KR20200047862A - 표시장치, 타일형 표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

표시장치, 타일형 표시장치 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

표시장치, 타일형 표시장치 및 그 제조방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는, 표시 영역과 비표시 영역을 포함하는 표시패널 및 표시패널 상부에 배치되며, 광 도파로와, 상기 광 도파로를 둘러싸는 바디부를 포함하는 광학 플레이트를 포함하고, 광 도파로는, 표시 영역 상부에 배치되어 표시패널로부터 광을 입력받는 입력단과, 비표시 영역 상부에 배치되어 광을 출력하는 출력단을 포함한다.

Description

표시장치, 타일형 표시장치 및 그 제조방법{DISPLAY APPARATUS, TILED DISPLAY APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 표시장치와, 타일형 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
멀티미디어의 발달에 따라, 표시장치의 중요성이 점차 커지고 있다. 이에 부응하여 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기발광표시 장치(Organic Light Emitting diode Display, OLED) 등과 같은 다양한 표시 장치가 개발되고 있다.
표시장치를 이루는 글래스 기판의 외곽에는 드라이브 IC나 기타 인쇄회로 등이 설치되는 영역이 존재하며, 이 영역은 영상이 표시되지 않는 비표시 영역으로 베젤(Bezel)로 표현될 수 있다. 다수의 표시장치를 격자형으로 배열하여 대형화면을 구현한 타일형 표시장치의 경우, 다수의 표시장치가 연결되어 형성되므로, 표시장치들의 연결부위에서는 표시장치의 베젤 영역이 이중으로 배치되는 비표시 영역이 형성되어 화상의 몰입도를 저해하는 요인이 된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 표시장치의 표시 영역에서 출력된 영상을 비표시 영역 상부로 확장시킬 수 있는 표시장치와, 타일형 표시장치 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시장치는, 표시 영역과 비표시 영역을 포함하는 표시패널 및 상기 표시패널 상부에 배치되며, 광 도파로와, 상기 광 도파로를 둘러싸는 바디부를 포함하는 광학 플레이트를 포함하고, 상기 광 도파로는, 상기 표시 영역 상부에 배치되어 상기 표시패널로부터 광을 입력받는 입력단과, 상기 비표시 영역 상부에 배치되어 광을 출력하는 출력단을 포함한다.
상기 광 도파로는 적어도 하나 이상의 변곡점을 가질 수 있다.
상기 광학 플레이트는, 광이 출력되는 상부면인 제1 면과, 상기 제1 면과 상기 표시패널 사이에 배치된 제2 면과, 상기 제1 면과 상기 제2 면을 연결하는 측면 중 상기 표시 영역 상에 배치된 제3 면 및 상기 비표시 영역 상에 배치된 제4 면을 포함하고, 상기 입력단은 상기 제2 면에 배치되고, 상기 출력단은 상기 제1 면에 배치될 수 있다.
상기 광 도파로는 제1 변곡점과 상기 제1 변곡점 상부의 제2 변곡점을 포함할 수 있다.
상기 광 도파로는, 상기 제1 변곡점에 의하여 상기 제1, 제3 면 방향으로 볼록한 곡선 형태를 갖는 제1 변곡 영역과, 상기 제2 변곡점에 의하여 상기 제2, 제4 면 방향으로 볼록한 곡선 형태를 갖는 제2 변곡 영역을 포함할 수 있다.
상기 바디부와 상기 광 도파로는 유리(Glass) 재질로 이루어질 수 있다.
상기 광 도파로의 굴절률은 상기 바디부의 굴절률보다 클 수 있다.
상기 광 도파로의 굴절률과 상기 바디부의 굴절률 차이는 0.002 내지 0.2일 수 있다.
상기 출력단 및 상기 입력단의 폭은 10um 내지 50um일 수 있다.
상기 광학 플레이트는 상기 비표시 영역에 대응하여 상기 제1 면 상부에 배치된 프리즘 패턴을 더 포함할 수 있다.
상기 프리즘 패턴은, 상기 제1 면과 접촉하는 하면과, 상기 하면과 연결된 제1 경사면 및 제2 경사면을 포함하고, 상기 하면과 상기 제1 경사면이 이루는 제1 예각보다 상기 하면과 상기 제2 경사면이 이루는 제2 예각이 작을 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 타일형 표시장치는, 표시 영역과 비표시 영역을 갖는 다수의 표시장치로 이루어진 표시장치부 및 상기 표시장치부 상부에 배치되며, 광 도파로와, 상기 광 도파로를 둘러싸는 바디부를 포함하는 광학 플레이트를 포함하고, 상기 광 도파로는, 상기 표시 영역 상부에 배치되어 광을 입력받는 입력단과, 상기 비표시 영역 상부에 배치되어 광을 출력하는 출력단을 포함한다.
상기 표시 영역은 중앙 영역과 상기 중앙 영역을 둘러싸는 가장자리 영역을 포함하고, 상기 광학 플레이트의 상기 광 도파로는 상기 가장자리 영역 상부 및 상기 비표시 영역 상부에 배치될 수 있다.
상기 광학 플레이트는 상기 중앙 영역에 대응하여 배치된 개구부를 포함할 수 있다.
상기 광 도파로는 제1 변곡점과 상기 제1 변곡점 상부의 제2 변곡점을 포함할 수 있다.
상기 광 도파로는 상기 제1 변곡점에 의하여 상기 제1, 제3 면 방향으로 볼록한 곡선 형태를 갖는 제1 변곡 영역과, 상기 제2 변곡점에 의하여 상기 제2, 제4 면 방향으로 볼록한 곡선 형태를 갖는 제2 변곡 영역을 포함할 수 있다.
상기 광학 플레이트의 상기 바디부와 상기 광 도파로는 유리(Glass) 재질로 이루어질 수 있다.
상기 광 도파로의 굴절률과 상기 바디부의 굴절률 차이는 0.002 내지 0.2일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법은, 광학 플레이트의 바디부에 펨토초 레이저 빔을 조사하여 제1 변곡점과 제2 변곡점을 갖는 멜팅부를 형성하는 단계 및 상기 광학 플레이트를 냉각하여 상기 멜팅부의 보이드(void)를 감소시켜 광 도파로를 형성하는 단계를 포함한다.
광학 플레이트의 바디부에 펨토초 레이저 빔을 조사하여 제1 변곡점과 제2 변곡점을 갖는 멜팅부를 형성하는 단계는, 레이저 장치를 10㎛/sec 내지 10㎝/sec의 속도로 이동하며 상기 바디부(BP)에 상기 레이저 빔을 조사하는 단계를 더 포함하고, 상기 냉각은 -200℃ 내지 0℃에서 이루어질 수 있다.
일 실시예에 따른 표시장치에 의하면, 표시 영역에서 출력되는 영상을 비표시 영역 상부로 확장시켜 이미지 단절 현상을 방지할 수 있게 된다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 실시예에 따른 타일형 표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 A-A'를 따라 자른 일 실시예의 단면도이다.
도 3은 도 1의 A-A'를 따라 자른 다른 실시예의 단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 제1 표시장치 및 광학 플레이트의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 제1 표시장치 및 광학 플레이트의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 제1 표시장치 및 광학 플레이트의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 7은 실시예에 따른 광 도파로의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 광 도파로의 일부를 나타낸 단면도이며
도 9는 실시예에 따른 타일형 표시장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 10은 다른 실시예에 따른 광학 플레이트의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 광학 플레이트의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 12는 다른 실시예에 따른 타일형 표시장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 13은 다른 실시예에 따른 광학 플레이트의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 14는 도 1의 A-A'를 따라 자른 다른 실시예의 단면도이다.
도 15는 다른 실시예에 따른 제1 표시장치 및 광학 플레이트의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 16은 다른 실시예에 따른 광학 플레이트의 일부를 나타낸 사시도이다.
도 17은 다른 실시예에 따른 제1 표시장치 및 광학 플레이트의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 18은 다른 실시예에 따른 제1 표시장치 및 광학 플레이트의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 19는 실시예에 따른 광 도파로의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 20은 다른 실시예에 따른 광 도파로의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 21 내지 도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 타일형 표시장치의 광학 플레이트를 제조하는 방법을 나타낸 단면도들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다. 도 1은 실시예에 따른 타일형 표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 A-A'를 따라 자른 일 실시예의 단면도이고, 도 3은 도 1의 A-A'를 따라 자른 다른 실시예의 단면도이다.
실시예에 따른 표시장치는 텔레비전 또는 외부 광고판과 같은 대형 전자 장비를 비롯하여, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 자동차 네비게이션 유닛, 카메라와 같은 중소형 전자 장비 등에 적용될 수 있다. 또한, 표시장치는 태블릿 PC, 스마트폰, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 게임기, 손목 시계형 전자 기기 등에 적용될 수 있다. 이상에서 열거한 전자기기들은 예시에 불과하며 이와 다른 전자 기기에도 얼마든지 채용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 타일형 표시장치(TD)는 다수의 표시장치(Dn)를 포함할 수 있다. 다수의 표시장치(Dn) 각각은 단독으로 하나의 완전한 표시장치(Dn)를 이루는 것일 수 있다. 예를 들어 다수의 표시장치는, 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device: LCD) 또는 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Diode Display Device: OLED) 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이하에서는, 표시장치가 액정층을 포함하는 액정 표시장치인 것을 일례로 설명할 것이나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 액정표시장치가 아닌 다른 표시장치(예를 들어, 유기발광표시장치)가 채용될 경우, 이하에서 설명할 몇몇 구성요소가 생략되거나, 설명되지 않은 다른 구성요소가 추가될 수도 있다.
예시적인 실시예에서 다수의 표시장치(Dn)는 격자형으로 배열될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 방향으로 연결된 형태, 제 2 방향으로 연결된 형태 및 특정 형상 예를 들어, 입체적 형상을 갖도록 연결된 형태일 수 있다. 다수의 표시장치(Dn) 각각은 서로 동일한 크기를 가질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 다수의 표시장치는 서로 다른 크기를 가질 수 있다.
예시적인 실시예에서 타일형 표시장치(TD)에 포함된 다수의 표시장치(Dn)는 장변과 단변을 포함하는 직사각형일 수 있고, 다수의 표시장치(Dn) 각각은 장변 또는 단변이 서로 연결되며 배치될 수도 있다. 그리고, 일부 표시장치(Dn)는 타일형 표시장치(TD)의 일변을 이룰 수 있고, 몇몇 표시 장치(Dn)는 타일형 표시장치(TD)의 모서리에 위치하여 타일형 표시장치(TD)의 인접한 2개의 변을 구성할 수 있으며, 몇몇 표시장치(Dn)는 타일형 표시장치(TD)의 내부에 위치해서 다른 표시장치(Dn)에 둘러싸여 있는 구조일 수 있다. 다수의 표시장치(Dn) 각각은 위치에 따라 다른 베젤 형상을 가질 수 있고, 각 표시장치가 동일한 베젤 형상을 가질 수도 있다.
다수의 표시장치는(Dn) 각각은 영상을 출력하는 표시 영역(DA)과 드라이브 IC나 기타 인쇄회로 등이 설치되어 영상이 출력되지 않는 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서 표시장치(Dn)의 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 외곽을 둘러싸는 형태로 표시장치(Dn)의 네 개의 변에 배치될 수 있으나. 이에 한정되는 것은 아니며, 비표시 영역(NDA)은 표시장치(Dn)의 적어도 하나의 변에 배치될 수도 있고, 타일형 표시장치(TD)에서 배치되는 위치에 따라 비표시 영역(NDA)이 다르게 배치될 수 있다. 예를 들어, 표시장치(Dn)가 타일형 표시장치(TD)의 중앙에 배치되어 네 개의 변에서 다른 표시장치(Dn)와 연결되는 경우 비표시 영역(NDA)은 네 개의 변에 배치될 수 있으며, 표시장치(Dn)가 타일형 표시장치(TD)의 모서리에 배치되어 두 개의 표시장치(Dn)와 연결되는 경우 표시장치(Dn)와 연결되는 두 개의 변에만 비표시 영역(NDA)이 배치될 수도 있다.
타일형 표시장치(TD)는 평탄한 형상으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 타일형 표시장치(TD)는 입체감을 주기 위하여 입체적 형상으로 이루어질 수도 있다. 타일형 표시장치(TD)가 입체적 형상인 경우, 타일형 표시장치(TD)에 포함된 각 표시장치(Dn)는 커브드 형상을 가질 수도 있으며, 각 표시장치(Dn)는 평면 형상으로 이루어지나 소정의 각도를 가지며 연결되어 전체 타일형 표시장치(TD)가 입체적 형상을 가질 수도 있다.
다수의 표시장치(Dn) 각각은 비표시 영역(NDA)이 맞닿게 연결될 수 있으며, 연결부재(미도시)를 통하여 연결될 수도 있다. 이와 같이 타일형 표시장치(TD)는 다수의 표시장치(Dn)가 연결되고 연결부위에서는 표시장치(Dn)의 비표시 영역(NDA)이 이중으로 배치되므로, 예시적인 실시예의 타일형 표시장치(TD)는 표시 영역(DA)에서 출력되는 영상을 비표시 영역(NDA) 상부로 확장하여 이미지 단절 현상을 방지하기 위한 광학 플레이트를 구비할 수 있다.
도 2를 참조하면, 예시적인 실시예에서는 이웃하는 제1 표시장치(D1) 및 제2 표시장치(D2)와, 제1 표시장치(D1) 및 제2 표시장치(D2)의 상부에 배치된 광학 플레이트(400)를 포함한다.
제1 표시장치(D1)는 다수의 서브 화소(SP)를 포함하는 제1 표시패널(DP1)과 제1 표시패널(DP1)의 하부 및 측부를 둘러싸는 프레임(150)을 포함한다. 도시되지는 않았지만, 제1 표시패널(DP1)과 프레임(150) 사이에는 백라이트 유닛(미도시)이 배치된다. 제1 표시패널(DP1)은 각 서브 화소(SP)에서의 광 투과도를 조절하기 위한 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하는 제1 기판(100)과, 컬러필터 및/또는 블랙매트릭스 등을 구비한 제2 기판(300)과, 그 사이에 형성되는 액정물질층(미도시) 및 액정물질층 외측으로 배치된 씰런트(SL)를 포함하여 구성될 수 있으며, 도시하지는 않았지만, 제1 기판(100) 및 제2 기판(300) 외측에 편광부재가 배치된다.
제1 표시장치(D1)는 영상을 출력하는 제1 표시 영역(DA1)과, 드라이브 IC나 기타 인쇄회로 등이 설치되어 영상이 출력되지 않는 제1 비표시 영역(NDA1)과, 제1 표시 영역(DA1) 중 제1 비표시 영역(NDA1)과 인접한 제1 가장자리 영역(EA1)을 포함할 수 있다.
제2 표시장치(D2)는 다수의 서브 화소(SP)를 포함하는 제2 표시패널(DP2)과 제2 표시패널(DP2)의 하부 및 측부를 둘러싸는 프레임(150)을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서는 제1 표시패널(DP1) 및 제2 표시패널(DP2) 각각을 둘러싸는 프레임(150)이 배치되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 표시패널(DP1) 및 제2 표시패널(DP2)을 둘러싸는 하나의 프레임(150)이 배치될 수도 있다. 제2 표시패널(DP2)과 프레임(150) 사이에는 백라이트 유닛(미도시)이 배치된다. 제2 표시패널(DP2)은 각 서브 화소(SP)에서의 광 투과도를 조절하기 위한 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하는 제1 기판(100)과, 컬러필터 및/또는 블랙매트릭스 등을 구비한 제2 기판(300)과, 그 사이에 형성되는 액정물질층(미도시) 및 액정물질층 외측으로 배치된 씰런트(SL)를 포함하여 구성될 수 있으며, 도시하지는 않았지만, 제1 기판(100) 및 제2 기판(300) 외측에 편광부재가 배치된다.
제2 표시장치(D2)는 영상을 출력하는 제2 표시 영역(DA2)과, 드라이브 IC나 기타 인쇄회로 등이 설치되어 영상이 출력되지 않는 제2 비표시 영역(NDA2)과, 제2 표시 영역(NDA2) 중 제2 비표시 영역(NDA2)과 인접한 제2 가장자리 영역(EA2)을 포함할 수 있다.
제1 표시장치(D1)와 제2 표시장치(D2)는 서로 연결되어 타일형 표시장치(TD)의 일부를 구성하게 되며, 제1 표시장치(D1)와 제2 표시장치(D2)가 연결된 부분에서는 제1 비표시 영역(NDA1)과 제2 비표시 영역(NDA2)을 합친 비표시 영역(NDA)이 배치된다.
제1 표시장치(D1)와 제2 표시장치(D2)의 상부에는 광학 플레이트(400)가 배치된다. 예시적인 실시예에서는 제1 표시장치(D1)의 제1 가장자리 영역(EA1) 및 제1 비표시 영역(NDA1)과, 제2 표시장치(D2)의 제2 가장자리 영역(EA2) 및 제2 비표시 영역(NDA2)에 대응하는 제1 표시장치(D1) 및 제2 표시장치(D2)의 상면에 광학 플레이트(400)가 배치된다. 광학 플레이트(400)가 제1 표시장치(D1) 및 제2 표시장치(D2)가 맞닿는 영역에 걸쳐 배치되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 표시장치(D1)의 제1 가장자리 영역(EA1) 및 제1 비표시 영역(NDA1)에 대응하는 제1 표시장치(D1)의 상면에 광학 플레이트(400)가 배치되고, 제2 표시장치(D2)의 제2 가장자리 영역(EA2) 및 제2 비표시 영역(NDA2)에 대응하는 제2 표시장치(D2)의 상면에 광학 플레이트(400)가 각각 독립적으로 배치될 수도 있다.
광학 플레이트(400)는 바디부(BP)와 광 도파로(WP)를 포함할 수 있다. 바디부(BP)와 광 도파로(WP)는 서로 다른 굴절률을 가질 수 있다. 예시적인 실시예에서는 바디부(BP)의 굴절률보다 광 도파로(WP)의 굴절률이 더 클 수 있다. 예를 들어, 바디부(BP)의 굴절률은 1.4. 내지 1.6일 수 있으며, 광 도파로(WP)의 굴절률은 바디부(BP)의 굴절률보다 0.002 내지 0.2 크게 이루어질 수 있다. 이에 따라, 광 도파로(WP)에 입력된 광(L)은 바디부(BP)와 광 도파로(WP)의 굴절률 차이에 따라 광 도파로(WP) 내에서 전반사하며 진행할 수 있게 된다. 예시적인 실시예의 광학 플레이트(400)는 유리 재질(Glass)로 이루어진 바디부(BP) 및 광 도파로(WP)를 포함할 수 있다. 이 경우, 펨토초(Femtosecond) 레이저 가공을 통하여 광 도파로(WP)의 밀도를 증가시켜 바디부(BP)의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 광 도파로(WP)를 배치할 수 있다. 유리 재질로 이루어진 바디부(BP) 및 광 도파로(WP)를 형성하는 경우 표시장치(Dn)를 통하여 출력된 영상이 서로 다른 굴절률을 갖는 바디부(BP) 및 광 도파로(WP)를 포함하는 광학 플레이트(400)를 통과하여도 이미지 왜곡이 발생되지 않는 이점이 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시예의 광학 플레이트(400)는 유리 재질의 바디부(BP)와 광섬유(Optical Fiber)로 이루어진 광 도파로(WP)를 포함할 수 있고, 또 다른 실시예의 광학 플레이트(400)는 수지(Resin)로 이루어진 바디부(BP)와 광섬유로 이루어진 광 도파로(WP)를 포함할 수도 있다.
광 도파로(WP)는 제1 가장자리 영역(EA1) 및 제2 가장자리 영역(EA2)에서 출력되는 광(L)을 제1 비표시 영역(NSA1) 및 제2 비표시 영역(NDA2)으로 출력할 수 있게 한다. 즉, 제1 가장자리 영역(EA1) 및 제2 가장자리 영역(EA2)에서 출력되는 광(L)의 일부는 광학 플레이트(400)를 그대로 투과하며 제1 가장자리 영역(EA1) 및 제2 가장자리 영역(EA2) 상부로 출력되고, 일부는 광 도파로(WP)로 내부에서 전반사하며 제1 비표시 영역(NDA1) 및 제2 비표시 영역(NDA2) 상부로 출력되어, 타일형 표시장치(TD)의 비표시 영역(NDA)에서 발생하는 이미지 단절 현상을 방지한다. 광학 플레이트(400)를 통한 광의 이동에 대해서는 차후 자세히 살펴본다.
도 3을 참조하면, 다른 실시예의 광학 플레이트(400)는 제1 표시장치(D1) 및 제2 표시장치(D2) 전면에 배치될 수 있으며, 이 경우 광학 플레이트(400)의 광 도파로(WP)는 제1 표시장치(D1)의 제1 가장자리 영역(EA1) 및 제1 비표시 영역(NDA1)과, 제2 표시장치(D2)의 제1 가장자리 영역(EA1) 및 제2 비표시 영역(NDA2)에 대응하는 제1 표시장치(D1) 및 제2 표시장치(D2)의 상면에만 배치될 수 있다. 도 3에는 광학 플레이트(400)의 두께가 전 영역에 걸쳐 동일한 것으로 나타나 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 광학 플레이트(400)의 두께는 광 도파로(WP)가 배치된 영역과 바디부(BP)가 배치된 영역에서 동일하지 않을 수 있다. 예를 들어, 광학 플레이트(400)의 두께는 광 도파로(WP)가 배치된 영역보다 바디부(BP)가 배치된 영역에서 얇게 형성될 수 있으며, 광학 플레이트(400)의 두께는 바디부(BP)가 배치된 영역보다 광 도파로(WP)가 배치된 영역에서 얇게 형성될 수도 있다.
광학 플레이트(400)가 제1 표시장치(D1) 및 제2 표시장치(D2) 전면에 배치되는 경우 광학 플레이트(400)의 바디부(BP)는 제1 가장자리 영역(EA1) 및 제2 가장자리 영역(EA2)을 제외한 제1, 제2 표시 영역(DA1, DA2)의 대부분에 배치되는 점을 고려할 때, 광학 플레이트(400)의 두께는 바디부(BP)가 배치된 영역에서 얇게 형성하는 것이 바람하고, 제1 가장자리 영역(EA1) 및 제2 가장자리 영역(EA2)에서 출력되는 광을 제1 비표시 영역(NDA1) 및 제2 비표시 영역(NDA2) 상부로 출력시키기 위하여 충분한 광(L)의 이동 경로가 필요한 점을 고려할 때, 광학 플레이트(400)의 두께는 바디부(BP)가 배치된 영역보다 광 도파로(WP)가 배치된 영역에서 두껍게 형성하는 것이 바람직하다.
도 4는 일 실시예에 따른 제1 표시장치 및 광학 플레이트의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 타일형 표시장치(TD)는 제1 표시장치(D1)와, 제1 표시장치(D1) 상부에 배치된 광학 플레이트(400)를 포함한다.
광학 플레이트(400)는 광이 출력되는 상부면인 제1 면(S1)과, 제1 면(S1)과 제1 표시장치(D1) 사이에 배치된 제2 면(S2)과, 제1 면(S1)과 제2 면(S2)을 연결하는 측면 중 제1 표시장치(D1)의 제1 표시 영역(DA1) 상에 배치된 측면인 제3 면(S3)과, 제1 면(S1)과 제2 면(S2)을 연결하는 측면 중 제1 표시장치(D1)의 제1 비표시 영역(NDA1) 상에 배치된 측면인 제4 면(S4)을 포함하는 사각형상의 단면을 가질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 사다리꼴 형상, 삼각형상 등 다양한 형상의 단면을 가질 수 있으며, 타일형 표시장치(TD)가 입체 형상을 갖는 경우 광학 플레이트(400)는 표시장치(D)의 연결부의 형상에 따라 굴곡진 형상을 가질 수도 있다.
광학 플레이트(400)는 바디부(BP)와 다수의 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4)를 포함한다. 예시적인 실시예에서 다수의 광 도파로(WP)는 제1 광 도파로(WP1), 제2 광 도파로(WP2), 제3 광 도파로(WP3), 제4 광 도파로(WP4)를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 표시장치(D) 및 비표시 영역(NDA)의 크기 등에 따라 광 도파로의 수는 다양하게 변형될 수 있다. 예시적인 실시예에서는 제1 비표시 영역(NDA1)과 가까운 순서에 따라, 제1 광 도파로(WP1), 제2 광 도파로(WP2), 제3 광 도파로(WP3), 제4 광 도파로(WP4)가 순차적으로 배치된다.
제1 광 도파로(WP1)는 광학 플레이트(400)의 제2 면(S2)에 배치되어 제1 표시장치(D1)의 제1 가장자리 영역(EA1)으로부터 출력된 광(L)이 입력되는 제1 입력단(IT1)과, 광학 플레이트(400)의 제1 면(S2)에 배치되어 제1 표시장치(D1)의 제1 비표시 영역(NDA1) 상부로 광(L')을 출력하는 제1 출력단(OT1)을 포함한다. 제2 광 도파로(WP2)는 광학 플레이트(400)의 제2 면(S2)에 배치되어 제1 표시장치(D1)의 제1 가장자리 영역(EA1)으로부터 출력된 광(L)이 입력되는 제2 입력단(IT2)과, 광학 플레이트(400)의 제1 면(S1)에 배치되어 제1 표시장치(D1)의 제1 비표시 영역(NDA1) 상부로 광(L')을 출력하는 제2 출력단(OT2)을 포함한다. 제3 광 도파로(WP3)는 광학 플레이트(400)의 제2 면(S2)에 배치되어 제1 표시장치(D1)의 제1 가장자리 영역(EA1)으로부터 출력된 광(L)이 입력되는 제3 입력단(IT3)과, 광학 플레이트(400)의 제1 면(S1)에 배치되어 제1 표시장치(D1)의 제1 비표시 영역(NDA1) 상부로 광(L')을 출력하는 제3 출력단(OT3)을 포함한다. 제4 광 도파로(WP4)는 광학 플레이트(400)의 제2 면(S2)에 배치되어 제1 표시장치(D1)의 제1 가장자리 영역(EA1)으로부터 출력된 광(L)이 입력되는 제4 입력단(IT4)과, 광학 플레이트(400)의 제1 면(S1)에 배치되어 제1 표시장치(D1)의 제1 비표시 영역(NDA1) 상부로 광(L')을 출력하는 제4 출력단(OT4)을 포함한다.
제1 입력단(IT1), 제2 입력단(IT2), 제3 입력단(IT3) 및 제4 입력단(IT4) 각각은 제1 표시장치(D1)의 제1 표시 영역(DA1) 상부에 배치되며, 제1 출력단(OT1), 제2 출력단(OT2), 제3 출력단(OT3) 및 제4 출력단(OT4) 각각은 제1 표시장치(D1)의 제1 비표시 영역(NDA1) 상부에 배치된다. 제1 표시장치(D1)의 서브 화소(SP) 각각에는 적어도 하나의 입력단(IT1, IT2, IT3, IT4)이 배치될 수 있다. 제1 내지 제4 입력단(IT1, IT2, IT3, IT4) 각각의 폭(W1)은 10um 내지 50um 일 수 있으며, 제1 내지 제4 출력단(OT1, OT2, OT3, OT4) 각각의 폭(W2)은 10um 내지 50um 일 수 있다.
예시적인 실시예에서 제1 광 도파로(WP1)의 제1 입력단(IT1)의 폭(W1)과 제1 출력단(OT1)의 폭(W2)은 동일할 수 있다. 즉, 제1 광 도파로(WP1)의 제1 입력단(IT1)의 폭(W1)과 제1 출력단(OT1)의 폭(W2)은 10um 내지 50um 범위에서 동일한 폭으로 배치될 수 있으며, 전반사 효율을 향상시키기 위하여 제1 광 도파로(WP1) 전체의 폭은 균일하게 배치될 수 있다. 제2 광 도파로(WP2)의 제2 입력단(IT2)의 폭(W1)과 제2 출력단(OT2)의 폭(W2)은 동일할 수 있다. 즉, 제2 광 도파로(WP2)의 제2 입력단(IT2)의 폭(W1)과 제2 출력단(OT2)의 폭(W2)은 10um 내지 50um 범위에서 동일한 폭으로 배치될 수 있으며, 제2 광 도파로(WP2) 전체의 폭은 균일하게 배치될 수 있다. 제3 광 도파로(WP3)의 제3 입력단(IT3)의 폭(W1)과 제3 출력단(OT3)의 폭(W2)은 동일할 수 있다. 즉, 제3 광 도파로(WP3)의 제3 입력단(IT3)의 폭과 제3 출력단(OT3)의 폭(W2)은 10um 내지 50um 범위에서 동일한 폭으로 배치될 수 있으며, 제3 광 도파로(WP3) 전체의 폭은 균일하게 배치될 수 있다. 제4 광 도파로(WP4)의 제4 입력단(IT4)의 폭(W1)과 제4 출력단(OT4)의 폭(W2)은 동일할 수 있다. 즉, 제4 광 도파로(WP4)의 제4 입력단(IT4)의 폭(W1)과 제4 출력단(OT4)의 폭(W2)은 10um 내지 50um 범위에서 동일한 폭으로 배치될 수 있으며, 제4 광 도파로(WP4) 전체의 폭은 균일하게 배치될 수 있다.
예시적인 실시예에서 제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4) 각각의 폭은 서로 동일하게 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4)의 폭은 서로 다르게 배치될 수도 있다. 예를 들어, 제1 광 도파로(WP1)에서 제4 광 도파로(WP4)로 갈수록 폭이 증가할 수도 있으며, 제1 광 도파로(WP1)에서 제4 광 도파로(WP4)로 갈수록 폭이 감소할 수도 있으며, 제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4) 중 일부는 동일한 폭을 갖고 나머지는 다른 폭을 가질 수도 있다.
제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4) 각각은 변곡점(point of inflection)을 가질 수 있다. 예시적인 실시예에서 제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4) 각각은 제1 변곡점(CNP1) 및 제2 변곡점(CNP2)을 포함할 수 있다. 제1 변곡점(CNP1)은 제1 내지 제4 입력단(IT1, IT2, IT3, IT4)에 가까운 변곡점이고, 제2 변곡점(CNP2)은 제1 내지 제4 출력단(OT1, OT2, OT3, OT4)에 가까운 변곡점일 수 있다. 제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4) 각각은 제1 변곡점(CNP1)의 인접영역으로 정의되는 제1 변곡영역(CNPA1)과 제2 변곡점(CNP2)의 인접영역으로 정의되는 제2 변곡영역(CNPA2)을 포함한다. 제1 변곡영역(CNPA1)과 제2 변곡영역(CNPA2)은 서로 다른 방향으로 볼록하게 구부러진 곡선 영역일 수 있다. 예를 들어, 제1 변곡영역(CNPA1)은 광학 플레이트(400)의 제1, 제3 면(S1, S3) 방향으로 볼록한 곡선 영역일 수 있으며, 제2 변곡영역(CNPA2)은 광학 플레이트(400)의 제2, 제4 면(S2, S4) 방향으로 볼록한 곡선 영역일 수 있다. 이와 같이, 제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4) 각각이 서로 다른 방향으로 볼록한 곡선 영역으로 이루어진 제1 변곡영역(CNPA1)과 제2 변곡영역(CNPA2)을 가짐으로써 제1 내지 제4 입력단(IT1, IT2, IT3, IT4)으로 입력된 광(L)을 제1 내지 제4 출력단(OT1, OT2, OT3, OT4)으로 효과적으로 유도할 수 있게 된다.
제1 변곡영역(CNPA1)과 제2 변곡영역(CNPA2)의 곡률은 동일할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 제1 변곡영역(CNPA1)의 곡률과 제2 변곡영역(CNPA2)의 곡률을 다를 수 있다. 제1 변곡영역(CNPA1)의 길이와 제2 변곡영역(CNPA2)의 길이가 동일할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 베젤의 크기 및 광 도파로(WP)의 입력단과 출력단의 거리에 따라 제1 변곡영역(CNPA1)의 길이와 제2 변곡영역(CNPA2)의 길이가 다를 수도 있다. 이와 같이, 제1 내지 제4 입력단(IT1, IT2, IT3, IT4)과 인접한 제1 변곡영역(CNPA1)이 제1, 제3 면(S1, S3) 방향으로 볼록한 곡선영역으로 이루어짐으로써 제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4)의 제1 내지 제4 입력단(IT1, IT2, IT3, IT4)으로 광(L)이 입력되는 입사각(θin)이 증가하여 제1 표시장치(D1)에서 출력되는 광(L')이 제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4)의 제1 내지 제4 입력단(IT1, IT2, IT3, IT4)에 효과적으로 입력될 수 있으며, 제1 내지 제4 출력단(OT1, OT2, OT3, OT4)과 인접한 제2 변곡영역(CNPA2)이 제2, 제4 면(S2, S4) 방향으로 볼록한 곡선영역으로 이루어짐으로써, 제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4)의 제1 내지 제4 출력단(OT1, OT2, OT3, OT4)으로 광(L')이 출력되는 출사각(θout)이 증가하여 제1 내지 제4 출력단(OT1, OT2, OT3, OT4)을 통하여 광(L')이 효과적으로 출력될 수 있다.
도 5는 다른 실시예에 따른 제1 표시장치 및 광학 플레이트의 일부를 나타낸 단면도이며, 도 6은 다른 실시예에 따른 제1 표시장치 및 광학 플레이트의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 5 및 도 6의 실시예는 광 플레이트(400)에 포함된 광 도파로(WP)의 형상에서 있어서 도 4에 도시된 실시예와 차이가 있다. 도 6 및 도 7에서는 도 4에 도시된 실시예와 중복된 설명은 생략하고 차이점 위주로 설명한다.
도 5를 참조하면, 다른 실시예에 따른 타일형 표시장치(TD)의 제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4) 각각은 변곡점(point of inflection)을 가질 수 있다. 제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4) 각각은 하나의 변곡점(CNP)을 포함할 수 있으며, 예시적인 실시예의 변곡점(CNP)은 제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4) 각각의 중심 영역에 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 변곡점(CNP)은 제1 내지 제4 입력단(IT1, IT2, IT3, IT4)에 가깝게 배치될 수 있으며, 제1 내지 제4 출력단(OT1, OT2, OT3, OT4)에 가깝게 배치될 수도 있다.
예시적인 실시예에서 제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4) 각각의 변곡점(CNP)은 제2 면(S2)으로부터 동일한 높이에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 서로 다른 높이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 광 도파로(WP1)에서 제4 광 도파로(WP4)로 갈수록 변곡점(CNP)의 높이가 높아질 수 있고, 제1 광 도파로(WP1)에서 제4 광 도파로(WP4)로 갈수록 변곡점(CNP)의 높이가 낮이질 수도 있으며, 제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4) 중 일부는 변곡점(CNP)의 높이가 동일하고, 나머지는 변곡점(CNP)의 높이가 다를 수도 있다.
변곡점(CNP)은 제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4) 각각의 변곡점(CNP)의 인접영역으로 정의되는 변곡영역(CNPA)을 포함한다. 변곡영역(CNPA)은 광학 플레이트(400)의 제2, 제4 면(S2, S4) 방향으로 볼록한 곡선 영역일 수 있다. 변곡영역(CNPA)이 제2, 제4 면(S2, S4) 방향으로 볼록한 곡선영역으로 이루어짐으로써, 제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4)의 제1 내지 제4 출력단(OT1, OT2, OT3, OT4)으로 광(L')이 출력되는 출사각(θout)이 더욱 증가하여 제1 내지 제4 출력단(OT1, OT2, OT3, OT4)을 통하여 광(L')이 더욱 효과적으로 출력될 수 있다.
도 6을 참조하면, 다른 실시예에 따른 타일형 표시장치(TD)의 제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4) 각각은 변곡점(point of inflection)없이 직선 형태로 이루어질 수 있다. 즉, 제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4)는 제1 가장자리 영역(EA1) 상에 배치된 제1 내지 제 4 입력단(IT1, IT2, IT3, IT4)과 제1 비표시 영역(NDA1) 상부에 배치된 제1 내지 제 4 출력단(OT1, OT2, OT3, OT4)을 각각 연결하는 직선 형태일 수 있다. 제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4) 각각은 광학 플레이트(400)의 제2 면(S2)으로부터의 제1 각도(θL)를 가질 수 있다. 예시적인 실시예에서는 제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4) 각각의 제1 각도(θL)가 동일할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니고 1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4) 각각의 제1 각도(θL)는 서로 다르게 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 광 도파로(WP1)에서 제4 광 도파로(WP4)로 갈수록 제1 각도(θL)가 증가할 수도 있으며, 제1 광 도파로(WP1)에서 제4 광도파로(WP4)로 갈수록 제1 각도(θL)가 감소될 수도 있고, 제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4) 중 일부는 제1 각도(θL)가 동일하고 나머지는 제1 각도(θL)가 다를 수도 있다.
제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4)는 제1 가장자리 영역(EA1) 상에 배치된 제1 내지 제 4 입력단(IT1, IT2, IT3, IT4)과 제1 비표시 영역(NDA1) 상부에 배치된 제1 내지 제 4 출력단(OT1, OT2, OT3, OT4)을 각각 연결하는 직선 형태를 가짐으로써, 제1 내지 제4 입력단(IT1, IT2, IT3, IT4)으로 입력된 광(L)을 제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4) 내부에서 효과적으로 전반사 시킬 수 있게 된다.
도 7은 실시예에 따른 광 도파로의 일부를 나타낸 단면도이며, 도 8은 다른 실시예에 따른 광 도파로의 일부를 나타낸 단면도이며
도 7을 참조하면, 예시적인 실시예의 광 도파로(WP)의 출력단(OT)은 광학 플레이트(400)의 제1 면(S1)에 노출될 수 있다. 예를 들어, 광 도파로(WP)의 출력단(OT)은 광학 플레이트(400)의 제1 면(S1)과 동일 선상에 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 광 도파로(WP)의 출력단(OT)이 광학 플레이트(400)의 제1 면(S1)에서 돌출된 형태로 배치될 수도 있다. 이 경우, 광 도파로(WP)의 출력단(OT)은 경사면으로 이루어질 수 있으며, 출력단(OT)의 경사면은 표시장치(D)의 비표시 영역(NDA)을 향하여 배치될 수 있다.
도 8을 참조하면, 예시적인 다른 실시예에서 광 도파로(WP)의 출력단(OT)은 광학 플레이트(400)의 제1 면(S1)내에 매립된 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 광 도파로(WP)의 출력단(OT)은 광학 플레이트(400)의 제1 면(S1)보다 낮은 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 광학 플레이트(400)의 제1 면(S1)보다 광 도파로(WP)의 출력단(OT)은 0.01mm 내지 2mm 낮은 위치에 배치될 수 있다. 광 도파로(WP)의 출력단(OT) 상부는 광학 플레이트(400)의 바디부(BP)로 채워져 광학 플레이트(400)의 제1 면(S1)이 평탄하게 이루어질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 광 도파로(WP)의 출력단(OT)의 상부가 개구된 형태로 이루어져 광학 플레이트(400)의 제1 면(S1)은 광 도파로(WP)의 출력단(OT)에 대응하여 홈이 형성된 구조일 수 있다. 광 도파로(WP)의 출력단(OT)이 광학 플레이트(400)의 제1 면(S1)에 매립된 형태로 배치되는 경우 외력에 의한 출력단(OT)의 파손 및 변형을 방지할 수 있는 이점이 있다.
광학 플레이트(400)에 다수의 광 도파로(WP)가 배치되는 경우, 다수의 광 도파로(WP)로 각각의 출력단(OT)은 도 7과 같이 노출된 형태이거나, 도 8과 같이 매립된 형태일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 다수의 광 도파로(WP) 일부는 노출된 형태이고 나머지는 매립된 형태로 배치될 수도 있다.
도 9는 실시예에 따른 타일형 표시장치를 개략적으로 나타낸 사시도이며, 도 10은 다른 실시예에 따른 광학 플레이트의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 11은 또 다른 실시예에 따른 광학 플레이트의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 예시적인 실시예에 따른 타일형 표시장치(TD)는 표시장치부(DT)와 표시장치부(DT) 상부에 배치되는 광학 플레이트(400)를 포함할 수 있다. 표시장치부(DT)는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 표시장치(Dn)를 포함할 수 있다. 다수의 표시장치(Dn) 각각은 영상을 출력하는 표시 영역(DA)과 드라이브 IC나 기타 인쇄회로 등이 설치되어 영상이 출력되지 않는 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있으며, 표시 영역(DA)은 가장자리 영역(EA)과 중앙 영역(CA)을 포함할 수 있다.
광학 플레이트(400)는 다수의 표시장치(Dn)의 중앙 영역(CA)을 각각 노출시키는 다수의 개구부(OP)와, 다수의 표시장치(Dn) 각각의 가장자리 영역(EA)에 대응하는 입력 영역(ITA)과, 다수의 표시장치(Dn) 각각의 비표시 영역(NDA)에 대응하는 출력 영역(OTA)을 포함할 수 있다. 광학 플레이트(400)의 다수의 개구부(OP) 각각에서는 다수의 표시장치(Dn)의 중앙 영역(CA)에서 출력되는 영상이 그대로 출력된다. 광학 플레이트(400)의 입력 영역(ITA)은 다수의 표시장치(Dn) 각각의 가장자리 영역(EA)에서 출력되는 영상이 입력되는 영역이고, 광학 플레이트(400)의 출력 영역(OTA)은 다수의 표시장치(Dn) 각각의 비표시 영역(NDA) 상부로 영상이 출력되는 영역이다.
광학 플레이트(400)에는 입력단(IT)과 출력단(OT)을 포함하는 다수의 광 도파로(도 4의 'WP')가 배치되어 있으며, 광학 플레이트(400)의 입력 영역(ITA)은 광 도파로(도 4의 'WP')의 입력단(IT)이 배치되어 있으며, 광학 플레이트(400)의 출력 영역(OTA)은 광 도파로(도 4의 'WP')의 출력단(OT)이 배치되어 있다. 입력단(IT)과 출력단(OT)의 단면은 원 형상일 수 있다. 다만, 이에, 한정되는 것은 아니며, 다각형 형상, 타원 형상 등 다양한 형상일 수 있다.
다수의 표시장치(Dn) 각각의 가장자리 영역(EA)에서 출력된 광은 광학 플레이트(400)의 입력 영역(ITA)으로 입력되며, 입력 영역(ITA)에 입력되는 광 중 일부는 입력단(IT)으로 입력되어 광 도파로(도 4의 'WP')에서 전반사 진행을 하며 비표시 영역(NDA)에 배치된 출력단(OT)으로 출력되고, 나머지는 광학 플레이트(400)를 그대로 투과하여 가장자리 영역(EA)에 대응하는 표시 영역(DA) 상부로 출력된다. 이에 따라, 가장자리 영역(EA)에서 출력되는 광은 가장자리 영역(EA) 상부 및 비표시 영역(NDA) 상부로 확대되어 출력되므로, 비표시 영역(NDA)으로 인한 이미지 단절 현상을 방지하여 타일형 표시장치(TD)에서 이미지의 연속성을 보장할 수 있게 된다.
광학 플레이트(400)는 도 9와 같이 다수의 표시장치(Dn) 각각의 중앙 영역(CA)을 각각 노출시키는 다수의 개구부(OP)와, 다수의 표시장치(Dn) 각각의 가장자리 영역(EA)에 대응하는 입력 영역(ITA)과, 다수의 표시장치(Dn) 각각의 비표시 영역(NDA)에 대응하는 출력 영역(OTA)을 포함하는 일체형으로 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시예에서는 다수의 광학 플레이트(400)가 독립적으로 배치될 수도 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 다른 실시예의 광학 플레이트(400)는 바(Bar) 형상으로 이루어질 수 있다. 바 형상의 광학 플레이트(400)는 입력 영역(ITA) 및 출력 영역(OTA)을 포함할 수 있으며, 다수의 바 형상의 광학 플레이트(400)가 타일형 표시장치(TD)의 가장자리 영역(EA) 및 비표시 영역(NDA)에 대응하여 각각 독립적으로 배치될 수 있다. 바 형상의 광학 플레이트(400)는 도 10과 같이 제1 내지 제 4면(a1, a2, a3, a4)을 포함하는 사다리꼴 형상으로 이루어질 수 있고, 도 11과 같이 직사각 형상으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다각형, 원형 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. 이와 같이, 다수의 광학 플레이트(400)를 독립적으로 배치되는 구조의 경우 타일형 표시장치(TD)에서 이미지가 단절되는 영역에 선택적으로 배치할 수 있게 되어, 설계의 자유성 및 배치의 편리성을 제공하고, 다양한 형상의 타일형 표시장치(TD)에 적용이 용이한 이점이 있다.
도 12는 다른 실시예에 따른 타일형 표시장치를 개략적으로 나타낸 사시도이며, 도 13은 다른 실시예에 따른 광학 플레이트의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
다른 실시예에 따른 타일형 표시장치(TD)는 표시장치부(DT)와 표시장치부(DT) 상부에 배치되는 광학 플레이트(400)를 포함할 수 있으며, 광학 플레이트(400)는 표시장치부(DT) 전면에 배치될 수 있다. 광학 플레이트(400)는 입력 영역(ITA)과 출력 영역(OTA)을 포함할 수 있으며, 광학 플레이트(400)의 입력 영역(ITA)은 다수의 표시장치(Dn) 각각의 가장자리 영역(EA)에 대응하여 배치되고, 출력 영역(OTA)은 다수의 표시장치(Dn) 각각의 비표시 영역(NDA)에 대응하여 배치될 수 있다. 광 도파로(도 4의 'WP')는 입력 영역(ITA) 및 출력 영역(OTA)에 걸쳐 위치되고, 다수의 표시장치(도 4의 'WP') 각각의 중앙 영역(CA)에는 광 도파로(도 4의 'WP')가 배치되지 않는다. 이에 따라, 다수의 표시장치(도 4의 'WP') 각각의 중앙 영역(CA)에서 출력되는 광은 광학 플레이트(400)를 그대로 투과하여 출력되고, 가장자리 영역(EA)에서 출력되는 광은 가장자리 영역(EA) 상부 및 비표시 영역(NDA) 상부로 확대되어 출력되므로, 비표시 영역(NDA)으로 인한 이미지 단절 현상을 방지하여 타일형 표시장치(TD)에서 이미지의 연속성을 보장할 수 있다.
도 12에는 광학 플레이트(400)의 두께가 전면에 걸쳐 동일한 것으로 나타나 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 광학 플레이트(400)의 두께는 다수의 표시장치 각각의 가장자리 영역(EA) 상부 및 비표시 영역(NDA) 상부에 대응하는 영역과 다수의 표시장치(Dn) 각각의 중앙 영역(CA)에 대응하는 영역에서 동일하지 않을 수 있다. 예를 들어, 광학 플레이트(400)의 두께는 다수의 표시장치(Dn) 각각의 가장자리 영역(EA) 상부 및 비표시 영역(NDA) 상부에 대응하는 영역보다 다수의 표시장치(Dn) 각각의 중앙 영역(CA)에 대응하는 영역에서 얇게 형성될 수도 있다. 광학 플레이트(400)는 표시장치부(DT)에 대응하여 일체형으로 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 도 13과 같이 각 표시장치(Dn)에 대응하는 광학 플레이트(400)가 다수 연결된 형태로 배치될 수도 있다.
도 14는 도 1의 A-A'를 따라 자른 다른 실시예의 단면도이고, 도 15는 다른 실시예에 따른 제1 표시장치 및 광학 플레이트의 일부를 나타낸 단면도이고, 도 16은 다른 실시예에 따른 광학 플레이트의 일부를 나타낸 사시도이다.
도 14 내지 도 16의 실시예는 광 플레이트에 프리즘 패턴이 구비된 것에서 도 2에 도시된 실시예와 차이가 있다. 도 14 및 도 16에서는 도 2에 도시된 실시예와 중복된 설명은 생략하고 차이점 위주로 설명한다.
도 14를 참조하면, 다른 실시예에서는 이웃하는 제1 표시장치(D1) 및 제2 표시장치(D2)와, 제1 표시장치(D1) 및 제2 표시장치(D2)의 상부에 배치된 광학 플레이트(400_1)를 포함한다.
광학 플레이트(400_1)는 바디부(BP)와, 광 도파로(WP), 프리즘 패턴(PP)을 포함할 수 있다. 바디부(BP)와 광 도파로(WP)는 서로 다른 굴절률을 가질 수 있다. 예시적인 실시예에서 바디부(BP)의 굴절률보다 광 도파로(WP)의 굴절률이 더 클 수 있다. 예를 들어, 바디부(BP)의 굴절률보다 광 도파로(WP)의 굴절률이 0.002 내지 0.2 크게 이루어질 수 있다. 이에 따라, 광 도파로(WP)에 입력된 광(L)은 바디부(BP)와 광 도파로(WP)의 굴절률 차이에 따라 광 도파로(WP) 내에서 전반사하며 진행할 수 있게 된다.
프리즘 패턴(PP)의 굴절률은 광 도파로(WP)의 굴절률과 동일하거나 작을 수 있다. 이에 따라, 광 도파로(WP)에서 출력 되어 프리즘 패턴(PP)에 입력된 광(L)은 효과적으로 굴절되며 외부로 출력될 수 있다. 광 도파로(WP)는 제1 가장자리 영역(EA1) 및 제2 가장자리 영역(EA2)에서 출력되는 광(L)을 제1 비표시 영역(NSA1) 및 제2 비표시 영역(NDA2) 상부로 진행할 수 있게 한다. 즉, 제1 가장자리 영역(EA1) 및 제2 가장자리 영역(EA2)에서 출력되는 광(L)의 일부는 광학 플레이트(400_1)를 그대로 투과하며 제1 가장자리 영역(EA1) 및 제2 가장자리 영역(EA2)에 대응하는 표시 영역(DA) 상부로 출력되고, 일부는 광 도파로(WP)를 따라 전반사하며 제1 비표시 영역(NDA1) 및 제2 비표시 영역(NDA2)으로 상부로 진행될 수 있다. 광 도파로(WP)에서 출력된 광은 광 도파로(WP) 상부에 배치된 프리즘 패턴(PP)을 통과하며 제1 비표시 영역(NDA1) 및 제2 비표시 영역(NDA2) 굴절되며 출력된다. 이에 따라, 사용자가 정면에서 벗어나 측면에서 시청하는 경우에도 타일형 표시장치(TD)의 이미지의 연속성을 확보할 수 있다.
보다 구체적으로 도 15 및 도 16을 참조하면, 다른 실시예에 따른 타일형 표시장치(TD)는 제1 표시장치(D1)와, 제1 표시장치(D1) 상부에 배치된 광학 플레이트(400_1)를 포함하며, 광학 플레이트(400_1)는 바디부(BP)와 다수의 광 도파로(WP) 및 광학 플레이트(400_1)의 제1 면(S1)에 형성된 프리즘 패턴(PP)을 포함한다.
프리즘 패턴(PP)은 제1 표시장치(D1)의 제1 비표시 영역(NDA1) 상부에 배치될 수 있다. 즉, 제1 표시장치(D1)의 제1 비표시 영역(NDA1) 상부에는 제1 내지 4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4)의 제1 내지 제4 출력단(OT1, OT2, OT3, OT4)과 다수의 프리즘 패턴(PP)이 배치될 수 있다.
예시적인 실시예에서의 프리즘 패턴(PP)은 광학 플레이트(400_1)의 제1 면(S1)과 접촉하는 하면(E3)과, 하면(E3)과 연결된 제1 경사면(E1)과 제2 경사면(E2)을 포함할 수 있다. 제1 경사면(E1)은 제1 표시장치(D1)의 제1 표시 영역(DA1)에 가까운 경사면이고, 제2 경사면(E2)은 제1 표시장치(D1)의 제1 비표시 영역(NDA1)에 가까운 경사면일 수 있다. 다른 실시예의 프리즘 패턴(PP)은 하면과, 수직면 및 경사면으로 이루어질 수도 있으며, 수직면은 제1 표시장치(D1)의 제1 표시 영역(DA1)에 가까운 면이고, 경사면은 제1 표시장치(D1)의 제1 비표시 영역(NDA1)에 가까운 경사면일 수 있다.
다수의 프리즘 패턴(PP) 각각은 제 1 내지 제 4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4) 각각의 제1 내지 제4 출력단(OT1, OT2, OT3, OT4)으로부터 입력된 광을 제1 비표시 영역(NDA1) 상부로 굴절시키기 위하여, 하면(E3)과 제1 경사면(E1)이 이루는 제1 예각(θ1)보다, 하면(E3)과 제2 경사면(E2)이 이루는 제2 예각(θ2)이 더 작을 수 있다. 다수의 프리즘 패턴(PP) 각각의 하면(E3)과 제2 경사면(E2)이 이루는 제2 예각(θ2)은 모두 동일할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 광 도파로(WP1)에서 제4 광 도파로(WP4)로 갈수록 하면(E3)과 제2 경사면(E2)이 이루는 제2 예각(θ2)이 증가할 수도 있으며, 제1 광 도파로(WP1)에서 제4 광 도파로(WP4)로 갈수록 하면(E3)과 제2 경사면(E2)이 이루는 제2 예각(θ2)이 감소할 수도 있으며, 제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4) 중 일부는 동일한 제2 예각(θ2)을 갖고 나머지는 다른 제2 예각(θ2)을 가질 수도 있다.
예시적인 실시예에서 프리즘 패턴(PP)의 하면(E3)의 길이는 광 도파로(WP)의 출력단(OT)의 폭(W2)과 동일하거나 이보다 클 수 있다. 예를 들어, 프리즘 패턴(PP)의 하면(E3)의 길이는 50um 내지 200um일 수 있고, 광 도파로(WP)의 출력단(OT)의 폭(W2)은 10um 내지 50um일 수 있다. 프리즘 패턴(PP)의 높이는 50um 내지 200um일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예시적인 실시예에서는 다수의 프리즘 패턴(PP)이 동일한 크기를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다수의 프리즘 패턴(PP)은 서로 다른 크기를 가질 수도 있다. 예를 들어, 제1 광 도파로(WP1)에서 제4 광 도파로(WP4)로 갈수록 크기가 증가할 수도 있고, 제1 광 도파로(WP1)에서 제4 광 도파로(WP4)로 갈수록 크기가 감소할 수도 있다. 예시적인 실시예에서는 다수의 프리즘 패턴(PP)이 서로 연결되며 배치될 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며, 다수의 프리즘 패턴(PP) 각각은 서로 이격되어 배치될 수도 있다.
광학 플레이트(400_1)의 제1 변곡영역(CNPA1)이 제1, 제3 면(S1, S3) 방향으로 볼록한 곡선영역으로 이루어져 제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4)의 제1 내지 제4 입력단(IT1, IT2, IT3, IT4)의 입사각(θin)은 증가되고, 제1 표시장치(D1)에서 출력되는 광(L)은 제1 내지 제4 입력단(IT1, IT2, IT3, IT4)에 효과적으로 입력된다. 제1 내지 제4 출력단(OT1, OT2, OT3, OT4)에서의 출사각(θout1)이 작은 경우 제1 내지 제4 출력단(OT1, OT2, OT3, OT4)을 통하여 광(L)이 효과적으로 출력되지 못하고, 광학 플레이트(400_1) 내부로 반사되나 광학 플레이트(400_1)의 제2 변곡영역(CNPA2)이 제2, 제4 면(S2, S4) 방향으로 볼록한 곡선영역으로 이루어져 제1 내지 제4 출력단(OT1, OT2, OT3, OT4)에서의 출사각(θout1)은 증가되고, 제1 내지 제4 출력단(OT1, OT2, OT3, OT4)을 통하여 광(L)이 효과적으로 출력된다. 그리고, 제1 내지 제4 출력단(OT1, OT2, OT3, OT4)을 통하여 출력된 광(L)은 제1 내지 제4 출력단(OT1, OT2, OT3, OT4) 상부에 배치된 다수의 프리즘 패턴(PP)이 통하여 출사각(θout2)이 감소되어 제1 비표시 영역(NDA1) 상부로 광(L')이 굴절되어 출력된다. 이에 따라, 사용자가 정면에서 벗어나 측면에서 시청하는 경우에도 타일형 표시장치(TD)의 이미지의 연속성을 확보할 수 있다.
도 17은 다른 실시예에 따른 제1 표시장치 및 광학 플레이트의 일부를 나타낸 단면도이며, 도 18은 다른 실시예에 따른 제1 표시장치 및 광학 플레이트의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 17 및 도 18의 실시예는 광 플레이트(400_1)에 포함된 광 도파로(WP)의 형상에서 있어서 도 15에 도시된 실시예와 차이가 있다. 도 17 및 도 18에서는 도 15에 도시된 실시예와 중복된 설명은 생략하고 차이점 위주로 설명한다.
도 17 참조하면, 다른 실시예에 따른 타일형 표시장치(TD)의 제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4) 각각은 변곡점(point of inflection)을 가질 수 있다. 다른 실시예에서 제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4) 각각은 하나의 변곡점(CNP)을 포함할 수 있다. 변곡영역(CNPA)은 광학 플레이트(400_1)의 제2, 제4 면(S2, S4) 방향으로 볼록한 곡선 영역일 수 있다. 변곡영역(CNPA)이 제2, 제4 면(S2, S4) 방향으로 볼록한 곡선영역으로 이루어짐으로써, 제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4)의 제1 내지 제4 출력단(OT1, OT2, OT3, OT4)으로 광(L')이 출력되는 출사각(θout1)이 더욱 증가하여 제1 내지 제4 출력단(OT1, OT2, OT3, OT4)을 통하여 광(L)이 더욱 효과적으로 출력될 수 있으며, 제1 내지 제4 출력단(OT1, OT2, OT3, OT4) 상부에 배치된 다수의 프리즘 패턴(PP)을 통과하며 출사각(θout2)이 감소되어 제1 비표시 영역(NDA1) 상부로 광(L')이 굴절되어 출력된다. 이에 따라, 사용자가 정면에서 벗어나 측면에서 시청하는 경우에도 타일형 표시장치(TD)의 이미지의 연속성을 확보할 수 있다.
도 18을 참조하면, 다른 실시예에 따른 타일형 표시장치(TD)의 제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4) 각각은 변곡점(point of inflection)없이 직선 형태로 이루어질 수 있다. 제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4)는 제1 가장자리 영역(EA1) 상에 배치된 제1 내지 제 4 입력단(IT1, IT2, IT3, IT4)과 제1 비표시 영역(NDA1) 상부에 배치된 제1 내지 제 4 출력단(OT1, OT2, OT3, OT4)을 각각 연결하는 직선 형태를 가짐으로써, 제1 내지 제4 입력단(IT1, IT2, IT3, IT4)으로 입력된 광(L)을 제1 내지 제4 광 도파로(WP1, WP2, WP3, WP4) 내부에서 효과적으로 전반사 시킬 수 있게 되어, 제1 내지 제4 출력단(OT1, OT2, OT3, OT4) 각각으로 광(L)을 효과적으로 출력할 수 있다. 제1 내지 제4 출력단(OT1, OT2, OT3, OT4) 각각으로 출력된 광(L)은 제1 내지 제4 출력단(OT1, OT2, OT3, OT4) 상부에 배치된 다수의 프리즘 패턴(PP)을 통과하면서 제1 비표시 영역(NDA1) 상부로 광(L')이 굴절되어 출력된다. 이에 따라, 사용자가 정면에서 벗어나 측면에서 시청하는 경우에도 타일형 표시장치(TD)의 이미지의 연속성을 확보할 수 있다.
도 19는 실시예에 따른 광 도파로의 일부를 나타낸 단면도이며, 도 20은 다른 실시예에 따른 광 도파로의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 19를 참조하면, 예시적인 실시예의 광 도파로(WP)의 출력단(OT)은 광학 플레이트(400_1)의 제1 면(S1)에 노출될 수 있다. 예를 들어, 광 도파로(WP)의 출력단(OT)은 광학 플레이트(400_1)의 제1 면(S1)과 동일 선상에 배치되어 프리즘 패턴(PP)과 접촉할 수 있다. 이와 같이 광 도파로(WP)의 출력단(OT)이 광 도파로(WP)의 굴절률과 동일하거나 작은 굴절률을 갖는 프리즘 패턴(PP)과 직접 접촉함으로써 출력단(OT)과 프리즘 패턴(PP) 사이에서 누설되는 광을 최소화 시킬 수 있게 된다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 도 20에 도시된 바와 같이, 광 도파로(WP)의 출력단(OT)은 광학 플레이트(400_1)의 제1 면(S1)내에 매립된 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 광 도파로(WP)의 출력단(OT)은 광학 플레이트(400_1)의 제1 면(S1)보다 낮은 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 광학 플레이트(400_1)의 제1 면(S1)보다 광 도파로(WP)의 출력단(OT)은 0.01mm 내지 2mm 낮은 위치에 배치될 수 있다. 광 도파로(WP)의 출력단(OT) 상부는 광학 플레이트(400_1)의 바디부(BP)로 채워져 광학 플레이트(400_1)의 제1 면(S1)이 평탄하게 이루어지고 그 상부에 프리즘 패턴(PP)이 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 광 도파로(WP)의 출력단(OT)의 상부가 개구된 형태로 이루어져 광학 플레이트(400_1)의 제1 면(S1)은 광 도파로(WP)의 출력단(OT)에 대응하여 홈이 형성된 구조일 수 있으며, 광학 플레이트(400_1)의 제1 면(S1) 상에 프리즘 패턴(PP)이 배치되어 광 도파로(WP)의 출력단(OT)과 프리즘 패턴(PP) 사이에는 공극이 배치될 수도 있다. 예시적인 다른 실시예에서는 프리즘 패턴(PP)의 하면(도 15의 'E3')에 돌출부가 배치되어 광학 플레이트(400_1)의 제1 면(S1)에 배치된 홈에 결합되는 구조일 수 있다. 예시적인 또 다른 실시예에서는 광학 플레이트(400_1)의 제1 면(S1)에 배치된 홈에 비드 등을 포함하는 확산 패턴이 배치되어 광 도파로(WP)의 출력단(OT)에서 출력되는 광을 확산시킬 수도 있다.
이하, 상술한 표시장치의 제조 방법에 대해 설명한다.
도 21 내지 도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 타일형 표시장치의 광학 플레이트를 제조하는 방법을 나타낸 단면도들이다. 도 4와 실질적으로 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호로 나타내고 자세한 설명을 생략한다.
도 21을 참조하면, 바디부(BP)에 레이저 장치(LS)를 이용하여 초단파 레이저 빔을 조사하여 광 도파로가 형성될 영역을 멜팅(Melting)하여 멜팅부(WPM)를 형성한다. 예시적인 실시예에서 초단파 레이저 빔은 펨토초(Femto Second, FS)(10-15초) 펄스를 가질 수 있다. 또한, 레이저 빔의 펄스폭은 약 20 펨토초 내지 약 600펨토초일 수 있고, 펄스율은 약 10㎐ 내지 약 200㎒일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
펨토초 레이저 빔은 고밀도 에너지를 가지고 초점 심도(depth of focus)가 적고 유리 재질의 기판 안에 원하는 영역을 국부적으로 가공할 수 있으며, 그 주위에는 악영향을 미치지 않으므로, 적어도 하나 이상의 변곡점을 갖는 멜팅부(WPM)를 형성할 수 있게 된다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 바디부(BP)를 이루는 물질, 광 도파로의 형상 등에 따라 다양한 펄스의 레이저 빔을 사용할 수 있다.
멜팅부(WPM)의 형성은 레이저 장치(LS)를 이동시킴으로써 실행될 수 있으며, 레이저 장치(LS)는 약 10㎛/sec 내지 약 10㎝/sec의 속도로 이동하며 바디부(BP)에 레이저를 조사할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 레이저 장치는 고정되고 바디부(BP)가 이동할 수도 있다.
도 22를 참조하면, 멜팅부(WPM)가 형성된 바디부(BP)를 냉각시킨다. 냉각 온도는 -200℃ 내지 0℃ 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이와 같은 멜팅과 냉각은 짧은 시간에 이루어질 수 있다. 예를 들어, 멜팅과 냉각은 2초(sec)이내에 이루어질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 광 도파로(WP)의 길이 및 폭에 따라 멜팅 및 냉각 시간은 다양하게 변형될 수 있다. 멜팅부(WPM)가 냉각되면서 멜팅부(WPM) 내의 보이드(Void) 양이 감소되고, 이에 따라, 멜팅부(WPM)의 밀도가 증가하게 된다.
도 23을 참조하면, 펨토초 레이저를 이용한 멜팅과 멜팅부(WPM)에 대한 냉각 과정을 거치면서 광학 플레이트(400)는 바디부(BP)와, 바디부(BP)보다 높은 밀도를 가지며 제1 변곡점(CNP1)과 제2 변곡점(CNP2)을 갖는 광 도파로(WP)가 형성된다. 즉, 광 도파로(WP)는 바디부(BP)보다 밀도가 높게 형성되므로, 바디부(BP) 보다 높은 굴절률을 갖게 된다. 이에 따라, 광 도파로(WP)의 입력단에 입력된 광은 제1 변곡점(CNP1)과 제2 변곡점(CNP2)을 갖는 광 도파로 내에서 전반사하며 출력단으로 출력될 수 있게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
D1: 제1 표시장치 400: 광학 플레이트
BP: 바디부 WP1: 제1 광 도파로
WP2: 제2 광 도파로 WP3: 제3 광 도파로
WP4: 제4 광 도파로 IT1: 제1 입력단
IT2: 제2 입력단 IT3: 제3 입력단
IT4: 제4 입력단 OT1: 제1 출력단
OT2: 제2 출력단 OT3: 제3 출력단
OT4: 제4 출력단 S1: 제1 면
S2: 제2 면 S3: 제3 면
S4: 제4 면 CNP1: 제1 변곡점
CNP2: 제2 변곡점 CNPA1: 제1 변곡영역
CNPA2: 제2 변곡영역 θin: 입사각
θout: 출사각 SP: 서브 픽셀

Claims (20)

  1. 표시 영역과 비표시 영역을 포함하는 표시패널; 및
    상기 표시패널 상부에 배치되며, 광 도파로와, 상기 광 도파로를 둘러싸는 바디부를 포함하는 광학 플레이트를 포함하고,
    상기 광 도파로는, 상기 표시 영역 상부에 배치되어 상기 표시패널로부터 광을 입력받는 입력단과, 상기 비표시 영역 상부에 배치되어 광을 출력하는 출력단을 포함하는 표시장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 광 도파로는 적어도 하나 이상의 변곡점을 갖는 표시장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 광학 플레이트는, 광이 출력되는 상부면인 제1 면과, 상기 제1 면과 상기 표시패널 사이에 배치된 제2 면과, 상기 제1 면과 상기 제2 면을 연결하는 측면 중 상기 표시 영역 상에 배치된 제3 면 및 상기 비표시 영역 상에 배치된 제4 면을 포함하고, 상기 입력단은 상기 제2 면에 배치되고, 상기 출력단은 상기 제1 면에 배치되는 표시장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 광 도파로는 제1 변곡점과 상기 제1 변곡점 상부의 제2 변곡점을 포함하는 표시장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 광 도파로는, 상기 제1 변곡점에 의하여 상기 제1, 제3 면 방향으로 볼록한 곡선 형태를 갖는 제1 변곡 영역과, 상기 제2 변곡점에 의하여 상기 제2, 제4 면 방향으로 볼록한 곡선 형태를 갖는 제2 변곡 영역을 포함하는 표시장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 바디부와 상기 광 도파로는 유리(Glass) 재질로 이루어진 표시장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 광 도파로의 굴절률은 상기 바디부의 굴절률보다 큰 표시장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 광 도파로의 굴절률과 상기 바디부의 굴절률 차이는 0.002 내지 0.2인 표시장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 출력단 및 상기 입력단의 폭은 10um 내지 50um인 표시장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 광학 플레이트는 상기 비표시 영역에 대응하여 상기 제1 면 상부에 배치된 프리즘 패턴을 더 포함하는 표시장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 프리즘 패턴은, 상기 제1 면과 접촉하는 하면과, 상기 하면과 연결된 제1 경사면 및 제2 경사면을 포함하고, 상기 하면과 상기 제1 경사면이 이루는 제1 예각보다 상기 하면과 상기 제2 경사면이 이루는 제2 예각이 작은 표시장치.
  12. 표시 영역과 비표시 영역을 갖는 다수의 표시장치로 이루어진 표시장치부; 및
    상기 표시장치부 상부에 배치되며, 광 도파로와, 상기 광 도파로를 둘러싸는 바디부를 포함하는 광학 플레이트를 포함하고,
    상기 광 도파로는, 상기 표시 영역 상부에 배치되어 광을 입력받는 입력단과, 상기 비표시 영역 상부에 배치되어 광을 출력하는 출력단을 포함하는 타일형 표시장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 표시 영역은 중앙 영역과 상기 중앙 영역을 둘러싸는 가장자리 영역을 포함하고, 상기 광학 플레이트의 상기 광 도파로는 상기 가장자리 영역 상부 및 상기 비표시 영역 상부에 배치되는 타일형 표시장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 광학 플레이트는 상기 중앙 영역에 대응하여 배치된 개구부를 포함하는 타일형 표시장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 광 도파로는 제1 변곡점과 상기 제1 변곡점 상부의 제2 변곡점을 포함하는 타일형 표시장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 광 도파로는 상기 제1 변곡점에 의하여 상기 제1, 제3 면 방향으로 볼록한 곡선 형태를 갖는 제1 변곡 영역과, 상기 제2 변곡점에 의하여 상기 제2, 제4 면 방향으로 볼록한 곡선 형태를 갖는 제2 변곡 영역을 포함하는 타일형 표시장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 광학 플레이트의 상기 바디부와 상기 광 도파로는 유리(Glass) 재질로 이루어진 타일형 표시장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 광 도파로의 굴절률과 상기 바디부의 굴절률 차이는 0.002 내지 0.2인 타일형 표시장치.
  19. 광학 플레이트의 바디부에 펨토초 레이저 빔을 조사하여 제1 변곡점과 제2 변곡점을 갖는 멜팅부를 형성하는 단계; 및
    상기 광학 플레이트를 냉각하여 상기 멜팅부의 보이드(void)를 감소시켜 광 도파로를 형성하는 단계를 포함하는 표시장치의 제조방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    광학 플레이트의 바디부에 펨토초 레이저 빔을 조사하여 제1 변곡점과 제2 변곡점을 갖는 멜팅부를 형성하는 단계는,
    레이저 장치를 10㎛/sec 내지 10㎝/sec의 속도로 이동하며 상기 바디부(BP)에 상기 레이저 빔을 조사하는 단계를 더 포함하고,
    상기 냉각은 -200℃ 내지 0℃에서 이루어지는 표시장치의 제조방법.

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