相關申請的交叉引用
本專利申請要求于2016年5月4日提交的第10-2016-0055596號韓國專利申請以及于2017年2月17日提交的第10-2017-0021722號韓國專利申請的優(yōu)先權,所述韓國專利申請的全部內容通過引用并入本文。
背景技術:
在此,本公開涉及顯示裝置,并且更具體地,涉及薄型顯示裝置。
薄型顯示裝置由于低功耗、良好的可攜帶性以及高附加值而已經(jīng)作為下一代高科技顯示裝置備受關注。這樣的顯示裝置可包括用于每個像素的薄膜晶體管以調節(jié)用于每個像素的電壓的導通/截止。
顯示裝置可包括顯示面板以及向顯示面板提供光的背光單元。背光單元可包括光源和導光板。從光源產(chǎn)生的光被引導到導光板的內部,并且然后提供到顯示面板。
技術實現(xiàn)要素:
本公開通過使顯示面板與導光板成一體來提供薄型顯示裝置。
本發(fā)明構思的實施方式提供顯示裝置,該顯示裝置包括:顯示構件,配置為顯示圖像;以及光源,配置為向顯示構件提供光。
顯示構件包括:基底襯底,包括前表面、后表面和多個側表面,多個側表面將前表面連接到后表面,基底襯底配置為通過側表面中的至少一個側表面來接收光,并且具有第一折射率;低折射層,布置在前表面上并且具有小于第一折射率的第二折射率;以及陣列層,布置在低折射層上并且包括至少一個薄膜晶體管。
這里,低折射層的厚度可以是從基底襯底入射到低折射層的光相對于低折射層的穿透深度。
在實施方式中,從基底襯底入射到低折射層的光可以以比臨界角大的角度入射到低折射層中,其中,從低折射層的全反射在臨界角處開始。
在實施方式中,低折射層可具有約1μm或更大的厚度。
在實施方式中,基底襯底可包括玻璃襯底。
在實施方式中,第二折射率的范圍可從約1.0到約1.4。
在實施方式中,低折射層可接觸基底襯底。
在實施方式中,低折射層可包括多個納米棒。
在實施方式中,納米棒中的每個可由硅氧化物形成。
在實施方式中,納米棒中的每個可從前表面傾斜。
在實施方式中,納米棒之間可填充有空氣。
在實施方式中,顯示構件還可包括:上襯底,布置在基底襯底上;液晶層,布置在基底襯底與上襯底之間;以及密封圖案,密封圖案將上襯底聯(lián)接到基底襯底并且密封液晶層。
在實施方式中,顯示裝置還可包括布置在上襯底與液晶層之間的濾色器層。
在實施方式中,顯示構件還可包括:第一層,布置在陣列層與低折射層之間;第二層,布置在第一層與陣列層之間;以及偏振層,布置在第一層與第二層之間,偏振層包括金屬納米棒。
在實施方式中,顯示構件還可包括第一圖案層,第一圖案層布置在基底襯底與低折射層之間并且包括多個納米棒。
在實施方式中,納米棒中的每個可具有與第一折射率基本上相同的折射率。
在實施方式中,顯示裝置還可包括第二圖案層,布置在基底襯底的后表面上并且包括多個雕刻圖案,其中,第二圖案層可具有與第一折射率基本上相同的折射率。
在實施方式中,雕刻圖案中的每個可具有金字塔形狀。
在實施方式中,空氣可填充到雕刻圖案中。
在本發(fā)明構思的實施方式中,顯示裝置包括:顯示構件,配置為顯示圖像;以及光源,配置為向顯示構件提供光,其中,顯示構件包括:基底襯底,包括前表面、后表面和多個側表面,多個側表面將前表面連接到后表面,基底襯底配置為通過側表面中的至少一個側表面來接收光并且具有第一折射率;低折射層,布置在前表面上,并且具有小于第一折射率的第二折射率和約1μm或更大的厚度;以及陣列層,布置在低折射層上并且包括至少一個薄膜晶體管。
在實施方式中,低折射層可包括互相間隔開的多個納米棒和填充到間隔開的空間中的空氣層。
附圖說明
附圖被包括以提供對本發(fā)明構思的進一步理解,并且,附圖并入本說明書中并且構成本說明書的一部分。附圖示出了本發(fā)明構思的示例性實施方式,并且附圖與描述一起用于說明本發(fā)明構思的原理。在附圖中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式的顯示裝置的分解立體圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式的顯示裝置的示意性剖視圖;
圖3是示出了圖2的顯示裝置的一部分的剖視圖;
圖4a是根據(jù)對比實施方式的第一襯底的局部剖視圖;
圖4b是根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式的第一襯底的局部剖視圖;
圖4c是根據(jù)對比實施方式的第一襯底的局部剖視圖;
圖4d是按照光強度示出在多個介質層中的光導的分布圖;
圖5a至圖5c是示出了根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式的低折射層的示例的剖視圖;
圖6是根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式的低折射層的局部剖視圖;
圖7是根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式的顯示裝置的剖視圖;以及
圖8是根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式的第一襯底的剖視圖。
具體實施方式
在下文中,將參照附圖描述本發(fā)明構思的實施方式。
圖1是根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式的顯示裝置的分解立體圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式的顯示裝置的示意性剖視圖。圖3是示出了圖2的顯示裝置的一部分的剖視圖。
為便于描述,在圖2中,圖1的一部分部件可省略。在下文中,將參照圖1至圖3來詳細描述根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式的顯示裝置ds。
如圖1中所示,顯示裝置ds包括上保護構件100u、下保護構件100l、顯示構件200和光源300。上保護構件100u和下保護構件100l可互相聯(lián)接以限定顯示裝置ds的外觀。
至少一個開口100u-op限定在上保護構件100u中。用戶可通過開口100u-op看到圖像。雖然未示出,但是開口100u-op中還可布置有由具有高透射率的材料形成的透明構件。
下保護構件100l包括底部110和側部120。底部110可具有與顯示構件200的形狀對應的形狀。在當前實施方式中,底部110具有矩形形狀。
側部120從底部110向上彎曲。側部120圍繞底部110。底部110和側部120限定預定的內部空間。顯示構件200和光源300被容納到內部空間中。
顯示構件200根據(jù)電信號來顯示圖像。顯示構件200劃分為在一個平面上的顯示區(qū)da和非顯示區(qū)nda。
顯示區(qū)da可主要限定在顯示構件200的中央處。顯示區(qū)da上布置有多個像素(未示出)。像素中的每個可產(chǎn)生與電信號對應的圖像。上保護構件100u的開口100u-op至少暴露顯示區(qū)da。
非顯示區(qū)nda圍繞顯示區(qū)da。在當前實施方式中,非顯示區(qū)nda可具有框形狀。在非顯示區(qū)nda上可布置有多種驅動電路。
即使電信號被施加到非顯示區(qū)nda,非顯示區(qū)nda上也不顯示圖像。非顯示區(qū)nda可由上保護構件100u覆蓋。
如果顯示構件200根據(jù)電信號顯示圖像,則根據(jù)本發(fā)明構思的各種實施方式的顯示構件200可被提供。在當前實施方式中,顯示構件200可以是液晶顯示面板。
光源300包括電路板310和多個發(fā)光單元320。電路板310可具有多種形狀。在當前實施方式中,電路板310可具有沿著顯示構件200的一側延伸的條形狀。
發(fā)光單元320安裝在電路板310上。發(fā)光單元320沿著顯示構件200的一側排列。發(fā)光單元320向顯示構件200的一側提供光。
發(fā)光單元320從電路板310接收驅動電壓以產(chǎn)生光。發(fā)光單元320中的每個可包括多種發(fā)光元件。例如,發(fā)光單元320中的每個可包括發(fā)光二極管(led)或激光二極管(ld)。
將參照圖2和圖3詳細描述顯示構件200。顯示構件200包括第一襯底sub1、液晶層lcl和第二襯底sub2。液晶層lcl布置在第一襯底sub1和第二襯底sub2之間。
第一襯底sub1可包括第一基底襯底bs1、低折射層lrl、光學層opl和陣列層arl。第一基底襯底bs1可由具有高透射率的絕緣材料形成。
第一基底襯底bs1可具有板形狀,該板形狀具有前表面、后表面和多個側表面。第一基底襯底bs1具有第一折射率。在當前實施方式中,第一基底襯底bs1可以是玻璃襯底。
如上所述,光源300向第一基底襯底bs1的側表面中的至少一個側表面提供光。因此,第一基底襯底bs1的側表面中的一個可限定為光入射表面。
此外,第一基底襯底bs1的前表面可限定為光發(fā)射表面。入射到第一基底襯底bs1的側表面中的光可在行進通過第一基底襯底bs1的內部時通過第一基底襯底bs1的整個前表面發(fā)射。
低折射層lrl布置在第一基底襯底bs1的前表面上。低折射層lrl具有小于第一折射率的第二折射率。例如,第二折射率的范圍可從約1.0到約1.4。低折射層lrl改善第一基底襯底bs1的光導功能。
在當前實施方式中,低折射層lrl可接觸第一基底襯底bs1。這里,第一基底襯底bs1可用作核,并且低折射層lrl可用作包層。
因此,通過第一基底襯底bs1的一個側表面入射的光中以臨界角或更大的角度入射到低折射層lrl中的光可被低折射層lrl完全反射到第一基底襯底bs1的內部。因此,第一基底襯底bs1可基本上起到導光板的作用。這將在后文詳細描述。
光學層opl布置在低折射層lrl與陣列層arl之間。光學層opl可具有多種功能。例如,光學層opl可使入射光偏振或漫射??蛇x地,光學層opl可聚集入射光以提高特定區(qū)域中的光效率。然而,上述配置可僅是示例。例如,在根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式的第一襯底sub1中,可省略光學層opl。
陣列層arl布置在低折射層lrl與液晶層lcl之間。陣列層arl包括多個薄膜層。薄膜層可包括至少一個薄膜晶體管tr和多個絕緣層inl1、inl2和inl3。
第一絕緣層inl1可布置在薄膜晶體管tr與光學層opl之間。第一絕緣層inl1可以是用于在形成薄膜晶體管tr時防止光學層opl損壞的保護層。
可選地,第一絕緣層inl1可以是在薄膜晶體管tr上提供平坦表面的平坦化層。然而,上述配置可僅是示例。例如,在根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式的第一襯底sub1中,第一絕緣層inl1可省略。
薄膜晶體管tr的控制電極ce布置在低折射層lrl上。薄膜晶體管tr可根據(jù)接收到控制電極ce中的柵極信號導通或截止。
其中形成有薄膜晶體管tr的溝道的半導體層sl可布置在控制電極ce上。第二絕緣層inl2布置在控制電極ce與半導體層sl之間。第二絕緣層inl2使控制電極ce與其他部件絕緣。
薄膜晶體管tr的輸入電極ie和輸出電極oe布置在半導體層sl上。輸入電極ie和輸出電極oe布置成互相間隔開。輸入電極ie和輸出電極oe可與控制電極ce部分地重疊。
第三絕緣層inl3布置在薄膜晶體管tr上。第三絕緣層inl3使薄膜晶體管tr與其他部件絕緣,并且在其上部上提供平坦表面。雖然未示出,但是第一至第三絕緣層inl1、inl2和inl3中的每個可包括有機層和/或無機層。然而,本發(fā)明構思的實施方式不限于此。
第一襯底sub1還可包括第一電極el1。第一電極el1布置在第三絕緣層inl3上。第一電極el1穿過第三絕緣層inl3,并且連接至薄膜晶體管tr。
顯示構件200可包括第二襯底sub2。在當前實施方式中,第二襯底sub2可以是濾色器襯底。因此,第二襯底sub2包括第二基底襯底bs2、濾色器層cfl和第二電極el2。
第二基底襯底bs2布置在第一襯底sub1上。第二基底襯底bs2可以是玻璃襯底。
濾色器層cfl布置在第二基底襯底bs2的一個表面上,濾色器層cfl包括彩色圖案cp和黑矩陣bp。彩色圖案cp具有預定的顏色。入射到彩色圖案cp中的光發(fā)射有彩色圖案cp的顏色。
黑矩陣bp與彩色圖案cp相鄰。黑矩陣bp阻擋入射光。
第二電極el2布置在濾色器層cfl上。第二電極el2與第一電極el1相對。然而,上述配置可以僅是示例。例如,第二電極el2可布置在第一襯底sub1上。
在當前實施方式中,液晶層lcl的透光率可通過使用第一電極el1與第二電極el2之間的電勢差來控制。待在顯示構件200上顯示的圖像可根據(jù)液晶層lcl的透光率來實現(xiàn)。
顯示構件200還可包括密封圖案slp。密封圖案slp布置在顯示構件200的邊緣部分上,以將第一襯底sub1聯(lián)接至第二襯底sub2。液晶層lcl可由密封圖案slp密封,并且因此不暴露于外部。因此,液晶層lcl可穩(wěn)定地布置在第一襯底sub1與第二襯底sub2之間。
根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式的第一襯底sub1可包括陣列層arl,并且還用作用于引導光的導光板。因此,根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式,可省略現(xiàn)有的導光板以減小顯示裝置ds的厚度。
此外,根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式,低折射層lrl還可設置為改善第一基底襯底bs1的光導效率。因此,第一基底襯底bs1可起到實質的導光板的作用,而不受布置在第一基底襯底bs1上方的陣列層arl或光學層opl的影響。
圖4a是根據(jù)對比實施方式的第一襯底的局部剖視圖。圖4b是根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式的第一襯底的局部剖視圖。圖4c是根據(jù)對比實施方式的第一襯底的局部剖視圖。圖4d是按照光強度示出在多個介質層中的光導的分布圖。
為便于描述,圖4a至圖4d中僅示出了第一基底襯底bs1以及接觸第一基底襯底bs1的層。在下文中,將參照圖4a至圖4d描述低折射層lrl與第一基底襯底bs1之間的關系。
圖4a示出了根據(jù)對比實施方式的其中第一基底襯底bs1上布置有光學層opl的結構,并且圖4b示出了根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式的其中第一基底襯底bs1上布置有低折射層lrl的結構。也就是說,在圖4a中示出的對比實施方式中,省略了根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式的低折射層lrl。在下文中,將參照圖4a至圖4d描述低折射層lrl影響光導效率的作用。
通常,在具有互不相同的折射率的兩個介質之間的光行進可由折射率和入射角來確定。
[等式1]
參照等式1,下層的折射率nly1可以是第一基底襯底bs1的折射率,并且上層的折射率nly2可以是接觸第一基底襯底bs1的光學層opl的折射率。
如果假設光學層opl具有比第一基底襯底bs1的折射率大的折射率,則折射率nly1和nly2之間的比值(nly1/nly2)可具有小于1的值。由于正弦sinθ在90度的范圍內隨角度θ增大,所以當折射率比值(nly1/nly2)小于1時,入射角大于發(fā)射角。
也就是說,無論第一光l1和第二光l2的入射角如何,從第一基底襯底bs1入射到光學層opl的第一光l1和第二光l2的大部分都可在光穿過光學層opl的方向上行進。
因此,如圖4a中所示,以第一角度θ1入射到光學層opl中的第一光l1和以小于第一角度θ1的第二角度θ2入射到光學層opl中的第二光l2可穿過光學層opl,并且發(fā)射到光學層opl的上側。
在另一方面,根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式的低折射層lrl可具有比第一基底襯底bs1的第一折射率小的第二折射率。當接觸第一基底襯底bs1的低折射層lrl的折射率代替上層的折射率nly2時,折射率比值(nly1/nly2)可大于1。
因此,當折射率比值(nly1/nly2)大于1時,發(fā)射角大于入射角。因此,以大于臨界角(入射角為臨界角時發(fā)射角為約90度,即最大發(fā)射角)的角度入射的光可從低折射層lrl完全反射。
這里,難以再應用等式1。然而,全反射開始的臨界角θc可通過代入第一基底襯底bs1的折射率和低折射層lrl的折射率來經(jīng)由等式1推得。這指代以下的等式2。
[等式2]
為便于描述,將作為示例在圖4b中示出其中第二角度θ2是臨界角θc的情況。當入射角是臨界角時,發(fā)射角可以為約90度。因此,第二光l2可沿著低折射層lrl與第一基底襯底bs1之間的界面行進。
參考等式2,理論上,全反射開始的臨界角θc可由兩個介質層的折射率確定。根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式的顯示裝置ds可設計成使得以至少40度或更大的入射角行進的光被引導。
從第一基底襯底bs1入射到低折射層lrl的光中以第二角度θ2(即臨界角θc)或更大角度入射的光可從低折射層lrl完全反射,并且然后被引導到第一基底襯底bs1的內部。以大于第二角度θ2的第一角度θ1入射的第一光l1可從低折射層lrl完全反射以行進到第一基底襯底bs1的內部。
圖4b中示出了具有第一厚度dc的低折射層lrl,并且圖4c中示出了具有第二厚度dp的低折射層lrl'。圖4b的低折射層lrl和圖4c的低折射層lrl'可由相同的材料形成。此外,可以以相同的情況保持第一基底襯底bs1。在下文中,將參照圖4b和圖4c描述光導效率根據(jù)低折射層的厚度的差異。
參照圖4b和圖4c,當?shù)驼凵鋵釉谡凵渎氏嗤那闆r下厚度改變時,第二光l2可在行進模式上變化。即使第二光l2以限定為臨界角θc的第二角度θ2入射,入射到具有相對小的第二厚度dp的低折射層lrl'中的第二光l2也可穿過低折射層lrl'。
這將參照圖4d詳細描述。圖4d中示出了多個介質層,并且根據(jù)變量y在剖面上表示與光強度對應的電場強度e(y)。
基于行進通過第一介質層mtl1的內部的光示出了光的分布圖plt。這里,表達了當光從第一介質層mtl1入射到第二介質層mtl2和第三介質層mtl3時光強度的變化。
介質層包括第一介質層mtl1、第二介質層mtl2和第三介質層mtl3。第一介質層mtl1布置在第二介質層mtl2與第三介質層mtl3之間。第一介質層mtl1具有比第二介質層mtl2的折射率大的折射率。此外,第一介質層mtl1具有比第三介質層mtl3的折射率大的折射率。
如圖4d中所示,電場強度e(y)隨著光從第一介質層mtl1和第三介質層mtl3之間的邊界行進到第三介質層mtl3的內部時以指數(shù)函數(shù)減小。
當?shù)谌橘|層mtl3的不與第一介質層mtl1相鄰的表面處的電場強度為在具有互不相同的折射率的兩個介質層mtl1和mtl3之間的邊界處的電場強度vl的1/e時,與第一介質層mtl1一起限定邊界的第三介質層mtl3的厚度可以是光穿透到第三介質層mtl3中的最大深度,即,穿透深度。穿透深度可以與不發(fā)生無益的全內反射的最小厚度基本上相同。
當與第一介質層mtl1一起限定邊界的第三介質層mtl3的厚度大于穿透深度時,從第一介質層mtl1入射到第三介質層mtl3的光不穿透第三介質層mtl3,并且因此不穿過第三介質層mtl3。因此,從第一介質層mtl1入射到第三介質層mtl3的光可由第一介質層mtl1與第三介質層mtl3之間的邊界完全反射。
在另一方面,當與第一介質層mtl1一起限定邊界的第三介質層mtl3的厚度小于穿透深度時,從第一介質層mtl1入射到第三介質層mtl3的光不將第三介質層mtl3識別為邊界,并且因此,穿過第三介質層mtl3并且發(fā)射到外部。
因此,第三介質層mtl3的厚度dep(在該厚度dep處,第三介質層mtl3的不與第一介質層mtl1相鄰的表面處的電場強度為在第一介質層mtl1與第三介質層mtl3之間的邊界處的電場強度vl的1/e)可以是從第一介質層mtl1入射到第三介質層mtl3的光的穿透深度。
為便于描述,雖然主要描述了第一介質層mtl1和第三介質層mtl3,但是上述內容可同樣應用于第一介質層mtl1和第二介質層mtl2。
第一介質層mtl1可用作核,并且第二介質層mtl2和第三介質層mtl3中的每個可用作包層。當?shù)诙橘|層mtl2和第三介質層mtl3中的每個具有大于穿透深度的厚度時,行進通過第一介質層mtl1的內部的光可由第二介質層mtl2和第三介質層mtl3反射,以返回到第一介質層mtl1的內部。因此,第一介質層mtl1可用作核以將以預定的角度或更大的角度傳播的光連續(xù)地引導到第一介質層mtl1中。
可根據(jù)等式3在數(shù)字上導出穿透深度。
[等式3]
等式3的k的倒數(shù)(1/k)可以是從第一介質層mtl1入射到第三介質層mtl3的光相對于第三介質層mtl3的實質穿透深度。穿透深度(1/k)可通過使用入射到第三介質層mtl3中的光的角速度ω與光速c的比值、第一介質層mtl1的折射率n1、第三介質層mtl3的折射率n2以及從第一介質層mtl1入射到第三介質層mtl3的光的臨界角θc的表達式來導出。
再次參照圖4b和圖4c,圖4b的低折射層lrl的第一厚度dc可以大于第二光l2相對于低折射層lrl的穿透深度。例如,當?shù)谝换滓r底bs1是玻璃襯底并且低折射層lrl具有約1.2或更小的折射率時,以臨界角入射的第二光l2可具有約1μm的穿透深度。因為低折射層lrl可具有約1μm或更大的厚度,所以以臨界角或更大的角度入射的光可容易地被引導到第一基底襯底bs1中。
在另一方面,圖4c的低折射層lrl'的第二厚度dp可小于第二光l2相對于低折射層lrl'的穿透深度。因此,雖然具有與圖4b的低折射層lrl相同折射率的低折射層lrl'與第一基底襯底bs1一起限定邊界,但是第二光l2不將低折射層lrl'當作包層,而是實際上穿過低折射層lrl'。
根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式的低折射層lrl可具有比第一基底襯底bs1的折射率相對低的折射率,并且還具有比從第一基底襯底bs1入射到低折射層lrl的光相對于低折射層lrl的穿透深度大的厚度。因此,即使玻璃襯底被用作第一基底襯底bs1,第一基底襯底bs1也可以其整體用作導光板,以容易地實現(xiàn)薄膜顯示裝置。
圖5a和圖5b是根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式的低折射層lrl的剖視圖。
圖5a至圖5c是示出根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式的低折射層的示例的剖視圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式的低折射層的局部剖視圖。
參照圖5a,低折射層lrl具有預定的厚度d1。如上所述,低折射層lrl的厚度和折射率可改善第一基底襯底bs1的光導效率。
低折射層lrl的厚度d1可大于從接觸低折射層lrl的下層(例如第一基底襯底(未示出))入射到低折射層lrl的光相對于低折射層lrl的穿透深度。
當?shù)谝换滓r底bs1是玻璃襯底、低折射層lrl具有約1.2或更小的折射率、行進通過第一基底襯底bs1的光具有可見光波段的波長時,低折射層lrl可具有約1μm或更大的厚度。
如圖5a中所示,低折射層lrl可設置成單層。例如,低折射層lrl可由多孔氧化硅形成。低折射層lrl可完全覆蓋第一基底襯底。
可在結構上控制根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式的低折射層lrl,以多樣地設計低折射層lrl的折射率。例如,如圖5b中所示,低折射層lrl-1可包括多個納米負載mt。例如,納米負載mt可以是多個納米棒。
納米負載mt可包括多種材料。納米負載mt可包括具有比第一基底襯底bs1的折射率小的折射率的材料和具有比第一基底襯底bs1的折射率大的折射率的材料。
例如,納米負載mt可包括諸如硅化合物(例如,硅氧化物(siox)和硅氮化物(sinx))、金屬化合物(例如,鎂氟化物(mgxfy)、氮化鎵(gan)和氧化銦錫(ito))、聚合物材料(例如,碳納米管和聚(甲基丙烯酸甲酯)(pmma))以及它們的混合物/化合物的多種材料。
因為低折射層lrl-1包括納米負載mt,所以低折射層lrl-1可具有比形成納米負載mt的材料的折射率小的折射率。因此,雖然納米負載mt包括具有實質上比第一基底襯底bs1的折射率大的折射率的材料,但是低折射層lrl-1可具有比第一基底襯底bs1的折射率小的折射率。具體地,納米負載mt可通過傾斜角沉積形成。因此,納米負載mt中的每個可具有以預定的角度θ0傾斜的形狀。在根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式的低折射層lrl-1中,由于納米負載mt通過傾斜角沉積形成,所以可容易地在厚度和均勻性上控制低折射層lrl-1。
納米負載mt可排列成互相間隔開預定的距離d2。這里,預定的填充物fl可填充到納米負載mt之間間隔開的空間中。在當前實施方式中,填充物fl可以是空氣。
在本發(fā)明構思的實施方式中,納米負載mt的形狀可對低折射層lrl有影響。雖然圖5a的低折射層lrl和圖5b的低折射層lrl-1包括相同的材料,但是通過控制納米負載mt中的每個的形狀,圖5b的低折射層lrl-1具有與低折射層lrl的折射率不同的折射率。
納米負載mt的形狀可包括納米負載mt中相鄰的納米負載mt之間的距離、納米負載mt的密度、納米負載mt的排列形狀(諸如,納米負載mt中的每個的傾斜角)或納米負載mt中的每個的形狀。填充在納米負載mt之間的填充物fl可根據(jù)納米負載mt的形狀而在分布上改變,并且填充物fl對低折射層lrl-1的折射率的影響的程度可改變。
例如,在圖6中示出了由包括多個層的第一層la1和包括多個層的第二層la2構成的結構,雖然第一層la1和第二層la2中的每個具有相同的材料,但是第一層la1和第二層la2中的每個可根據(jù)它們的密度而具有互不相同的折射率。具體地,第一層la1可劃分為具有相對最高密度的第一子層la11、具有中等密度的第二子層la12以及在第一層la1中具有相對最低密度的第三子層la13。
第一子層la11、第二子層la12和第三子層la13可包括基本上相同的材料,但是可具有互不相同的折射率。在第一子層la11、第二子層la12和第三子層la13中的每個的存在空氣的孔的總體積方面,第三子層la13中孔的總體積最大。因此,雖然第一子層la11、第二子層la12和第三子層la13包括相同的材料,但是第三子層la13可具有比第一子層la11的折射率相對小的折射率。
其中第二層la2由與第一層la1的材料不同的材料制成的示例性示例被描述。第二層la2包括第一子層la21和第二子層la22。這里,第二子層la22可具有比第一子層la21的厚度相對大的厚度。當?shù)谝蛔訉觢a21和第二子層la22中的每個由納米負載形成時,具有相對較大厚度的層可容易形成為具有高的孔密度的層。因此,具有低密度的納米負載可設置在第二子層la22中。因此,第二子層la22在與第一子層la21的孔密度和折射率比較時可具有相對高的孔密度和相對低的折射率。
再次參照圖5b和圖6,隨著孔密度增大,填充到孔中的空氣對相應層的折射率的影響可增大??諝饪删哂屑s1.0的折射率,其中,約1.0的折射率比形成納米負載mt的硅化合物中的每種的折射率都小。因此,具有相對高的孔密度的第二層la2可具有比具有相對低的孔密度的第一層la1的折射率小的折射率。
雖然兩個層具有相同的孔密度,但是低折射層lrl-1可根據(jù)孔的分布或者納米負載mt的排列形狀而在折射率上改變。此外,低折射層lrl-1可根據(jù)孔的分布或者納米負載mt的排列形狀而具有彼此部分不同的折射率或者具有整體上相同的折射率。低折射層lrl-1包括多個納米負載mt和與納米負載mt對應的孔。如果低折射層lrl-1通常具有比低折射層lrl的折射率小的折射率,則可實施多種示例性示例。然而,本發(fā)明構思的實施方式不限于此。
如圖5c中所示,根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式的低折射層lrl-2可具有多孔結構。低折射層lrl-2可包括矩陣mx和限定在矩陣mx中的多個孔pr。
具有比空氣或矩陣mx的折射率小的折射率的材料可填充到孔pr中。圖5b的納米負載mt可對應于具有多個孔的多孔矩陣mx。
以下在表1中示出了形成低折射層的每種材料的折射率和低折射層的折射率。
[表1]
如以上的表中所示,低折射層可通過改變其結構而具有比組成物的折射率相對小的折射率。在以上的表1中所示的材料的折射率可對應于圖5a的低折射層lrl的折射率,并且在以上的表1中所示的低折射層的折射率可對應于圖5b的低折射層lrl-1的折射率或者圖5c的低折射層lrl-2的折射率。具有納米負載結構的低折射層的折射率可對應于圖5b的低折射層lrl-1的折射率,并且具有多孔結構的低折射層的折射率可對應于圖5c的低折射層lrl-2的折射率。
根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式,低折射層的折射率可通過將低折射層的結構控制成多孔的或者包括多個孔的納米負載結構來改變。因此,雖然低折射層由具有比第一基底襯底bs1的折射率大的折射率的材料制成,但是通過控制低折射層中的孔,低折射層的折射率小于第一基底襯底bs1的折射率。根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式,較低的折射率可以以材料或結構進行控制,以容易地改善第一基底襯底bs1的光導功能。
圖7是根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式的顯示裝置的剖視圖。為便于描述,圖7示出了與圖2的顯示裝置對應的顯示裝置。與圖1至圖6中的部件相同的部件可被給予相同的附圖標記,并且它們的詳細描述將被省略。
參照圖7,顯示構件200-1包括第一襯底sub1-1,其中,第一襯底sub1-1包括多個光學層opl1和opl2。光學層opl1和opl2包括第一光學層opl1和第二光學層opl2。
第一光學層opl1可以是偏振層。例如,第一光學層opl1可以是納米網(wǎng)格偏振器。
具體地,第一光學層opl1可包括第一層ll1、第二層ll2和微結構層mcl。微結構層mcl布置在第一層ll1與第二層ll2之間。在一些實施方式中,微結構層mcl可以起到偏振層的作用。微結構層mcl可包括由金屬材料形成的多個納米棒。
第一層ll1可布置在低折射層lrl上以在微結構層mcl上提供平坦表面。因此,微結構層mcl可穩(wěn)定地形成在低折射層lrl上。
第二層ll2布置在微結構層mcl上,以提供第一光學層opl1的平坦頂表面。因此,待布置在第一光學層opl1上的層可在不受到微結構層mcl影響的情況下穩(wěn)定地形成在第一光學層opl1上。
此外,第一層ll1和第二層ll2支承微結構層mcl。微結構層mcl可通過第一層ll1和第二層ll2穩(wěn)定地保持多個納米棒的排列配置。
第二光學層opl2布置在第一光學層opl1與陣列層arl之間。在當前實施方式中,第二光學層opl2可以是漫射層。例如,第二光學層opl2可以是包括多個珠的絕緣層,即,包括多個漫射圖案的絕緣層。
第一基底襯底bs1的后表面上還可布置有預定的凸起圖案ptl。凸起圖案ptl可防止光泄漏到第一基底襯底bs1的后表面以改善第一基底襯底bs1的后表面上光導效率。
在根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式的顯示裝置中,偏振層和漫射層可插入到陣列襯底中,并且因此,可省略獨立的光學膜。因此,可容易實現(xiàn)超薄型的顯示裝置。
圖8是根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式的第一襯底的剖視圖。如圖8中所示,第一襯底sub1-2還可包括透鏡層ltl、緩沖層bfl和反射層rfl。
透鏡層ltl可布置在第一基底襯底bs1與低折射層lrl之間。透鏡層ltl可具有與第一基底襯底bs1基本上相同的折射率。
透鏡層ltl可包括多個柱狀透鏡圖案。每個柱狀透鏡圖案的高度與每個柱狀透鏡圖案的寬度的比值可以為約10。例如,每個柱狀透鏡圖案可具有約0.05mm的寬度和約0.005mm的高度。
這里,低折射層lrl可接觸透鏡層ltl。因此,行進通過第一基底襯底bs1的內部的光可經(jīng)由透鏡層ltl入射到低折射層lrl。
入射到低折射層lrl中的光可通過透鏡層ltl以多個角度入射。當根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式的顯示構件還包括透鏡層ltl時,透鏡層ltl可防止發(fā)生顯示故障,例如防止發(fā)生列彩色失真。
緩沖層bfl布置在第一基底襯底bs1的后表面上。緩沖層bfl具有與第一基底襯底bs1基本上相同的折射率。
在緩沖層bfl中限定有多個凹進圖案rcp。在每個凹進圖案rcp中限定有預定的空間sp??諝饣蚓哂斜鹊谝换滓r底bs1的折射率小的折射率的材料可填充到空間sp中。
凹進圖案rcp的形狀可基本上限定填充構件中的填充到空間sp中的空氣的形狀。凹進圖案rcp中的每個可具有多種形狀。例如,凹進圖案rcp中的每個可具有金字塔形狀或三棱錐形狀。
由凹進圖案rcp中的每個限定的空間sp和填充到空間sp中的構件可用作相對于第一基底襯底bs1的包層。因此,行進到第一基底襯底bs1的后表面的光可通過被凹進圖案rcp中的每個限定的空間sp和填充到空間sp中的構件完全反射。
這里,從緩沖層bfl反射的光可通過由凹進圖案rcp中的每個限定的空間sp和填充到空間sp中的構件而以多個角度反射。因此,緩沖層bfl可用作散射反射膜。
反射層rfl可布置在緩沖層bfl的后表面上。反射層rfl可接觸緩沖層bfl。
在當前實施方式中,反射層rfl可引起鏡面反射。因此,入射到緩沖層bfl中的光中未被凹進圖案rcp反射而是穿過緩沖層bfl的光可通過反射層rfl再次入射到第一基底襯底bs1中。
根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式的第一襯底sub1-2可包括透鏡層ltl以改善第一襯底sub1-2的整個表面上的光均勻性。此外,第一襯底sub1-2還可包括緩沖層bfl和反射層rfl以改善第一基底襯底bs1的后表面上的光導效率,從而提高光效率。
根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式,可在光導效率上改善其上布置有陣列層的基底襯底以基本上提供這樣的陣列襯底,其中,導光板與該陣列襯底成一體。此外,根據(jù)本發(fā)明構思的實施方式,用作光學膜的光學層可以與陣列襯底成一體以提供薄型顯示裝置。
將對本領域技術人員顯而易見的是,可在本發(fā)明中作出多種修改和改變。因此,意圖是,本公開覆蓋本發(fā)明的修改和改變,只要它們落入所附權利要求及其等同的范圍內。
因此,本發(fā)明構思的實際保護范圍應由所附權利要求的技術范圍確定。