KR20120026229A - 광학 플레이트 및 이를 포함하는 타일드 표시장치 - Google Patents

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Abstract

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 실시예들에 따른 광학 플레이트 및 이를 포함하는 타일드 표시장치는 베이스 기판 및 프레넬 렌즈를 포함한다. 프레넬 렌즈는 베이스 기판을 향하여 돌출된 복수의 프레넬 패턴들을 포함하고 편평한 상면을 갖는다. 광학 플레이트는 반사 방지층을 더 포함한다. 광학 플레이트는 반사 방지층의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 고굴절층을 더 포함한다. 광학 플레이트는 프레넬 렌즈 및 베이스 기판 사이에 형성되어 프레넬 렌즈를 베이스 기판에 고정시키는 접착층을 더 포함한다. 광학 플레이트는 프레넬 렌즈와 접착층 사이에 배치되어, 프레넬 렌즈와 접착층 사이를 이격시키는 스페이서를 더 포함한다. 베이스 기판은 제1 두께를 갖는 제1 부분, 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 갖는 제2 부분 및 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 위치하는 연결부를 포함한다.

Description

광학 플레이트 및 이를 포함하는 타일드 표시장치{OPTICAL PLATE AND TILED DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 광학 플레이트 및 이를 포함하는 타일드 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부 광의 반사를 방지하고, 표시장치의 두께와 무게를 줄일 수 있는 광학 플레이트 및 이를 포함하는 타일드 표시장치에 관한 것이다.
표시장치의 표시 면적을 증가시키기 위해, 복수의 표시모듈을 연결하여 하나의 대형 화면을 구현하는 표시장치를 타일드 표시장치라고 일컫는다. 예를 들어, 40인치 표시모듈 네 개를 2행 2열로 배열할 경우, 80인치의 표시 면적을 구현할 수 있다. 이러한 원리에 따라, 표시모듈의 수를 증가시키면 160인치, 320인치의 대면적도 구현할 수 있다.
그런데, 일반적으로, 타일드 표시장치를 구성하는 각각의 표시모듈들은 표시 영역의 주변을 둘러싸는 비표시 영역을 갖는다. 이러한 비표시 영역으로 인해서 서로 이웃하는 표시모듈 사이의 경계부분에는 영상이 표시되지 않기 때문에, 표시모듈들 간의 경계가 대형 영상 내에서 확연히 구별되는 문제가 있다.
표시모듈들 간의 경계를 제거하기 위해서, 각 표시모듈로부터 생성된 영상들을 각각 확대시켜 각 영상의 경계를 서로 연결하는 방법이 제안된 바 있다. 표시모듈로부터 생성된 영상을 확대시키기 위해, 표시모듈 상부에 볼록 렌즈 또는 프레넬 렌즈가 배치될 수 있다.
그런데, 표시모듈 상부에 렌즈를 배치하는 경우, 외부에서 입사하는 광이 렌즈의 표면에서 난반사하여 영상의 품질을 떨어뜨리는 문제가 있다. 또한, 일반적인 프레넬 렌즈의 경우, 표시 영역과 비표시 영역의 구별 없이 표시모듈의 전체 영역에 걸쳐 두께가 일정하고 두껍기 때문에, 표시 장치의 무게를 증가시키는 문제가 있다.
본 발명의 과제는 이러한 문제점을 해결하기 위해서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 외부 광의 반사를 방지하고, 표시장치의 두께와 무게를 줄일 수 있는 광학 플레이트 및 이를 포함하는 타일드 표시장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 실시예들에 따른 광학 플레이트는 베이스 기판, 프레넬 렌즈 및 반사 방지층을 포함한다. 상기 베이스 기판에는 영상이 입사한다. 상기 프레넬 렌즈는 상기 베이스 기판에 고정된다. 상기 프레넬 렌즈는 상기 베이스 기판을 향하여 돌출된 복수의 프레넬 패턴들을 포함하고 편평한 상면을 갖는다. 상기 반사 방지층은 상기 프레넬 렌즈의 상면 상에 형성되고, 외부로부터 입사하는 광의 반사를 방지한다.
본 발명의 실시예들에서, 상기 광학 플레이트는 상기 프레넬 렌즈와 상기 반사 방지층 사이에 형성되고, 상기 반사 방지층의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 고굴절층을 더 포함할 수 있다. 상기 고굴절층은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 이루어지고, 상기 반사 방지층은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예들에서, 상기 광학 플레이트는 상기 프레넬 렌즈 및 상기 베이스 기판 사이에 형성되어 상기 프레넬 렌즈를 상기 베이스 기판에 고정시키는 접착층을 더 포함할 수 있다. 상기 광학 플레이트는 상기 프레넬 렌즈와 상기 접착층 사이에 배치되어, 상기 프레넬 렌즈와 상기 접착층 사이를 이격시키는 스페이서를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시예들에서, 상기 베이스 기판은 제1 두께를 갖는 제1 부분, 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 갖는 제2 부분 및 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 위치하는 연결부를 포함할 수 있다. 상기 제1 부분, 상기 제2 부분 및 상기 연결부의 하면은 동일 평면 상에 위치하고, 상기 연결부는 상기 제1 부분의 상면과 상기 제2 부분의 상면을 연결하는 경사면을 가질 수 있다. 상기 연결부의 경사면의 경사각은 상기 제2 부분의 상면을 기준으로 0도 초과 20도 이하의 범위를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 제1 부분, 상기 제2 부분 및 상기 연결부의 상면은 동일 평면 상에 위치할 수도 있다.
상기한 본 발명의 다른 실시예들에 따른 광학 플레이트는 베이스 기판 및 프레넬 렌즈를 포함한다. 상기 베이스 기판은 제1 두께를 갖는 제1 부분, 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 갖는 제2 부분 및 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 위치하는 연결부를 포함한다. 상기 프레넬 렌즈는 상기 베이스 기판에 고정되고, 상기 베이스 기판을 향하여 돌출된 복수의 프레넬 패턴들을 포함하고 편평한 상면을 갖는다.
본 발명의 실시예들에서, 상기 광학 플레이트는 상기 프레넬 렌즈의 상면 상에 형성되고, 외부로부터 입사하는 광의 반사를 방지하는 반사 방지층을 더 포함할 수 있다. 상기 광학 플레이트는 상기 프레넬 렌즈와 상기 반사 방지층 사이에 형성되고, 상기 반사 방지층의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 고굴절층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에서, 상기 제1 부분, 상기 제2 부분 및 상기 연결부의 하면은 동일 평면 상에 위치하고, 상기 연결부는 상기 제1 부분의 상면과 상기 제2 부분의 상면을 연결하는 경사면을 가질 수 있다. 상기 연결부의 경사면의 경사각은 상기 제2 부분의 상면을 기준으로 0도 초과 20도 이하의 범위를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 부분, 상기 제2 부분 및 상기 연결부의 상면은 동일 평면 상에 위치할 수 있다.
상기한 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 타일드 표시장치는 표시 영역과 비표시 영역을 갖고 서로 인접하게 배열되는 복수의 표시모듈을 포함하는 표시 유닛 및 기 각각의 표시모듈 상부마다 배치되는 복수의 광학 플레이트를 포함한다. 상기 광학 플레이트는 상기 표시모듈로부터 출력되는 영상이 입사하는 베이스 기판, 상기 베이스 기판에 고정되고 상기 베이스 기판을 향하여 돌출된 복수의 프레넬 패턴들을 포함하고 편평한 상면을 갖는 프레넬 렌즈, 상기 프레넬 렌즈의 상면 상에 형성되고 외부로부터 입사하는 광의 반사를 방지하는 반사 방지층, 및 상기 프레넬 렌즈와 상기 반사 방지층 사이에 형성되고 상기 반사 방지층의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 고굴절층을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 베이스 기판은 제1 두께 및 상기 비표시 영역에 대응하는 너비를 갖는 제1 부분, 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 갖는 제2 부분 및 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 위치하는 연결부를 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 타일드 표시장치는 표시 영역과 비표시 영역을 갖고 서로 인접하게 배열되는 복수의 표시모듈을 포함하는 표시 유닛 및 기 각각의 표시모듈 상부마다 배치되는 복수의 광학 플레이트를 포함한다. 상기 광학 플레이트는 베이스 기판 및 프레넬 렌즈를 포함한다. 상기 베이스 기판은 제1 두께와 상기 비표시 영역에 대응하는 너비를 갖는 제1 부분, 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 갖는 제2 부분 및 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 위치하는 연결부를 포함한다. 상기 프레넬 렌즈는 상기 베이스 기판에 고정되고, 상기 베이스 기판을 향하여 돌출된 복수의 프레넬 패턴들을 포함하고 편평한 상면을 갖는다.
본 발명의 실시예들에서, 상기 제1 부분, 상기 제2 부분 및 상기 연결부의 하면은 동일 평면 상에 위치하고, 상기 연결부는 상기 제1 부분의 상면과 상기 제2 부분의 상면을 연결하는 경사면을 가질 수 있다. 상기 연결부의 경사면의 경사각은 상기 제2 부분의 상면을 기준으로 0도 초과 20도 이하의 범위를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 부분, 상기 제2 부분 및 상기 연결부의 상면은 동일 평면 상에 위치할 수 있다.
상기 광학 플레이트 및 이를 포함하는 타일드 표시장치에 따르면, 역 프레넬 구조를 갖는 프레넬 렌즈의 편평한 상면에 반사 방지층이 형성되기 때문에, 반사 방지층이 균일하게 형성될 수 있다. 또한, 프레넬 렌즈와 반사 방지층 사이에 반사 방지층의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 고굴절층을 형성되기 때문에, 외부로부터 입사하는 광의 반사를 더 효과적으로 방지할 수 있다.
게다가, 광학 플레이트의 베이스 기판의 두께가 표시 영역과 비표시 영역에서 각각 다르기 때문에, 광학 플레이트 및 타일드 표시장치의 무게를 줄일 수 있고, 표시모듈의 표시 영역에서 영상이 과도하게 확대되는 것을 방지할 수 있으므로, 전체적인 영상이 왜곡되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 타일드 표시장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I' 선을 따라 절단한 타일드 표시장치의 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 프레넬 렌즈의 원리를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 플레이트를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 타일드 표시장치의 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 베이스 기판의 연결부의 경사면의 경사각을 조절하는 이유를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 타일드 표시장치의 단면도이다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 타일드 표시장치를 나타내는 분해 사시도이다. 도 2는 도 1의 I-I' 선을 따라 절단한 타일드 표시장치의 단면도이다. 도 3은 도 2에 도시된 프레넬 렌즈의 원리를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 타일드 표시장치는 복수의 표시모듈(101, 102, 103, 104)을 포함하는 표시 유닛(100) 및 상기 각각의 표시모듈(101, 102, 103, 104) 상부마다 배치되는 복수의 광학 플레이트(200)를 포함한다. 도 1에는 제1 표시모듈(101) 내지 제4 표시모듈(104)로 이루어진 네 개의 표시모듈이 2행 2열로 배열되어 있으나, 본 발명은 상기 표시모듈의 개수에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 타일드 표시장치는 3행 3열로 배열된 아홉 개의 표시모듈 또는 4행 4열로 배열된 열여섯 개의 표시모듈을 포함할 수도 있다.
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 실시예에서 사용되는 표시모듈(101, 102, 103, 104)은 광을 제공하는 백라이트 어셈블리(110) 및 백라이트 어셈블리(110)에서 제공된 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정 표시패널 어셈블리(120)를 포함하는 액정 표시모듈이다. 그러나, 본 발명에 따른 타일드 표시장치에 사용되는 표시모듈(101, 102, 103, 104)의 종류는 액정 표시모듈에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 표시모듈(101, 102, 103, 104)로 플라즈마 표시패널(PDP, plasma display panel)을 포함하는 플라즈마 표시모듈, 유기발광다이오드(OLED, organic light emitting diode)를 포함하는 OLED 표시모듈 등이 사용될 수도 있다.
백라이트 어셈블리(110)는 하부 수납용기(111), 광원(115) 및 각종 광학부재(117)를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 실시예에서는 광원(115)으로 램프가 사용되었으나, 본 발명은 여기에 한정되지 않는다. 다른 실시예에서는, 광원(115)으로 발광 다이오드(LED)가 사용될 수도 있다.
액정 표시패널 어셈블리(120)는 액정을 통해서 백라이트 어셈블리(110)에서 제공된 광의 광투과율을 조절하여 영상을 표시한다.
각각의 표시모듈(101, 102, 103, 104)은 표시 영역(A1)과 비표시 영역(A2)을 갖는다. 표시 영역(A1)은 표시장치에서 영상이 표시되는 영역을 의미하고, 비표시 영역(A2)은 영상이 표시되지 않는 영역을 의미한다. 예를 들어, 각종 구동회로가 배치되는 표시패널의 주변 영역이나 상부 수납용기(140)의 테두리 부분 등이 비표시 영역(A2)에 해당한다.
상기 비표시 영역(A2)으로 인해서 서로 이웃하는 제1 표시모듈(101)과 제2 표시모듈(102) 사이의 경계부분과 같은 표시모듈(101, 102, 103, 104) 사이의 경계부분들에는 영상이 표시되지 않기 때문에, 표시모듈(101, 102, 103, 104) 사이의 경계가 확연히 구별되는 문제가 있다.
표시모듈(101, 102, 103, 104) 사이의 경계가 시인되는 것을 방지하기 위해, 표시 영역(A1)으로부터 출력되는 영상을 소정 비율로 확대하는 광학 플레이트(200)가 표시모듈(101, 102, 103, 104)의 상부에 각각 배치된다. 즉, 광학 플레이트(200)는 표시 영역(A1)으로부터 출력되는 영상이 비표시 영역(A2)까지 커버할 수 있도록 상기 영상을 확대한다. 상기 영상의 확대 비율은 각 확대된 영상의 경계가 서로 맞닿을 수 있도록 조절되는 것이 바람직하다.
광학 플레이트(200)는 베이스 기판(210), 베이스 기판(210)에 고정되는 프레넬 렌즈(250), 상기 프레넬 렌즈(250)의 상면 상에 형성되는 고굴절층(260) 및 상기 고굴절층(260) 상에 형성되는 반사 방지층(270)을 포함한다.
베이스 기판(210)에는 표시모듈(101, 102, 103, 104)로부터 출력되는 영상이 입사한다. 또한, 베이스 기판(210)은 프레넬 렌즈(250)를 고정시킨다. 광학 플레이트(200)에 의해 확대되는 영상의 확대 비율은 비표시 영역(A2)의 길이, 프레넬 렌즈(250)의 초점 거리, 광학 플레이트(200)를 구성하는 각종 매질의 굴절률과 두께에 의해 결정된다. 따라서, 상대적으로 조절이 용이한 베이스 기판(210)의 두께와 굴절률을 조절하여 상기 영상의 확대 비율을 조절할 수 있다. 예를 들어, 베이스 기판(210)은 폴리카보네이트(PC: polycarbonate), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA: polymethly methacrylate)와 같은 폴리머로 이루어질 수 있다.
프레넬 렌즈(250)는 영상을 확대하는 집광 렌즈의 일종으로, 중심부가 볼록한 볼록 렌즈와 달리 실질적으로 두께가 일정한 렌즈이다. 프레넬 렌즈(250)는 복수의 프레넬 패턴들(255)을 포함한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 프레넬 패턴들(255)의 상면은 다수의 영역으로 분할된 볼록 렌즈의 각 영역에서의 볼록 렌즈 상면의 형상과 실질적으로 동일하며, 프레넬 패턴들(255)의 두께(또는 높이)는 실질적으로 모두 동일하다. 프레넬 렌즈(250)는, 예를 들어, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA: polymethly methacrylate)와 같은 아크릴 수지로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 광학 플레이트(200)에 포함된 프레넬 렌즈(250)의 프레넬 패턴들(255)은 영상을 출력하는 표시모듈(101, 102, 103, 104)을 향하여 돌출되어 있다. 즉, 상기 프레넬 렌즈(250)는 편평한 상면을 가지며, 프레넬 패턴들(255)이 영상이 입사하는 베이스 기판(210)을 향하는 구조를 의미하는 역 프레넬(reverse Fresnel) 구조를 갖는다.
외부로부터 입사하는 광의 반사를 방지하는 반사 방지층(270)은 프레넬 렌즈(250)는 상기 편평한 상면 상에 형성된다. 만약, 상면이 편평한 역 프레넬 구조 대신에 프레넬 렌즈(250)의 프레넬 패턴들(255)이 상부를 향하고 있는 경우에는, 반사 방지층(270)을 울퉁불퉁한 프레넬 패턴 상에 형성해야 하기 때문에, 균일한 두께를 갖는 반사 방지층(270)을 형성하기 어렵다. 반사 방지층(270)의 두께가 균일하지 않으면, 외부로부터 입사하는 광의 반사를 제대로 방지하기 어려우며, 광투과율을 저하시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 따르면, 프레넬 렌즈(250)가 역 프레넬 구조를 가지며, 프레넬 렌즈(250)의 편평한 상면 상에 반사 방지층(270)이 형성된다. 반사율을 낮추기 위해서, 상기 반사 방지층(270)은 낮은 굴절률을 갖는 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 반사 방지층(270)은 약 1.49의 굴절률을 갖는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA: polymethly methacrylate) 또는 약 1.36의 굴절률을 갖는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE: polytetrafluoroethylene)으로 이루어질 수 있다.
외부로부터 입사하는 광의 반사를 더 효율적으로 방지하기 위해서(즉, 외부로부터 입사하는 광의 반사율을 더 낮추기 위해서), 상기 프레넬 렌즈(250)와 상기 반사 방지층(270) 사이에 반사 방지층(270)의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 고굴절층(260)이 형성된다.
고굴절층(260)은 되도록 굴절률이 높은 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 고굴절층(260)은 약 1.58의 굴절률을 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 이루어질 수 있다. 고굴절층(260)의 굴절률과 반사 방지층(270)의 굴절률의 차이가 많을수록 반사율을 낮추는데 효과적이다. 만약, 고굴절층(260)이 약 1.58의 굴절률을 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 포함하는 경우, 반사 방지층(270)은 약 1.36의 상대적으로 낮은 굴절률을 갖는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 이론적으로 계산된 반사율은 반사 방지층(270) 및 고굴절층(260)이 없는 경우에 비해 1％ 미만으로 감소될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따라, 역 프레넬 구조를 갖는 프레넬 렌즈(250)의 편평한 상면에 반사 방지층(270)을 형성할 경우, 반사 방지층(270)이 균일하게 형성될 수 있다. 또한, 프레넬 렌즈(250)와 반사 방지층(270) 사이에 반사 방지층(270)의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 고굴절층을 형성할 경우 외부로부터 입사하는 광의 반사를 더 효과적으로 방지할 수 있다.
상기 프레넬 렌즈(250)와 베이스 기판(210) 사이에는 역 프레넬 구조를 갖는 프레넬 렌즈(250)를 베이스 기판(210)에 고정시키는 접착층(280)이 더 형성될 수 있다. 예를 들어, 베이스 기판(210) 상에 접착을 위한 수지(resin)를 도포하고, 고굴절층(260) 및 반사 방지층(270)이 형성된 역 프레넬 구조를 갖는 프레넬 렌즈(250)를 상기 수지에 부착하고 경화시켜서, 광학 플레이트(200)를 단일 제품으로 제조할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 플레이트를 나타내는 단면도이다.
도 4를 참조하여 설명하는 광학 플레이트(204)는 도 2를 참조하여 설명한 광학 플레이트(200)와 비교할 때, 광학 플레이트(204)가 프레넬 렌즈(250)와 접착층(280) 사이를 이격시키는 스페이서(285)를 더 포함하는 것을 제외하면, 도 2를 참조하여 설명한 광학 플레이트(200)와 실질적으로 동일하거나 유사하다. 따라서, 도 2를 참조하여 설명된 광학 플레이트(200)의 구성 요소와 유사하거나 실질적으로 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 반복되는 자세한 설명은 생략한다.
도 4를 참조하면, 상기 광학 플레이트(204)는 베이스 기판(210), 베이스 기판(210)에 고정되는 프레넬 렌즈(250), 프레넬 렌즈(250)의 상면 상에 형성되는 고굴절층(260), 고굴절층(260) 상에 형성되는 반사 방지층(270), 프레넬 렌즈(250)와 베이스 기판(210) 사이에 형성되어 프레넬 렌즈(250)를 베이스 기판(210)에 고정시키는 접착층(280) 및 프레넬 렌즈(250)와 접착층(280) 사이를 이격시키는 스페이서(285)를 포함한다.
베이스 기판(210), 프레넬 렌즈(250), 고굴절층(260) 및 반사 방지층(270)에 대한 설명은 도 1 내지 도 3을 참조하여 이미 상세하게 설명하였으므로, 반복되는 상세한 설명은 생략한다.
스페이서(285)는 프레넬 렌즈(250)와 접착층(280) 사이를 이격시키기 위해 프레넬 렌즈(250)와 접착층(280) 사이에 배치되며, 프레넬 렌즈(250) 및 접착층(280)에 각각 부착된다.
도 2에 도시된 광학 플레이트(200)와 같이, 스페이서(285) 없이 역 프레넬 구조를 갖는 프레넬 렌즈(250)의 프레넬 패턴들(255)이 접착층(280)에 직접 접촉하는 경우, 렌즈 형상의 프레넬 패턴(255)의 일부가 접착층(280) 속에 함입되어 프레넬 패턴(255)의 형상이 뭉개지거나 왜곡될 수 있다. 프레넬 패턴(255)의 형상이 왜곡될 경우, 프레넬 패턴(255)의 집광 기능이 저하되어, 영상을 확대하는 프레넬 렌즈(250)의 기능이 저하될 수 있다.
따라서, 프레넬 렌즈(250)의 프레넬 패턴들(255)이 접착층(280) 속에 함입되지 않도록, 스페이서(285)는 프레넬 렌즈(250)와 접착층(280) 사이를 이격시킨다. 이에 따라, 프레넬 렌즈(250)의 프레넬 패턴들(255)의 형상을 원형대로 유지할 수 있으므로, 영상을 확대하는 프레넬 렌즈(250)의 기능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이러한 스페이서(285)를 더 포함하는 광학 플레이트(204)를 제조하기 위해서, 예를 들어, 고굴절층(260) 및 반사 방지층(270)이 형성된 프레넬 렌즈(250)를 먼저 제조하고, 소프트 몰드(soft mold) 공법을 이용하여 프레넬 렌즈(250)의 프레넬 패턴들 상의 임의의 위치에 스페이서(285)를 형성할 수 있다. 소프트 몰드 공법이란, 수 내지 수십 마이크로미터의 패턴의 각인(carving) 및 전사(transcribing)를 상온에서 진행하는 공법을 말한다. 소프트 몰드 공법을 이용하면 몰드의 원가를 줄일 수 있고, 제품 수율을 증가시킬 수 있다. 베이스 기판(210) 상에 접착을 위한 수지를 도포하고, 상기 역 프레넬 구조를 갖는 프레넬 렌즈(250) 상에 현성된 스페이서(285)를 상기 수지에 부착하고 경화시켜서, 광학 플레이트(204)를 단일 제품으로 제조할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 타일드 표시장치의 단면도이다. 도 6은 도 5에 도시된 베이스 기판의 연결부의 경사면의 경사각을 조절하는 이유를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하여 설명하는 타일드 표시장치의 광학 플레이트(205)는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 타일드 표시장치의 광학 플레이트(200)와 비교할 때, 광학 플레이트(205)의 두께가 영역별로 서로 다른 것을 제외하면, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 타일드 표시장치의 광학 플레이트(200)와 실질적으로 동일하거나 유사하다. 따라서, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 타일드 표시장치의 광학 플레이트(200)의 구성 요소와 유사하거나 실질적으로 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 반복되는 자세한 설명은 생략한다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 실시예에 따른 타일드 표시장치와 마찬가지로, 도 5에 도시된 타일드 표시장치도 복수의 표시모듈(101, 102)을 포함하는 표시 유닛(100) 및 상기 각각의 표시모듈(101, 102) 상부마다 배치되는 복수의 광학 플레이트(205)를 포함한다. 예를 들어, 상기 타일드 표시장치는 2행 2열로 배열된 네 개의 표시모듈, 3행 3열로 배열된 아홉 개의 표시모듈 또는 4행 4열로 배열된 열여섯 개의 표시모듈을 포함할 수 있다. 본 발명은 상기 표시모듈의 개수에 한정되지 않는다.
한편, 도 5에 도시된 실시예에서 사용되는 표시모듈(101, 102)은 광을 제공하는 백라이트 어셈블리(110) 및 백라이트 어셈블리(110)에서 제공된 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정 표시패널 어셈블리(120)를 포함하는 액정 표시모듈이다. 그러나, 본 발명에 따른 타일드 표시장치에 사용되는 표시모듈(101, 102)의 종류는 액정 표시모듈에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 표시모듈(101, 102)로 플라즈마 표시패널(PDP)을 포함하는 플라즈마 표시모듈, 유기발광다이오드(OLED)를 포함하는 OLED 표시모듈 등이 사용될 수도 있다.
백라이트 어셈블리(110)는 하부 수납용기(111), 광원(115) 및 각종 광학부재(117)를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 실시예에서는 광원(115)으로 램프가 사용되었으나, 본 발명은 여기에 한정되지 않는다. 다른 실시예에서는, 광원(115)으로 발광 다이오드(LED)가 사용될 수도 있다. 액정 표시패널 어셈블리(120)는 액정을 통해서 백라이트 어셈블리(110)에서 제공된 광의 광투과율을 조절하여 영상을 표시한다.
각각의 표시모듈(101, 102)은 표시 영역(A1)과 비표시 영역(A2)을 갖는다. 표시 영역(A1)은 표시장치에서 영상이 표시되는 영역을 의미하고, 비표시 영역(A2)은 영상이 표시되지 않는 영역을 의미한다. 표시모듈(101, 102) 사이의 경계가 시인되는 것을 방지하기 위해, 표시 영역(A1)으로부터 출력되는 영상을 소정 비율로 확대하는 광학 플레이트(205)가 표시모듈(101, 102)의 상부에 각각 배치된다. 즉, 광학 플레이트(205)는 표시 영역(A1)으로부터 출력되는 영상이 비표시 영역(A2)까지 커버할 수 있도록 상기 영상을 확대한다. 상기 영상의 확대 비율은 각 확대된 영상의 경계가 서로 맞닿을 수 있도록 조절되는 것이 바람직하다.
광학 플레이트(205)는 베이스 기판(210), 베이스 기판(210)에 고정되는 프레넬 렌즈(250)를 포함한다.
베이스 기판(210)에는 표시모듈(101, 102)로부터 출력되는 영상이 입사한다. 또한, 베이스 기판(210)은 역 프레넬 구조를 갖는 프레넬 렌즈(250)를 고정시키는 역할을 한다. 특히, 도 5에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 광학 플레이트(205)의 베이스 기판(210)은 제1 두께(T1)를 갖는 제1 부분(211), 상기 제1 두께(T1)보다 얇은 제2 두께(T2)를 갖는 제2 부분(212) 및 상기 제1 부분(211)과 상기 제2 부분(212) 사이에 위치하는 연결부(215)를 포함한다. 상기 연결부(215)는 상기 제1 부분(211)의 상면과 상기 제2 부분(212)의 상면을 연결하는 경사면(217)을 갖는다. 여기서, 제1 부분(211)은 비표시 영역(A2)에 대응하는 너비를 가질 수 있다. 즉, 제1 부분(211)의 너비는 비표시 영역(A2)의 너비와 실질적으로 동일할 수 있다.
광학 플레이트(205)에 의해 확대되는 영상의 확대 비율은 비표시 영역(A2)의 길이, 프레넬 렌즈(250)의 초점 거리, 광학 플레이트(205)를 구성하는 각종 매질의 굴절률과 두께에 의해 결정된다.
표시모듈(101, 102)로부터 출력되는 영상의 확대 비율은 광학 플레이트(205)의 두께가 두꺼울수록 커지기 때문에, 광학 플레이트(205)가 일정 두께 이상을 갖지 않는 경우에는 표시모듈(101, 102)로부터 출력되는 영상을 비표시 영역(A2)까지 커버할 수 있는 영상으로 확대할 수 없다. 즉, 표시모듈(101, 102)로부터 출력되는 영상을 원하는 비율로 확대하기 위해서는 프레넬 렌즈(250)를 고정시키는 베이스 기판(210)이 상대적으로 두꺼운 두께를 가져야 한다. 그런데, 광학 플레이트(205) 또는 베이스 기판(210)의 두께가 커지면, 광학 플레이트(205)의 무게가 증가하여, 표시장치 전체의 무게가 증가하는 문제가 있다.
광학 플레이트(205)의 무게를 줄이기 위해서, 본 실시예에 따른 광학 플레이트(205)의 제 2부분(212)의 두께(T2)는 제1 부분(211)의 두께(T1)보다 얇게 설계된다. 여기서, 제1 부분(211)은 비표시 영역(A2)에 대응하는 너비를 가질 수 있다. 즉, 제1 부분(211)의 너비는 비표시 영역(A2)의 너비와 실질적으로 동일할 수 있다.
비표시 영역(A2)으로 인해서 서로 이웃하는 표시모듈(101, 102) 사이의 경계부분에는 영상이 표시되지 않기 때문에, 표시모듈(101, 102) 사이의 경계가 확연히 시인되는 문제가 있다. 위에서 언급한 바와 같이, 표시모듈(101, 102) 사이의 경계가 시인되는 것을 방지하기 위해, 표시모듈(101, 102)의 상부에 각각 배치된 광학 플레이트(205)가 표시 영역(A1)으로부터 출력되는 영상을 소정 비율로 확대한다. 이 경우, 광학 플레이트(205)는 표시 영역(A1)으로부터 출력되는 영상이 비표시 영역(A2)까지 커버할 수 있도록 영상을 확대해야 하기 때문에, 표시 영역(A1)의 상부보다 비표시 영역(A2)의 상부에서 이루어지는 영상의 확대가 상대적으로 더 필요하다. 다시 말해, 표시모듈(101, 102)의 대부분을 차지하는 표시 영역(A1)의 상부에서는 영상이 충분히 확대되지 않아도 무방할 수 있다.
따라서, 비표시 영역(A2)에 대응하는 광학 플레이트(205)의 제1 부분(211)은 소정의 두께 이상을 가져야 하며, 표시 영역(A1)에 대응하는 제2 부분(212)은 제1 부분(211)의 제1 두께(T1)보다 얇은 제2 두께(T2)를 가지도록 설계하여, 광학 플레이트(205)의 무게를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 두께(T1)는 약 8.0mm 이상 약 10.0mm 이하의 범위를 갖고, 상기 제2 두께(T2)는 약 1.0mm 이상 약 2.0mm 이하의 범위를 가질 수 있다. 표시 영역(A1)이 표시모듈(101, 102)의 대부분을 차지하기 때문에, 표시 영역(A1)에 대응하는 제2 부분(212)의 두께가 감소하면, 전체 광학 플레이트(205)의 무게를 상당히 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 타일드 표시장치의 무게를 감소시킬 수 있다. 또한, 표시모듈(101, 102)의 대부분을 차지하는 표시 영역(A1)에서 영상이 과도하게 확대되는 것을 방지할 수 있으므로, 전체적인 영상이 왜곡되는 것을 방지할 수도 있다.
일 실시예에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 부분(211), 제2 부분(212) 및 연결부(215)의 하면은 동일 평면 상에 위치할 수 있다. 이 경우, 제1 부분(211)과 제2 부분(212)의 두께 차이에 의해서, 연결부(215)는 제1 부분(211)의 상면과 제2 부분(212)의 상면을 연결하는 경사면(217)을 갖는다. 그런데, 이러한 연결부(215)의 경사면(217)은 비표시 영역(A2)에 의해 발생하는 암부를 오히려 더 증가시키는 역효과를 발생시킬 수 있다.
예를 들어, 베이스 기판(210) 상에 프리넬 렌즈가 배치되지 않은 경우를 가정할 때, 도 6에 도시된 바와 같이, 연결부(215)의 경사면(217)에 의한 광의 굴절 때문에, 영상이 시인되지 않는 암부(A3)의 길이가 비표시 영역(A2)으로부터 표시 영역(A1) 방향으로 D/2 만큼 늘어날 수 있다. 암부(A3)의 길이가 표시모듈(101, 102)의 경계를 기준으로 양방향으로 각각 D/2의 길이만큼 늘어나므로, 암부(A3)의 총 길이가 D 만큼 연장된다.
표 1은 시뮬레이션을 통한 실험 결과에 따라, 연결부(215)의 경사면(217)과 연결부(215)의 밑면 사이의 경사각(θ) 및 암부(A3)의 연장 길이(D)의 상관 관계를 나타내는 표이다.
상기 시뮬레이션에서, 베이스 기판(210) 상에는 프리넬 렌즈가 배치되지 않은 것으로 가정하였고, 베이스 기판(210)의 굴절률은 1.49라고 가정하였다. 또한, 비표시 영역(A2)의 길이 L1은 4mm, 제1 부분(211)의 제1 두께(T1)는 8mm, 제2 부분(212)의 제2 두께(T2)는 2mm라고 가정하였다. 이러한 조건에서, 연결부(215)의 경사면(217)과 연결부(215)의 밑면 사이의 경사각(θ)을 변경하면서 암부(A3)가 연장된 길이(D)를 측정하였다.
[표 1]
Figure pat00001
예를 들어, 연결부(215)의 경사면(217)과 연결부(215)의 밑면 사이의 경사각(θ)이 40도인 경우에, 암부(A3)의 연장된 길이(D)는 2.1mm였다. 이에 따라, 암부(A3)의 전체 길이는 10.1mm(L1+L1+D=4+4+2.1)로 늘어난다. 반면에, 연결부(215)의 경사면(217)과 연결부(215)의 밑면 사이의 경사각(θ)이 20도인 경우에, 암부(A3)의 연장된 길이(D)는 0.9mm였다. 이에 따라, 암부(A3)의 전체 길이는 8.9mm(L1+L1+D=4+4+0.9)로 늘어난다.
암부(A3)의 연장된 길이(D)가 비표시 영역(A2)의 길이인 4mm의 약 25％에 해당하는 1mm보다 커질 경우, 프레넬 렌즈(250)를 통해 표시모듈(101, 102)로부터 출력된 영상을 확대해도 표시모듈(101, 102) 사이의 경계가 여전히 시인되는 역효과가 발생할 수 있다. 따라서, 영상을 확대를 통해 표시모듈(101, 102) 사이의 경계가 시인되는 것을 방지하기 위해서는 암부(A3)의 연장된 길이(D)가 비표시 영역(A2)의 길이인 4mm의 약 25％에 해당하는 1mm보다 작은 것이 바람직하다.
표 1에 따르면, 암부(A3)의 연장된 길이(D)가 1mm보다 작은 범위를 갖기 위해서는 상기 경사각(θ)이 약 20도 이하가 되는 것이 바람직함을 알 수 있다. 즉, 베이스 기판(210)이 제1 두께(T1)를 갖는 제1 부분(211), 제1 두께(T1)보다 얇은 제2 두께(T2)를 갖는 제2 부분(212) 및 상기 제1 부분(211)과 상기 제2 부분(212) 사이에 위치하는 연결부(215)를 포함하는 경우, 상기 연결부(215)의 경사면(217)과 연결부(215)의 밑면 사이의 경사각(θ)은 0도 초과 20도 이하로 설계될 수 있다.
프레넬 렌즈(250)는 영상을 확대하는 집광 렌즈의 일종으로, 중심부가 볼록한 볼록 렌즈와 달리 실질적으로 두께가 일정한 렌즈이다. 본 발명에 따른 광학 플레이트(205)에 포함된 프레넬 렌즈(250)의 프레넬 패턴들(255)은 영상을 출력하는 표시모듈(101, 102)을 향하여 돌출되어 있다. 즉, 프레넬 렌즈(250)는 편평한 상면을 가지며, 프레넬 패턴들(255)이 영상이 입사하는 베이스 기판(210)을 향하는 구조를 의미하는 역 프레넬 구조를 가질 수 있다. 역 프레넬 구조를 갖는 프레넬 렌즈(250)에 대한 설명은 도 2 및 도 3을 참조하여 이미 상세하게 설명하였으므로, 반복되는 더 상세한 설명은 생략한다.
광학 플레이트(205)는 프레넬 렌즈(250)의 상면 상에 형성되는 고굴절층(260) 및 상기 고굴절층(260) 상에 형성되는 반사 방지층(270)을 더 포함할 수 있다. 역 프레넬 구조를 갖는 프레넬 렌즈(250)의 편평한 상면에 반사 방지층(270)을 형성할 경우, 반사 방지층(270)이 균일하게 형성될 수 있다. 또한, 프레넬 렌즈(250)와 반사 방지층(270) 사이에 반사 방지층(270)의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 고굴절층을 형성할 경우 외부로부터 입사하는 광의 반사를 더 효과적으로 방지할 수 있다. 고굴절층(260) 및 반사 방지층(270)에 대한 설명은 도 2를 참조하여 이미 상세하게 설명하였으므로, 반복되는 더 상세한 설명은 생략한다.
광학 플레이트(205)는 상기 프레넬 렌즈(250)와 베이스 기판(210) 사이에는 역 프레넬 구조를 갖는 프레넬 렌즈(250)를 베이스 기판(210)에 고정시키는 접착층(280)을 더 포함할 수 있다. 또한, 광학 플레이트(205)는 프레넬 렌즈(250)의 프레넬 패턴들(255)이 접착층(280) 속에 함입되지 않도록, 프레넬 렌즈(250)와 접착층(280) 사이를 이격시키는 스페이서(도 4의 285)를 더 포함할 수도 있다. 접착층(280) 및 스페이서(도 4의 285)에 대한 설명은 도 2 및 도 4를 참조하여 이미 상세하게 설명하였으므로, 반복되는 더 상세한 설명은 생략한다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 광학 플레이트(205)를 타일드 표시장치에 채용할 경우, 타일드 표시장치의 무게를 감소시킬 수 있다. 또한, 표시모듈(101, 102)의 대부분을 차지하는 표시 영역(A1)에서 영상이 과도하게 확대되는 것을 방지할 수 있으므로, 전체적인 영상이 왜곡되는 것을 방지할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 타일드 표시장치의 단면도이다.
도 7을 참조하여 설명하는 타일드 표시장치의 광학 플레이트(207)는 도 5를 참조하여 설명한 타일드 표시장치의 광학 플레이트(205)와 비교할 때, 제1 부분(211), 제2 부분(212) 및 연결부(215)의 상면이 동일 평면 상에 위치하는 것을 제외하면, 도 5를 참조하여 설명한 타일드 표시장치의 광학 플레이트(205)와 실질적으로 동일하거나 유사하다. 따라서, 도 5를 참조하여 설명한 타일드 표시장치의 광학 플레이트(205)의 구성 요소와 유사하거나 실질적으로 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 반복되는 자세한 설명은 생략한다.
도 1, 도 2 및 도 5를 참조하여 설명한 실시예들에 따른 타일드 표시장치와 마찬가지로, 도 7에 도시된 타일드 표시장치도 복수의 표시모듈(101, 102)을 포함하는 표시 유닛(100) 및 상기 각각의 표시모듈(101, 102) 상부마다 배치되는 복수의 광학 플레이트(207)를 포함한다. 예를 들어, 상기 타일드 표시장치는 2행 2열로 배열된 네 개의 표시모듈, 3행 3열로 배열된 아홉 개의 표시모듈 또는 4행 4열로 배열된 열여섯 개의 표시모듈을 포함할 수 있다. 본 발명은 상기 표시모듈의 개수에 한정되지 않는다.
표시모듈(101, 102) 사이의 경계가 시인되는 것을 방지하기 위해, 표시 영역(A1)으로부터 출력되는 영상을 소정 비율로 확대하는 광학 플레이트(207)가 표시모듈(101, 102)의 상부에 각각 배치된다. 즉, 광학 플레이트(207)는 표시 영역(A1)으로부터 출력되는 영상이 비표시 영역(A2)까지 커버할 수 있도록 상기 영상을 확대한다. 상기 영상의 확대 비율은 각 확대된 영상의 경계가 서로 맞닿을 수 있도록 조절되는 것이 바람직하다.
광학 플레이트(207)는 베이스 기판(210), 베이스 기판(210)에 고정되는 프레넬 렌즈(250)를 포함한다. 베이스 기판(210)에는 표시모듈(101, 102)로부터 출력되는 영상이 입사한다. 또한, 베이스 기판(210)은 역 프레넬 구조를 갖는 프레넬 렌즈(250)를 고정시키는 역할을 한다. 본 발명의 실시예에 따른 광학 플레이트(207)의 베이스 기판(210)은 제1 두께(T1)를 갖는 제1 부분(211), 상기 제1 두께(T1)보다 얇은 제2 두께(T2)를 갖는 제2 부분(212) 및 상기 제1 부분(211)과 상기 제2 부분(212) 사이에 위치하는 연결부(215)를 포함한다.
표시모듈(101, 102)로부터 출력되는 영상의 확대 비율은 광학 플레이트(207)의 두께가 두꺼울수록 커지기 때문에, 표시모듈(101, 102)로부터 출력되는 영상을 원하는 비율로 확대하기 위해서는 프레넬 렌즈(250)를 고정시키는 베이스 기판(210)이 상대적으로 두꺼운 두께를 가져야 한다. 그런데, 광학 플레이트(207) 또는 베이스 기판(210)의 두께가 커지면, 광학 플레이트(207)의 무게가 증가하여, 표시장치 전체의 무게가 증가하는 문제가 있다.
광학 플레이트(207)의 무게를 줄이기 위해서, 본 실시예에 따른 광학 플레이트(207)의 제 2부분(212)의 두께(T2)는 제1 부분(211)의 두께(T1)보다 얇게 설계된다. 여기서, 제1 부분(211)은 비표시 영역(A2)에 대응하는 너비를 가질 수 있다. 즉, 제1 부분(211)의 너비는 비표시 영역(A2)의 너비와 실질적으로 동일할 수 있다. 위에서 언급한 바와 같이, 표시모듈(101, 102) 사이의 경계가 시인되는 것을 방지하기 위해, 표시모듈(101, 102)의 상부에 각각 배치된 광학 플레이트(207)가 표시 영역(A1)으로부터 출력되는 영상을 소정 비율로 확대한다. 이 경우, 광학 플레이트(207)는 표시 영역(A1)으로부터 출력되는 영상이 비표시 영역(A2)까지 커버할 수 있도록 영상을 확대해야 하기 때문에, 표시 영역(A1)의 상부보다 비표시 영역(A2)의 상부에서 이루어지는 영상의 확대가 상대적으로 더 필요하다. 다시 말해, 표시모듈(101, 102)의 대부분을 차지하는 표시 영역(A1)의 상부에서는 영상이 충분히 확대되지 않아도 무방할 수 있다. 따라서, 비표시 영역(A2)에 대응하는 광학 플레이트(207)의 제1 부분(211)은 소정의 두께 이상을 가져야 하며, 표시 영역(A1)에 대응하는 제2 부분(212)은 제1 부분(211)의 제1 두께(T1)보다 얇은 제2 두께(T2)를 가지도록 설계하여, 광학 플레이트(205)의 무게를 감소시킬 수 있다.
특히, 도 7에 도시된 베이스 기판(210)의 제1 부분(211), 제2 부분(212) 및 연결부(215)의 상면은 동일 평면 상에 위치한다. 즉, 도 5에 도시된 광학 플레이트(205)의 베이스 기판(210)의 상면이 경사면(도 5의 217)을 갖는 것과는 달리, 도 7에 도시된 광학 플레이트(207)의 베이스 기판(210)의 상면은 경사 없이 편평하다.
광학 플레이트(207)의 베이스 기판(210)의 상면은 경사 없이 편평할 경우, 베이스 기판(210)의 상면 상에 배치되는 프레넬 렌즈(250)의 구조도 경사를 가질 필요가 없다. 이에 따라, 경사를 갖지 않는 단순한 구조를 갖는 프레넬 렌즈(250)를 베이스 기판(210)의 상면에 배치시킬 수 있다.
본 발명에 따른 광학 플레이트(207)에 포함된 프레넬 렌즈(250)의 프레넬 패턴들(255)은 영상을 출력하는 표시모듈(101, 102)을 향하여 돌출되어 있다. 즉, 프레넬 렌즈(250)는 편평한 상면을 가지며, 프레넬 패턴들(255)이 영상이 입사하는 베이스 기판(210)을 향하는 구조를 의미하는 역 프레넬 구조를 가질 수 있다. 역 프레넬 구조를 갖는 프레넬 렌즈(250)에 대한 설명은 도 2 및 도 3을 참조하여 이미 상세하게 설명하였으므로, 반복되는 더 상세한 설명은 생략한다.
광학 플레이트(207)는 프레넬 렌즈(250)의 상면 상에 형성되는 고굴절층(260) 및 상기 고굴절층(260) 상에 형성되는 반사 방지층(270)을 더 포함할 수 있다. 고굴절층(260) 및 반사 방지층(270)에 대한 설명은 도 2를 참조하여 이미 상세하게 설명하였으므로, 반복되는 더 상세한 설명은 생략한다.
광학 플레이트(207)는 상기 프레넬 렌즈(250)와 베이스 기판(210) 사이에는 역 프레넬 구조를 갖는 프레넬 렌즈(250)를 베이스 기판(210)에 고정시키는 접착층(280)을 더 포함할 수 있다. 또한, 광학 플레이트(207)는 프레넬 렌즈(250)의 프레넬 패턴들(255)이 접착층(280) 속에 함입되지 않도록, 프레넬 렌즈(250)와 접착층(280) 사이를 이격시키는 스페이서(도 4의 285)를 더 포함할 수도 있다. 접착층(280) 및 스페이서(도 4의 285)에 대한 설명은 도 2 및 도 4를 참조하여 이미 상세하게 설명하였으므로, 반복되는 더 상세한 설명은 생략한다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 광학 플레이트(207)를 타일드 표시장치에 채용할 경우, 타일드 표시장치의 무게를 감소시킬 수 있으며, 경사를 갖지 않는 단순한 구조를 갖는 프레넬 렌즈(250)를 베이스 기판(210)의 상면에 배치시킬 수 있다.
이상 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 표시 유닛 101, 102, 103, 104: 표시모듈
200, 204, 205, 207: 광학 플레이트
210: 베이스 기판 211: 제1 부분
212: 제2 부분 215: 연결부
250: 프레넬 렌즈 260: 고굴절층
270: 반사 방지층 280: 접착층
285: 스페이서

Claims (20)

  1. 영상이 입사하는 베이스 기판;
    상기 베이스 기판에 고정되고, 상기 베이스 기판을 향하여 돌출된 복수의 프레넬 패턴들을 포함하고 편평한 상면을 갖는 프레넬 렌즈; 및
    상기 프레넬 렌즈의 상면 상에 형성되고, 외부로부터 입사하는 광의 반사를 방지하는 반사 방지층을 포함하는 광학 플레이트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프레넬 렌즈와 상기 반사 방지층 사이에 형성되고, 상기 반사 방지층의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 고굴절층을 더 포함하는 광학 플레이트.
  3. 제2항에 있어서, 상기 고굴절층은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 이루어지고, 상기 반사 방지층은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학 플레이트.
  4. 제1항에 있어서, 상기 프레넬 렌즈 및 상기 베이스 기판 사이에 형성되어 상기 프레넬 렌즈를 상기 베이스 기판에 고정시키는 접착층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 플레이트.
  5. 제4항에 있어서, 상기 프레넬 렌즈와 상기 접착층 사이에 배치되어, 상기 프레넬 렌즈와 상기 접착층 사이를 이격시키는 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 플레이트.
  6. 제1항에 있어서, 상기 베이스 기판은,
    제1 두께를 갖는 제1 부분;
    상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 갖는 제2 부분; 및
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 위치하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 플레이트.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 부분, 상기 제2 부분 및 상기 연결부의 하면은 동일 평면 상에 위치하고, 상기 연결부는 상기 제1 부분의 상면과 상기 제2 부분의 상면을 연결하는 경사면을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 플레이트.
  8. 제7항에 있어서, 상기 연결부의 경사면의 경사각은 상기 제2 부분의 상면을 기준으로 0도 초과 20도 이하의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 플레이트.
  9. 제6항에 있어서, 상기 제1 부분, 상기 제2 부분 및 상기 연결부의 상면은 동일 평면 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 광학 플레이트.
  10. 제1 두께를 갖는 제1 부분, 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 갖는 제2 부분, 및 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 위치하는 연결부를 포함하는 베이스 기판; 및
    상기 베이스 기판에 고정되고, 상기 베이스 기판을 향하여 돌출된 복수의 프레넬 패턴들을 포함하고 편평한 상면을 갖는 프레넬 렌즈를 포함하는 광학 플레이트.
  11. 제10항에 있어서, 상기 프레넬 렌즈의 상면 상에 형성되고, 외부로부터 입사하는 광의 반사를 방지하는 반사 방지층을 더 포함하는 광학 플레이트.
  12. 제11항에 있어서, 상기 프레넬 렌즈와 상기 반사 방지층 사이에 형성되고, 상기 반사 방지층의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 고굴절층을 더 포함하는 광학 플레이트.
  13. 제10항에 있어서, 상기 제1 부분, 상기 제2 부분 및 상기 연결부의 하면은 동일 평면 상에 위치하고, 상기 연결부는 상기 제1 부분의 상면과 상기 제2 부분의 상면을 연결하는 경사면을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 플레이트.
  14. 제13항에 있어서, 상기 연결부의 경사면의 경사각은 상기 제2 부분의 상면을 기준으로 0도 초과 20도 이하의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 플레이트.
  15. 제10항에 있어서, 상기 제1 부분, 상기 제2 부분 및 상기 연결부의 상면은 동일 평면 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 광학 플레이트.
  16. 표시 영역과 비표시 영역을 갖고 서로 인접하게 배열되는 복수의 표시모듈을 포함하는 표시 유닛; 및
    상기 각각의 표시모듈 상부마다 배치되고, 상기 표시모듈로부터 출력되는 영상이 입사하는 베이스 기판, 상기 베이스 기판에 고정되고 상기 베이스 기판을 향하여 돌출된 복수의 프레넬 패턴들을 포함하고 편평한 상면을 갖는 프레넬 렌즈, 상기 프레넬 렌즈의 상면 상에 형성되고 외부로부터 입사하는 광의 반사를 방지하는 반사 방지층, 및 상기 프레넬 렌즈와 상기 반사 방지층 사이에 형성되고 상기 반사 방지층의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 고굴절층을 포함하는 복수의 광학 플레이트를 포함하는 타일드 표시장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 베이스 기판은,
    제1 두께 및 상기 비표시 영역에 대응하는 너비를 갖는 제1 부분;
    상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 갖는 제2 부분; 및
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 위치하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 타일드 표시장치.
  18. 표시 영역과 비표시 영역을 갖고 서로 인접하게 배열되는 복수의 표시모듈을 포함하는 표시 유닛, 및 상기 각각의 표시모듈 상부마다 배치되는 광학 플레이트를 포함하고,
    상기 광학 플레이트는,
    제1 두께와 상기 비표시 영역에 대응하는 너비를 갖는 제1 부분, 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 갖는 제2 부분, 및 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 위치하는 연결부를 포함하는 베이스 기판; 및
    상기 베이스 기판에 고정되고, 상기 베이스 기판을 향하여 돌출된 복수의 프레넬 패턴들을 포함하고 편평한 상면을 갖는 프레넬 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 타일드 표시장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제1 부분, 상기 제2 부분 및 상기 제3 부분의 하면은 동일 평면 상에 위치하고, 상기 연결부는 상기 제1 부분의 상면과 상기 제2 부분의 상면을 연결하는 경사면을 가지며,
    상기 연결부의 경사면의 경사각은 상기 제2 부분의 상면을 기준으로 0도 초과 20도 이하의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 타일드 표시장치.
  20. 제18항에 있어서, 상기 제1 부분, 상기 제2 부분 및 상기 연결부의 상면은 동일 평면 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 타일드 표시장치.
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