JP2006018303A

JP2006018303A - Optical apparatus, method of absorbing light, and method for forming light-absorbing layer

Info

Publication number: JP2006018303A
Application number: JP2005194838A
Authority: JP
Inventors: Young-Gu Jin; 陳　暎　究; Byoung-Ho Cheong; 炳昊鄭; Jong-Sun Lim; 鍾善林; Shunyu Boku; 俊勇朴; Hansol Cho; ハンソル趙
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-07-02
Filing date: 2005-07-04
Publication date: 2006-01-19
Anticipated expiration: 2025-07-04
Also published as: JP4476188B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus and method for microstructures of a display device which focus external light toward light-absorption regions for making the luminance and the contrast of the display device improved. <P>SOLUTION: The display device incudes a light-absorbing layer disposed on one side of a light emission layer. The light absorption layer includes light refracting structure and light-absorbing elements, wherein each of the light-absorbing elements is positioned in the light-refracting structure. The light directing structures substantially guide incident light toward one of the plurality of light-absorbing elements positioned therein, to reduce the reflection of external light. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は光学装置、光吸収方法、光吸収層の製造方法に関し、より詳しくは、ディスプレイ素子の輝度及びコントラストを向上させるため光吸収領域に向って外部光をフォーカシングする単方向透明光学系、つまり、ディスプレイ素子のマイクロ構造に係る光学装置、光吸収方法、光吸収層の製造方法に関する。 The present invention relates to an optical device, a light absorption method, and a method for manufacturing a light absorption layer. More specifically, the present invention relates to a unidirectional transparent optical system that focuses external light toward a light absorption region in order to improve brightness and contrast of a display element, that is, The present invention relates to an optical device, a light absorption method, and a method for manufacturing a light absorption layer according to a microstructure of a display element.

有機ＥＬ素子のような直接発光型ディスプレイ素子は、二つの問題、すなわちコントラスト低下問題及び外部光によるグレア（ｇｌａｒｅ）問題を有している。グレア効果を減少させるために、フィルム状の反射防止コーティングや球形のグレア防止コーティングが使用される。また、円形偏光子は金属電極から外部光が反射されることを抑制することによってコントラスト低下現象を抑制するために使用される。しかしながら、円形偏光子は、ディスプレイの発光層から放出された光の量を相当に減少する場合がある。 A direct light emitting display device such as an organic EL device has two problems, namely, a contrast reduction problem and a glare problem due to external light. In order to reduce the glare effect, a film-like antireflection coating or a spherical antiglare coating is used. In addition, the circular polarizer is used to suppress the contrast reduction phenomenon by suppressing the reflection of external light from the metal electrode. However, circular polarizers can significantly reduce the amount of light emitted from the light emitting layer of the display.

本発明の技術的課題は、光の反射を減少させるための新しい光学系を提供することである。 The technical problem of the present invention is to provide a new optical system for reducing the reflection of light.

技術的課題を達成するために本発明の一実施形態による光学装置は、それぞれの焦点領域に向かって入射光を屈折させる複数の光屈折構造と、前記それぞれの焦点領域付近にそれぞれ配置された複数の光吸収素子とを含むことを特徴とする。
また、本発明の別の実施形態による光学装置は、光放出層及び前記光放出層の一側面に配置された光吸収層を備える光学装置であって、前記光吸収層は、複数の光屈折構造と、
複数の光吸収素子とを含み、前記複数の光吸収素子は、それぞれ前記複数の光屈折構造のうち対応する一つの内部に位置し、前記複数の光屈折構造は、それぞれその内部の前記複数の光吸収素子のうち一つに向って外部入射光を実質的に案内することを特徴とする。 In order to achieve a technical problem, an optical device according to an embodiment of the present invention includes a plurality of light refracting structures that refract incident light toward respective focal regions, and a plurality of optical refracting structures disposed near the respective focal regions. And a light absorbing element.
An optical device according to another embodiment of the present invention includes a light emitting layer and a light absorbing layer disposed on one side of the light emitting layer, wherein the light absorbing layer includes a plurality of light refractions. Structure and
A plurality of light absorbing elements, wherein each of the plurality of light absorbing elements is located in a corresponding one of the plurality of light refracting structures, and External incident light is substantially guided toward one of the light absorbing elements.

さらに、本発明の光吸収方法は、光屈折構造で第１の光を受光光として受光する工程と、前記受光された第１の光の少なくとも一部を透過光として透過させる工程と、前記光屈折構造の対応する焦点領域に向って前記透過光を屈折させる工程と、前記対応する焦点領域で前記透過光を吸収する工程とを含むことを特徴とする。
また、本発明の光吸収層の製造方法は、光吸収コアを形成する工程と、前記光吸収コアのそれぞれに外皮を形成して光吸収素子を形成する工程と、光透過層上に前記光吸収素子を分布させる工程とを含むことを特徴とする。 Furthermore, the light absorption method of the present invention includes a step of receiving first light as received light in a photorefractive structure, a step of transmitting at least part of the received first light as transmitted light, and the light And refracting the transmitted light toward a corresponding focal region of the refracting structure, and absorbing the transmitted light at the corresponding focal region.
The method for producing a light absorption layer of the present invention includes a step of forming a light absorption core, a step of forming a skin on each of the light absorption cores to form a light absorption element, and the light absorption layer on the light transmission layer. And a step of distributing the absorbing elements.

さらに、本発明の別の光吸収層の製造方法は、光吸収コアを形成する工程と、光透過層上に前記光吸収コアを分布させる工程と、前記光吸収コアをコーティングして、前記光吸収コアのそれぞれに突出構造を形成する工程とを含むことを特徴とする。
また、本発明のさらに別の光吸収層の製造方法は、光透過層上に光吸収層を形成する工程と、前記光吸収層をパターニングして、前記光透過層上に複数の光吸収素子を形成する工程と、前記複数の光吸収素子をコーティングして、前記複数の光吸収素子に複数の突出構造を形成する工程とを含み、前記複数の突出構造は、それぞれ前記光吸収素子のうち対応する一つに向って入射光を屈折させることを特徴とする。 Furthermore, another manufacturing method of the light absorption layer of the present invention includes a step of forming a light absorption core, a step of distributing the light absorption core on a light transmission layer, coating the light absorption core, and Forming a protruding structure on each of the absorbent cores.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a light absorption layer, the step of forming a light absorption layer on the light transmission layer, and patterning the light absorption layer to form a plurality of light absorption elements on the light transmission layer. Forming a plurality of protruding structures on the plurality of light absorbing elements, wherein the plurality of protruding structures are respectively included in the light absorbing elements. The incident light is refracted toward the corresponding one.

さらに、本発明のさらに他の光吸収層の製造方法は、光透過層上に配置された層をパターニングしてパターンを形成する工程と、前記パターン上に複数の光吸収素子を形成する工程と、前記複数の光吸収素子をコーティングして、前記複数の光吸収素子に複数の突出構造を形成する工程とを含み、前記複数の突出構造は、それぞれ前記光吸収素子のうち対応する一つに向って入射光を屈折させることを特徴とする。 Furthermore, the manufacturing method of the further another light absorption layer of this invention is the process of forming the pattern by patterning the layer arrange | positioned on the light transmission layer, The process of forming a some light absorption element on the said pattern, Coating the plurality of light absorbing elements to form a plurality of protruding structures on the plurality of light absorbing elements, each of the plurality of protruding structures corresponding to one of the light absorbing elements. The incident light is refracted in the direction.

本発明の一つの類型による装置は、ディスプレイ素子の光透過表面上に形成された突出構造を含む。それぞれの突出構造は、光吸収領域を含む。突出構造に入射するほとんどの外部光は、前記光吸収領域に向って屈折されて吸収される。しかしながら、前記突出構造下の光透過表面によって発生したほとんどの内部光は、前記突出構造を通過して進行する。 An apparatus according to one type of the present invention includes a protruding structure formed on the light transmissive surface of the display element. Each protruding structure includes a light absorption region. Most external light incident on the protruding structure is refracted and absorbed toward the light absorption region. However, most of the internal light generated by the light transmitting surface under the protruding structure travels through the protruding structure.

本発明によれば、コントラストを低下させることなく、発光層から放出された光を最大限に利用することができる。また、外部光による光の反射を有効に防止することができ、グレア効果を減少させ、拡散特性を向上させることができ、高品質で輝度の高い光学装置を提供することができる。特に、外部光源の存在下での輝度の向上に有効である。
また、本発明の光学装置における光吸収素子でＵＶ光を吸収させることによって、光学装置の構成部材、例えば、有機ＥＬディスプレイでの有機物質等の劣化を減少させることが可能となり、光学装置を高寿命化することが可能となるとともに、例えば、内部光を、劣化した構成部材に遮られることなく、光学装置の外部に透過させることができるため、よりシンプルに（より少ない、例えば、２つのファクターを制御するのみで）、より輝度の向上を図ることが可能となる。 According to the present invention, the light emitted from the light emitting layer can be utilized to the maximum without reducing the contrast. Further, reflection of light by external light can be effectively prevented, the glare effect can be reduced, the diffusion characteristics can be improved, and an optical device with high quality and high brightness can be provided. In particular, it is effective for improving the luminance in the presence of an external light source.
Further, by absorbing UV light with the light absorbing element in the optical device of the present invention, it becomes possible to reduce deterioration of components of the optical device, for example, an organic substance in an organic EL display, and the optical device can be improved. For example, the internal light can be transmitted to the outside of the optical device without being obstructed by the deteriorated component member, so that it is simpler (less, for example, two factors) It is possible to further improve the luminance only by controlling the above.

しかも、光屈折構造によって、内部全反射を減少させることが可能となり、内部光の透過を向上させることができる。従って、効率的に、コントラスト比及び輝度をより一層向上させることが可能となる。
さらに、本発明の光吸収層の製造方法によれば、上述した高品質で輝度の高い光学装置を簡便に製造することができる。 Moreover, the total internal reflection can be reduced by the photorefractive structure, and the transmission of internal light can be improved. Therefore, the contrast ratio and the luminance can be further improved efficiently.
Furthermore, according to the manufacturing method of the light absorption layer of the present invention, the above-described high-quality and high-luminance optical device can be easily manufactured.

以下、添付した図面に基づき本発明による好適な実施形態を詳細に説明する。
なお、本発明においては、「光屈折構造」は、少なくとも光吸収層を含む構造を意味する。光吸収層の表面は平坦であってもよいし、後述するような突出構造を含んでいてもよい。さらに、光吸収層を被覆する薄膜、反射部材、反射防止膜を含んでいてもよく、単一の光吸収層のみならず、２層以上の積層の光吸収層であってもよい。なお、２層以上の積層の光吸収層の場合、各光吸収層は、同じ材料、同じ膜厚等であってもよいし、例えば、屈折率が異なる又は同程度の異なる材料、異なる膜厚等であってもよく、その表面は、それぞれ上述したように平坦であってもよいし、突出構造であってもよい。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
In the present invention, the “photorefractive structure” means a structure including at least a light absorption layer. The surface of the light absorption layer may be flat or may include a protruding structure as described later. Furthermore, a thin film covering the light absorption layer, a reflection member, and an antireflection film may be included, and not only a single light absorption layer but also a light absorption layer of two or more layers may be used. In the case of a light absorption layer of two or more layers, each light absorption layer may be the same material, the same film thickness, etc., for example, different refractive index or different materials of the same degree, different film thickness The surface thereof may be flat as described above, or may have a protruding structure.

図１に、本発明の例示的な実施形態を示す。図１は、光吸収層１０と、光透過層２０と、光放出層５０とを備えた光学系１００を示す。光透過層２０は、光放出層５０上に配置されており、光吸収層１０は、光透過層２０上に配置されている。光吸収層１０は、光透過層２０が配置された面の反対側面に配置された複数の突出構造１０ａを有する。図１において、突出構造１０ａは凸状であり、実質的に多角形の形態を有する。突出構造１０ａは、実質的に半球形（図２Ａ）、回転楕円形（図２Ｂ）、多角形（ただし、角部は丸みを有していてもよい）（図２Ｃ）又はその他の形を有するか、あるいはこれらの組合わせであってもよい。これにより、内部全反射を減少させることができ、内部光の透過を向上させることができるとともに、より効率的に光を屈折して焦点領域に光を集束させることができる。光吸収層１０内には、複数の光吸収素子１２が配置されており、複数の光吸収素子１２のうち一つは、それぞれの突出構造１０ａの焦点領域付近に配置されている。 FIG. 1 illustrates an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 1 shows an optical system 100 that includes a light absorption layer 10, a light transmission layer 20, and a light emission layer 50. The light transmission layer 20 is disposed on the light emission layer 50, and the light absorption layer 10 is disposed on the light transmission layer 20. The light absorption layer 10 has a plurality of protruding structures 10a arranged on the side surface opposite to the surface on which the light transmission layer 20 is arranged. In FIG. 1, the protruding structure 10a is convex and has a substantially polygonal shape. The protruding structure 10a has a substantially hemispherical shape (FIG. 2A), a spheroid (FIG. 2B), a polygon (however, the corners may be rounded) (FIG. 2C), or other shapes. Or a combination of these. As a result, total internal reflection can be reduced, transmission of internal light can be improved, and light can be refracted more efficiently and focused on the focal region. A plurality of light absorption elements 12 are arranged in the light absorption layer 10, and one of the plurality of light absorption elements 12 is arranged in the vicinity of the focal region of each protruding structure 10a.

動作する間、光放出層５０は、内部光４０を放出する。一つの実施形態で、内部光４０は映像光である。光放出層５０は、プラズマディスプレイパネルの蛍光層、有機ＥＬディスプレイの電界発光層又はディスプレイ素子の他の発光層であるか、もしくは蛍光層を含んでいてもよい。内部光４０は、光透過層２０を通過して光吸収層１０に進行する。ほとんどの内部光４０は、光吸収層１０の光吸収素子１２の間を通じて外部２に向って進行する一方、一部の内部光４０は、光吸収素子１２に吸収される。 During operation, the light emitting layer 50 emits internal light 40. In one embodiment, the internal light 40 is image light. The light emitting layer 50 may be a fluorescent layer of a plasma display panel, an electroluminescent layer of an organic EL display, or another light emitting layer of a display element, or may include a fluorescent layer. The internal light 40 passes through the light transmission layer 20 and proceeds to the light absorption layer 10. Most of the internal light 40 travels toward the outside 2 between the light absorption elements 12 of the light absorption layer 10, while a part of the internal light 40 is absorbed by the light absorption elements 12.

光吸収層１０は、外部２からの光を突出構造１０ａで受光する。突出構造１０ａの凸状は、各突出構造１０ａの内部の焦点領域に向って外部光３０の透過された一部３２を屈折させる。以下で、本発明の光吸収層１０内の外部光３２を光吸収層に透過された外部光３０の一部とする。
他の実施形態では、突出構造１０ａは、半球形としてもよい。これにより、多角形の突出構造と比較すると、広い入射角の外部光３０に対しても実質的に狭い焦点領域に向って透過光３２を屈折させることができる。 The light absorption layer 10 receives light from the outside 2 by the protruding structure 10a. The convex shape of the protruding structure 10a refracts the transmitted portion 32 of the external light 30 toward the focal region inside each protruding structure 10a. Hereinafter, the external light 32 in the light absorption layer 10 of the present invention is a part of the external light 30 transmitted through the light absorption layer.
In other embodiments, the protruding structure 10a may be hemispherical. Thereby, the transmitted light 32 can be refracted toward a substantially narrow focal region even with respect to the external light 30 having a wide incident angle as compared with the polygonal protruding structure.

それぞれの光吸収素子１２は、狭い水平断面積を有し、従って、光放出層５０によって発生した内部光４０のほとんどは、光吸収層１０を通過して進行する。一つの実施形態では、光吸収素子１２は、カーボンブラック、黒色染料よりなる。
また、突出構造１０ａは、外部入射光３０の一部を散乱させて、突出構造１０ａの表面で外部光の反射によって発生されるグレアを減少させる。 Each light absorbing element 12 has a narrow horizontal cross-sectional area, and therefore most of the internal light 40 generated by the light emitting layer 50 travels through the light absorbing layer 10. In one embodiment, the light absorbing element 12 is made of carbon black or black dye.
Further, the protruding structure 10a scatters a part of the external incident light 30 to reduce glare generated by reflection of external light on the surface of the protruding structure 10a.

それぞれの突出構造１０ａは、約０．１μｍ〜１００μｍ、好ましくは、１μｍ〜１０μｍ範囲内の直径を有することができる。他の実施形態で、突出構造１０ａは、約３μｍ〜１０μｍ範囲の直径を有する。光吸収素子１２の直径ｄは、一つの実施形態で、突出構造１０ａの直径Ｄの半分以下又は半分未満とすることができる。光吸収素子１２の直径ｄは、光吸収素子１２によって吸収された外部光３０と光放出層５０によって放出された内部光４０との均衡をなすために突出構造の直径Ｄを考慮して選択されなければならない。すなわち、直径ｄは、所望量の外部光３０を吸収するのに十分に大きくしなければならないと同時に、光放出層５０によって放出された内部光４０が遮断しすぎないように小さくしなければならない。例えば、直径ｄは、直径Ｄの１／１００〜１／２の間、好ましくは、１／５〜１／３の間とすることができる。これにより、内部光の外部への透過を向上させることができる。特に、光吸収素子の直径が突出構造の直径の１／１０である場合、内部光の９９％が外部に透過される。突出構造の直径の１／３である直径を有する光吸収素子は内部光の８９％を外部に透過させることができる。 Each protruding structure 10a may have a diameter in the range of about 0.1 μm to 100 μm, preferably 1 μm to 10 μm. In other embodiments, the protruding structure 10a has a diameter in the range of about 3 μm to 10 μm. The diameter d of the light absorbing element 12 may be less than or less than half the diameter D of the protruding structure 10a in one embodiment. The diameter d of the light absorbing element 12 is selected in consideration of the diameter D of the protruding structure in order to balance the external light 30 absorbed by the light absorbing element 12 and the internal light 40 emitted by the light emitting layer 50. There must be. That is, the diameter d must be large enough to absorb the desired amount of external light 30 and at the same time small so that the internal light 40 emitted by the light emitting layer 50 is not blocked too much. . For example, the diameter d can be between 1/100 and 1/2 of the diameter D, preferably between 1/5 and 1/3. Thereby, the transmission of internal light to the outside can be improved. In particular, when the diameter of the light absorbing element is 1/10 of the diameter of the protruding structure, 99% of the internal light is transmitted to the outside. A light absorbing element having a diameter that is 1/3 of the diameter of the protruding structure can transmit 89% of the internal light to the outside.

本発明の他の実施形態を図３に示す。図３には、光吸収層３１０を有する光学系３００が示されている。光吸収層３１０は、図１の光吸収層１０と同様に配置された、複数の突出構造３１０ａと複数の光吸収素子３１２とを有する。光吸収層３１０には、薄膜３６０がコーティングされている。薄膜３６０は、突出構造３１０ａと実質的に同じ屈折率を有する。また、薄膜３６０は、突出構造３１０ａの形を実質的に有しており、それぞれの突出構造３１０ａに対する焦点領域の位置を変更させる。図３に示されたように、外部光３０は、実質的に焦点領域に配置された光吸収素子３１２に向って屈折される。図１の突出構造１０ａと図３の突出構造３１０ａとが同じ直径と形とを有し、同じ物質より形成されている場合、薄膜３６０と結合された突出構造３１０ａの焦点領域は、突出構造１０ａの焦点領域より突出構造３１０ａの表面にさらに近くになる。薄膜３６０の厚さは、光吸収素子３１２が配置される焦点領域の位置を変更させるのに必要な厚さに設定することができる。 Another embodiment of the present invention is shown in FIG. FIG. 3 shows an optical system 300 having a light absorption layer 310. The light absorption layer 310 includes a plurality of protruding structures 310a and a plurality of light absorption elements 312 that are arranged in the same manner as the light absorption layer 10 of FIG. The light absorption layer 310 is coated with a thin film 360. The thin film 360 has substantially the same refractive index as the protruding structure 310a. The thin film 360 substantially has the shape of the protruding structure 310a, and changes the position of the focal region with respect to each protruding structure 310a. As shown in FIG. 3, the external light 30 is refracted toward the light absorbing element 312 disposed substantially in the focal region. When the protruding structure 10a of FIG. 1 and the protruding structure 310a of FIG. 3 have the same diameter and shape and are formed of the same material, the focal region of the protruding structure 310a combined with the thin film 360 is the protruding structure 10a. This is closer to the surface of the protruding structure 310a than the focal region. The thickness of the thin film 360 can be set to a thickness necessary for changing the position of the focal region where the light absorbing element 312 is disposed.

本発明のさらに他の類型を図４に示す。図４で、光学系４００は、光吸収層４１０を含む。光吸収層４１０は、図１の光吸収層１０と同様に配置された、複数の突出構造４１０ａと複数の光吸収素子４１２とを有する。また、光吸収層４１０は、複数の反射部材４７０を含み、複数の反射部材４７０のそれぞれは、光吸収素子４１２のうち対応する一つの下に配置されている。光吸収素子４１２に向って進行する内部光４０が前記反射部材４７０によって反射されることによって、光吸収素子４１２による内部光の吸収が防止される。反射部材４７０によって反射された内部光４０の一部は、光吸収層４１０の底面に向って進行し、ここで、光４０は、突出構造４１０ａに向って再び内部的に反射されて外部２に透過される。また、光４０の一部は、光放出層（図示せず）下の金属電極によって反射されてもよい。 Still another type of the present invention is shown in FIG. In FIG. 4, the optical system 400 includes a light absorption layer 410. The light absorption layer 410 includes a plurality of protruding structures 410a and a plurality of light absorption elements 412 that are arranged in the same manner as the light absorption layer 10 of FIG. The light absorption layer 410 includes a plurality of reflection members 470, and each of the plurality of reflection members 470 is disposed under a corresponding one of the light absorption elements 412. The internal light 40 traveling toward the light absorbing element 412 is reflected by the reflecting member 470, thereby preventing the internal light absorption by the light absorbing element 412. A part of the internal light 40 reflected by the reflection member 470 travels toward the bottom surface of the light absorption layer 410, where the light 40 is internally reflected again toward the projecting structure 410a to the outside 2. Transparent. A part of the light 40 may be reflected by a metal electrode under a light emitting layer (not shown).

本発明のさらに他の例示的な実施形態を図５に示す。光学系５００は、複層の光吸収層を含む。本実施形態には、第１の光吸収層５１０と第２の光吸収層５１１とがある。第１の光吸収層５１０は、複数の突出構造５１０ａと突出構造５１０ａの対応する焦点領域付近に配置された複数の光吸収素子５１２とを含む。同様に、第２の光吸収層５１１は、複数の突出構造５１１ａと突出構造５１１ａの対応する焦点領域付近に配置された複数の光吸収素子５１３とを含む。第１及び第２の光吸収層５１０、５１１は、光吸収素子５１３が光吸収素子５１２の直上に配置されないようにオフセットされている。従って、二個の隣接した光吸収素子５１３の間を進行する光５３０は、光吸収素子５１３によって吸収されず、第１の光吸収層５１０で光吸収素子５１２によって吸収される。 Yet another exemplary embodiment of the present invention is shown in FIG. The optical system 500 includes a multilayer light absorption layer. In the present embodiment, there are a first light absorption layer 510 and a second light absorption layer 511. The first light absorption layer 510 includes a plurality of protruding structures 510a and a plurality of light absorbing elements 512 disposed in the vicinity of the corresponding focal region of the protruding structures 510a. Similarly, the second light absorption layer 511 includes a plurality of protruding structures 511a and a plurality of light absorbing elements 513 disposed in the vicinity of the corresponding focal region of the protruding structures 511a. The first and second light absorption layers 510 and 511 are offset so that the light absorption element 513 is not disposed immediately above the light absorption element 512. Accordingly, light 530 traveling between two adjacent light absorption elements 513 is not absorbed by the light absorption elements 513 but is absorbed by the light absorption elements 512 in the first light absorption layer 510.

さらに、本発明の他の例示的な実施形態を図６に示す。光学系６００は、図１の光吸収素子１２及び突出構造１０ａを有する光吸収層１０を含む。この光学系６００は、外部光３０が入射する突出構造１０ａの表面に配置された反射防止コーティング６８０をさらに含む。突出構造１０ａの直径Ｄが、グレアを最小限に止める程度に適切に外部光３０を散乱させることができる直径の範囲に設定されていない場合、つまり、このような直径よりも大きいか、小さい場合、反射防止コーティング６８０を形成することにより、有効に突出構造１０ａによるグレアを減少させることができる。 Furthermore, another exemplary embodiment of the present invention is shown in FIG. The optical system 600 includes the light absorption layer 10 having the light absorption element 12 and the protruding structure 10a of FIG. The optical system 600 further includes an antireflection coating 680 disposed on the surface of the protruding structure 10a on which the external light 30 is incident. When the diameter D of the protruding structure 10a is not set to a diameter range that can scatter the external light 30 appropriately to minimize glare, that is, when the diameter D is larger or smaller than such a diameter. By forming the antireflection coating 680, the glare due to the protruding structure 10a can be effectively reduced.

光吸収素子は、他の形態を有してもよい。図７は、光吸収層７１０を含む光学系７００を示す。光吸収層７１０は、複数の突出構造７１０ａ及び複数の光吸収素子７１２を含む。複数の光吸収素子７１２のそれぞれは、実質的に柱状であり、各光吸収素子７１２の少なくとも一部は、各突出構造７１０ａの焦点領域付近に配置されている。光学系７００において、光吸収素子７１２は、それぞれの突出構造の焦点領域の水平位置付近において、ｘ方向に配置されている。光吸収素子７１２のｙ方向への正確な垂直位置は必須的なものではない。 The light absorbing element may have other forms. FIG. 7 shows an optical system 700 that includes a light absorbing layer 710. The light absorption layer 710 includes a plurality of protruding structures 710 a and a plurality of light absorption elements 712. Each of the plurality of light absorbing elements 712 is substantially columnar, and at least a part of each light absorbing element 712 is disposed in the vicinity of the focal region of each protruding structure 710a. In the optical system 700, the light absorbing element 712 is disposed in the x direction near the horizontal position of the focal region of each protruding structure. The exact vertical position of the light absorbing element 712 in the y direction is not essential.

本発明のさらに他の実施形態を図８に示す。光学系８００は、複数の突出構造８１０ａ及び複数の光吸収素子８１２を有する光吸収層８１０を含み、それぞれの光吸収素子８１２は、複数の突出構造８１０ａのうち対応する一つの焦点領域付近に配置されている。光学系８００は、光吸収層８１０上に配置された光透過層８２０をさらに含む。また、光等下層８２０の表面に反射防止コーティング８８０を含む。光透過層８２０は、光吸収素子８１２に向って入射光８３０を屈折させるための突出構造８１０ａに使用された材料の屈折率より低屈折率を有する。 Yet another embodiment of the present invention is shown in FIG. The optical system 800 includes a light absorption layer 810 having a plurality of protruding structures 810a and a plurality of light absorbing elements 812, and each light absorbing element 812 is disposed in the vicinity of a corresponding one of the plurality of protruding structures 810a. Has been. The optical system 800 further includes a light transmission layer 820 disposed on the light absorption layer 810. Further, an antireflection coating 880 is included on the surface of the light lower layer 820. The light transmission layer 820 has a refractive index lower than the refractive index of the material used for the protruding structure 810 a for refracting the incident light 830 toward the light absorbing element 812.

さらに他の実施形態で、突出構造の大きさ及び／又は位置は、前記突出構造から外部光の正反射によって発生される干渉効果を防止するために前述した実施形態の場合非均一である。
本発明のさらに他の実施形態では、光学系は、直径が均一ではない突出構造又は直径が均一ではない光吸収素子を有していてもよい。当然のことながら、両者が均一であってもよいし、一方のみが均一で、他方が不均一であってもよい。また、光学系は、均一な間隔に分布されない複数の突出構造を有していてもよい。当然のことながら、均一な間隔に分布されていてもよいし、両者が混在していてもよい。 In still other embodiments, the size and / or position of the protruding structure is non-uniform in the above-described embodiment in order to prevent the interference effect generated by the regular reflection of external light from the protruding structure.
In still another embodiment of the present invention, the optical system may include a protruding structure with a non-uniform diameter or a light absorbing element with a non-uniform diameter. Of course, both may be uniform, only one may be uniform and the other may be non-uniform. The optical system may have a plurality of protruding structures that are not distributed at uniform intervals. Naturally, it may be distributed at uniform intervals, or both may be mixed.

図１〜図８に示した光学系を製造するための方法を以下に説明する。
光学系を製造する一つの方法を、図９Ａ、図９Ｂ及び図１０Ａ〜図１０Ｄに示す。
図９Ａは、コア内に光吸収素子９１２を有するマイクロ球９１０を示す。カーボンブラックや黒色染料のような光吸収成分（全体嵩の約１５％）を含有する約１μｍ径の球形の光吸収素子９１２は、メチルメサクリレート（ＭＭＡ）のような透明材料のエマルジョン重合を通じて形成することができる。その後、約２μｍの厚さを有する外皮９１４を、光吸収素子９１２に使用された透明材料又はそれと類似した材料を使用して、光吸収素子９１２上に同様にエマルジョン重合を通じて形成する。 A method for manufacturing the optical system shown in FIGS. 1 to 8 will be described below.
One method of manufacturing the optical system is illustrated in FIGS. 9A, 9B and 10A-10D.
FIG. 9A shows a microsphere 910 having a light absorbing element 912 in the core. A spherical light absorbing element 912 having a diameter of about 1 μm containing a light absorbing component such as carbon black or black dye (about 15% of the total volume) is obtained through emulsion polymerization of a transparent material such as methyl mesacrylate (MMA). Can be formed. Thereafter, an outer skin 914 having a thickness of about 2 μm is formed on the light absorbing element 912 through emulsion polymerization, using the transparent material used for the light absorbing element 912 or a similar material.

図９Ｂは、複数のマイクロ球９１０で形成された光学装置９００を示す。マイクロ球９１０は、ＭＭＡのようなコーティング材料９１８でコーティングされた透明フィルム又は基板９１６上に分散されている。コーティング後に、マイクロ球の位置を固定させるためコーティング材料９１８の重合が行われなければならない。外皮９１４、マイクロ球９１０及びコーティング材料９１８の屈折率が一致するか又は実質的に同一なので、コーティング材料９１８と接触しているマイクロ球９１０の下部表面は、光を屈折させない。従って、ただ半球形の上部表面９２２のみが光を屈折させる。エマルジョン重合の場合、マイクロ球９１０がコーティング材料９１８内に分散されるとき膨張することを防止するために１ｗｔ％〜５ｗｔ％の架橋剤が使用されてもよい。 FIG. 9B shows an optical device 900 formed of a plurality of microspheres 910. Microspheres 910 are dispersed on a transparent film or substrate 916 that is coated with a coating material 918 such as MMA. After coating, the coating material 918 must be polymerized to fix the position of the microspheres. Because the refractive indices of the skin 914, microsphere 910, and coating material 918 are identical or substantially the same, the lower surface of the microsphere 910 that is in contact with the coating material 918 does not refract light. Thus, only the hemispherical upper surface 922 refracts light. In the case of emulsion polymerization, 1 wt% to 5 wt% of a crosslinker may be used to prevent the microspheres 910 from expanding when dispersed in the coating material 918.

図１０Ａ〜図１０Ｅに示された、例えば、ブレードコーティングを利用するマイクロ球層の形成装置１０００を使用することによって、光透過層１０６０（図１０Ｃ）上にマイクロ球９１０を分布させる。マイクロ球層の形成装置１０００は、ゴムローラ１００５及びブレード１０１５を含む。はじめに、ゴムローラ１００５がマイクロ球９１０上で回転する。静電気力によって、マイクロ球９１０の層が、回転するゴムローラ１００５の表面に付着する（図１０Ａ）。その後、所望の厚さ（例えば、単一層のマイクロ球９１０）のマイクロ球９１０の層が前記ゴムローラ１００５の周辺に残るように、ブレード１０１５がゴムローラ１００５に適用される（図１０Ｂ）。すなわち、不要なマイクロ球９１０をゴムローラ１００５から脱離させて、単一層のマイクロ球９１０を残す。図１０Ｂに示したように、ブレード１０１５のＡ−Ａ’の断面は、単一層を効果的に形成することができるように、マイクロ球９１０とほぼ同様の寸法を有するグルーブ（図１０Ｄ）又はディチ（ｄｉｔｃｈ）形態（図１０Ｅ）の表面を有することができる。 The microspheres 910 are distributed on the light transmission layer 1060 (FIG. 10C) by using, for example, the microsphere layer forming apparatus 1000 using blade coating shown in FIGS. 10A to 10E. The microsphere layer forming apparatus 1000 includes a rubber roller 1005 and a blade 1015. First, the rubber roller 1005 rotates on the microsphere 910. The layer of microspheres 910 adheres to the surface of the rotating rubber roller 1005 by electrostatic force (FIG. 10A). Thereafter, a blade 1015 is applied to the rubber roller 1005 so that a layer of microspheres 910 of a desired thickness (eg, a single layer of microspheres 910) remains around the rubber roller 1005 (FIG. 10B). That is, unnecessary microspheres 910 are detached from the rubber roller 1005 to leave a single-layer microsphere 910. As shown in FIG. 10B, the AA ′ cross-section of blade 1015 is a groove (FIG. 10D) or dichroic having dimensions similar to microsphere 910 so that a single layer can be effectively formed. It can have a surface in (ditch) form (FIG. 10E).

その後、ゴムローラ１００５を、柔らかい高分子フィルム又は単位体フィルムのようなフィルム１０９５にコーティングされた光透過層１０６０上で回転させる（図１０Ｃ）。ゴムローラ１００５上のマイクロ球９１０は、光透過層１０６０上のフィルム１０９５上にマイクロ球９１０の層を形成するため、ゴムローラ１００５から離れてフィルム１０９５に付着する（図１０Ｃ）。フィルム１０９５は、後続する熱又はＵＶ放射によって重合されるＭＭＡコーティングとすることができる。従って、ＭＭＡコーティングは、光吸収素子９１２の外皮９１４を形成することに使用された透明材料と同一であるか、或いは殆ど同じ屈折率を有するＰＭＭＡを形成するため硬化される。 Thereafter, the rubber roller 1005 is rotated on the light transmission layer 1060 coated with a film 1095 such as a soft polymer film or a unit film (FIG. 10C). The microsphere 910 on the rubber roller 1005 forms a layer of the microsphere 910 on the film 1095 on the light transmission layer 1060, and thus is separated from the rubber roller 1005 and adheres to the film 1095 (FIG. 10C). The film 1095 can be an MMA coating that is polymerized by subsequent heat or UV radiation. Thus, the MMA coating is cured to form a PMMA that is the same as or substantially the same as the transparent material used to form the skin 914 of the light absorbing element 912.

あるいは、光透過層１１２０上にマイクロ球９１０を分布させるために、図１１に示す制御フローシステム１１００を使用してもよい。はじめに、マイクロ球９１０を溶液１１１５内に懸濁する。光透過層１１２０を、溶液１１１５内に垂直に配置する。毛細管力及び界面間の力によって、溶液−空気間の界面が光透過層１１２０と出会う所でメニスカス１１３０が形成される。毛細管力の作用によって、マイクロ球９１０は、メニスカス１１３０に向って集まる。溶液が蒸発するとき、溶液−空気間の界面はｒ方向に後退し、マイクロ球９１０の薄膜１１４０が光透過層１１２０上に形成される。このような方法によれば、簡便にマイクロ球を分布させることができる。 Alternatively, the control flow system 1100 shown in FIG. 11 may be used to distribute the microspheres 910 on the light transmission layer 1120. First, the microsphere 910 is suspended in the solution 1115. The light transmission layer 1120 is disposed vertically in the solution 1115. A meniscus 1130 is formed where the solution-air interface meets the light transmissive layer 1120 due to capillary forces and interfacial forces. The microspheres 910 gather toward the meniscus 1130 by the action of the capillary force. When the solution evaporates, the solution-air interface recedes in the r direction, and the thin film 1140 of the microsphere 910 is formed on the light transmission layer 1120. According to such a method, microspheres can be easily distributed.

また、本発明の他の類型によれば、光透過層１１２０を溶液１１１５から徐々に抜き出すことにより、マイクロ球９１０の薄膜１１４０が光透過層１１２０上に形成される。
さらに、光透過層１２２０（図１２Ａ）の表面に光吸収素子１２１２を分布させることによって、光学系を製造してもよい。これにより、光透過層１２２０は、光吸収素子１２１２が配置されるへこみパターン１２２２を有することができる。これは、カーボンブラックや黒色染料のような光吸収材料を含有する光硬化型抵抗材料を使用して公知のフォトリソグラフィ法で行うことができる。光吸収素子１２１２を無作為的に分布させるように、光透過層１２２０の表面に無作為的なパターンを形成してもよい。次いで、突出構造１２１０ａを形成するため、透明材料のコーティングを、光吸収素子１２１２上に塗布する（図１２Ｂ）。 According to another type of the present invention, the thin film 1140 of the microsphere 910 is formed on the light transmission layer 1120 by gradually extracting the light transmission layer 1120 from the solution 1115.
Further, the optical system may be manufactured by distributing the light absorbing elements 1212 on the surface of the light transmission layer 1220 (FIG. 12A). Accordingly, the light transmission layer 1220 can have a dent pattern 1222 in which the light absorption element 1212 is disposed. This can be performed by a known photolithography method using a photo-curing resistance material containing a light absorbing material such as carbon black or black dye. A random pattern may be formed on the surface of the light transmission layer 1220 so that the light absorbing elements 1212 are randomly distributed. Next, a coating of a transparent material is applied on the light absorbing element 1212 to form the protruding structure 1210a (FIG. 12B).

光学系を製造するさらに他の方法を図１３Ａ〜図１３Ｄに示す。まず、透明基板１３２０を、カーボンブラックや黒色染料よりなる光吸収層１３０２にコーティングする（図１３Ａ）。その後、標準リソグラフィ、モールディング、プリンティング又は化学的エッチング技法を使用して前記光吸収層１３０２と透明基板１３２０とをパターニングすることによって、複数の支持台１３１４上に配置された複数の光吸収素子１３１２を形成する（図１３Ｂ）。次に、光吸収素子１３１２及び透明基板１３２０上に、ＭＭＡのような透明材料をコーティングし、重合した後、硬化させて、突出構造１３１０ａを形成する（図１３Ｃ、図１３Ｄ）。本実施形態で、全体的な構造は、熱的ベーキング及びリフローを使用して透明材料の形を変更させることによって調節することができる。これは、光吸収素子１３１２に向ってさらに多くの外部光を屈折させるために、より好ましい形（例えば、球形）を有する突出構造１３１０ａを形成するために好ましい時間、透明材料のガラス転移点以上に透明材料の温度を上げることによって行うことができる。 Yet another method of manufacturing the optical system is illustrated in FIGS. 13A-13D. First, the transparent substrate 1320 is coated on the light absorption layer 1302 made of carbon black or black dye (FIG. 13A). Thereafter, by patterning the light absorption layer 1302 and the transparent substrate 1320 using standard lithography, molding, printing, or chemical etching technique, a plurality of light absorption elements 1312 disposed on the plurality of support bases 1314 are formed. Form (FIG. 13B). Next, a transparent material such as MMA is coated on the light absorption element 1312 and the transparent substrate 1320, polymerized, and then cured to form the protruding structure 1310a (FIGS. 13C and 13D). In this embodiment, the overall structure can be adjusted by changing the shape of the transparent material using thermal baking and reflow. This is because it is preferable to form a protruding structure 1310a having a more preferable shape (for example, spherical shape) in order to refract more external light toward the light absorbing element 1312, more than the glass transition point of the transparent material. This can be done by increasing the temperature of the transparent material.

光学系を製造するさらに他の方法を図１４Ａ〜図１４Ｄに示す。この方法で、リソグラフィ、化学的エッチング又はモールディングを含む通常的な技術を用いて透明基板１４２０上に複数の支持台１４１４を形成する（図１４Ａ）。光吸収素子１４１２を、それぞれの複数の支持台１４１４上に形成する（図１４Ｂ）。その後、ＭＭＡのような透明材料のコーティングを塗布し、突出構造１４１０ａを形成する（図１４Ｃ、図１４Ｄ）。図１３Ａ〜図１３Ｄに示された方法と同様に、突出構造１４１０ａの調節は、熱的ベーキング及びリフローによって行うことができる。 Yet another method of manufacturing the optical system is illustrated in FIGS. 14A-14D. In this manner, a plurality of support bases 1414 are formed on the transparent substrate 1420 using conventional techniques including lithography, chemical etching, or molding (FIG. 14A). The light absorption element 1412 is formed on each of the plurality of support bases 1414 (FIG. 14B). Thereafter, a coating of a transparent material such as MMA is applied to form the protruding structure 1410a (FIGS. 14C and 14D). Similar to the method shown in FIGS. 13A-13D, the protrusion structure 1410a can be adjusted by thermal baking and reflow.

本発明は、例示的な実施形態を参照して示され説明したが、本技術分野の当業者は特許請求の範囲の請求項及びその均等物によって定義された本発明の精神及び範囲を外れず色々の形態に変更されうることを理解せねばならない。 Although the invention has been shown and described with reference to exemplary embodiments, those skilled in the art will not depart from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims and their equivalents. It must be understood that various forms can be changed.

本発明は、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＥＬディスプレイ、液晶ディスプレイ等の種々のディスプレイ素子の輝度及びコントラストを向上させるのに使用することができる。 The present invention can be used to improve the brightness and contrast of various display elements such as a plasma display, an organic EL display, an EL display, and a liquid crystal display.

本発明の一実施形態による断面図である。It is sectional drawing by one Embodiment of this invention. 投影構造の他の実施形態による断面図である。It is sectional drawing by other embodiment of a projection structure. 投影構造の他の実施形態による断面図である。It is sectional drawing by other embodiment of a projection structure. 投影構造の他の実施形態による断面図である。It is sectional drawing by other embodiment of a projection structure. 薄膜コーティングを含む本発明のさらに他の実施形態による断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view according to yet another embodiment of the invention including a thin film coating. 反射部材を活用する本発明のさらに他の実施形態による断面図である。It is sectional drawing by further another embodiment of this invention using a reflective member. 複層構造の本発明の一実施形態である。It is one Embodiment of this invention of a multilayer structure. 反射防止コーティングを使用する本発明のさらに他の実施形態の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of yet another embodiment of the present invention that uses an anti-reflective coating. 柱状の光吸収素子を使用する本発明のさらに他の実施形態の断面図である。It is sectional drawing of other embodiment of this invention which uses a columnar light absorption element. 投影構造上に配置された光透過層を有した本発明の一つの類型を示した断面図である。It is sectional drawing which showed one type of this invention which has the light transmission layer arrange | positioned on a projection structure. マイクロ球及び本発明の一つの実施形態の断面図である。1 is a cross-sectional view of a microsphere and one embodiment of the present invention. マイクロ球及び本発明の一つの実施形態の断面図である。1 is a cross-sectional view of a microsphere and one embodiment of the present invention. ブレード状のコーティングを使用することによって本発明を製造する方法を示す。1 illustrates a method of making the present invention by using a blade-like coating. ブレード状のコーティングを使用することによって本発明を製造する方法を示す。1 illustrates a method of making the present invention by using a blade-like coating. ブレード状のコーティングを使用することによって本発明を製造する方法を示す。1 illustrates a method of making the present invention by using a blade-like coating. ブレード状のコーティングを使用することによって本発明を製造する方法を示す。1 illustrates a method of making the present invention by using a blade-like coating. ブレード状のコーティングを使用することによって本発明を製造する方法を示す。1 illustrates a method of making the present invention by using a blade-like coating. マイクロ球の層を形成するための他の方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other method for forming the layer of a microsphere. 本発明を製造する方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the method of manufacturing this invention. 本発明を製造する方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the method of manufacturing this invention. 本発明を製造する他の方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other method of manufacturing this invention. 本発明を製造する他の方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other method of manufacturing this invention. 本発明を製造する他の方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other method of manufacturing this invention. 本発明を製造する他の方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other method of manufacturing this invention. 本発明を製造するさらに他の方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another method of manufacturing this invention. 本発明を製造するさらに他の方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another method of manufacturing this invention. 本発明を製造するさらに他の方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another method of manufacturing this invention. 本発明を製造するさらに他の方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another method of manufacturing this invention.

符号の説明Explanation of symbols

２外部
１０、３１０、４１０、５１０、７１０、８１０、１３０２光吸収層
１０ａ、３１０ａ、４１０ａ、５１１ａ、８１０ａ、１２１０ａ、１３１０ａ、１４１０ａ突出構造
１２、３１２、４１２、５１２、５１３、７１２、９１２、１２１２、１３１２光吸収素子
２０、８２０、１０６０、１１２０、１２２０光透過層
３０外部光・外部入射光
３２透過された一部の外部光
４０内部光
５０光放出層
１００、３００、４００、５００、６００、７００、８００光学系
３６０薄膜
４７０反射部材
５１１第２の光吸収層
５３０光
６８０、８８０反射防止コーティング
８３０入射光
９１０マイクロ球
９１４外皮
９１６基板
９１８コーティング材料
９２２上部表面
１０００マイクロ球層の形成装置
１００５ゴムローラ
１０１５、１０１５ａ、１０１５ｂブレード
１０９５フィルム
１１００制御フローシステム
１１１５溶液
１１３０メニスカス
１１４０薄膜
１２２２へこみパターン
１３２０、１４２０透明基板
１３１４、１４１４支持台 2 External 10, 310, 410, 510, 710, 810, 1302 Light absorption layer 10a, 310a, 410a, 511a, 810a, 1210a, 1310a, 1410a Protruding structure 12, 312, 412, 512, 513, 712, 912, 1212 , 1312 Light absorption element 20, 820, 1060, 1120, 1220 Light transmission layer 30 External light / external incident light 32 Partially transmitted external light 40 Internal light 50 Light emission layer 100, 300, 400, 500, 600, 700, 800 Optical system 360 Thin film 470 Reflective member 511 Second light absorbing layer 530 Light 680, 880 Antireflection coating 830 Incident light 910 Microsphere 914 Skin 916 Substrate 918 Coating material 922 Upper surface 1000 Microsphere layer forming device 1005 Rubber roller 1015, 1 15a, 1015b blade 1095 film 1100 control flow system 1115 solution 1130 meniscus 1140 film 1222 dent pattern 1320,1420 transparent substrate 1314,1414 support table

Claims

それぞれの焦点領域に向かって入射光を屈折させる複数の光屈折構造と、
前記それぞれの焦点領域付近にそれぞれ配置された複数の光吸収素子とを含むことを特徴とする光学装置。 A plurality of photorefractive structures that refract incident light toward each focal region;
An optical apparatus comprising: a plurality of light absorbing elements disposed in the vicinity of the respective focal regions.

前記複数の光屈折構造の表面は、それぞれ実質的に凸状であることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。 The optical device according to claim 1, wherein the surfaces of the plurality of photorefractive structures are each substantially convex.

前記複数の光屈折構造の表面は、それぞれ実質的に半球形であることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。 The optical device according to claim 1, wherein surfaces of the plurality of light refraction structures are each substantially hemispherical.

前記複数の光屈折構造の表面は、それぞれ実質的に回転楕円形であることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。 The optical device according to claim 1, wherein surfaces of the plurality of light refraction structures are substantially spheroids.

前記複数の光屈折構造の表面は、それぞれ実質的に多角形であることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。 The optical device according to claim 1, wherein surfaces of the plurality of light refraction structures are each substantially polygonal.

前記複数の光吸収素子下に配置された複数の反射素子と、
前記複数の光屈折構造及び前記複数の光吸収素子下に配置された光放出層とをさらに含み、
前記光放出層は、内部光を放出し、前記複数の反射素子は、前記複数の光吸収素子から遠くなるように内部光を反射することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の光学装置。 A plurality of reflective elements disposed under the plurality of light absorbing elements;
A light emitting layer disposed under the plurality of photorefractive structures and the plurality of light absorption elements;
6. The light emitting layer according to claim 1, wherein the light emitting layer emits internal light, and the plurality of reflecting elements reflect the internal light so as to be far from the plurality of light absorbing elements. An optical device according to 1.

光放出層及び前記光放出層の一側面に配置された光吸収層を備える光学装置であって、前記光吸収層は、
複数の光屈折構造と、
複数の光吸収素子とを含み、
前記複数の光吸収素子は、それぞれ前記複数の光屈折構造のうち対応する一つの内部に位置し、前記複数の光屈折構造は、それぞれその内部の前記複数の光吸収素子のうち一つに向って外部入射光を実質的に案内することを特徴とする光学装置。 An optical device comprising a light emitting layer and a light absorbing layer disposed on one side of the light emitting layer, wherein the light absorbing layer is
A plurality of photorefractive structures;
A plurality of light absorbing elements,
Each of the plurality of light absorbing elements is located in a corresponding one of the plurality of light refracting structures, and each of the plurality of light refracting structures is directed to one of the plurality of light absorbing elements therein. An optical device characterized by substantially guiding external incident light.

前記複数の光吸収素子は、それぞれ前記光屈折構造のうち対応する一つの焦点領域付近に配置されることを特徴とする請求項７に記載の光学装置。 The optical device according to claim 7, wherein each of the plurality of light absorbing elements is disposed in the vicinity of a corresponding focal region of the light refraction structure.

前記光放出層は、内部光を放出し、前記内部光は、前記複数の光屈折構造を通じて前記光吸収層に向って進行し、前記光吸収素子の直径ｄは、前記光屈折構造の直径Ｄの１／２未満であることを特徴とする請求項７又は８に記載の光学装置。 The light emitting layer emits internal light, and the internal light travels toward the light absorbing layer through the plurality of light refraction structures, and a diameter d of the light absorbing element is a diameter D of the light refraction structure. The optical device according to claim 7, wherein the optical device is less than half of the optical device.

前記光屈折構造の直径Ｄは、約０．１μｍ〜約１００μｍの範囲であり、前記光吸収素子の直径ｄは、前記光屈折構造の直径Ｄの１／２未満であることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１つに記載の光学装置。 The diameter D of the light refracting structure ranges from about 0.1 μm to about 100 μm, and the diameter d of the light absorbing element is less than ½ of the diameter D of the light refracting structure. Item 10. The optical device according to any one of Items 7 to 9.

前記複数の光屈折構造の表面は、それぞれ実質的に凸状であることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１つに記載の光学装置。 The optical device according to claim 7, wherein surfaces of the plurality of photorefractive structures are each substantially convex.

前記複数の光屈折構造の表面は、それぞれ実質的に半球形であることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１つに記載の光学装置。 The optical device according to claim 7, wherein surfaces of the plurality of light refraction structures are each substantially hemispherical.

前記複数の光屈折構造の表面は、それぞれ実質的に回転楕円形であることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１つに記載の光学装置。 11. The optical device according to claim 7, wherein surfaces of the plurality of photorefractive structures are substantially spheroidal.

前記複数の光屈折構造の表面は、それぞれ実質的に多角形であることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１つに記載の光学装置。 The optical device according to claim 7, wherein surfaces of the plurality of light refraction structures are each substantially polygonal.

前記複数の光吸収素子に隣接して配置された複数の反射素子をさらに含み、光放出層は、内部光を放出し、前記複数の反射素子は、前記複数の光吸収素子から遠くなるように内部光を反射することを特徴とする請求項７〜１４のいずれか１つに記載の光学装置。 A plurality of reflecting elements disposed adjacent to the plurality of light absorbing elements, wherein the light emitting layer emits internal light, and the plurality of reflecting elements are spaced from the plurality of light absorbing elements. The optical device according to claim 7, wherein the optical device reflects internal light.

前記複数の光吸収素子の直径は、均一ではないことを特徴とする請求項７〜１５のいずれか１つに記載の光学装置。 The optical apparatus according to claim 7, wherein diameters of the plurality of light absorbing elements are not uniform.

前記複数の光吸収素子は、前記光吸収層内にランダムに分布されていることを特徴とする請求項７〜１６のいずれか１つに記載の光学装置。 The optical device according to claim 7, wherein the plurality of light absorption elements are randomly distributed in the light absorption layer.

前記光吸収層は、第１の光吸収層であり、
前記第１の光吸収層上に配置された第２の光吸収層をさらに含み、
前記第１の光吸収層の複数の光吸収素子の水平位置は、前記第２の光吸収層の複数の光吸収素子の水平位置からオフセットされていることを特徴とする請求項７〜１７のいずれか１つに記載の光学装置。 The light absorption layer is a first light absorption layer;
A second light absorption layer disposed on the first light absorption layer;
The horizontal position of the plurality of light absorption elements of the first light absorption layer is offset from the horizontal position of the plurality of light absorption elements of the second light absorption layer. The optical apparatus as described in any one.

光屈折構造で第１の光を受光光として受光する工程と、
前記受光された第１の光の少なくとも一部を透過光として透過させる工程と、
前記光屈折構造の対応する焦点領域に向って前記透過光を屈折させる工程と、
前記対応する焦点領域で前記透過光を吸収する工程とを含むことを特徴とする光吸収方法。 Receiving a first light as a received light in a photorefractive structure;
Transmitting at least part of the received first light as transmitted light;
Refracting the transmitted light toward a corresponding focal region of the photorefractive structure;
Absorbing the transmitted light at the corresponding focal region.

前記光屈折構造は、実質的に平らに配置されたことを特徴とする請求項１９に記載の光吸収方法。 The light absorption method according to claim 19, wherein the light refraction structure is disposed substantially flat.

前記第１の光を受光する工程は、前記光屈折構造の一側面で前記第１の光を受光することを含み、
前記光吸収方法は、
前記光屈折構造の他の側面から第２の光を受光する工程と、
前記焦点領域に向って進行する第２の光の一部を前記焦点領域から遠くなるように屈折させる工程とをさらに含むことを特徴とする請求項１９又は２０に記載の光吸収方法。 Receiving the first light includes receiving the first light on one side of the photorefractive structure;
The light absorption method is:
Receiving second light from the other side of the photorefractive structure;
21. The light absorption method according to claim 19, further comprising a step of refracting part of the second light traveling toward the focal region so as to be far from the focal region.

光吸収コアを形成する工程と、
前記光吸収コアのそれぞれに外皮を形成して光吸収素子を形成する工程と、
光透過層上に前記光吸収素子を分布させる工程とを含むことを特徴とする光吸収層の製造方法。 Forming a light absorbing core;
Forming a skin on each of the light absorbing cores to form a light absorbing element;
And a step of distributing the light absorption element on the light transmission layer.

前記光吸収素子を分布させる工程は、前記光透過層上に単一層の前記光吸収素子をランダムに分布させる工程を含むことを特徴とする請求項２２に記載の光吸収層の製造方法。 23. The method of manufacturing a light absorbing layer according to claim 22, wherein the step of distributing the light absorbing elements includes a step of randomly distributing the light absorbing elements of a single layer on the light transmitting layer.

前記光吸収素子を分布させる工程は、
前記光吸収素子上でローラを回転させて、前記ローラに前記光吸収素子を付着させる工程と、
前記光吸収素子の単一層を前記ローラに残るように前記ローラにブレードを適用する工程と、
薄膜を備えた基板上で前記単一層の光吸収素子を有する前記ローラを回転させて、前記ローラから前記光吸収素子の層を前記基板上に移す工程と、
前記光吸収素子の層を有する基板を硬化させる工程とを含むことを特徴とする請求項２２又は２３に記載の光吸収層の製造方法。 The step of distributing the light absorbing elements comprises:
Rotating a roller on the light absorbing element to attach the light absorbing element to the roller;
Applying a blade to the roller such that a single layer of the light absorbing element remains on the roller;
Rotating the roller having the single layer of light absorbing element on a substrate with a thin film to transfer the layer of light absorbing element from the roller onto the substrate;
The method for producing a light absorption layer according to claim 22, further comprising a step of curing a substrate having the layer of the light absorption element.

前記光吸収素子を分布させる工程は、
前記光吸収素子を含む溶液に光透過基板を配置する工程と、
前記溶液の溶液−空気界面を後退させ、光透過基板上に光吸収素子の層を形成する工程とを含む請求項２２〜２４のいずれか１つに記載の光吸収層の製造方法。 The step of distributing the light absorbing elements comprises:
Disposing a light transmissive substrate in a solution containing the light absorbing element;
The method of manufacturing a light absorption layer according to any one of claims 22 to 24, further comprising a step of retreating a solution-air interface of the solution to form a layer of a light absorption element on a light transmission substrate.

前記溶液−空気界面を低める工程は、前記溶液を蒸発させる工程又は前記溶液から前記光透過基板を抜き出す工程のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項２５に記載の光吸収層の製造方法。 26. The manufacturing method of a light absorption layer according to claim 25, wherein the step of lowering the solution-air interface includes at least one of a step of evaporating the solution or a step of extracting the light transmission substrate from the solution. Method.

光吸収コアを形成する工程と、
光透過層上に前記光吸収コアを分布させる工程と、
前記光吸収コアをコーティングして、前記光吸収コアのそれぞれに突出構造を形成する工程とを含むことを特徴とする光吸収層の製造方法。 Forming a light absorbing core;
Distributing the light absorbing core on the light transmission layer;
Coating the light-absorbing core and forming a protruding structure on each of the light-absorbing cores.

光透過層上に光吸収層を形成する工程と、
前記光吸収層をパターニングして、前記光透過層上に複数の光吸収素子を形成する工程と、
前記複数の光吸収素子をコーティングして、前記複数の光吸収素子に複数の突出構造を形成する工程とを含み、
前記複数の突出構造は、それぞれ前記光吸収素子のうち対応する一つに向って入射光を屈折させることを特徴とする光吸収層の製造方法。 Forming a light absorption layer on the light transmission layer;
Patterning the light absorption layer to form a plurality of light absorption elements on the light transmission layer;
Coating the plurality of light absorbing elements to form a plurality of protruding structures on the plurality of light absorbing elements,
The method of manufacturing a light absorption layer, wherein the plurality of protruding structures refract incident light toward a corresponding one of the light absorption elements.

光透過層上に配置された層をパターニングしてパターンを形成する工程と、
前記パターン上に複数の光吸収素子を形成する工程と、
前記複数の光吸収素子をコーティングして、前記複数の光吸収素子に複数の突出構造を形成する工程とを含み、
前記複数の突出構造は、それぞれ前記光吸収素子のうち対応する一つに向って入射光を屈折させることを特徴とする光吸収層の製造方法。 Patterning a layer disposed on the light transmission layer to form a pattern;
Forming a plurality of light absorbing elements on the pattern;
Coating the plurality of light absorbing elements to form a plurality of protruding structures on the plurality of light absorbing elements,
The method of manufacturing a light absorption layer, wherein the plurality of protruding structures refract incident light toward a corresponding one of the light absorption elements.