할 수 있다.
상기 저굴절층의 측면 및 상기 패시베이션층의 측면은 상기 도광판의 상기 모서리면과 상기 일면의 경계보다 내측에 배치될 수 있다.
상기 저굴절층의 측면 경사각, 상기 파장 변환층의 측면 경사각 및 상기 패시베이션층의 측면 경사각은 상기 모서리면의 경사각과 동일일 수 있다.
상기 모서리면 상에 배치되는 광 조절 부재를 포함할 수 있다.
상기 광 조절 부재는 상기 파장 변환층을 측면을 덮을 수 있다.
상기 광 조절 패턴부의 굴절률은 상기 도광판의 굴절률과 같거나, 상기 도광판의 굴절률보다 클 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 광학 부재는 일면 및 상기 일면을 분할하는 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 도광판, 상기 제2 영역 상에 배치된 파장 변환층, 및 상기 제1 영역 상에 배치된 광 조절 부재를 포함하되, 상기 광 조절 부재는 상기 제1 영역과 상기 제2 영역의 경계에서 가장 두껍다.
상기 광 조절 패턴부의 굴절률은 상기 도광판의 굴절률과 같거나, 상기 도광판의 굴절률보다 클 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 또 다른 실시예에 따른 광학 부재는 상면 및 측면을 포함하는 도광판, 상기 도광판의 상기 상면 상에 배치되고, 상기 도광판보다 작은 굴절률을 갖는 저굴절층, 상기 저굴절층 상에 배치된 파장 변환층, 상기 파장 변환층 상에 배치되고, 상기 저굴절층의 측면 및 상기 파장 변환층의 측면을 덮는 패시베이션층, 및 상기 측면에 배치되어 각도 필터를 포함하되, 상기 각도 필터는 상기 도광판의 상기 측면에 대한 광의 입사각이 제1 각도 이상인 빛은 반사하고, 상기 제1 각도보다 작은 빛은 통과시킨다.
상기 제1 각도는 54도일 수 있다.
일 실시예에 따른 광학 부재에 의하면, 직진성이 우수한 광 가이드 기능을 수행할 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 광학 부재의 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II'를 따라 자른 단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 광학 부재의 단면도로, 각 영역별 도광판의 임계각을 나타낸다.
도 4는 일 실시예에 따른 광학 부재의 단면도로, 도광판의 모서리면에 의한 빛의 경로 변화를 나타낸다.
도 5는 일실시예에 따른 광학 부재에서 모서리면의 경사각 및 길이에 따른 빛샘량을 나타내는 그래프이다.
도 6은 일 실시예에 따른 광학 부재의 도광판의 모서리면과 상면 사이의 경계에서 빛샘량을 나타내는 그래프이다.
도 7 내지 도 9는 다른 실시예들에 따른 광학 부재의 단면도들이다.
도 10 내지 도 12는 또 다른 실시예에 따른 광학 부재의 단면도들이다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 광학 부재의 단면도이다.
도 14는 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"는 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다. 도 1은 일 실시예에 따른 광학 부재의 사시도이다. 도 2는 도 1의 II-II'를 따라 자른 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 광학 부재(100)는 도광판(10), 도광판(10) 상에 배치된 저굴절층(20), 저굴절층(20) 상에 배치된 파장 변환층(30), 및 파장 변환층(30) 상에 배치된 패시베이션층(40)을 포함한다. 도광판(10), 저굴절층(20), 파장 변환층(30) 및 패시베이션층(40)은 일체화되어 결합할 수 있다.
도광판(10)은 빛의 진행 경로를 인도하는 역할을 한다. 도광판(10)은 무기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도광판(10)은 유리로 이루어질 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
도광판(10)은 대체로 다각 기둥 형상을 가질 수 있다. 도광판(10)의 평면 형상은 직사각형일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 예시적인 실시예에서, 도광판(10)은 평면 형상이 직사각형인 육각 기둥 형상으로서, 상면(10a), 하면(10b) 4개의 측면(10s; 10s1, 10s2, 10s3, 10s4)을 포함할 수 있다. 본 명세서 및 첨부된 도면에서 4개의 측면을 각각 구분할 필요가 있을 경우에는 "10s1", "10s2", "10s3", "10s4"로 표기하지만, 단순히 일 측면을 언급하기 위한 경우에는 "10s"로 표기한다.
일 실시예에서, 도광판(10)의 상면(10a)과 하면(10b)은 각각 하나의 평면 상에 위치하며 상면(10a)이 위치하는 평면과 하면(10b)dl 위치하는 평면은 대체로 평행하여 도광판(10)이 전체적으로 균일한 두께를 가질 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 상면(10a)이나 하면(10b)이 복수의 평면으로 이루어지거나, 상면(10a)이 위치하는 평면과 하면(10b)이 위치하는 평면이 교차할 수도 있다.
도광판(10)은 상면(10a)과 측면(10s) 사이 및/또는 하면(10b)과 측면(10s) 사이에 경사진 모서리면(10r)을 더 포함할 수 있다. 도광판(10)의 상면(10a)/하면(10b)은 모서리면(10r)의 일측과 만나고 도광판(10)의 측면(10s)은 모서리면(10r)의 타측과 만난다. 모서리면(10r)은 상면(10a)/하면(10b)과 측면(10s)에 대해 경사져 있다. 상면(10a)/하면(10b)에 대한 모서리면(10r)의 경사각(θ1)은 6° 내지 20°일 수 있다. 평면상 모서리면(10r)이 차지하는 구간의 길이(d1), 즉 도광판(10)의 모서리면(10r)과 상면(10a)/하면(10b) 사이의 경계로부터 측면(10s)까지의 거리(d1)는 0.84mm 이상, 더욱 바람직하게는 1mm 이상일 수 있다. 모서리면(10r)의 높이(h1), 즉 모서리면(10r)과 측면(10s) 사이의 경계로부터 상면(10a)/하면(10b)까지의 거리(h1)는 모서리면(10r)의 경사각(θ1) 및 모서리면(10r)의 길이(d1)에 의하여 결정될 수 있다. 아울러, 모서리면(10r)의 높이(h1) 및 경사각(θ1)은 도광판(10)의 입광면(10s1) 넓이를 고려하여 결정될 수 있다. 즉, 도광판(10)의 입광면(10s1)은 적어도 광원(400)의 발광창 보다 크도록 형성될 수 있으며, 이를 고려하여 모서리면(10r)의 높이(h1) 및 경사각(θ1)이 결정될 수 있다.
모서리면(10r)은 도광판(10)의 모서리 부분의 날카로움을 완화하여, 외부 충격에 의한 파손을 방지하는 역할을 할 수 있다. 아울러, 모서리면(10r)은 도광판(10) 입광면(10s1) 측에서 빛의 진행 경로를 조절하여 도광판(10) 내에서 전반사가 효과적으로 이루어지도록 하고, 빛샘 현상을 방지한다. 이에 대하여는 후술(도 3 내지 도 6 참조)하도록 한다.
모서리면(10r)은 평면으로 이루어질 수도 있지만, 도 7의 광학 부재(101)의 모서리면(10r)과 같이 곡면으로 이루어질 수도 있다.
다만, 이에 제한되는 것은 아니며 도 10 및 도 13의 도광판(104, 106)과 같이 도광판의 상면(14a, 16a) 및/또는 하면(14b, 16b)이 위치하는 평면은 각 측면(14s, 16s)이 위치하는 평면과 약 90°의 각도를 이룰 수 있다. 이하에서는 도광판(10)이 모서리면(10r)을 포함한 경우에 대해 설명한다.
광학 부재(100)의 일 적용예에서, 광원(400)은 도광판(10)의 적어도 일 측면(10s)에 인접하여 배치될 수 있다. 도면에서는 도광판(10)의 일 장변에 위치하는 측면(10s1)에 인쇄회로기판(420)에 실장된 복수의 LED 광원(410)이 배치된 경우를 예시하였지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 복수의 LED 광원(410)이 양 장변의 측면(10s1, 10s3)에 모두 인접 배치되거나, 일 단변 또는 양 단변의 측면(10s2, 10s4)에 인접 배치될 수도 있다. 도 1의 실시예에서, 광원(400)이 인접 배치된 도광판(10)의 일 장변의 측면(10s1)은 광원(400)의 빛이 직접 입사되는 입광면(도면에서 설명의 편의상 '10s1'으로 표기)이 되고, 그에 대향하는 타 장변의 측면(10s3)은 대광면(도면에서 설명의 편의상 '10s3'으로 표기)이 된다.
도광판(10)의 하면(10b)에는 산란 패턴(70)이 배치될 수 있다. 산란 패턴(70)은 도광판(10) 내부에서 전반사로 진행하는 빛의 진행 각도를 바꿔 도광판(10) 외부로 출사시키는 역할을 한다.
일 실시예에서, 산란 패턴(70)은 도광판(10) 자체의 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도광판(10)의 하면(10b)에 오목홈을 형성하여 산란 패턴(70)으로서 기능하도록 할 수 있다.
다른 실시예에서, 산란 패턴(70)은 별도의 층이나 패턴으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 도광판(10)의 하면(10b) 상에 돌출 패턴 및/또는 오목 홈 패턴을 포함하는 패턴층을 형성하거나, 인쇄 패턴을 형성하여 산란 패턴(70)으로 기능하도록 할 수 있다.
산란 패턴(70)의 배치 밀도는 영역에 따라 상이하게 제어될 수 있다. 예를 들어, 상대적으로 진행하는 광량이 풍부한 입광면(10s1)에 인접한 영역은 배치 밀도를 작게 하고, 상대적으로 진행하는 광량이 작은 대광면(10s3)에 인접한 영역은 배치 밀도를 크게 할 수 있다.
도광판(10)의 상면(10a)에는 저굴절층(20)이 배치된다. 저굴절층(20)은 도광판(10)과 파장 변환층(30) 사이에 개재되어 도광판(10)의 전반사를 돕는다.
더욱 구체적으로 설명하면, 도광판(10)에 의하여 입광면(10s1)으로부터 대광면(10s3) 측으로 효율적인 광 가이드가 이루어지기 위해서는 도광판(10)의 상면(10a) 및 하면(10b)에서 효과적인 내부 전반사가 이루어지는 것이 바람직하다. 도광판(10)에서 내부 전반사가 이루어질 수 있는 조건 중 하나는 도광판(10)의 굴절율이 그와 광학적 계면을 이루는 매질의 굴절율에 비해 큰 것이다.
도광판(10)이 굴절율이 약 1.5인 유리로 이루어진 경우를 예로 하여 설명하면, 도광판(10)의 상면(10a)이 공기층과 광학적 계면을 이루는 경우, 도광판(10)의 임계각(θt1)인 약 42°보다 큰 각도로 입사되는 빛들은 전반사 될 수 있다.
반면, 도광판(10)의 상면(10a)에 굴절률이 큰 다른 광학 기능층들이 적층되는 경우, 도광판(10) 상면(10a)의 임계각은 지나치게 커지기 때문에 충분한 전반사가 이루어지지 못한다. 도광판(10) 상면(10a)에 적층되는 파장 변환층(30)은 통상 1.5 내외의 굴절율을 갖는데, 이러한 파장 변환층(30)이 도광판(10)의 상면(10a)에 직접 적층되면 도광판(10) 상면(10a)에서 충분한 전반사가 이루어지기 어렵다.
도광판(10)과 파장 변환층(30) 사이에 개재되어 도광판(10)의 상면(10a)과 계면을 이루는 저굴절층(20)은 도광판(10)보다 낮은 굴절율을 가져 도광판(10)의 상면(10a)에서 전반사가 이루어지도록 한다.
도광판(10)의 굴절율과 저굴절층의 굴절율 차는 0.2 이상일 수 있다. 저굴절층(20)의 굴절율이 도광판(10)의 굴절율보다 0.2 이상 작은 경우, 도광판(10)의 상면(10a)을 통해서 충분한 전반사가 이루어질 수 있다. 도광판(10)의 굴절율과 저굴절층(20)의 굴절율의 차의 상한에는 제한이 없지만, 통상 적용되는 도광판(10)과 저굴절층(20)의 굴절율을 고려할 때 1 이하일 수 있다.
저굴절층(20)의 굴절율은 1.2 내지 1.4의 범위에 있을 수 있다. 일반적으로 고체상의 매질은 그 굴절율을 1에 가깝게 만들수록 제조 비용이 기하급수적으로 증가한다. 저굴절층(20)의 굴절율이 1.2 이상이면, 지나친 제조 원가의 증가를 막을 수 있다. 또한, 저굴절층(20)의 굴절율이 1.4 이하인 것이 도광판(10)의 상면(10a) 전반사 임계각을 충분히 작게 하는 데에 유리하다. 예시적인 실시예에서, 약 1.25의 굴절율을 갖는 저굴절층(20)이 적용될 수 있다.
상술한 낮은 굴절율을 나타내기 위해 저굴절층(20)은 보이드를 포함할 수 있다. 보이드는 진공으로 이루어지거나, 공기층, 기체 등으로 채워질 수 있다.
저굴절층(20)은 도광판(10)의 상면(10a)의 대부분을 덮되, 도광판(10)의 모서리면(10r)과는 비중첩할 수 있다. 저굴절층(20)의 측면은 도광판(10)의 상면(10a)과 모서리면(10r)의 경계보다 내측에 위치할 수 있다. 다시 말하면, 저굴절층(20)의 측면을 기준으로 도광판(10)의 모서리면(10r)은 돌출될 수 있다.
저굴절층(20)은 코팅 등의 방법으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도광판(10)의 상면(10a)에 저굴절층용 조성물을 슬릿 코팅하고, 건조 및 경화하여 저굴절층(20)을 형성할 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 다른 다양한 적층 방법이 적용될 수 있다.
저굴절층(20) 상면에는 파장 변환층(30)이 배치된다. 파장 변환층(30)은 입사된 적어도 일부의 빛의 파장을 변환한다. 파장 변환층(30)은 바인더층과 바인더층 내에 분산된 파장 변환 입자를 포함할 수 있다. 파장 변환층(30)은 파장 변환 입자 외에 바인더층에 분산된 산란 입자를 더 포함할 수 있다.
파장 변환 입자는 입사된 빛의 파장을 변환하는 입자로, 예를 들어 양자점(Quantum dot: QD), 형광 물질 또는 인광 물질일 수 있다.
파장 변환 입자는 입사광을 서로 다른 파장으로 변환하는 복수의 파장 변환 입자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 파장 변환 입자는 특정 파장의 입사광을 제1 파장으로 변환하여 방출하는 제1 파장 변환 입자와 제2 파장으로 변환하여 방출하는 제2 파장 변환 입자를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 광원(400)에서 출사되어 파장 변환 입자에 입사되는 빛은 블루 파장의 빛이고, 상기 제1 파장은 그린 파장이고, 상기 제2 파장은 레드 파장일 수 있다.
상기 예시적인 실시예에서, 파장 변환층(30)에 입사된 블루광은 파장 변환층(30)을 통과하면서 일부가 제1 파장 변환 입자에 입사하여 그린 파장으로 변환되어 방출되고, 다른 일부가 제2 파장 변환 입자에 입사하여 레드 파장으로 변환되어 방출되며, 나머지 일부는 제1 및 제2 파장 변환 입자에 입사되지 않고 그대로 출사될 수 있다. 따라서, 파장 변환층(30)을 통과한 빛은 블루 파장의 빛, 그린 파장의 빛, 및 레드 파장의 빛을 모두 포함하게 된다. 방출되는 서로 다른 파장의 빛들의 비율을 적절하게 조절하면 백색광 또는 다른 색의 출사광을 표시할 수 있다. 파장 변환층(30)에 변환된 빛들은 좁은 범위의 특정 파장 내에 집중되고, 좁은 반치폭을 갖는 샤프한 스펙트럼을 갖는다. 따라서, 이와 같은 스펙트럼의 빛을 컬러 필터로 필터링하여 색상을 구현할 경우, 색재현성이 개선될 수 있다.
상기 예시적인 실시예와는 달리, 입사광이 자외선 등과 같은 단파장의 빛이고 이를 각각 블루, 그린, 레드 파장으로 변환하는 3 종류의 파장 변환 입자가 파장 변환층(30) 내에 배치되어 백색광을 출사할 수도 있다.
파장 변환층(30)은 산란 입자를 더 포함할 수 있다. 산란 입자는 비양자점 입자로서, 파장 변환 기능이 없는 입자일 수 있다. 산란 입자는 입사된 빛을 산란시켜 더 많은 입사광이 파장 변환 입자 측으로 입사될 수 있도록 한다. 뿐만 아니라, 산란 입자는 파장별 빛의 출사각을 균일하게 제어하는 역할을 수행할 수 있다. 구체적으로, 파장 변환 입자와 충돌 후 방출하는 그린, 레드 파장은 산란 방출 특성을 가질 수 있는데, 산란 입자는 파장 변환 입자에 충돌하지 않고 방출되는 블루 파장에 대해서도 산란 방출 특성을 부여함으로써, 파장별 빛의 출사각을 유사하게 조절할 수 있다. 산란 입자로는 TiO2, SiO2 등이 사용될 수 있다.
파장 변환층(30)은 저굴절층(20)의 상면을 덮으며, 저굴절층(20)과 완전히 오버랩될 수 있다. 파장 변환층(30)의 하면은 저굴절층(20)의 상면과 직접 접할 수 있다. 일 실시예에서, 파장 변환층(30)의 측면은 저굴절층(20)의 측면에 정렬될 수 있다. 파장 변환층(30)의 측면은 도광판(10)의 상면(10a)과 모서리면(10r)의 경계보다 내측에 위치할 수 있다.
파장 변환층(30)은 코팅 등의 방법으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 저굴절층(20)이 형성된 도광판(10) 상에 파장 변환 조성물을 슬릿 코팅하고, 건조 및 경화하여 파장 변환층(30)을 형성할 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 다른 다양한 적층 방법이 적용될 수 있다.
저굴절층(20)과 파장 변환층(300 상에는 패시베이션층(40)이 배치된다. 패시베이션층(40)은 수분 및/또는 산소(이하, '수분/산소'로 칭함)의 침투를 막는 역할을 한다. 패시베이션층(40)은 무기 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 패시베이션층(40)은 실리콘 질화물로 이루어질 수 있다.
패시베이션층(40)은 파장 변환층(30)의 상면을 덮으며, 파장 변환층(30)과 완전히 오버랩될 수 있다. 일 실시예에서, 패시베이션층(40)은 저굴절층(20)과 파장 변환층(30)을 완전히 덮는다. 패시베이션층(40)은 파장 변환층(30)에 완전히 중첩하고 그로부터 외측으로 더 연장되어 파장 변환층(30)의 측면과 저굴절층(20)의 측면을 덮는다. 패시베이션층(40)은 도광판(10)의 상면(10a)에 직접 접할 수 있다. 패시베이션층(40)의 측면은 도광판(10)의 상면(10a)과 모서리면(10r)의 경계보다 내측에 위치할 수 있다. 즉, 패시베이션층(40)의 도광판(10)의 모서리면(10r)과 비중첩할 수 있다.
다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 몇몇 실시예에서 패시베이션층(40)은 저굴절층(20)의 측면 및 파장 변환층(30)의 측면을 덮지 않을 수 있다.
패시베이션층(40)은 증착 등의 방법으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 저굴절층(20)과 파장 변환층(30)이 순차 형성된 도광판(10) 상에 화학 기상 증착 방법을 이용하여 패시베이션층(40)을 형성할 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 다른 다양한 적층 방법이 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 광학 부재(100)는 일체화된 단일 부재로서 광 가이드 기능과 파장 변환 기능을 동시에 수행할 수 있다. 또한, 광학 부재(100)는 도광판(10)의 상면(10a)에 저굴절층을 배치함으로써 도광판(10) 상면(10a)에서 전반사가 효과적으로 이루어지도록 한다. 이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여 도광판(10)의 모서리면(10r)에 의한 빛샘 방지 및 전반사 효율 증가에 대해 설명한다.
도 3은 일 실시예에 따른 광학 부재의 단면도로, 각 영역별 도광판의 임계각을 나타낸다. 도 4는 일 실시예에 따른 광학 부재의 단면도로, 도광판의 모서리면에 의한 빛의 경로 변화를 나타낸다. 도 5는 일실시예에 따른 광학 부재에서 모서리면의 경사각 및 길이에 따른 빛샘량을 나타내는 그래프이다. 도 6은 일 실시예에 따른 광학 부재의 도광판의 모서리면과 상면 사이의 경계에서 빛샘량을 나타내는 그래프이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 앞서 설명한 바와 같이 저굴절층(20)의 측면, 파장 변환층(30)의 측면 및 패시베이션층(40)의 측면은 도광판(10)의 상면(10a) 및 모서리면(10r)의 경계로부터 내측에 배치된다. 즉, 저굴절층(20), 파장 변환층(30) 및 패시베이션층(40)은 도광판(10)의 모서리면(10r)과 비중첩한다. 도광판(10)의 모서리면(10r)은 공기층에 노출될 수 있다.
도광판(10)의 모서리면(10r)은 공기층과 광학적 계면을 이룬다. 앞서 설명한 바와 같이, 도광판(10)의 모서리면(10r)에서의 임계각(θt1)은 약 42°일 수 있다. 즉, 모서리면(10r)에 대한 입사각이 약 42°보다 큰 빛들은 전반사 할 수 있다.
이에 반해, 도광판(10)의 상면(10a)은 저굴절층(20)과 직접 접할 수 있다. 예를 들어, 도광판(10)의 굴절률이 약 1.5이, 저굴절층(20)의 굴절률이 약 1.25인 경우, 도광판(10) 상면(10a)에서의 임계각(θt2)은 약 57°일 수 있다. 이 경우, 도광판(10)의 상면(10a)에 대한 입사각이 57°보다 큰 빛들은 전반사 할 수 있다.
도광판(10)이 모서리면(10r)을 포함하지 않고, 도광판(10)의 측면(10s1)과 하면(10b)이 약 90°의 각도로 교차하는 경우를 예로 들어 설명하면, 도광판(10)의 하면(10b)은 공기층과 광학적 계면을 이루고 있으므로, 도광판(10)의 하면(10b)에 대한 임계각은 약 42°일 수 있다. 도광판(10)의 하면(10b)에 대하여 임계각보다 작게 입사한 제1 빛(L1)은 전반사 되지 않으며, 상기 제1 빛(L1) 중 일부는 하면(10b)을 통해 출사되고, 일부는 반사되어 도광판(10) 상면(10a)으로 진행할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 빛(L1)은 도광판(10) 상면(10a)에 대하여도 임계각(θt2)보다 작은 각도로 입사하게되어, 전반사되지 않고 상측으로 출사될 수 있다. 이처럼, 광 출사량이 많은 입광면(10s1) 측에서 상측으로 빛이 많이 새어나가는 경우 표시 화면에서 빛샘으로 시인될 수 있다.
반면, 입광면(10s1)에 대하여 제1 빛(L1)과 동일한 각도로 입사된 제2 빛(L2)은 도광판(10)의 모서리면(10r)에 대하여 임계각(θt1)보다 큰 입사각을 가질 수 있다. 즉, 모서리면(10r)은 하면(10b)에 대하여 일정 각도(θ1)로 기울어져 있으므로, 제2 빛(L2)은 제1 빛(L1)보다 큰 입사각을 가질 수 있다. 이에 따라, 제2 빛(L2)은 모서리면(10r)의 임계각(θt1)보다 큰 입사각을 가져, 도광판(10) 내에서 전반사 할 수 있다. 도광판(10) 내의 전반사 효율이 증가함에 따라, 입광면(10s1) 측에서 도광판(10)의 상측으로 새어나가는 빛의 양이 감소하여 빛샘을 방지하고, 휘도 균일도를 증가시킬 수 있다.
모서리면(10r)의 경사각(θ1)은 도광판(10)의 공기층과의 임계각(θt1) 및 저굴절층(20)과의 임계각(θt2)을 고려하여 결정될 수 있다. 즉, 저굴절층(20)과의 임계각(θt2)이 공기층과의 임계각(θt1)보다 큰 값을 가지므로, 도광판(10) 내에서 효과적인 광 가이드가 이루어지기 위하여 빛은 저굴절층(20)과의 임계각(θt2)보다 큰 입사각을 가져야한다. 이러한 관점에서, 모서리면(10r)의 경사각(θ1)은 6° 내지 20°일 수 있다. 모서리면(10r)의 경사각(θ1)이 6°보다 큰 경우 저굴절층(20)과의 임계각(θt2)보다 큰 입사각을 갖도록 빛의 경로를 효과적으로 조절할 수 있다. 모서리면(10r)의 경사각(θ1)이 20°보다 작은 경우 도광판(10)의 입광면(10s1)의 면적을 확보하면서도 효과적으로 빛의 경로를 조절할 수 있다. 아울러, 입광면(10s1) 측에는 임계각보다 작은 입사각을 갖는 빛들이 밀집되어 있는데, 모서리면(10r)의 경사각(θ1)을 고려할 때, 광면(10s1)으로부터 모서리면(10r)과 상면(10a)/하면(10b) 사이의 경계까지의 거리(d1)는 0.84mm, 바람직하게는 1mm 이상인 경우 상기 입사각이 작은 빛의 경로를 변경하기에 충분한 거리를 확보할 수 있다.
모서리면(10r)에 의한 빛샘 개선 효과를 실험적으로 확인하기 위하여, 두께가 1.1mm이며 모서리면(10r)을 포함하는 유리 도광판(10)을 준비하였다. 하나는 비교예로서 모서리면(10r)을 포함하지 않고, 상면/하면과 측면이 수직으로 교차하는 유리 도광판을 준비하였다. 도 5는 각각의 도광판을 사용하여, 입광면(10s1) 측에서 상측으로 출사되는 빛의 양을 측정한 결과를 도시한 그래프이다. 도 6은 각각의 도광판을 사용하여, 입광면(10s1) 측에서 상측으로의 빛샘량을 나타내는 그래프이다.
도 5를 참조하면, 그래프의 x축은 도광판의 active area로부터의 이격 거리를 의미하며, 모서리면(10r)의 높이(h1) 및 모서리면(10r)이 차지하는 구간(d1)에 따른 출광량을 나타낸다. 모서리면(10r)을 포함하는 도광판(10)이 그렇지 않은 도광판(Reference)에 비하여 상측으로 출사되는 빛의 양이 감소한 것을 알 수 있다. 구체적으로, 모서리면(10r)의 높이(h1)는 0.1mm이고, 길이(d1)가 3mm 일 때 입광면(10s1) 측에서 도광판(10)의 상측으로 출광되는 빛의 양이 가장 작은 것을 알 수 있다.
도 6을 참조하면, 모서리면(10r)의 높이(h1)가 0.1 mm 또는 0.2mm 일때 모서리면(10r)이 차지하는 구간(d1)을 1mm 내지 3mm 로 변경하며 도광판(10)의 입광면(10s1)측에서의 빛샘량을 나타낸다. 모서리면(10r)을 포함하지 않는 도광판(Reference)에 비하여, 모서리면(10r)을 포함하는 도광판(10)에서 빛샘량이 감소한 것을 알 수 있다. 구체적으로, 모서리면(10r)의 높이(h1)가 0.1mm 이고, 구간(d1)이 3mm 일 때 빛샘 현상이 가장 효과적으로 개선됨을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 모서리면(10r)을 포함하는 도광판(10)은 빛샘 현상을 방지하고, 전반사 효율을 개선하여 휘도 균일도를 증가시킬 수 있다.
이하, 광학 부재에 관한 다른 실시예들에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서, 이미 설명한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략하거나 간략화하고, 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 7 내지 도 9는 다른 실시예들에 따른 광학 부재의 단면도들이다. 도 7 내지 도 9의 실시예들은 광학 부재의 각 구성들의 형상 및 정렬 관계가 다양하게 변형될 수 있음을 예시한다.
도 7은 광학 부재(101)의 도광판(11) 모서리면(11r)이 곡면으로 이루어질 수 있음을 예시한다. 즉, 도 2의 광학 부재(100)의 도광판(10) 모서리면(10r)은 평면으로 이루어진다는 점에서, 도 7의 모서리면(11r)과 차이가 있다.
도광판(11)의 모서리면(11r)의 형태는 모서리면(11r)에 의해 변경된 빛의 경로가 전반사 각도를 만족할 수 있는 범위 내에서 다양하게 변형될 수 있다.
도 8은 광학 부재(102)의 저굴절층(22)의 측면(22s), 파장 변환층(32)의 측면(32s) 및 패시베이션층(42)의 측면(42s)이 도광판(12)의 모서리면(12r)에 정렬될 수 있음을 나타낸다. 이 경우, 패시베이션층(42)은 파장 변환층(32)의 측면(32s) 및 저굴절층(22)의 측면(22s)을 덮지 않을 수 있다.
저굴절층(22)의 측면(22s)은 도광판(12)의 모서리면(12r)과 상면(12a)의 경계에 정렬될 수 있다. 저굴절층(22)의 측면(22r) 경사각은 모서리면(12r)의 경사각(θ1)과 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, 저굴절층(22)의 측면(22s)은 모서리면(12r)과 실질적으로 동일한 평면 상에 배치될 수 있다.
파장 변환층(32)의 측면(32s)은 도광판(12)의 모서리면(12r)과 상면(12a)의 경계를 기준으로 내측에 배치될 수 있다. 파장 변환층(32)의 측면(32s)은 저굴절층(22)의 측면(22s)과 상면의 경계에 실질적으로 정렬될 수 있다. 파장 변환층(32)의 측면(32s) 경사각은 모서리면(12r)의 경사각(θ1)과 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, 파장 변환층(32)의 측면(32s) 또한 모서리면(12r)과 실질적으로 동일한 평면 상에 배치될 수 있다.
패시베이션층(42)의 측면(42s)은 도광판(12)의 모서리면(12r)과 상면(12a)의 경계를 기준으로 내측에 배치될 수 있다. 패시베이션층(42)의 측면(42s)은 파장 변환층(32)의 상면과 측면(32s)의 경계에 실질적으로 정렬될 수 있다. 패시베이션층(42)의 측면(42s) 경사각은 모서리면(12r)의 경사각(θ1)과 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, 패시베이션층(42)의 측면(42s) 또한 모서리면(12r)과 실질적으로 동일한 평면 상에 배치될 수 있다.
도 8의 광학 부재(102)와 같은 구조는 도광판(12) 상에 저굴절층(22), 파장 변환층(32), 및 패시베이션층(42)을 적층한 후, 도광판(12)을 절단하여 모서리면(12r)을 만드는 경우에 나타날 수 있다. 즉, 저굴절층(22)의 측면(22s), 파장 변환층(32)의 측면(32s), 및 패시베이션층(42)의 측면(42s)은 모서리면(12r)과 함께 절단된 절단면일 수 있다.
도 9의 광학 부재(103)는 도광판(13)의 대광면(13s3)에도 제2 모서리면(13r2)이 형성될 수 있음을 예시한다.
도광판(13)은 입광면(13s1) 측에 형성된 제1 모서리면(13r1)과 대광면(13s3) 측에 형성된 제2 모서리면(13r2)을 포함할 수 있다. 제2 모서리면(13r2)은 대광면(13s3)과 상면(13a) 사이뿐만 아니라, 대광면(13s3)과 하면(13b) 사이에도 형성될 수 있다. 나아가, 도시하지는 않았으나, 도광판(13)의 다른 측면(13s2, 13s4)에도 모서리면을 형성할 수 있음은 물론이다.
제2 모서리면(13r2)의 경사각은 제1 모서리면(13r1)의 경사각(θ1)과 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
모서리면(13r1, 13r2)은 빛의 경로 조절뿐만 아니라, 모서리 깨짐을 방지한다는 측면에서, 도광판(13)은 우수한 내구성을 가질 수 있다.
도 10 내지 도 12는 또 다른 실시예에 따른 광학 부재의 단면도들이다. 도 10 내지 도 12의 실시예들은 광학 부재가 광 조절 부재를 더 포함할 수 있음을 예시한다.
도 10은 광학 부재(104)의 도광판(14)이 모서리면을 포함하지 않을 수 있음을 예시한다. 즉, 도광판(14)의 상면(14a)/하면(14b)이 위치하는 평면은 측면(14s)이 위치하는 평면과 약 90°의 각도를 이룰 수 있다.
도광판(14)의 상면(14a)은 상대적으로 입광면(14s1)에 인접한 제1 영역 및 대광면(14s3)에 인접한 제2 영역으로 구분될 수 있다. 저굴절층(20), 파장 변환층(30) 및 패시베이션층(50)은 도광판(14) 상면(14a)의 제2 영역 상에 배치되고, 광 조절 부재(80)는 제1 영역 상에 배치될 수 있다. 광 조절 부재(80)는 제1 영역 내에서 도광판(14)의 상면(14a)과 직접 접할 수 있다. 반면, 제2 영역에서는 광 조절 부재(80)와 도광판(14) 사이에는 저굴절층(20), 파장 변환층(30) 또는 패시베이션층(40)이 배치될 수 있다.
광 조절 부재(80)는 도광판(14)의 상면(14a)뿐만 아니라 하면(14b) 상에도 배치될 수 있다. 상면(14a) 상에 배치되는 광 조절 부재(80)와 하면(14b) 상에 배치되는 광 조절 부재(80)는 대체로 대칭되는 형상을 가질 수 있다.
광 조절 부재(80)는 도광판(14)의 상면(14a) 및 하면(14b)과 직접 접할 수 있다. 광 조절 부재(80)의 굴절률은 도광판(14)의 굴절률과 같거나, 도광판(14)의 굴절률보다 클 수 있다. 예를 들어, 광 조절 부재(80)를 임프린팅(imprinting) 방법으로 형성하는 경우, 도광판(14)의 굴절률과 같거나 큰 레진(resin)을 이용할 수 있다. 도광판(14) 하면(14b)에 형성되는 광 조절 부재(80)는 산란 패턴(70)과 함께 형성될 수 있다. 광 조절 부재(80)의 굴절률과 도광판(14)의 굴절률이 동일한 경우, 광 조절 부재(80)와 도광판(14)의 경계는 광학적 경계면으로 인식되지 않으므로, 빛은 상기 경계에서 반사 또는 굴절되지 않고 광 조절 부재(80)로 입사될 수 있다. 광 조절 부재(80)의 굴절률이 도광판(14)의 굴절률보다 큰 경우, 공기층에 노출된 광 조절 부재(80)의 상면 임계각이 더욱 커지므로, 더욱 효과적인 광학적 계면을 형성할 수 있다.
광 조절 부재(80)는 도광판(14) 측면(14s1)의 길이 방향으로 연장될 수 있다. 광 조절 부재(80)의 높이는 도광판(14)의 측면(14s1)으로부터 내측으로 갈수록 대체로 증가할 수 있다. 즉, 도광판(14)의 상면(14a)으로부터 광 조절 부재(80)의 상면까지의 수직 거리는 도광판(14)의 측면(14s1)으로부터 내측으로 갈수록 증가할 수 있다. 도광판(14)의 상면(14a)으로부터 광 조절 부재(80)의 상면까지의 수직 거리는 도광판(14) 상면(14a)으로부터 패시베이션층(40) 상면까지의 높이와 실질적으로 동일할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며 패시베이션층(40) 상면보다 더 돌출되도록 형성될 수도 있다.
광 조절 부재(80)는 모서리면(10r)과 유사한 기능을 수행할 수 있다. 즉, 도광판(14) 내로 입사된 빛의 경로를 조절하여, 도광판(14) 내의 전반사 효율을 증가시키고, 입광면(14s1) 측에서의 빛샘을 개선할 수 있다.
구체적으로, 광 조절 부재(80)의 상면은 도광판(14)의 상면(14a)에 대하여 기울어져 있으므로, 광 조절 부재(80)의 상면에 대한 빛(L4)의 입사각(θ3)은 도광판(14)의 상면(14a)에 대한 빛(L3)의 입사각(θ2)보다 클 수 있다. 즉, 도광판(14)의 상면(14a)에 대한 입사각(θ2)은 임계각보다 작더라도, 광 조절 부재(80)의 상면에 대한 입사각(θ3)은 임계각 보다 클 수 있다. 이 경우, 동일한 각도로 입사하였더라도 제3 빛(L3)은 도광판(14) 상면(14a) 임계각보다 작은 입사각(θ2)을 가져 외부로 빠져나가는 반면, 제4 빛(L4)은 광 조절 부재(80) 상면 임계각보다 큰 입사각(θ3)을 가져 전반사 될 수 있다. 이와 같이, 광 조절 부재(80)는 도광판(10)의 모서리면(10r)과 실질적으로 유사한 기능을 수행할 수 있다.
도 11은 광학 부재(105)의 도광판(15)이 모서리면(15r)을 포함할 수 있음을 예시한다.
광 조절 부재(81)는 도광판(15)의 모서리면(15r) 상에 배치될 수 있다. 광 조절 부재(81) 모서리면(15r)을 커버하며, 모서리면(15r)에 의하여 감소된 입광면(15s1)의 넓이를 보상할 수 있다.
구체적으로, 도광판(15)의 입광면(15s1)의 높이(h2)는 모서리면(15r)의 높이(h3)만큼 감소하게 된다. 이 경우, 입광면(15s1)의 면적이 감소하게 되어 도광판(15) 내로 입광되는 빛의 양이 감소할 수 있다. 광 조절 부재(81)는 모서리면(15r)의 높이(h3)에 따른 단차를 보상하여, 도광판(15) 입광면(15s1)의 면적을 확장할 수 있다. 이에 따라, 입광면(15s1)의 면적을 고려하지 않고 모서리면(15r)의 경사각과 높이(h3) 선택에 대한 자유도가 증가할 수 있다.
도 12를 참조하면, 광학 부재(106)의 저굴절층(26), 파장 변환층(36) 및 패시베이션층(46)의 각 측면은 모서리면(16r)에 정렬될 수 있다.
광 조절 부재(82)는 모서리면(16r)을 덮고 내측으로 더 연장되어, 저굴절층(26)의 측면, 파장 변환층(36)의 측면 및 패시베이션층(46)의 측면을 덮을 수 있다. 본 실시예의 경우, 패시베이션층(46)이 파장 변환층(36) 및 저굴절층(26)의 측면을 모두 커버하지 않지만, 광 조절 부재(82)가 파장 변환층(36)의 측면 및 저굴절층(26)의 측면을 커버하여 밀봉 구조가 유지될 수 있다. 따라서, 파장 변환층(36)으로의 수분/산소의 침투를 방지하여 파장 변환층(36)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 광학 부재의 단면도이다.
도 13을 참조하면, 광학 부재(107)는 각도 필터(90)를 더 포함할 수 있다.
각도 필터(90)는 도광판(17)의 입광면(17s1) 상에 배치될 수 있다. 각도 필터(90)는 광원(400)으로부터 출사된 빛 중 입광면(17s1)에 대하여 제1 각도보다 큰 입사각을 갖는 빛은 반사시키고, 제1 각도보다 작은 입사각을 가지는 빛은 투과시킨다. 즉, 도광판(17)의 상면(17a)/하면(17b)에서의 임계각보다 작은 입사각을 갖는 빛들은 미리 걸러내고, 상면(17a)/하면(17b)에서의 임계각보다 큰 빛들은 투과시켜 도광판(17) 내에서의 전반사 효율을 증가시킬 수 있다.
도광판(17)의 상면(17a)/하면(17b)의 임계각을 고려할 때, 제1 각도는 약 54°일 수 있다. 즉, 도광판(17)의 입광면(17s1)에 대하여 약 54°보다 큰 입사각을 가지는 빛들은 반사되고, 약 54°보다 작은 입사각을 가지는 빛들은 각도 필터(90)를 투과하여 도광판(17) 내로 입광될 수 있다.
광원(400)은 반사 부재(700)를 더 포함할 수 있다. 반사 부재(700)는 각도 필터(90)에 의하여 반사된 빛들을 다시 반사시켜 도광판(17) 내로 입사시킨다. 반사 부재(700)에 의하여 반사된 빛들은 제1 각도보다 작은 입사각을 가지게 되어 각도 필터(90)를 투과할 수 있다. 반사 부재(700)는 도광판(17) 내로 진입하지 못한 빛들을 재순환시켜 입광 효율을 증가시키고, 빛샘 현상을 방지할 수 있다.
상술한 다양한 실시예들에 따른 광학 부재들(100-107)은 표시 장치나 조명 장치 등에 적용될 수 있다. 이하, 광학 부재를 포함하는 표시 장치에 대해 구체적으로 설명한다.
도 14는 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 14를 참조하면, 표시 장치(1000)는 광원(400), 광원(400)의 출사 경로 상에 배치된 광학 부재(100), 광학 부재(100)의 상부에 배치된 표시 패널(300)을 포함한다.
광학 부재는 상술한 실시예들에 따른 광학 부재들(100-107)이 모두 적용될 수 있다. 도 14에서는 도 2의 광학 부재(100)가 적용된 경우를 예시한다.
광원(400)은 광학 부재(100)의 일측에 배치된다. 광원(400)은 광학 부재(100)의 도광판(10)의 입광면(10s1)에 인접 배치될 수 있다. 광원(400)은 복수의 점광원 또는 선광원을 포함할 수 있다. 상기 점광원은 LED(light emitting diode) 광원(410)일 수 있다. 복수의 LED 광원(410)은 인쇄회로기판(420)에 실장될 수 있다. LED 광원(410)은 블루 파장의 빛을 발광할 수 있다.
표시 장치(1000)는 광학 부재(100)의 하부에 배치된 반사 부재(250)를 더 포함할 수 있다. 반사 부재(250)는 반사 필름이나 반사 코팅층을 포함할 수 있다. 반사 부재(250)는 광학 부재(100)의 도광판(10) 하면(10b)으로 출사된 빛을 반사하여 다시 도광판(10) 내부로 진입시킨다.
표시 패널(300)은 광학 부재(100)의 상부에 배치된다. 표시 패널(300)은 광학 부재(100)로부터 빛을 제공받아 화면을 표시한다. 표시 패널(300)은 액정 표시 패널일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
표시 패널(300)은 제1 기판(310), 제1 기판(310)에 대향하는 제2 기판(320) 및 제1 기판(310)과 제2 기판(320) 사이에 배치된 액정층(미도시)을 포함할 수 있다.
광학 부재(100)는 모듈간 결합 부재(610)를 통해 표시 패널(300)과 결합할 수 있다. 모듈간 결합 부재(610)는 평면상 사각틀 형상으로 이루어질 수 있다. 모듈간 결합 부재(610)는 표시 패널(300) 및 광학 부재(100)에서 각각 테두리 부위에 위치할 수 있다. 모듈간 결합 부재(610)는 도광판(10)의 모서리면(10r)과는 비중첩하도록 배치될 수 있으며, 모서리면(10r)은 공기층에 노출될 수 있다.
모듈간 결합 부재(610)는 폴리머 수지나 접착 또는 점착 테이프 등을 포함할 수 있다.
표시 장치(1000)는 하우징(500)을 더 포함할 수 있다. 하우징(500)은 일면이 개방되어 있고, 바닥면(510) 및 바닥면(510)과 연결된 측벽(520)을 포함한다. 바닥면(510)과 측벽(520)에 의해 정의된 공간 내에 광원(400), 광학 부재(100)/표시 패널(300) 부착체 및 반사 부재(250)가 수납될 수 있다.
표시 장치(1000)는 적어도 하나의 광학 필름(200)을 더 포함할 수 있다. 하나 또는 복수의 광학 필름(200)은 광학 부재(100)와 표시 패널(300) 사이에서 모듈간 결합 부재(610)에 의해 둘러싸인 공간에 수납될 수 있다.
광학 필름(200)은 프리즘 필름, 확산 필름, 마이크로 렌즈 필름, 렌티큘러 필름, 편광 필름, 반사 편광 필름, 위상차 필름 등일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 14의 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 모듈간 결합 부재(610)를 통해 광학 부재(100)와 표시 패널(300), 나아가 광학 필름(200)까지 일체화하고, 하우징 결합 부재(620)를 통해 표시 패널(300)과 하우징(500)을 결합한다. 따라서, 몰드 프레임을 생략하더라도 여러 부재들의 안정적인 결합이 가능하므로, 표시 장치(1000)의 경량화를 이룰 수 있다. 또, 도광판(10)과 파장 변환층(30)이 일체화됨으로써, 표시 장치(1000)의 두께를 감소시킬 수 있다. 아울러, 하우징 결합 부재(620)를 통해 표시 패널(300)의 측면과 하우징(500)의 측벽(520)을 결합시킴으로써, 표시 화면 측 베젤 공간을 없애거나 최소화할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 도광판
10r: 모서리면
20: 저굴절층
30: 파장 변환층
40: 패시베이션층
70: 광학 패턴
100: 광학 부재

Claims (20)

  1. 상면, 일측면 및 상기 상면과 상기 일측면 사이에 경사진 모서리면을 포함하는 도광판;
    상기 도광판의 상기 상면 상에 배치되는 파장 변환층;
    상기 도광판과 상기 파장 변환층 사이에 배치되는 저굴절층; 및
    상기 파장 변환층 상에 배치되는 패시베이션층을 포함하되,
    상기 파장 변환층의 측면은 상기 모서리면과 상기 상면의 경계보다 내측으로 이격되어 배치되는 광학 부재.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 도광판의 상기 모서리면은 공기층에 노출되는 광학 부재.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 도광판의 상기 상면에 대한 상기 모서리면의 경사각은 6도 내지 20도인 광학 부재.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 도광판의 일측면으로부터 상기 도광판의 상기 모서리면과 상기 상면 사이의 경계까지의 거리는 0.84mm 이상인 광학 부재.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 도광판의 일측면으로부터 상기 도광판의 상기 모서리면과 상기 상면 사이의 경계까지의 거리는 1mm 이상인 광학 부재.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 도광판은 무기 물질을 포함하는 광학 부재.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 도광판과 상기 파장 변환층 사이에 배치되는 저굴절층을 포함하되, 상기 도광판과 상기 저굴절층의 굴절률 차이는 0.2 이상인 광학 부재.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 도광판의 상기 상면에 대한 상기 모서리면의 경사각은 6도 내지 20도인 광학 부재.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 파장 변환층의 측면 경사각은 상기 모서리면의 경사각과 동일한 광학 부재.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 파장 변환층의 측면은 상기 모서리면과 실질적으로 동일 평면상에 배치되는 광학 부재.
  11. 삭제
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 저굴절층의 측면 및 상기 패시베이션층의 측면은 상기 도광판의 상기 모서리면과 상기 상면의 경계보다 내측에 배치되는 광학 부재.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 저굴절층의 측면 경사각, 상기 파장 변환층의 측면 경사각 및 상기 패시베이션층의 측면 경사각은 상기 모서리면의 경사각과 동일한 광학 부재.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 모서리면 상에 배치되는 광 조절 부재를 포함하는 광학 부재.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 광 조절 부재는 상기 파장 변환층을 측면을 덮는 광학 부재.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 광 조절 부재의 굴절률은 상기 도광판의 굴절률과 같거나, 상기 도광판의 굴절률보다 큰 광학 부재.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
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