KR20200026501A - 광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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KR20200026501A
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손동우
김현준
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엘지이노텍 주식회사
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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; 상기 복수의 음각부 내부에 배치되고, 서로 이격하는 복수의 패턴부; 및 상기 수지층 상에 배치되는 패턴층을 포함하고, 상기 패턴층은 기재 및 상기 기재 상의 복수의 패턴들을 포함하고, 각각의 패턴의 직경은 15㎛ 이하이다.
실시예에 따른 표시 장치는, 표시 패널; 상기 표시 패널 상에 배치되는 광 경로 제어 부재; 및 상기 표시 패널과 상기 광 경로 제어 부재 사이에 배치되는 패턴층을 포함하고, 상기 광 경로 제어 부재는, 상기 표시 패널 상에 배치되고, 서로 이격하는 복수의 음각부 및 상기 복수의 양각부를 포함하는 수지층; 상기 복수의 음각부 내부에 배치되고, 서로 이격하는 복수의 패턴부; 및 상기 수지층 상에 배치되는 베이스 기재를 포함하고, 상기 패턴층은 상기 표시 패널과 상기 수지층 사이에 배치되고, 상기 패턴층은 기재 및 상기 기재 상의 복수의 패턴들을 포함하고, 각각의 패턴의 직경은 8㎛ 내지 15㎛이다.

Description

광 경로 제어 부재 및 이를 포함하는 표시 장치{LIGHT ROUTE CONTROL MEMBER AND DISPLAY DEVICE}
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 패턴들을 포함하는 차광 필름이 표시 장치에 적용될 때, 표시 장치의 전극과 패턴들이 서로 중첩되게 배치될 수 있고, 이러한 중첩 현상에 의해 모아레 현상이 발생할 수 있다.
따라서, 패턴에 따른 모아레 현상을 방지할 수 있는 새로운 구조의 광 경로 제어 부재가 요구된다.
실시예는 향상된 차광 특성을 가지고, 모아레 현상 등을 감소할 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; 상기 복수의 음각부 내부에 배치되고, 서로 이격하는 복수의 패턴부; 및 상기 수지층 상에 배치되는 패턴층을 포함하고, 상기 패턴층은 기재 및 상기 기재 상의 복수의 패턴들을 포함하고, 각각의 패턴의 직경은 15㎛ 이하이다.
실시예에 따른 표시 장치는, 표시 패널; 상기 표시 패널 상에 배치되는 광 경로 제어 부재; 및 상기 표시 패널과 상기 광 경로 제어 부재 사이에 배치되는 패턴층을 포함하고, 상기 광 경로 제어 부재는, 상기 표시 패널 상에 배치되고, 서로 이격하는 복수의 음각부 및 상기 복수의 양각부를 포함하는 수지층; 상기 복수의 음각부 내부에 배치되고, 서로 이격하는 복수의 패턴부; 및 상기 수지층 상에 배치되는 베이스 기재를 포함하고, 상기 패턴층은 상기 표시 패널과 상기 수지층 사이에 배치되고, 상기 패턴층은 기재 및 상기 기재 상의 복수의 패턴들을 포함하고, 각각의 패턴의 직경은 8㎛ 내지 15㎛이다.
실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 광 흡수부 역할을 하는 패턴과 광 경로 제어 부재와 결합되는 광원 부재의 패턴들이 중첩됨에 따라 발생하는 모아레 현상을 방지할 수 있다.
즉, 광 경로 제어 부재의 패턴과 표시 패널의 패턴 사이에 패턴층을 배치하거나 또는 광 경로 제어 부재 상에 별도의 추가적인 패턴층을 배치하여, 광 경로 제어 부재의 패턴과 표시 패널의 패턴의 중첩에 따른 규칙적인 패턴을 랜덤하게 흐트림에 따라, 규칙적인 패턴의 중첩에 따른 모아레 현상을 최소화할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 광 경로 제어부재는, 모아렌 현상을 최소화하여 광 경로 제어 부재 및 이와 결합되는 표시 장치의 시인성을 샹사키리 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 분리 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 5는 실시예에 따른 광 경로 부재의 패턴층의 사시도를 도시한 도면이다.
도 6은 도 5의 B-B' 영역의 단면도를 도시한 도면이다.
도 7은 실시예에 따른 광 경로 부재의 패턴층의 다른 사시도를 도시한 도면이다.
도 8은 도 7의 C-C' 영역의 단면도를 도시한 도면이다.
도 9는 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 수지층과 패턴층이 접착된 단면도를 도시한 도면이다.
도 10은 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 수지층과 패턴층이 접착된 다른 단면도를 도시한 도면이다.
도 11은 실시예에 따른 광 경로 제어 부재의 수지층과 패턴층이 접착된 또 다른 단면도를 도시한 도면이다.
도 12 내지 도 15는 실시예 및 비교예에 따른 광 경로 제어 부재가 적용된 표시 패널의 모아레 현상을 설명하기 위한 사진들이다.
도 16은 실시예들에 따른 광 경로 제어 부재가 적용되는 표시 장치의 단면도를 도시한 도면이다.
도 17은 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.
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.
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.
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 확보할 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 접착력을 상기 수지층의 접착력보다 크게 형성함으로 인해 다른 부재와 광 경로 부재의 접착을 용이하게 할 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 경로 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 방해할 수 있으며, 광의 분산으로 인한 사용자가 바라보는 시야각에서 광의 휘도 감소 및 모아레 현상이 발생할 수 있다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 상기 베이스 기재(100) 상에는 패턴층(300)이 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 수지층(150)의 상면(2S) 상에는 패턴층(300)이 배치될 수 있다.
상기 수지층(150)과 상기 패턴층(300)은 서로 접착될 수 있다. 자세하게, 상기 수지층(150)과 상기 패턴층(300) 사이에는 접착층이 배치되고, 상기 수지층(150)과 상기 패턴층(300)은 상기 접착층을 통해 서로 접착될 수 있다.
상기 패턴층(300)은 기재(310) 및 상기 기재(310) 상에 배치되는 복수의 패턴(320)을 포함할 수 있다.
상기 기재(310)는 상기 베이스 기재(100)와 동일 또는 유사한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 기재(310)는 플라스틱을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 기재(310)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 기재(310) 상에는 복수의 패턴(320)들이 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 기재(310) 상에는 서로 이격하여 배치되는 복수의 패턴(320)들이 배치될 수 있다.
상기 패턴(320)들은 반구형의 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 패턴(320)들은 마이크로렌즈어레이(MLA)일 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 패턴(320)들의 크기는 서로 동일한 크기로 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 기재(310) 상의 상기 패턴(320)들은 서로 동일한 형상의 동일한 크기로 형성될 수 있다.
자세하게, 상기 패턴(320)들의 직경(R)은 약 15㎛ 이하일 수 있다. 자세하게, 상기 패턴(320)들의 직경(R)은 8㎛ 내지 15㎛일 수 있다.
상기 패턴(320)들의 직경이 15㎛를 초과하는 경우, 패턴(320)들의 수에 의해 패턴층의 면적이 증가되어, 광 경로 부재의 전체적이 크기가 증가될 수 있다. 또한, 상기 패턴(320)들의 직경이 8㎛ 미만인 경우, 상기 광 경로 제어 부재가 표시 패널 등과 결합할 때, 모아레가 완전히 제거되지 못하여 시인성이 저하될 수 있다.
즉, 상기 기재(310) 상의 상기 패턴(320)들은 상기 수치 범위 내에서 서로 동일한 직경으로 배치될 수 있다. 즉, 상기 패턴(320)들은 상기 수치 범위 내에서 동일한 직경을 가지는 규칙적인 배열로 배치
또한, 도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 패턴(320)들의 크기는 서로 다른 크기로 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 기재(310) 상의 상기 패턴(320)들은 서로 다른한 형상 또는 다른 크기로 형성될 수 있다.
자세하게, 상기 패턴(320)들은 서로 다른 크기를 가지는 2개 이상의 패턴을 포함할 수 있다. 즉, 상기 패턴(320)들의 직경은 상기 수치 범위 내에서 서로 다른 직경을 가지면서 배치되어 랜덤한 형상으로 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 패턴(320)들은 서로 다른 직경으로 형성되는 제 1 패턴(321) 및 제 2 패턴(322)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제 1 패턴(321)의 직경(R1)은 상기 제 2 패턴(322)의 직경(R2)보다 클 수 있다.
즉, 상기 기재(310) 상의 상기 패턴(320)들은 상기 수치 범위 내에서 서로 다른 직경으로 배치될 수 있다. 즉, 상기 패턴(320)들은 상기 수치 범위 내에서 동일한 직경을 가지는 불규칙적인 배열로 배치될 수 있다.
한편, 상기 패턴(320)들은 서로 이격하여 배치될 수 있다. 즉, 상기 패턴(320)들 사이에서 상기 기재(310)의 일면이 노출되도록 상기 패턴(320)들은 서로 이격하여 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 패턴(320)들의 이격거리(d)는 약 2㎛ 내지 약 4㎛일 수 있다, 상기 패턴(320)들이 약 2㎛ 미만으로 이격하여 배치되는 경우, 상기 패턴(320)들이 서로 중첩되어 원하지 않는 크기의 패턴(320)들의 크기이 형성될 수 있다. 또한, 상기 패턴(320)들이 약 4㎛ 초과하여 이격 배치되는 경우, 상기 패턴(320)들의 이격 거리로 인해, 기재(310)의 크기가 증가되어 전체적인 광 경로 제어 부재의 크기가 증가될 수 있다.
상기 패턴(320)들이 이격되어 배치됨에 따라, 상기 기재(310)에는 상기 패턴(320)들이 배치되는 패턴 영역(PA) 및 상기 패턴들이 배치되지 않는 비패턴 영역(NPA)이 형성될 수 있다.
이때, 상기 패턴 영역(PA)과 상기 비패턴 영역(NPA)은 일정한 면적으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 패턴 영역(PA)의 크기는 전체 영역에 대해 약 43% 내지 약 60%일 수 있다. 또한, 상기 비패턴 영역(NPA)의 크기는 전체 영역에 대해 약 40% 내지 57%일 수 있다.
상기 패턴 영역(PA)의 크기 및 상기 비패턴 영역(NPA)의 크기는 상기 패턴층을 통과하여 상기 수지층 내부로 입사되는 광량을 최대화하기 위한 크기로서, 상기 범위를 벗어나는 경우, 광 투과율이 감소되어, 광 경로 제어 부재의 전체적인 휘도가 저하될 수 있다.
한편, 도 9 내지 도 11을 참조하면, 상기 패턴층은 다양한 위치에 배치될 수 있다.
도 9를 참조하면, 상기 패턴층(300)은 상기 수지층(150)의 상면 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 수지층(150)의 상면 상에 상기 기재(310)가 배치되고, 상기 기재(310) 상에는 복수 개의 패턴(320)들이 배치될 수 있다.
즉, 상기 패턴층(300)은 사용자가 광 경로 제어 부재를 바라보는 면의 반대면에 배치될 수 있다.
또는, 도 10을 참조하면, 상기 패턴층(300)은 상기 수지층(150)의 하면 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 패턴층(300)은 상기 베이스 기재(100)의 일면 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 베이스 기재(100)의 일면 상에 상기 기재(310)가 배치되고, 상기 기재(310) 상에는 복수 개의 패턴(320)들이 배치될 수 있다.
즉, 상기 패턴층(300)은 사용자가 광 경로 제어 부재를 바라보는 면에 배치될 수 있다.
또는, 도 11을 참조하면, 상기 패턴층(300)은 상기 기재가 생략되고, 상기 패턴(320)들만이 상기 수지층(150) 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 수지층(150)이 상기 패턴들을 지지하는 지지 기재의 역할을 할 수 있다. 이에 따라, 패턴들을 지지하는 별도의 기재를 생략하여 광 경로 제어 부재의 크기를 감소시킬 수 있고, 투과율을 향상시킬 수 있다.
이하, 실시예들 및 비교예들에 따른 광 경로 제어 부재의 모아레 관찰을 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 1
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, 표시 패널 상에 광 경로 제어 부재를 위치하고, 표시 패널과 광 경로 제어 부재 사이에 복수의 반구형 패턴을 포함하는 패턴층을 배치하였다.
이때, 상기 패턴의 직경은 15㎛이었다.
이어서, 기재의 상면에서 모아레 현상을 관찰하였다.
실시예 2
패턴들이 5㎛ 및 15㎛의 서로 다른 직경을 가진다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 광 경로 제어 부재를 형성한 후, 기재의 상면에서 모아레 현상을 관찰하였다.
비교예 1
패턴층이 배치되지 않았다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 광 경로 제어 부재를 형성한 후, 기재의 상면에서 모아레 현상을 관찰하였다.
비교예 2
패턴들의 직경이 30㎛이라는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 광 경로 제어 부재를 형성한 후, 기재의 상면에서 모아레 현상을 관찰하였다.
도 12는 실시예 1의 사진이고, 도 13은 실시예 2의 사진이고, 도 14는 비교예 1의 사진이고, 도 15는 비교예2의 사진이다.
도 12 내지 도 15를 참조하면, 실시예들에 광 경로 제어 부재에서는 외부에서 패턴들의 형상이 거의 시인되지 않는 것을 알 수 있다.
즉, 패턴들의 직경을 일정 크기 이하로 제어하고, 패턴들의 직경을 다르게 한 실시예들의 광 경로 제어 부재는 패턴들의 형상이 외부에서 시인되지 않아 시인성이 향상되는 것을 알 수 있다.
반면에, 비교예들에 따른 광 경로 제어 부재에서는 외부에서 패턴들이 육안으로 시인되는 것을 알 수 있다.
즉, 패턴들이 없거나, 패턴들의 직경이 일정 크기를 초과하는 경우, 외부에서 패턴들의 형상이 시인되어 시인성이 저하되는 것을 알 수 있다.
실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 광 흡수부 역할을 하는 패턴과 광 경로 제어 부재와 결합되는 광원 부재의 패턴들이 중첩됨에 따라 발생하는 모아레 현상을 방지할 수 있다.
즉, 광 경로 제어 부재의 패턴과 표시 패널의 패턴 사이에 패턴층을 배치하거나 또는 광 경로 제어 부재 상에 별도의 추가적인 패턴층을 배치하여, 광 경로 제어 부재의 패턴과 표시 패널의 패턴의 중첩에 따른 규칙적인 패턴을 랜덤하게 흐트림에 따라, 규칙적인 패턴의 중첩에 따른 모아레 현상을 최소화할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 광 경로 제어부재는, 모아렌 현상을 최소화하여 광 경로 제어 부재 및 이와 결합되는 표시 장치의 시인성을 샹사키리 수 있다.
이하. 도 16 및 도 17을 참조하여, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재가 적용되는 표시 장치 및 디스플레이 장치를 설명한다.
도 16을 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재(1000)는 표시 패널(2000) 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 광 경로 제어 부재(1000)와 상기 표시 패널(2000) 사이에는 앞서 설명한 패턴층(300)이 배치될 수 있다.
상기 패턴층(300)과 상기 표시 패널, 상기 패턴층(300)과 상기 광 경로 제어 부재(1000)는 서로 접착하며 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 패턴층(300)과 상기 표시 패널, 상기 패턴층(300)과 상기 광 경로 제어 부재(1000)는 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 패턴층 또는 표시 패널과 접착될 때, 이형 필름을 제거한 후, 상기 패턴층, 상기 광 경로 제어 부재 및 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 17을 참조하면, 실시예에 따른 광 경로 제어 부재는 차량에 적용될 수 있다.
도 17을 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 (9)

  1. 베이스 기재;
    상기 베이스 기재 상에 배치되고, 서로 이격하는 복수의 음각부 및 상기 복수의 양각부를 포함하는 수지층;
    상기 복수의 음각부 내부에 배치되고, 서로 이격하는 복수의 패턴부; 및
    상기 수지층 일면 또는 타면 상에 배치되는 패턴층을 포함하고,
    상기 패턴층은 복수의 패턴들을 포함하고,
    각각의 패턴의 직경은 15㎛ 이하인 광 경로 제어 부재.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 각각의 패턴의 직경은 8㎛ 내지 15㎛인 광 경로 제어 부재.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 패턴들은 서로 다른 직경을 가지는 2개 이상의 패턴을 포함하는 광 경로 제어 부재.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 패턴들은 2㎛ 내지 4㎛의 거리로 이격하여 배치되는 광 경로 제어 부재.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 기재는 패턴이 배치되는 패턴 영역 및 상기 기재가 노출되는 비패턴 영역을 포함하고,
    상기 비패턴 영역은 전체 영역에 대해 40% 내지 57%인 광 경로 제어 부재.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 패턴층은 상기 수지층 또는 상기 베이스 기재 상의 기재를 포함하고,
    상기 패턴들은 상기 기재 상에 배치되는 광 경로 제어 부재.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 패턴들은 상기 수지층과 직접 접촉하며 배치되는 광 경로 제어 부재.
  8. 표시 패널;
    상기 표시 패널 상에 배치되는 광 경로 제어 부재; 및
    상기 표시 패널과 상기 광 경로 제어 부재 사이에 배치되는 패턴층을 포함하고,
    상기 광 경로 제어 부재는,
    상기 표시 패널 상에 배치되고, 서로 이격하는 복수의 음각부 및 상기 복수의 양각부를 포함하는 수지층;
    상기 복수의 음각부 내부에 배치되고, 서로 이격하는 복수의 패턴부; 및
    상기 수지층 상에 배치되는 베이스 기재를 포함하고,
    상기 패턴층은 상기 표시 패널과 상기 수지층 사이에 배치되고,
    상기 패턴층은 복수의 패턴들을 포함하고,
    각각의 패턴의 직경은 8㎛ 내지 15㎛인 표시 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 베이스 기재는 상기 수지층과 인접하는 일면 및 상기 일면과 반대되는 타면을 포함하고,
    상기 베이스 기재의 타면에는 반사 방지층 및 상기 반사 방지층 상의 보호층이 배치되는 표시 장치.
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