KR100777744B1 - 평판 디스플레이 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 외광 반사가 방지된 평판 디스플레이 장치를 위하여, 기판과, 상기 기판의 일면 상에 배치된 다공성층과, 디스플레이 소자들을 구비하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치를 제공한다.
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 도 1의 기판 및 다공성층의 단면을 보여주는 사진이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 기판 3: 디스플레이 소자
5: 다공성층 7: 블랙 매트릭스
본 발명은 평판 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 외광 반사가 방지된 평판 디스플레이 장치에 관한 것이다.
유기 발광 디스플레이 장치 등을 비롯한 평판 디스플레이 장치는 단독으로 사용되거나 다양한 장치와 결합하여 사용될 수 있는데, 예컨대 휴대폰 등과 같은 모바일 기기 등에 장착되어 사용될 수도 있다.
모바일 기기에 평판 디스플레이 장치가 장착되어 사용될 경우, 실외에서 사용 시 햇빛 등과 같은 강한 외광에 의하여 평판 디스플레이 장치에서 구현되는 이미지의 시인성이 저하될 수 있다. 물론 실내에서 사용할 경우에도 실내의 형광등을 비롯한 각종 광에 의해 평판 디스플레이 장치에서 구현되는 이미지의 시인성이 저하될 수 있다. 따라서 이러한 외광에 의한 시인성 저하를 방지하기 위하여 종래에는 평판 디스플레이 장치 전면(全面)에 필름 타입의 편광판을 부착하였다. 이를 통하여 외광이 평판 디스플레이 장치에 입사한 후 반사되는 것을 방지하여, 반사된 외광의 휘도를 낮춤으로써 외광에 의한 시인성 저하를 방지하는 방식이었다.
그러나 이러한 종래의 평판 디스플레이 장치의 경우 전면에 필름 타입의 편광판이 부착되어 있었으며, 이에 따라 평판 디스플레이 장치 내에서 발생되어 외부 로 취출되는 광 또한 그 일부가 이 편광판에 의하여 외부로 취출되지 못한다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 외광 반사가 방지된 평판 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 기판과, 상기 기판의 일면 상에 배치된 다공성층과, 디스플레이 소자들을 구비하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치를 제공한다.
이러한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 디스플레이 소자들은 상기 기판의 타면 상에 배치되는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 디스플레이 소자들 사이에 대응하도록 상기 기판의 일면 상에 배치된 블랙 매트릭스를 더 구비하고, 상기 다공성층은 상기 블랙 매트릭스를 덮도록 구비되는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 디스플레이 소자들은 상기 다공성층의 상기 기판을 향한 면의 반대면 상에 배치되는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 다공성층의 상기 기판을 향한 면의 반대면 상에 배치되며, 상기 디스플레이 소자들 사이에 배치된 블랙 매트릭스를 더 구비하는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 디스플레이 소자들과 상기 다공성층 사이에 버퍼층이 더 구비되는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 다공성층은 상기 기판의 굴절율과 유사한 굴절율을 갖는 물질로 형성된 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 다공성층은 다공성 실리콘 옥사이드층인 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 각 디스플레이 소자는 제1전극과, 상기 제1전극에 대향하는 제2전극과, 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되며 발광층을 포함하는 중간층을 구비하는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 다공성층은 투명한 다공성층이고 상기 기판은 투명 기판이며, 상기 디스플레이 소자들에서 방출된 광은 상기 기판을 통해 외부로 취출되는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 베이스 기판을 더 구비하여 상기 다공성층이 상기 기판과 상기 베이스 기판 사이에 배치되도록 하며, 상기 디스플레이 소자들은 상기 베이스 기판의 상기 기판을 향한 면 상에 배치되는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 기판의 타면에 대향된 베이스 기판을 더 구비하며, 상기 디스플레이 소자들은 상기 베이스 기판의 상기 기판을 향한 면 상에 배치되는 것으로 할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치는 기판(1)과, 이 기판(1)의 일면 상에 배치된 다공성층(3)을 구비한다. 그리고 이 다공성층(3)의 기판(1)을 향한 면의 반대면 상에 디스플레이 소자(5)를 구비한다.
상기와 같은 구조에 있어서, 기판(1)의 다공성층(3)을 향한 면의 반대면을 통해 기판(1)으로 입사한 광은 다공성층(3)에 의해 난반사되어, 다시 기판(1)의 다공성층(3)을 향한 면의 반대면을 통해 외부로 반사되지 않게 된다. 즉, 외광이 기판(1)으로 입사하더라도 다공성층(3)에 의해 난반사되어 외부로 반사되지 않게 된다. 외광이 난반사되면 특정 방향(예컨대 관찰자)으로 반사되는 외광의 세기가 감소하게 된다. 이와 같이 특정 방향으로의 외광 반사를 획기적으로 감소시킴으로써, 디스플레이 장치에 의해 재현된 이미지의 시인성이 획기적으로 높아진다. 한편, 디스플레이 소자(5)에 의해 발생된 광 역시 다공성층(3)을 통과하면서 일부가 난반사될 수도 있는데, 이는 디스플레이 장치의 시야각을 넓히는 효과를 가져온다. 결과적으로 본 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치는 외광의 반사를 감소시켜 디스플레이 소자들에 의해 재현된 이미지의 시인성을 향상시키면서도 시야각을 넓힐 수 있다.
한편, 상기와 같은 다공성층(3)을 기판(1)과 디스플레이 소자들(5) 사이에 개재시킬 시, 디스플레이 소자들(5)에서 생성된 광은 다공성층(3) 및 기판(1)을 통하여 외부로 취출된다. 따라서 다공성층(3)은 투명한 것 외에도 디스플레이 소자 들(5)에서 생성된 광이 다공성층(3)과 기판(1) 사이의 계면에서 반사되지 않도록 하는 특성을 갖는 것이 바람직하다. 이를 위하여 다공성층(3)의 굴절율이 기판(1)의 굴절율과 유사하도록 할 수 있다. 기판(1)으로서 글래스재 기판을 사용할 경우 그 굴절율이 대략 1.5이므로, 다공성층(3)의 재료로서 이와 유사한 굴절율, 즉 대략 1.43 내지 1.55의 굴절율을 갖는 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 물질로는 실리콘 옥사이드 등을 들 수 있다.
상기와 같은 다공성층(3)은 다양한 방법과 물질로 형성될 수 있는데, 예컨대 다음과 같은 방법으로 형성할 수 있다.
계면활성제 또는 블록 공중합체 고분자와 실리카 선구물질을 이용한 템플레이트법을 이용하여 기공 크기가 대략 3nm 내지 50nm인 다공성 실리콘 옥사이드층을 형성할 수 있다. 여기서 선구물질로는 TEOS, 실리카, 티타니아, 알루미나, 지르코니아 등을 이용할 수 있다. 구체적으로는 CTAB(cetyltrimethylammonium bromide) 또는 CTAC(cetyltrimethylammonium chloride)와 같은 계면활성제와 TEOS(tetraethoxysilane) 또는 VTMOS(vinyltrimethoxysilane)와 같은 실리카 선구물질의 혼합 수용액을 제조하고 촉매로서 염산을 첨가한 후 스핀코팅한다. 예컨대 CTAC 10.24g, CTAB 1.46g, TEOS 8.4g, VTMOS 2.08g과 물 21.18g을 섞어 수용액을 제조하고 촉매로서 염산을 7방울 첨가하여 이를 기판 상에 스핀코팅하고, 그 후 180℃에서 24시간 건조하고 500℃에서 8시간 소성하는 과정을 거치게 되면 두께가 대략 100nm 내지 560nm이고 기공율이 30%이며 기공의 크기가 2nm 내지 5nm인 다공성 실리카 막을 제조할 수 있다. 물론 이외에도 실리카 졸을 이용하여 기판(1) 상 에 스핀코팅하고 이를 열처리함으로써 다공성 실리콘 옥사이드층을 형성할 수 있는 등, 다양한 방법을 이용할 수 있음은 물론이다. 도 2는 이와 같은 방법을 이용하여 기판(1) 상에 다공성층(3)을 형성한 것을 보여주는 사진이다.
이와 같이 다공성층(3)을 기판(1) 상에 형성함으로써 기판(1) 외측에서 입사하는 외광이 다공성층(3)에 의해 난반사되도록 하여, 디스플레이 소자들(5)에 의해 재현되는 이미지의 시인성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
한편, 도 1에서는 기판(1)을 중심으로 기판(1)의 일측에 다공성층(3)과 디스플레이 소자들(5)이 배치되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 이와 상이한 배치구조를 가질 수도 있음은 물론이다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치와 같이 기판(1)의 일면 상에 다공성층(3)이 구비되도록 하고, 기판(1)의 타면 상에 디스플레이 소자들(5)이 구비되도록 할 수도 있다. 다공성층(3)은 전술한 바와 같이 제조방법에 따라 수 나노 사이즈의 기공을 갖기에, 다공성층(3)이 평판 디스플레이 장치 외측에 배치되어도 사용자에게는 표면이 거친 느낌을 주지 않을 수 있다. 한편, 외광이 기판(1)을 통과한 후 다공성층에 의해 난반사된다면, 외광의 일부는 다공성층에 도달하기 전 기판(1)에 입사할 시 기판의 면 상에서 반사될 수도 있다. 이 경우 이러한 외광 반사가 평판 디스플레이 장치에 의해 구현되는 이미지의 시인성을 저하시킬 수도 있는 바, 따라서 도 3에 도시된 바와 같이 외광이 기판(1)에 도달하기에 앞서 다공성층(3)에 의해 난반사되도록 함으로써 외광에 의한 시인성 저하를 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치를 개략적 으로 도시하는 단면도이다.
본 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치가 도 1을 참조하여 전술한 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치와 상이한 점은, 디스플레이 소자들(5) 사이에 블랙 매트릭스(7)를 더 구비한다는 것이다. 즉, 기판(1)의 일면 상에 다공성층(3)이 배치되고, 이 다공성층(3)의 기판(1)을 향한 면의 반대면 상에 디스플레이 소자들(5)이 배치되며, 블랙 매트릭스(7)가 이 디스플레이 소자들(5) 사이에 배치된다.
이와 같이 블랙 매트릭스(7)를 구비함으로써, 디스플레이 소자들(5)에 의해 디스플레이 되는 이미지들의 콘트라스트를 더욱 향상시킬 수 있다. 한편, 도 4에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치의 경우 기판(1)과 블랙 매트릭스(7) 사이에 다공성층(3)이 개재된 구조인 바, 결과적으로 블랙 매트릭스(7)의 기판(1) 방향의 면의 거칠기가 증가되도록 표면처리된 효과를 가질 수 있다. 이에 따라 블랙 매트릭스(7)가 배치된 부분에서의 외광 반사가 더욱 줄어드는 효과를 얻을 수 있으며, 결과적으로 평판 디스플레이 장치에 의해 재현되는 이미지의 콘트라스트 및 시인성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
본 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치가 도 3을 참조하여 전술한 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치와 상이한 점은, 블랙 매트릭스(7)를 더 구비한다는 점이다. 즉, 본 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치는 기판(1)의 일면 상에 다공성층(3)이 배치되고, 기판(1)의 타면 상에 디스플레이 소자들(5)이 배치되며, 블랙 매트릭스(7)가 디스플레이 소자들(5) 사이에 대응하도록 기판(1)의 일면 상에 배치되며, 이때 다공성층(3)은 블랙 매트릭스(7)를 덮도록 구비된다.
이와 같은 구조를 취함으로써, 기판(1)의 일면에서 타면 방향으로 입사하는 외광이 기판(1)에 도달하기도 전에 기판(1)의 일면 상에 배치된 다공성층(3)에 의해 난반사되도록 할 수 있으며, 또한 블랙 매트릭스(7)에 의해 디스플레이 소자들(5)이 재현한 이미지의 콘트라스트를 더욱 높일 수 있다. 또한 다공성층(3)이 블랙 매트릭스(7)를 덮도록 함으로써, 블랙 매트릭스(7)의 다공성층(3) 방향의 면이 그 거칠기가 증가하도록 표면처리된 효과를 얻을 수도 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 본 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치가 도 1을 참조하여 설명한 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치와 상이한 점은, 버퍼층(9)을 더 구비한다는 것이다. 다공성층(3)은 그 표면의 거칠기가 클 수도 있다. 따라서 다공성층(3) 상에 디스플레이 소자들(5)을 형성할 시, 다공성층(3)의 표면 거칠기가 크기 때문에 다공성층(3) 상에 전극과 같은 디스플레이 소자들(5)의 구성요소를 형성할 시 불량이 발생할 수도 있다. 이를 방지하기 위하여, 도 6에 도시된 바와 같이 필요에 따라 다공성층(3) 상에 버퍼층(9)을 형성하고, 이 버퍼층(9) 상에 디스플레이 소자들(5)을 형성할 수도 있다. 이러한 버퍼층(9)은 실리콘 옥사이드 또는 실리콘 나이트라이드 등의 물질을 이용하여 형성할 수 있다.
한편 도 1 내지 도 6에서는 기판(1) 상에 디스플레이 소자들(5)이 배치되도록 하고 디스플레이 소자들(5)에서 발생된 광이 기판(1)을 통해 외부로 취출되는 소위 배면발광형에 대해 도시되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이 베이스 기판(11)을 더 구비하여 다공성층(3)이 기판(1)의 일면 상에 위치하되 기판(1)과 베이스 기판(11) 사이에 위치하도록 하고, 디스플레이 소자들(5)이 베이스 기판(11)의 기판(1)을 향한 면 상에 배치되도록 하여, 디스플레이 소자들(5)에서 발생된 광이 베이스 기판(11)이 아니라 기판(1)을 통해 외부로 취출되도록 하는 소위 전면발광형에 적용될 수도 있음은 물론이다. 또한, 도 8에 도시된 것과 같이 베이스 기판(11)을 더 구비하되 이 베이스 기판(11)이 기판(1)의 타면에 대향되도록 함으로써 다공성층(3)이 기판(1)과 베이스 기판(11)을 갖는 디스플레이 패널 외측에 위치하도록 하고, 베이스 기판(11)의 기판(1)을 향한 면 상에 디스플레이 소자들(5)이 배치되도록 하는 전면발광형 구조를 취할 수도 있다. 물론, 전술한 실시예들에 있어서의 블랙 매트릭스를 도 7 및 도 8의 전면발광형에 적용할 수도 있다.
상기와 같은 디스플레이 장치에 구비되는 디스플레이 소자로는 다양한 디스플레이 소자들을 이용할 수 있는데, 특히 디스플레이 소자로서 유기 발광 소자가 구비될 경우 본 발명은 더욱 유용하다.
유기 발광 소자는 제1전극과, 제1전극에 대향하는 제2전극과, 이 제1전극과 제2전극 사이에 개재되며 발광층을 포함하는 중간층을 구비한다. 복수개의 유기 발광 소자들의 제1전극들은 상호 분리되도록 패터닝되어 각각 대응하는 박막 트랜지스터에 전기적으로 연결되며, 제2전극들은 복수개의 유기 발광 소자들에 있어서 일체로 구비된다. 즉, 복수개의 유기 발광 소자들의 제2전극들은 기판의 디스플레이 부의 전면(全面)에 대응하도록 일체로 구비된다. 따라서 기판 외측에서 입사한 외광은 이러한 기판의 전면에 걸쳐 일체로 구비된 유기 발광 소자들의 제2전극에 의해 반사되어, 유기 발광 소자들에 의해 재현된 이미지의 시인성을 저하시킨다는 문제점이 있었다. 따라서 전술한 바와 같은 다양한 구조의 다공성층 또는 다공성층과 블랙 매트릭스를 구비함으로써, 디스플레이 소자로서 유기 발광 소자를 구비한 유기 발광 디스플레이 장치에서 특히 획기적인 효과를 얻을 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 평판 디스플레이 장치에 따르면, 외광 반사가 방지되어 시인성이 획기적으로 향상된 평판 디스플레이 장치를 구현할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
Claims (12)
- 기판;상기 기판의 일면 상에 배치된 다공성층; 및상기 기판의 타면 상에 배치된 디스플레이 소자들;을 구비하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서,상기 디스플레이 소자들 사이에 대응하도록 상기 기판의 일면 상에 배치된 블랙 매트릭스를 더 구비하고, 상기 다공성층은 상기 블랙 매트릭스를 덮도록 구비되는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
- 삭제
- 기판;상기 기판의 일면 상에 배치된 다공성층;상기 다공성층의 상기 기판을 향한 면의 반대면 상에 배치되는 디스플레이 소자들; 및상기 다공성층의 상기 기판을 향한 면의 반대면 상에 배치되며, 상기 디스플레이 소자들 사이에 배치된 블랙 매트릭스;를 구비하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
- 제5항에 있어서,상기 디스플레이 소자들과 상기 다공성층 사이에 버퍼층이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
- 기판;상기 기판의 굴절율과 유사한 굴절율을 갖는 물질로 형성되며, 상기 기판의 일면 상에 배치된 다공성층; 및디스플레이 소자들;을 구비하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
- 제1항, 제3항, 제5항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서,상기 다공성층은 다공성 실리콘 옥사이드층인 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
- 제1항, 제3항, 제5항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서,상기 각 디스플레이 소자는 제1전극과, 상기 제1전극에 대향하는 제2전극과, 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되며 발광층을 포함하는 중간층을 구비하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
- 제1항, 제3항, 제5항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서,상기 다공성층은 투명한 다공성층이고 상기 기판은 투명 기판이며, 상기 디스플레이 소자들에서 방출된 광은 상기 기판을 통해 외부로 취출되는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
- 제1항, 제3항, 제5항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서,베이스 기판을 더 구비하여 상기 다공성층이 상기 기판과 상기 베이스 기판 사이에 배치되도록 하며,상기 디스플레이 소자들은 상기 베이스 기판의 상기 기판을 향한 면 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
- 기판;상기 기판의 일면 상에 배치된 다공성층;상기 기판의 타면에 대향된 베이스 기판; 및상기 베이스 기판의 상기 기판을 향한 면 상에 배치된 디스플레이 소자들;을 구비하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
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