KR20200019535A - 광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
실시예에 따른 광 경로 제어 부재는, 베이스 기재, 상기 베이스 기재 상에 배치되고, 서로 이격하는 복수의 음각부 및 상기 복수의 양각부를 포함하는 수지층 및 상기 복수의 음각부 내부에 배치되고, 서로 이격하는 복수의 패턴부를 포함하고, 상기 패턴부는 광을 차단하고, 상기 양각부는 광을 투과하며, 상기 양각부의 굴절률은 상기 패턴부의 굴절률보다 크고, 상기 양각부의 굴절률은 1.54 내지 1.64이고, 상기 양각부의 굴절률과 상기 패턴부의 굴절률 차이는 0.16 이하이고, 상기 패턴부와 상기 양각부의 계면에서의 임계각도는 63° 내지 79°이다.
Description
실시예는 광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
차광 필름은 광원으로부터의 광이 전달되는 것을 차단하는 것으로, 휴대폰, 노트북, 태블릿 PC, 차량용 네비게이션, 차량용 터치 등에 사용되는 표시장치인 디스플레이 패널의 전면에 부착되어 디스플레이가 화면을 송출할 때 광의 입사 각도에 따라 광의 시야각을 조절하여 사용자가 필요한 시야 각도에서 선명한 화질을 표현할 수 있는 목적으로 사용되고 있다.
또한, 차량이나 건물의 창문 등에 사용되어 외부 광을 일부 차폐하여 눈부심을 방지하거나, 외부에서 내부가 보이지 않도록 하는데도 사용할 수 있다.
즉, 차광 필름은 광의 이동 경로를 제어하여, 특정 방향으로의 광은 차단하고, 특정 방향으로의 광은 투과시킬 수 있다.
한편, 이러한 차광 필름은 차량 등의 이동 수단에서 네비게이션, 차량용 계기판 등의 표시 장치에 적용될 수 있다. 즉, 차광 필름은 다양한 목적 등에 맞추어 다양한 분야에 적용될 수 있다.
한편, 차광 필름은 광의 이동 경로를 제어하기 위해, 투명 기재 상에 광의 경로를 변환시키는 복수 개의 패턴들이 형성될 수 있다.
이러한 패턴들은 광원에서 출사되는 광을 차단할 수 있다. 즉, 차광 필름은 광원을 포함하는 표시 패널 상에 배치되고, 패턴이 배치되는 영역에서는 광을 차단하고, 패턴이 배치되지 않는 영역에서는 광을 투과하여, 일정한 시야 각도에서만 광을 시인하게 하는 역할을 할 수 있다.
이에 따라, 각 시야 각도에 따라 서로 다른 양의 광이 투과될 수 있다. 이때, 투과되는 광의 양이 작은 경우, 전체적인 휘도가 저하되어 사용자의 시인성이 저하될 수 있다.
따라서, 일정한 시야각도에서만 광을 시인하게 하면서, 광 투과율을 증가시켜 휘도를 향상시킬 수 있는 새로운 구조의 광 경로 제어 부재가 요구된다.
실시예는 광 투과율을 향상시켜 사용자의 시인성을 향상시킬 수 있는 광 경로 제어 부재를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 광 경로 제어 부재는, 베이스 기재, 상기 베이스 기재 상에 배치되고, 서로 이격하는 복수의 음각부 및 상기 복수의 양각부를 포함하는 수지층 및 상기 복수의 음각부 내부에 배치되고, 서로 이격하는 복수의 패턴부를 포함하고, 상기 패턴부는 광을 차단하고, 상기 양각부는 광을 투과하며, 상기 양각부의 굴절률은 상기 패턴부의 굴절률보다 크고, 상기 양각부의 굴절률은 1.54 내지 1.64이고, 상기 양각부의 굴절률과 상기 패턴부의 굴절률 차이는 0.16 이하이고, 상기 패턴부와 상기 양각부의 계면에서의 임계각도는 63° 내지 79°이다.
실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 입사광의 투과율을 향상시킬 수 있다. 즉, 광이 투과되는 투과부와 흡수되는 흡수부의 계면에서의 임계각도를 제어함으로써, 광의 전반사 영역을 증가시켜 투과되는 광량을 증가시킬 수 있다.
이에 따라, 충분한 양의 광이 투과되므로, 사용자의 시인성을 향상시킬 수 있다.
또한, 정면 시야각의 범위 밖에 있는 다른 사람들에 의한 관찰을 차단함으로써 다른 사람들로부터 프라이버시를 확보 할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 사시도를 도시한 도면이다.
도 2는 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 상면도를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 A-A' 영역의 단면도에서 패턴부가 배치되지 않은 단면도를 도시한 도면이다.
도 4는 도 2의 A-A' 영역의 단면도를 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 실시예 및 비교예에 따른 광 경로 제어 부재의 광 경로를 설명하기 위한 도면들이다.
도 7은 실시예들에 따른 광 경로 제어 부재가 적용되는 표시 장치의 단면도를 도시한 도면이다.
도 8 은 실시예에 따른 광 경로 제어 부재가 적용되는 디스플레이 장치의 일 실시예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 2는 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 상면도를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 A-A' 영역의 단면도에서 패턴부가 배치되지 않은 단면도를 도시한 도면이다.
도 4는 도 2의 A-A' 영역의 단면도를 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 실시예 및 비교예에 따른 광 경로 제어 부재의 광 경로를 설명하기 위한 도면들이다.
도 7은 실시예들에 따른 광 경로 제어 부재가 적용되는 표시 장치의 단면도를 도시한 도면이다.
도 8 은 실시예에 따른 광 경로 제어 부재가 적용되는 디스플레이 장치의 일 실시예를 설명하기 위한 도면들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한개이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나이상을 포함 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우 뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다.
또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재를 설명한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 베이스 기재(100), 수지층(150) 및 패턴부(200)를 포함할 수 있다.
상기 베이스 기재(100)는 투명한 물질을 포함할 수 있다. 상기 베이스 기재(100)는 플렉서블한 물질을 포함할 수 있다. 상기 베이스 기재(100)는 플라스틱을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 베이스 기재(100)는 플라스틱 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 베이스 기재(100)는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 우레탄 아크릴레이트 수지, 우레탄 멜라민수지, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리우레탄수지, 나일론 수지, 실리콘 수지, PI, TAC, Pol 필름 중 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
상기 베이스 기재(100)의 가로 방향 및 세로 방향 중 하나는 장변 방향이 될 수 있고, 다른 하나는 단변 방향이 되어, 상기 베이스 기재는 직육면체 형상이 될 수 있다. 또는 상기 베이스 기재(100)의 가로 방향 및 세로 방향의 변의 크기는 동일하여, 상기 베이스 기재는 정육면체 형상이 될 수 있다.
상기 베이스 기재(100)는 일면 및 타면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 베이스 기재(100)는 상기 베이스 기재(100)의 두께 방향을 기준으로 일면 및 상기 일면과 반대되는 타면을 포함할 수 있다.
상기 베이스 기재의 일면은 사용자가 바라보는 방향으로 정의될 수 있다. 또한, 상기 베이스 기재의 타면은 표시 패널 등의 광원이 배치되는 방향으로 정의될 수 있다. 즉, 표시 패널 등의 광원에서 광이 출사되고, 상기 베이스 기재의 타면 방향에는 출사광이 입사되고 디스플레이가 표시되어, 사용자는 상기 베이스 기재의 일면 상의 디스플레이를 시인할 수 있다.
상기 수지층(150)은 상기 베이스 기재(100) 상에 배치될 수 있다. 상기 수지층(150)은 상기 베이스 기재(150)와 직접 접촉하며 배치될 수 있다. 상기 수지층(150)은 UV 수지 등의 광 경화성 수지 또는 열 경화성 수지를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 수지층(150)은 상기 베이스 기재와 동일 또는 유사한 물질을 포함할 수 있다.
또는, 상기 수지층(150)은 상기 베이스 기재(100)와 동일한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 수지층(150)은 상기 베이스 기재(100)와 일체로 형성될 수 있다.
한편, 상기 수지층(150)은 약 1.70 이하의 굴절률을 가지는 물질을 포함할 수 있다. 상기 수지층의 굴절률이 1.70을 초과하는 경우, 측면으로의 광 투과가 증가되어 측면으로 투과되는 광이 다른 부재에 시인되는 허상이 발생되어 시인성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 수지층(150)의 굴절률은 상기 베이스 기재(100)의 굴절률보다 작을 수 있다. 상기 수지층(150)의 굴절률이 상기 베이스 기재(100)의 굴절률보다 큰 경우, 상기 수지층(150)과 상기 베이스 기재(100)의 계면에서 전반사가 증가되어, 광 투과율이 저하될 수 있다.
또한, 상기 수지층(150)의 내부에는 복수의 비드들이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 수지층(150)의 내부에는 1㎚ 내지 500㎚의 입경을 가지는 지르코늄 등의 무기계 비드를 포함할 수 있다. 또는, 상기 수지층(150)의 내부에는 1㎛ 내지 5㎛의 입경을 가지는 아크릴계 비드를 포함할 수 있다
상기 수지층(150) 내부에 분산되는 비드들에 의해 상기 수지층(150)의 굴절률을 증가시킬 수 있다. 즉, 상기 수지층(150) 내부에 분산되는 비드들에 의해 상기 수지층(150)의 굴절률을 증가시켜, 상기 패턴부와 상기 양각부의 굴절률 차이를 증가시켜 입사광의 전반사율을 증가시킬 수 있다.
상기 수지층(150)은 상기 베이스 기재(100)의 상기 타면 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 수지층(140)은 상기 표시 패널이 배치되는 상기 베이스 기재(100)의 타면 상에 배치될 수 있다.
상기 수지층(150)은 하면(1S) 및 상면(2S)을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 수지층의 하면(1S)은 상기 베이스 기재(100)의 타면에 인접한 면으로 정의될 수 있다. 또한, 상기 수지층의 상면(2S)은 상기 수지층의 하면(1S)과 반대되는 면으로 정의될 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 수지층(150)의 상면 상에는 음각부가 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 수지층(150)에는 상기 상면(2S)을 부분적으로 관통하며 형성되는 복수의 음각부(E1)들이 형성될 수 있다. 상기 음각부들은 상기 수지층(150)의 상면(2S) 상에 몰드 등을 배치하여, 임프린팅 공정 등에 의해 형성될 수 있다. 상기 음각부들은 상기 수지층의 상면(2S)을 관통하여, 일정 깊이만큼 식각되어 형성되고, 이에 따라 상기 수지층에는 일단이 개구되고, 타단이 폐쇄되는 홈 형상의 복수의 음각부들이 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 수지층(150) 상에는 음각부(E1)들 및 상기 음각부(E1)들 사이의 양각부(E2)들이 형성될 수 있다.
상기 음각부(E1)들 및 상기 양각부(E2)들은 서로 번갈아가며 배치될 수 있다. 즉, 상기 음각부(E1)는 상기 양각부(E2)들 사이에 배치될 수 있고, 상기 양각부(E2)는 상기 음각부(E1)들 사이에 배치될 수 있다.
여기서 상기 양각부(E2)는 복수의 양각 영역(E2A)을 포함할 수 있다. 상기 양각 영역(E2A)은 음각부의 최저점의 연장선과 평행한 각각의 양각부의 하부면에서 각각의 양각부의 상부면까지의 면적으로 정의될 수 있다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 상기 패턴부(200)는 상기 베이스 기재(100) 상에 배치될 수 있다. 상기 패턴부(200)는 상기 베이스 기재(100) 상의 상기 수지층(150) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 패턴부(200)는 상기 수지층(150)에 형성된 상기 음각부들의 내부에 배치될 수 있다.
상기 패턴부(200)는 복수의 음각부들의 내부에 각각 배치되며, 이에 따라, 상기 패턴부(200)는 서로 이격하여 배치되는 복수의 패턴부들을 포함할 수 있다.
상기 패턴부(200)는 광 투과율이 작은 물질을 포함할 수 있다. 상기 패턴부(200)는 불투명한 물질을 포함할 수 있다. 상기 패턴부(200)는 유색의 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 패턴(200)은 블랙 잉크를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 블랙 잉크는 블랙 카본 잉크 및 블랙 카본 비드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 블랙 잉크는 상기 카본 잉크에 카본 비드가 첨가되어 형성될 수 있다.
즉, 상기 패턴부(200)는 차광 패턴일 수 있다.
또한, 상기 패턴부(200)와 상기 수지층(150)의 양각부(E2) 즉, 비패턴부는 서로 다른 광 투과율을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 수지층(150)의 양각부(E2)를 통과하는 광의 광 투과율은 상기 패턴부(200)를 통과하는 광의 광 투과율보다 클 수 있다.
즉, 상기 광 경로 제어 부재로 입사되는 광은 상기 수지층(150)의 양각부(E2)에서는 투과되고, 상기 패턴부(200)에서는 차단될 수 있다. 즉, 상기 양각부(E2)는 광 투과부이고, 상기 패턴부(200)는 광 흡수부일 수 있다.
자세하게, 패턴부(200)에 의해 입사광의 광의 이동 경로가 변화될 수 있다. 즉, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 입사광을 부분적으로는 차단하고 부분적으로는 투과시켜, 원하는 각도 및 원하는 위치에서만 광이 투과되도록 할 수 있다.
예를 들어, 상기 패턴부(200)에 의해 사용자를 기준으로 상하 방향 또는 좌우 방향의 광의 경로를 제어할 수 있다. 즉, 상기 패턴부가 연장하는 방향에 따라, 사용자의 시야각을 기준으로 상하 방향 또는 좌우 방향에서 특정 각도 이상을 벗어나는 광은 투과되지 않을 수 있다.
예를 들어, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재가 차량에 적용되는 경우, 운전 중, 차량의 좌우 창문 또는 차량의 전면 유리에 광이 반사되어 인지되는 허상 등을 방지할 수 있다. 이에 따라, 차량의 운전 중 시야에 방해되는 허상을 방지할 수 있어, 이에 따른 사고의 위험 등을 방지할 수 있다.
또한, 사용자의 주변에 다른 사람이 있을 경우 정면 시야각의 범위 밖에 있는 다른 사람들에 의한 관찰을 차단함으로써 다른 사람들로부터 프라이버시를 확보 할 수 있다.
상기 수지층(150) 상에는 상기 수지층의 상면(2S) 상에 배치되는 보호층이 배치될 수 있다. 상기 보호층은 상기 수지층의 음각부 내부의 패턴부(200)를 덮으면서 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 패턴부는 상기 보호층에 의해 외부의 충격을 완화할 수 있고, 수분 등의 불순문의 침투를 방지할 수 있다.
또한, 상기 보호층은 접착기능을 가질 수 있다. 즉, 상기 보호층은 이형 필름을 포함할 수 있으며, 다른 부재와 광 경로 부재를 접착시 상기 이형 필름을 제거하여, 서로 접착될 수 있다. 즉, 상기 보호층의 접착력을이 상기 수지층의 접착력보다 크게 형성함으로 인해 다른 부재와 광 경로 부재의 접착을 용이하게 할 수 있다.
상기 패턴부(200)와 상기 양각부(E2)의 굴절률은 상이할 수 있다. 자세하게, 상기 양각부(E2)의 굴절률은 상기 패턴부(200)의 굴절률보다 클 수 있다. 즉, 상기 수지층(150) 내부에서 광이 투과되는 영역인 상기 양각부(E2)의 굴절률은, 상기 수지층(150) 내부에서 광이 투과되지 않는 영역인 상기 패턴부(200)의 굴절률보다 클 수 있다.
상기 양각부(E2)의 굴절률 크기가 상기 패턴부(200)의 굴절률 크기 미만인 경우, 상기 수지층의 상면에서 하면 방향으로 이동하는 광이 상기 양각부(E2)와 상기 패턴부(200)의 계면에서 상기 양각부(E2) 방향으로 이동하지 않고, 상기 패턴부(200) 방향으로 이동할 수 있다. 즉, 상기 양각부(E2)와 상기 패턴부(200)의 계면에서 반사되지 않고, 패턴부 내부로 흡수될 수 있다.
이에 따라, 출사광이 패턴부에 의해 흡수되는 광이 많아짐에 따라, 상기 수지층의 하면 방향으로 이동되는 광량이 감소되어, 광 경로 제어 부재의 전체적인 휘도가 저하될 수 있다.
상기 패턴부(200)와 상기 양각부(E2)는 서로 접촉할 수 있다. 즉, 상기 패턴부(200)와 상기 양각부(E2)는 서로 접촉하여 계면(S)을 형성할 수 있다.
상기 수지층(150)의 상면에서 하면 방향으로 이동하는 광은 상기 계면(S)에서 반사 또는 굴절될 수 있다.
이때, 상기 수지층(150)의 상면에서 하면 방향으로 이동하는 광의 임계 각도는 약 63° 내지 약 79°일 수 있다. 즉, 상기 수지층(150)의 상면에서 하면 방향으로 이동하는 광은 약 63° 내지 약 79°의 임계각도에서는 모두 계면(S)에서 상기 양각부(E2) 방향으로 반사될 수 있다.
이에 따라, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 수지층의 하면 방향으로 이동되는 광량을 증가시킬 수 있다. 즉, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 상기 수지층(150)의 상면에서 하면 방향으로 이동하는 광의 임계 각도는 약 63° 내지 약 79°로 제어하여 상기 수지층의 하면 방향으로 이동하는 전반사 영역을 증가시킬 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 상기 수지층의 하면 방향으로 이동하는 광의 전반사 영역이 증가되어 광 투과율이 증가될 수 있고, 전체적인 광 경로 제어 부재의 휘도를 향상시킬 수 있다.
상기 계면(S)에서의 임계각도(θ)는 상기 양각부(E2)의 굴절률과 상기 패턴부(200)의 굴절률에 의해 변화될 수 있다. 즉, 상기 계면(S)에서의 임계각도(θ)는 하기의 수식으로 정의될 수 있다.
[수식]
패턴부의 굴절률/양각부의 굴절률 = Sin (θ)
상기 양각부(E2)의 굴절률은 1.54 내지 1.64일 수 있다. 또한, 상기 패턴부(200)의 굴절률은 1.47 내지 1.51일 수 있다.
또한, 상기 양각부의 굴절률과 상기 패턴부의 굴절률 차이는 0.16 이하일 수 있다. 자세하게, 상기 양각부의 굴절률과 상기 패턴부의 굴절률 차이는 0.1 내지 0.16일 수 있다.
상기 양각부의 굴절률과 상기 패턴부의 굴절률 차이는 0.1 미만인 경우 계면에서의 임계각도가 커지게 되고, 이에 따라, 광의 전반사 영역이 감소되어 광 투과율이 감소될 수 있다.
또한, 상기 양각부의 굴절률과 상기 패턴부의 굴절률 차이는 0.16을 초과하는 경우, 계면에서의 임계각도가 커지게 되고, 이에 따라, 광의 전반사 영역이 너무 증가되어 원하지 않는 시야각도의 광이 출사될 수 있다.
실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 입사광의 투과율을 향상시킬 수 있다. 즉, 광이 투과되는 투과부와 흡수되는 흡수부의 계면에서의 임계각도를 제어함으로써, 광의 전반사 영역을 증가시켜 투과되는 광량을 증가시킬 수 있다.
이에 따라, 충분한 양의 광이 투과되므로, 사용자의 시인성을 향상시킬 수 있다.
또한, 정면 시야각의 범위 밖에 있는 다른 사람들에 의한 관찰을 차단함으로써 다른 사람들로부터 프라이버시를 확보 할 수 있다.
도 5는 종래 광 경로 제어 부재의 광 경로를 도시한 도면이고, 도 6은 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 광 경로를 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 각각의 광 경로 제어 부재에는 수지층(150)의 상면 방향으로 서로 입사각도가 다른 복수의 광들이 입사될 수 있다.
도 5를 참조하면, 종래 광 경로 제어 부재에는 입사각도가 점점 작아지는 제 1 광(L1), 제 2 광(L2) 및 제 3 광(L3)이 입사될 수 있다.
이때, 상기 제 1 광(L1) 및 상기 제 2 광(L2)은 모두 전반사되어, 베이스 기재(100) 상으로 출사되나, 상기 제 3 광(L3)은 상기 패턴부(200) 방향으로 굴정되어 광 손실이 발생되는 것을 알 수 있다.
한편, 도 6을 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재에는 입사각도가 점점 작아지는 제 1 광(L1), 제 2 광(L2), 제 3 광(L3) 및 제 4 광(L4)이 입사될 수 있다.
이때, 상기 제 1 광(L1), 상기 제 2 광(L2), 상기 제 3 광(L3) 및 상기 제 4 광(L4)은 모두 전반사되어, 베이스 기재(100) 상으로 출사되는 것을 알 수 있다.
즉, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 임계각도(θ2)는 종래의 광 경로 제어 부재의 임계각도(θ1)에 비해 작아지는 것을 알 수 있다.
이에 따라, 전반사 영역이 증가되고, 베이스 기재(100)로 출사되는 광량이 증가되는 것을 알 수 있다.
한편, 상기 패턴부(200)의 폭(w)은 약 10㎛ 이하일 수 있다. 자세하게, 상기 패턴부(200)의 폭(w)은 약 1㎛ 내지 약 10㎛일 수 있다. 더 자세하게, 상기 패턴부(200)의 폭(w)은 약 3㎛ 내지 약 8㎛일 수 있다.
상기 패턴부(200)의 폭(w)이 약 10㎛을 초과하는 경우, 상기 패턴부의 폭에 의해 광 경로 제어 부재의 크기가 증가될 수 있고, 차광 역할을 하는 상기 패턴부의 폭이 증가되어, 광이 투과되는 영역이 감소됨에 따라 광 경로 제어 부재의 전체적인 휘도가 저하될 수 있다.
또한, 상기 패턴부(200)의 폭(w)이 약 1㎛ 미만인 경우, 상기 패턴부를 지지하는 면적이 감소되어 상기 패턴부들에 의한 차광 효과가 저하될 수 있고, 상기 패턴부가 외부의 충격에 의해 쉽게 손상될 수 있어, 신뢰성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 패턴부(200)의 높이(h)는 약 120㎛ 이하일 수 있다. 자세하게, 상기 패턴부(200)의 높이(h)는 약 20㎛ 내지 약 120㎛일 수 있다. 더 자세하게, 상기 패턴부(200)의 높이(h)는 약 50㎛ 내지 약 100㎛일 수 있다.
상기 패턴부(200)의 높이(h)는 상기 패턴부의 상부 영역에서 상기 하부 영역까지의 거리로 정의될 수 있다. 자세하게, 상기 패턴부(200)의 높이(h)는 상부 영역의 최저점에서 하부 영역의 최저점까지의 거리로 정의될 수 있다.
자세하게, 상기 패턴부(200)의 높이(h)는 상기 패턴부 상부 영역의 최저점에서 상기 패턴부 하부 영역의 최저점까지의 거리로 정의될 수 있다. 즉, 상기 패턴부(200)는 상기 음각부의 하부면과 접촉하고, 상기 패턴부(200)의 높이는 상기 패턴부 상부면 최저점에서 상기 음각부의 최저점까지의 거리로 정의될 수 있다.
상기 패턴부(200)의 높이(h)가 약 120㎛을 초과하는 것은 공정상 구현하기 어렵다, 또한, 상기 패턴부(200)의 높이에 의해 광 제어 부재의 두께가 증가될 수 있어 슬림화를 구현하기 어렵다.
또한, 상기 패턴부(200)의 높이가 증가됨에 따라 패턴을 지지하는 힘이 감소되어, 상기 패턴부가 외부의 충격에 의해 쉽게 손상될 수 있어, 신뢰성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 패턴부(200)의 높이를 증가시키게 되면, 패턴부를 지지하는 힘을 향상시키기 위해 패턴부의 폭을 증가시켜야 하나, 이 경우 광이 차단되는 영역이 너무 넓어지게 되어 정면 투과율이 감소 되어 사용자 시인성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 패턴부(200)의 높이(h)는 상기 수지층(150)에 형성된 음각부의 내부 깊이 이하일 수 있다. 이를 통해 상기 패턴부(200)를 포함하는 광 경로 제어 부재와 디스플레이를 결합할 때 외부로 노출되는 패턴으로 인한 접합 불량 등을 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 자세하게, 상기 패턴부(200)의 상부면은 오목한 형상을 포함할 수 있고, 상기 오목한 형상에 의해, 상기 수지층(150)의 음각부의 내부에는 상기 패턴부가 채워지지 않는 영역이 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 패턴부(200)는 상기 수지층(150)에 형성된 음각부의 최대 깊이의 90% 이상 내지 100% 미만의 높이로 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 패턴부(200)는 상기 수지층(150)에 형성된 음각부의 최대 깊이의 91% 이상 내지 98% 미만의 높이로 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 패턴부(200)는 상기 수지층(150)에 형성된 음각부의 최대 깊이의 93% 이상 내지 96% 미만의 높이로 배치될 수 있다.
또한, 상기 패턴부 높이(h)가 약 20㎛ 미만인 경우, 상기 패턴부들에 의한 차광 효과가 저하될 수 있다. 또한, 상기 패턴부의 높이가 너무 낮아 필요한 시야각 범위 밖에 있는 다른 사용자들에게도 보일 수 있어 프라이버시 문제가 발생할 수 있고,
또한, 차량의 전면 유리 또는 창문 등에 허상이 표시되어 사용자의 시야를 방해 할 수 있으며, 광의 분산으로 인한 사용자가 바라보는 시야각에서 광의 휘도 감소 및 모아레 현상이 발생할 수 있다.
이하, 실시예들 및 비교예들에 따른 광 경로 제어 부재의 정면 투과율 및 측면 투과율을 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 이러한 실시예는 본 발명을 좀더 상세하게 설명하기 위하여 예시로 제시한 것에 불과하다. 따라서 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예
폴리에틸렌테레프탈레이트 기재 상에 UV 레진을 배치한 후, 임프린팅 공정에 의해 UV 레진 상에 복수의 음각부들 및 복수의 음각부들 사이에 배치되는 복수의 양각부들을 형성하였다.
이어서, 복수의 음각부들 내부에 스크린 프린팅을 통해 블랙 잉크를 충진하여 음각부 내부에 패턴부를 형성하였다.
이어서, 상기 음각부 이외의 영역에 묻어 있는 블랙 잉크를 제거하여 최종적인 광 경로 제어 부재를 제조하였다.
이어서, UV 레진의 상면으로부터 입사되어 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재 방향으로 출사되는 광 투과율을 측정하였다.
비교예
양각부의 굴절률을 다르게 하였다는 점을 제외하고, 실시예와 동일하게 광 경로 제어 부재를 형성한 후, UV 레진의 상면으로부터 입사되어 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재 방향으로 출사되는 광 투과율을 측정하였다.
| 실시예 | 비교예 | |
| 양각부 굴절율 | 1.62 | 1.51 |
| 패턴부 굴절율 | 1.47. | 1.47 |
| 광 투과율 | 65% | 50% |
표 1을 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 비교예에 따른 광 경로 제어 부재에 비해 광 투과율이 증가되는 것을 알 수 있다.
즉, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 수지층으로 입사되는 투과부와 흡수부의 굴절률 차이에 으해 광의 임계각도를 제어하여, 광의 전반사 영역이 증가됨으로써, 전체적인 광 투과율이 증가되는 것을 알 수 있다.
이하. 도 7 및 도 8을 참조하여, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재가 적용되는 표시 장치 및 디스플레이 장치를 설명한다.
도 7을 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재(1000)는 표시 패널(2000) 상에 배치될 수 있다.
상기 광 경로 제어 부재(1000)는 상기 표시 패널(2000)과 접착하며 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 광 경로 제어 부재(1000)의 수지층(150)과 상기 표시 패널이 서로 접착될 수 있다. 예를 들어, 상기 광 경로 제어 부재(1000)와 상기 표시 패널(2000)은 광을 투과하는 접착층(1500)을 통해 서로 접착될 수 있다. 상기 접착층(1500)은 투명할 수 있다. 예를 들어, 상기 접착층(1500)은 광학용 투명 접착 물질을 포함하는 접착제 또는 접착층을 포함할 수 있다.
상기 접착층(1500)은 이형 필름을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 접착층은 상기 광 경로 제어 부재의 수지층(150) 상에서 상기 패턴부를 덮으면서 배치되고, 상기 표시 패널과 접착될 때, 이형 필름을 제거한 후 상기 광 경로 제어 부재와 상기 표시 패널을 접착할 수 있다,
이에 따라, 상기 접착층(1500)에 의해 상기 패턴부가 외부에 노출될 경우 파손되는 위험을 방지할 수 있다. 즉, 상기 접착층(1500)은 접착층 및 보호층일 수 있다.
상기 표시 패널(2000)은 제 1 기판(2100) 및 제 2 기판(2200)을 포함할 수 있다. 상기 표시 패널(2000)이 액정표시패널인 경우, 상기 표시 패널(2000)은 박막트랜지스터(Thin Film Transistor,TFT)와 화소전극을 포함하는 제 1 기판(2100)과 컬러필터층들을 포함하는 제 2 기판(2200)이 액정층을 사이에 두고 합착된 구조로 형성될 수 있다.
또한, 상기 표시 패널(2000)은 박막트랜지스터, 칼라필터 및 블랙매트릭스가 제 1 기판(2100)에 형성되고, 제 2 기판(2200)이 액정층을 사이에 두고 상기 제 1 기판(2100)과 합착되는 COT(color filter on transistor)구조의 액정표시패널일 수도 있다. 즉, 상기 제 1 기판(2100) 상에 박막 트랜지스터를 형성하고, 상기 박막 트랜지스터 상에 보호막을 형성하고, 상기 보호막 상에 컬러필터층을 형성할 수 있다. 또한, 상기 제 1 기판(2100)에는 상기 박막 트랜지스터와 접촉하는 화소전극을 형성한다. 이때, 개구율을 향상하고 마스크 공정을 단순화하기 위해 블랙매트릭스를 생략하고, 공통 전극이 블랙매트릭스의 역할을 겸하도록 형성할 수도 있다.
또한, 상기 표시 패널(2000)이 액정표시패널인 경우, 상기 표시 장치는 상기 표시 패널(2000) 배면에서 광을 제공하는 백라이트 유닛을 더 포함할 수 있다.
또는, 상기 표시 패널(2000)이 유기전계발광표시패널인 경우, 상기 표시 패널(2000)은 별도의 광원이 필요하지 않은 자발광 소자를 포함할 수 있다. 상기 표시 패널(2000)은 제 1 기판(2100) 상에 박막트랜지스터가 형성되고, 상기 박막트랜지스터와 접촉하는 유기발광소자가 형성될 수 있다. 상기 유기발광소자는 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 형성된 유기발광층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 유기발광소자 상에 인캡슐레이션을 위한 봉지 기판 역할을 하는 제 2 기판(2200)을 더 포함할 수 있다.
또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 광 경로 제어 부재(1000)와 상기 표시 패널(2000) 사이에는 편광판이 더 배치될 수 있다. 상기 편광판은 선 편광판 또는 외광 반사 방지 편광판 일 수 있다. 예를 들면, 상기 표시 패널(2000)이 액정표시패널인 경우, 상기 편광판은 선 편광판일 수 있다. 또한, 상기 표시 패널(2000) 이 유기전계발광표시패널인 경우, 상기 편광판은 외광 반사 방지 편광판 일 수 있다.
또한, 상기 광 경로 제어 부재(1000) 상에는 반사 방지층 또는 안티글레어 등의 추가적인 기능층(1300)이 더 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 기능층(1300)은 상기 광 경로 제어 부재의 상기 베이스 기재(100)의 일면과 접착될 수 있다. 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 기능층(1300)은 상기 광 경로 제어 부재의 베이스 기재(100)와 접착층을 통해 서로 접착될 수 있다. 또한, 상기 기능층(1300) 상에는 상기 기능층을 보호하는 이형 필름이 더 배치될 수 있다.
또한, 상기 표시 패널과 광 경로 제어 부재 사이에는 터치 패널이 더 배치될 수 있다.
도면상에는 상기 광 경로 제어 부재가 상기 표시 패널의 상부에 배치되는 것에 대해 도시되었으나, 실시예는 이에 제한되지 않고, 상기 광 제어 부재는 광 조절이 가능한 위치 즉, 상기 표시 패널의 하부 또는 상기 표시 패널의 상부 기판 및 하부 기판 사이 등 다양한 위치에 배치될 수 있다.
도 8을 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 차량에 적용될 수 있다.
도 7을 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재가 적용되는 디스플레이 장치는 차량의 내부에 배치될 수 있다.
예를 들어, 실시예에 따른 디스플레이 장치는 차량의 정보, 차량의 이동 경로를 확인하는 영상을 표현할 수 있다. 상기 디스플레이 장치(3100)는 차량의 운전석 및 조수석 사이에 배치될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 차량의 속도, 엔진 및 경고 신호 등을 표시하는 계기판(3200)에 적용될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 차량의 전면 유리(FG) 또는 좌우 창문 유리(W)에 적용될 수 있다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (10)
- 베이스 기재;
상기 베이스 기재 상에 배치되고, 서로 이격하는 복수의 음각부 및 상기 복수의 양각부를 포함하는 수지층; 및
상기 복수의 음각부 내부에 배치되고, 서로 이격하는 복수의 패턴부를 포함하고,
상기 패턴부는 광을 차단하고, 상기 양각부는 광을 투과하며,
상기 양각부의 굴절률은 상기 패턴부의 굴절률보다 크고,
상기 양각부의 굴절률은 1.54 내지 1.64이고,
상기 양각부의 굴절률과 상기 패턴부의 굴절률 차이는 0.16 이하이고,
상기 패턴부와 상기 양각부의 계면에서의 임계각도는 63° 내지 79°인 광 경로 제어 부재. - 제 1항에 있어서,
상기 양각부의 굴절률과 상기 패턴부의 굴절률 차이는 0.1 내지 0.16인 광 경로 제어 부재. - 제 1항에 있어서,
상기 패턴부의 굴절률은 1.47 내지 1.51인 광 경로 제어 부재. - 제 1항에 있어서,
상기 수지층은 상기 베이스 기재와 접촉하는 하면; 및 상기 하면과 반대되는 상면을 포함하고,
상기 상면으로 입사광이 입사되어 상기 하면 방향으로 출사광이 출사되고,
상기 입사광 100%에 대한 상기 출사광의 투과율은 65% 이상인 광 경로 제어 부재. - 제 1항에 있어서,
상기 양각부는 비드를 포함하는 광 경로 제어 부재. - 표시 패널; 및
상기 표시 패널 상에 배치되는 광 경로 제어 부재를 포함하고,
상기 광 경로 제어 부재는,
베이스 기재;
상기 베이스 기재 상에 배치되고, 서로 이격하는 복수의 음각부 및 상기 복수의 양각부를 포함하는 수지층; 및
상기 복수의 음각부 내부에 배치되고, 서로 이격하는 복수의 패턴부를 포함하고,
상기 패턴부는 광을 차단하고, 상기 양각부는 광을 투과하며,
상기 양각부의 굴절률은 상기 패턴부의 굴절률보다 크고,
상기 양각부의 굴절률은 1.54 내지 1.64이고,
상기 양각부의 굴절률과 상기 패턴부의 굴절률 차이는 0.16 이하이고,
상기 패턴부와 상기 양각부의 계면에서의 임계각도는 63° 내지 79°이고,
상기 광 경로 제어 부재의 광 투과율은 65% 이상인 표시 장치. - 제 6항에 있어서,
기 베이스 기재의 일면에 배치되는 반사 방지층 및 상기 반사 방지층 상의 보호층을 더 포함하는 표시 장치. - 제 6항에 있어서,
상기 양각부의 굴절률과 상기 패턴부의 굴절률 차이는 0.1 내지 0.16인 표시 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 패턴부의 굴절률은 1.47 내지 1.51인 표시 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 양각부는 비드를 포함하는 표시 장치.
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020180095169A KR102608111B1 (ko) | 2018-07-27 | 2018-08-14 | 광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 표시 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102608111B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220078141A (ko) * | 2020-12-03 | 2022-06-10 | 주식회사 세코닉스 | 광 경로 제어를 위한 광학 필름 및 그 제조방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20060080116A (ko) * | 2005-01-04 | 2006-07-07 | 삼성코닝 주식회사 | 디스플레이 장치용 필터 및 이를 포함한 디스플레이 장치 |
-
2018
- 2018-08-14 KR KR1020180095169A patent/KR102608111B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20060080116A (ko) * | 2005-01-04 | 2006-07-07 | 삼성코닝 주식회사 | 디스플레이 장치용 필터 및 이를 포함한 디스플레이 장치 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220078141A (ko) * | 2020-12-03 | 2022-06-10 | 주식회사 세코닉스 | 광 경로 제어를 위한 광학 필름 및 그 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102608111B1 (ko) | 2023-12-01 |
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