KR100970693B1 - 조명 또는 영상-디스플레이 패널 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광배출요소가 구비된 EL(electroluminescent: 전기발광) 패널에 관한 것이다. 본 발명에 따라, 각각의 광학적 광배출요소(20, 30)는: 입력 경계면(21, 31)으로서, 셀의 방출면 또는 패널의 기판의 방출면에 광학적으로 결합되어 상기 셀에 의해 방출된 광선을 포착하는 입력 경계면(21, 31)과; 출력 경계면(23, 33)으로서, 셀에서 방출된 광선이 통과하기에 적합한 형태를 가진 출력 경계면(23, 33); 및 선택적으로 반사면(32)으로서, 상기 출력 경계면과의 입사각을 감소시키도록 상기 광선의 경로를 수정하는 반사면(32)을 포함한다. 이런 방식으로 패널의 광 배출 효율은 크게 개선된다.
Description
본 발명은, 유기 발광 셀(또는 OLED)들의 1-차원 또는 2-차원 매트릭스를 포함하는 조명 패널 또는 영상-디스플레이 패널로서, 이들 셀에 의해 방출된 광을 배출하기 더 쉽도록 하는 수단이 구비된, 즉 그 발광 효율이 크게 개선된, 조명 패널 또는 영상-디스플레이 패널에 관한 것이다.
이러한 패널은 일반적으로, 셀에 전원공급하는 목적의, 하나는 애노드 어레이이고 다른 하나는 캐소드 어레이인 2개의 전극 어레이 사이에 삽입된, 얇은 유기 EL(electroluminescent: 전기발광) 층을 지지하는 기판을 포함한다. 각 셀은 하나의 애노드와 하나의 캐소드 사이의 중첩 영역 내에 위치된다. 수동-매트릭스 패널의 경우, 각 어레이는 일반적으로 평행한 일정한 폭의 띠(band)의 형태로 된 전극들로 형성된다. 애노드 어레이의 전극들은 일반적으로 캐소드 어레이의 전극들에 대해 수직하다. 다색 패널, 특히 3색 패널에 있어서, 얇은 유기EL층은 일반적으로 교호하는 서로 다른 방출 색깔의 띠들로 분할된다.
능동-매트릭스 패널의 경우, 기판은 셀을 구동하는 전자 부품을 포함하며, 수동-매트릭스 패널의 경우, 기판은 일반적으로 유리 또는 플라스틱으로 만들어진 다. 기판의 두께는 일반적으로 300㎛와 1500㎛ 사이, 즉 셀의 두께보다 500배 내지 100배 더 크다. 셀 또는 픽셀의 크기 또는 직경은 일반적으로 100㎛와 300㎛ 사이, 즉 기판의 두께보다 1배 내지 15배 더 작다. 기판과 EL층 사이에 삽입된 전극층은 일반적으로 "하부층"이라 불리우는데, 이는 종래의 제조 공정에 있어서, 이 전극층은 EL층 이전에 부착되기 때문이다. 다른 전극층, 즉 EL층 이후에 부착되는 전극층은 "상부층"이라 불리운다. 일반적으로 상부 전극층의 띠들은 EL층의 띠들에 평행하고 그 위에서 중앙에 위치하며 EL층의 띠들을 적어도 부분적으로 덮는다.
경우에 따라, 패널에 의해 방출된 광은, 디스플레이될 영상이 관찰자에게 도달되도록 하기 위하여 기판을 통과하여야만 하거나{"후-방출(back-emitting)" 패널의 경우}, 또는 관찰자에게 도달되도록 하기 위하여 기판을 통과할 필요가 없다{"상-방출(top-emitting)" 패널의 경우}.
일반적으로, 패널에 의해 방출된 광은, 관찰자 방향으로 공기에 진입하는 패널 출사면을 통해 출사하기 전에, 전극층 중 하나 즉 하부층(후-방출 패널의 경우) 혹은 상부층(상-방출 패널의 경우) 중 어느 하나를 통과하여야만 한다. 이 경우 다른 하나의 층은, 관찰자 방향에 대해 반대 방향으로 방출되는 셀로부터의 광을 회수하여 이를 패널의 출사면을 통해 패널 바깥 방향으로 그 방향을 바꾸기 위하여, 일반적으로 반사형이다.
따라서 전극층 중 하나는 일반적으로 애노드로서 사용되도록 예컨대 ITO에 기초로 만들어져 투명하며, 이 경우 다른 하나는 흡수형 또는 심지어 반사형인 금속으로 만들어지는 것이 바람직하다.
EL 방출층과 공기 사이의 큰 굴절율 차이는 광 배출 레벨을 크게 제한한다. 이는 굴절 임계각(또는 전반사각)보다 큰 입사각으로 방출층과 공기 사이의 경계에 도달하는 어떠한 광선도 패널 안으로 전반사되어 일반적으로 손실되기 때문이다.
이러한 손실을 제한하기 위하여, 문서 US 2002-0118271 및 JP11-354271과 대응하는 문서 JP10-223367, WO 01/33598에서는, 광 배출에 사용되는 렌즈 어레이, 즉
- 셀마다 하나의 구형 렌즈 또는 셀들로 된 행마다 하나의 원통형 렌즈 중 어느 하나;
- 또는 셀마다 다수의 마이크로렌즈들을 OLED-타입 패널의 출사면 상에 부착하는 방법에 대해 교시한다.
상기 문서들에 기술된 광 배출 시스템은 셀의 출구에서의 광의 굴절율에 기초되어 있으며, 더 구체적으로는 패널의 출사면 형태, 즉 셀에서 방사되는 광선들이 굴절 임계각보다 더 작은 입사각으로 이 출사면에 도착함으로써 이 출사면을 통과할 수 있도록 하는 적절한 곡면을 가지는 출사면 형태에 기초되어 있다.
US 6 091 384 및 US 6 229 160 과 같은 다른 문서에서는 LED 또는 OLED 타입의 EL 패널에 응용되는 광 배출 시스템을 제안한다.
본 발명의 목적은 특히, 셀로부터 방사되는 광선의 굴절이 아니라 본질적으로 반사에 기초되는 다른 배출 방식을 제안하려는 것이다.
본 발명은, 적어도 행(row)으로 그룹지어져 기판 상에 적층되어 있는 유기 EL 셀들의 1-차원 또는 2-차원 매트릭스를 포함하는 조명 패널 또는 영상-디스플레이 패널에 있어서, 각각의 셀 또는 셀 그룹에 대해, 하나의 광학적 광배출요소를 포함하며, 상기 광배출요소 자체는:
- 입사 경계면으로서, 상기 셀 또는 셀들에 의해 방출된 광선을 포착하도록 상기 셀 또는 상기 그룹의 셀들의 방출면과 또는 기판의 방출면과 광학적으로 결합된 입사 경계면과;
- 출사 경계면으로서, 상기 출사 경계면의 형태는 상기 입사 경계면으로부터 방사되는 광선이 이 출사 경계면에서의 굴절 임계각보다 더 작은 입사각으로 상기 출사 경계면에 충돌하여 상기 출사 경계면을 통과할 수 있도록 하는 적절한 곡률을 가지는, 출사 경계면; 및
- 선택적으로, 중간 반사면으로서, 상기 중간 반사면에 충돌하는 상기 입사 경계면으로부터 방사하는 광이 상기 출사 경계면에서 굴절 임계각보다 더 작은 입사각을 가지도록 상기 출사 경계면을 향하여 보내지도록 하는 적절한 곡률을 가지는 중간 반사면을
포함하는 것을 특징으로 하는, 조명 패널 또는 영상-디스플레이 패널에 관한 것이다.
요약하면, 패널의 각 광학적 광배출요소는:
- 셀들의 방출면 또는 패널의 기판의 방출면과 광학적으로 결합되어 이들 셀들에 의해 방출된 광선을 포착하도록 하는 입사 경계면과;
- 셀들에 의해 방출된 광선들이 통과하도록 하는 적절한 형태의 출사 경계 면; 및
- 선택적으로, 이 출사 경계면에서의 입사각을 감소시키도록 이들 광선의 경로를 수정하는 반사면을 포함한다.
셀들의 2-차원 매트릭스의 경우, 이 셀들은 또한 열(column)로 그룹지어진다. 따라서, 열마다 하나의 광학적 배출요소가 존재할 수 있다.
바람직하게, 셀들과의 광학적 결합 또는 기판과의 광학적 결합은 광학적 요소 물질의 굴절율(refractive index)과 거의 동등한 굴절율을 가지는 접착층에 의해 제공된다.
광학적 배출요소의 물질은 투명하다. 이것은 예컨대 굴절율 1.52의 통상적인 소다 석회 유리, 굴절율 1.49의 폴리메틸 메타크릴레이트, 또는 굴절율 1.57의 폴리에틸렌 글리콜 테레프탈레이트 중에서 선택된다. 이 물질이 공기의 굴절율보다 더 높고 EL층의 굴절율에 더 가까운 굴절율을 가지기 때문에, 패널의 셀에서 방출된 광선은, 배출요소의 입사 경계면을 통과한 후에는, 동일한 형태이지만 공기와의 경계면을 통과한 후에 놓여질 입체각(solid angle)보다 더 큰 입체각 안에 놓여지며, 이는 이 광학적 요소가, 셀에서 방출된 방사 중 광학적 요소가 없는 상태에서 이들 셀을 통해 직접 공기에 도달할 것보다 더 많은 부분을 포착한다는 것을 의미한다. 따라서 본 광학적 요소는 광 배출의 레벨을 크게 증가시킨다.
본 발명에 따라, 광학적 요소는 특히 입사 경계면을 통과한 광선 중 거의 모두가
- 특히 이 출사 경계면이 평평하고 기판의 표면에 대해 평행한 경우, 출사 경계면에서의 굴절 임계각보다 더 작은 입사각을 가지도록, 특히 반사에 의해, 이들 광선의 배향이 수정되는 것에 의해서;
- 또는, 이 출사 경계면에서 이들 광선의 입사각이 이 출사 경계면에서의 굴절 임계각보다 더 작게 되도록, 특히 볼록 형태를 제공함으로써, 출사 경계면의 형태를 적응시키는 것에 의해서;
- 또는, 이들 수단을 둘 모두 동시에 사용하는 것에 의해서, 출사 경계면을 통해 나가도록 설계된다.
이들 수단의 사용이 함축하는 것은, 각각의 광학적 배출요소에 있어서, 그 출사 경계면의 면적이 그 입사 경계면의 면적보다 더 크다는 것이다. 이러한 배열은, 특히 능동-매트릭스 패널의 경우에 여러 셀 또는 픽셀의 방출 영역들의 가장자리들 사이의 거리가 증가될 수 있도록 허용하며, 이는 특히 유리하다. 이 주제는 나중에 전개될 것이다.
바람직하게, 각각의 배출요소에 있어서, 반사면이 없는 경우거나 또는 적절한 경우 상기 반사면이 있는 경우에, 출사 경계면은 평평한 표면 요소를 가지지 않는다. 이는 평평하지 않은 곡면이 가장 높은 레벨의 광 배출을 얻기에 가장 적합하기 때문이다. 따라서, 배출요소가 반사면을 가지는 경우, 본 발명은 아래에 주어진 예들의 대부분에 따라, 출사 경계면이 평평한 경우에까지 확장한다.
배출요소의 첫번째 실시예 종류에 있어서, 상기 배출요소는 볼록 마이크로렌즈 어레이를 형성한다.
출사 경계면의 볼록 렌즈의 형태는, 입사 경계면에서 오는 광선이 이 출사 경계면이 평평하고 패널의 기판에 평행한 경우보다 이 출사 경계면에 대해 더 작은 입사각을 만들도록 하는데 특히 매우 적합하다. 공기와의 경계면에서의 입사각을 감소시킴으로서, 광 배출 레벨이 매우 크게 증가된다.
각 마이크로렌즈의 면적은 패널의 한 발광 영역 또는 한 픽셀의 면적보다 더 크다.
셀마다 하나의 마이크로렌즈가 존재할 수 있는데, 이 경우 각 마이크로렌즈는 2개의 대칭면을 가지며, 이들의 교차라인은 해당 셀에 대해 중심에 위치하는 것이 바람직하며, 또는 셀 행마다 또는 셀 열마다 하나의 마이크로렌즈가 존재할 수 있는데, 이 경우 각 마이크로렌즈는 셀 행 또는 셀 열에 대해 중심에 위치하는 것이 바람직한 하나의 대칭면을 가진다.
본 발명의 주제는 아래의 청구범위에서 한정된 바와 같은 발광 패널 또는 영상-디스플레이 패널로서, 배출요소는 반사면을 가진다. 이 반사면은 배출요소의 입사 경계면을 통과한 어떠한 광선이라도 이 요소의 출사 경계면을 통해 배출요소에서 나오도록 하는 적절한 형태를 가진다.
각각의 광학적 배출요소의 출사 경계면의 형태는 평면이거나 곡면일 수 있다. 이 형태는 적절한 곡률을 가지는데, 이에 따라 입사 경계면으로부터 방사하는 광선이 직접 또는 반사면 상에서의 한번 이상의 반사를 통해 이 출사 경계면에서의 굴절 임계각보다 더 작은 입사각으로 이 출사 경계면에 충돌하여 출사 경계면을 통과할 수 있다.
이러한 배출요소의 두번째 실시예 종류에 따라, 배출요소는 반사면을 가지 며, 이 반사면은 바람직하게 배출요소의 입사 경계면을 통해 통과한 어떠한 광선도 출사 경계면을 통해 배출요소로부터 나가도록 하는 적절한 형태를 가진다. 이러한 조건은 W.T.Welford & R. Winston에 의한 "High Collection Nonimaging Optics"라는 명칭의 논문(Academic Press, Inc. 1989, p.54)에서 특히 제4장, 제2절을 참조하면, "에지-광선(edge-ray)" 원리라고 표현된다. 바람직하게, 반사면은 적어도 하나의 대칭면을 가지며 이 대칭면에 수직한 평면과 이 대칭면의 2개의 교차 라인 각각은 상기 논문의 제4장 제3절에서 특히 도4.3에서 예시된 바와 같이 포물선의 일부를 형성하는데, 본 발명과는 달리, 여기서는 이러한 대칭면이 콘센트레이터(concentrator)로서 사용된다. 상기 논문에서 기술된 콘센트레이터의 입사면은 본 발명에 따라 배출요소의 출사 경계면이 되고, 상기 콘센트레이터의 출사면은 입사 경계면이 된다. 상기 논문의 제4장 제5절에 예시된 바와 같이, 2개의 교차 라인 각각은 일련의 포물선 부분을 형성한다. 바람직하게, 각 교차 라인의 포물선의 축과 초점의 위치 및 또한 배출요소의 두께 L은, 상기 본문의 제4장 제3절, 특히 p.56-57에 나타나있는 조건들을 만족시키도록, 즉 "에지-광선" 원리를 만족시키도록 선택된다. 다시 말해서, 2개의 교차 라인 각각은 상기 논문에서 정의된 바와 같은 CPC(Compound Parabolic Concentrator: 복합 포물 콘센트레이터)라고 불리우는 것에 따라 반사면을 한정하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라 배출요소가 반사에 의해 동작하는 덕분에, 셀에서 방출된 광의 매우 높은 비율이 배출되는 것이 가능하며 매우 높은 발광 효율을 가진 패널이 얻어진다.
상기에 언급된 2개의 교차 라인이 동일한 축을 가질 원뿔 형태 또는 포물면 형태와 같은, 반사면의 다른 형태들도 본 발명을 벗어나지 않고 사용될 수 있다.
따라서, 반사면은 반사기를 형성한다. 셀마다 하나의 반사기가 있을 수 있는데, 이 경우 각 반사기는 일반적으로 수직한 2개의 대칭면을 가지는게 바람직하고, 이들의 교차라인은 하나의 셀의 중심을 지난다. 셀 행 또는 셀 열마다 하나의 반사기가 존재할 수 있으며, 이 경우 각 반사기는 하나의 행 또는 하나의 열에 중심을 둔 하나의 단일 대칭면을 가진다.
본 발명은 또한 각 배출요소가 렌즈-형태의 출사 경계면과 반사면을 둘 모두 가지는 경우에도 적용된다. 이 경우 이 반사면은 위에서 기술된 CPC 타입이며, 이러한 요소의 예는 위에 언급된 논문의 제5장 제8절에 기술되어 있다.
일 변형예에서, 배출요소는 또한 광을 콜리메이팅하는데도 사용된다. 이때, 각각의 배출요소에 잇어서, 출사 경계면 및/또는 적절한 경우 반사면은 출사 경계면을 나가는 광선이 2π 스테라디안보다 엄격하게 작은 입체각 내에 놓이도록 하는 적절한 형태를 가진다. 이때 출구 경계면의 형태 및/또는 반사면의 형태는, 패널에서 방출된 광선이 디스플레이될 영상의 관찰자들을 위해 특히 의도된 제한된 공간 영역의 방향으로 구속되게 하기에 유리하게 적합하다. 따라서 패널의 효율은 추가 비용없이 상당히 개선된다.
바람직하게, 패널의 광학적 배출요소는 배출층을 형성하는 하나의 단일 부품을 이룬다.
이 경우 이 부품은 모든 렌즈들 또는 포물 반사기들 또는 다른 광배출요소들 을 하나로 합친다. 이러한 배열은 배출요소의 제조 및 패널 상의 조립의 면 둘 모두에서 저렴하기 때문에 특히 유리한데, 이는 모든 배출요소들이 하나의 단일 동작으로 패널의 여러 셀들에 대해 적절하게 배치되기 때문이다. 더 나아가, 이 경우 배출층은 특히 주위환경의 물 및/또는 산소의 작용에 대항하여 패널의 셀을 보호하는데 사용될 수 있다.
배출요소가 플라스틱으로 만들어진 경우, 이 단일 부품은 압축성형 또는 사출성형과 같은 종래의 플라스틱 변형 방법에 의해 매우 저렴하게 생산될 수 있다.
일반적으로, 셀 매트릭스는, 하나는 기판을 마주보는 측 상의 "하부"층이라고 불리우는 하나와 다른 측 상의 "상부"층이라 불리우는 하나인 2개의 전극 어레이 층 사이에 배치된, EL 층을 포함하며, 각각의 셀은 하부층의 전극과 상부층의 전극 사이의 중첩 영역 내에 위치된다. 이러한 패널은 특히 능동-매트릭스 패널의 경우 다른 전극층을 포함할 수 있다.
상부층의 전극 또는 전극들이 투명하거나 반투명한 경우, 패널은 "상-방출" 패널이라 불린다. 이 경우 배출요소는 이 상부층 위에 위치된다. 바람직하게, 상기 첫번째 또는 두번째 실시예 종류에 따라, 배출요소는 하나의 단일 부품을 이루고, 배출층을 형성하며, 또한 산소 또는 수증기와 같은 가스가 셀 안으로 침투하는 것을 차단함으로써 이들 가스에 의해 EL층이 손상될 어떠한 위험도 제거하도록 기판에 대해 밀봉되는 캡슐층(encapsulation layer)을 형성한다. 따라서 캡슐층 안의 공간은 이들 가스를 흡수할 수 있는 흡수제 또는 건조제를 포함할 수 있다.
이 경우, 바람직하게, 이 건조제는 배출층의 두께 안에 만들어진 공동들 내 에 배치되며, 이 공동들은 EL층의 방향으로 패널 내부로 열려 있고 배출요소들 사이에 위치되어 흡수제가 광 경로를 방해하지 않도록 한다.
하부층의 전극들이 투명하거나 반투명한 경우, 패널은 "후-방출" 패널이라고 불리운다. 이때 배출요소는 이 하부층이 있는 면에 대해 기판의 반대면에 위치된다.
바람직하게, 이 경우 배출층 자체가 패널의 기판을 형성한다. 패널의 제조에 있어서, 이 경우 배출층 상에, 입사 경계면 측에서, 패널의 셀의 2-차원 매트릭스를 구성하는 여러 층들이, 구체적으로 전극층 및 EL 물질층이 적층된다. 이 경우 배출층은 유리로 만들어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 변형예에 따라, 기판은 섬유질 구조를 가지며, 상기 구조의 섬유들은 상기 기판의 일면에서 다른 면으로 광을 안내하기에 적절하게 배향된다.
각 배출요소의 입사 경계면은, 만약 매트릭스가 2-차원인 경우, 일 그룹의 셀들, 특히 일 행의 셀들 또는 예컨대 일 열의 셀들을 커버할 수 있다. 이 경우, 각 배출요소는 이 그룹의 셀들, 즉 행 또는 열에 중심을 둔 하나의 대칭면을 가지는 것이 바람직하다.
바람직하게, 이 그룹의 각 셀은 동일한 원색(primary color)으로 방출한다. 다시 말해서, 이 경우, 각 그룹의 셀들은 동일 색깔을 방출하는 셀들에 해당한다.
각 배출요소의 입사 경계면은 다른 한편 하나의 단일 셀을 커버할 수 있다. 이 경우, 각 배출요소는 바람직하게 2개의 대칭면을 가지며, 이 대칭면의 교차라인은 이 셀의 중심을 지난다. 셀의 2-차원 매트릭스를 가진 패널의 경우, 배출요소들 은 2-차원 어레이를 형성한다.
본 발명의 일 변형예에 있어서, 배출요소의 표면 밀도는 패널의 셀 그룹 또는 셀의 표면 밀도보다 더 클 수 있다.
수동-매트릭스 패널의 경우, 어레이들의 전극들은 바람직하게 일정한 폭의 평행한 전도성 띠들의 형태이다. 바람직하게, 이 경우 EL층은 서로 다른 원색을 방출하며 교호하는 형태로 배열된 평행한 띠들로 분할된다. 바람직하게, 상부층의 각 전극 띠는 이 경우 EL층의 하나의 띠와 평행하고 이 띠에 중심을 둔다.
그러나, 본 발명은 패널의 기판이 능동 매트릭스를 형성하는 경우에 특히 유리하다. 이는, 능동 매트릭스를 EL 패널로 통합시키기 위하여, 각각의 셀에 특정한 EL 발광의 면적을 제한하는 것이 종종 필요하기 때문이다. 이러한 제한은 본 발명에 따른 광 배출요소가 사용되는 경우 더 이상 단점이 아니다.
마지막으로, 본 발명은 특히 영상-디스플레이 패널에 응용된다.
본 발명은 비-제한적인 예로서 주어지며 첨부된 도면을 참조하여 아래에 이어지는 상세한 설명을 읽음으로써 보다 명확하게 이해될 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 광배출층을 부착하기 전의 각각 장벽(barrier)이 있는 및 장벽이 없는 후-방출 EL (back-emitting electroluminescent) 패널을 도시하는 개략도.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 광배출층을 부착하기 전의 각각 장벽이 있는 및 장벽이 없는 상-방출 (top-emitting electroluminescent) EL 패널을 도시하는 개략도.
도 5 내지 도 9a 및 도 9b는, 광배출요소가 마이크로렌즈의 형태인 첫번째 실시예 종류에 있어서, 장벽이 없는 상-방출 패널의 측면도 또는 단면도 및 후면도 또는 전면도로서, 도 5는 일반적인 경우, 도 6은 등급화된-굴절율(graded-index) 플레이트가 배출층으로 사용된 경우, 도 7a 및 도 7b 및 도 8a 및 도 8b은 각각 행 또는 열에 평행하게 배치된 길다란 렌즈의 경우, 및 도 9a 및 도 9b는 렌즈들의 2-차원 매트릭스에 의해 형성된 배출층의 경우를 보여주는 도면들.
도 11은, 광배출요소의 두번째 실시예 종류에 따라 반사기 형태로 광배출요소가 제공된, 장벽이 없는 후-방출 EL 패널을 도시하는 단면도.
도 10 및 도 12a 및 도 12b 내지 도 14a 및 도 14b는 두번째 실시예 종류에 따라 장벽이 없는 상-방출 패널의 측면도 또는 단면도 및 후면도 또는 전면도로서, 도 10은 일반적인 경우, 도 12a 및 도 12b 및 도 13a 및 도 13b는 각각 행 또는 열에 평행하게 배치된 길다란 반사기의 경우, 및 도 14a 및 도 14b는 반사기들의 2-차원 매트릭스에 의해 형성된 배출층의 경우를 보여주는 도면들.
도 15 및 도 16은, 그 기판은 광이 통과하도록 광 가이드로서 사용되는 섬유들로 이루어지며, 각각 반사기 및 마이크로렌즈가 제공되는, 장벽이 없는 후-방출 EL 패널을 도시하는 단면도.
도 17은 광배출층을 부착하기 전 능동-매트릭스 EL 패널의 평면도.
상세한 설명을 단순화하고 종래기술과 비교되는 본 발명에 의해 제공된 차이 점과 이점을 밝히기 위하여, 동일한 참조 번호가 동일 기능을 만족시키는 요소들에 대하여 사용될 것이다.
따라서, 본 발명에 따른 패널은:
- 기판 상에 적층되고 행 또는 열의 형태로 그룹화된 된 유기 EL 셀들의 2-차원 매트릭스; 및
- 각각의 셀 상에 또는 셀들의 행 또는 셀들의 열 상에 적층되며, 하나의 배출층을 형성하는, 광배출요소들을 포함한다.
수동-매트릭스 패널의 경우에 있어서, 본 발명에 따른 배출층을 제외한 패널의 제조과정이 먼저 도 1 내지 도 4를 참조하여 기술될 것이다.
기판 상에 연속적으로, 어레이의 형태로 하부 전극층, 일반적으로 서로다른 색깔을 방출하는 교호하는 띠들을 포함하는 EL층, 및 어레이의 형태로 상부 전극층을 적층하기 위하여 다양한 종래 방법들이 사용될 수 있다. 예컨대 포토리소그래피, 새도우 마스크를 이용하는 진공적층, 스핀 코팅 적층, 및/또는 잉크-젯 프린팅이 사용될 수 있다.
위에서 보여진 바와 같이, 2개 타입의 패널 즉 더 일반적인 후-방출형 즉 광이 기판을 통과하고 따라서 하부 전극층을 통과하는 타입의 패널과 상-방출형 즉 광이 상부 전극층을 통과하는 타입의 패널이 구별될 수 있다.
이들 타입들 중 각각에 있어서, 2개 타입의 구조, 즉 상부 전극층의 띠들과 EL층의 띠들 사이를 분리하는 장벽을 가진 구조 및 분리하는 장벽이 없는 구조가 통상적으로 가능하다. 장벽이 없는 구조는 일반적으로 새도우 마스크를 사용하는 적층 방법에 의해 생산된다.
분리 장벽의 장점은 이들이 셀 행들 또는 셀 열들 사이의 양호한 전기적 격리을 제공하다는 것이다. 이들의 단점은 이들이 추가 비용을 수반한다는 것이다.
따라서, 전체적으로 4개의 패널 타입이 있으며, 이들은 이제 개별적으로 더 상세히 기술될 것이다.
장벽이 구비된 후-방출 패널의 경우, 도 1은 유리 플레이트에 의해 형성된 기판(100)을 보여주는데, 그 위에 ITO(산화인듐주석)에 기초하는 투명 하부층이 적층된 후 에칭되어 투명 전극 띠(101)를 형성한다. 다음에, 이 경우 각 EL 셀에 대하여 사각 형태로, 공간 또는 갭을 남겨두고 전기적 격리층(102)이 적층된다. 하부층의 전극들(101)에 수직으로 배향되고 평행한 선형 분리 장벽(105) 어레이가 격리층(102) 내의 갭 또는 공간들 사이에 배치된다. 장벽을 생성하는 가능한 방법들이 문서 US 5 701 055 (PIONEER)에 기술되어 있다. 이들 장벽은 바람직하게는 격리층(102)의 물질과 동일한 절연 물질로 만들어진다. 띠(103)를 형성하는 유기 EL층이 장벽(105)들 사이 및 격리층(102) 내의 각각의 갭 또는 공간 내에 적층되며, 상기 유기 EL층 자체는 일반적으로 특히 유기 홀-주입 서브층, 적절한 유기 EL 서브층, 및 전자-주입 서브층을 포함하는 몇개의 서브층의 형태인 구조를 가진다. 이들 유기 서브층들을 적층하기 위하여 예컨대 진공 공정이 사용된다. 서로 다른 색깔의 교호하는 띠들을 얻기 위하여, 각각의 색깔은 다른 색깔들에 대응하는 장벽-간 영역들을 마스킹함으로써 적층된다. 다음에, 일반적으로 불투명하고 바람직하게는 반사형인 전극 띠(104)가 그후 EL 띠(103)의 상부 위에 적층된다. 여기서 도 마찬가지로, 이들 전극 띠는, 예컨대 리튬플루오라이드(LiF)에 기초한 서브층 및 반사효과를 제공하는 알루미늄에 기초한 서브층과 같은, 몇개의 서브층의 형태인 구조를 가질 수 있다. 이런 방식으로 장벽을 구비한 후-방출 패널이 얻어진다.
장벽이 없는 후-방출 패널의 경우, 도 2는 유리 시트에 의해 형성된 기판(100)을 보여주는데, 그 위에 이전과 마찬가지로 투명 전극 띠(101)가 적층된다. 위에서 기술된 것과 동일한 구조 및 성분을 가지는 유기 EL층의 띠(103)가, 하나의 마스크 또는 한 세트의 마스크들(한 색깔에 대해 하나씩)을 사용하여 적층된다. 이들 띠(103)는 평행하고 하부층의 전극(101)들에 대해 수직하게 배향되며, 셀의 사각 영역을 커버하도록 배열된다. 다음에, 이전에 기술된 것과 동일한 전극 띠(104)가 더 좁은 개구를 가지는 마스크를 사용하여 EL 띠(103)의 상부 위에 적층된다. 이런 방식으로 장벽이 없는 후-방출 패널이 얻어진다.
장벽이 구비된 상-방출 패널의 경우 및 도 3을 참조하면, 사용된 공정은 이미 기술된 장벽이 구비된 후-방출 패널의 경우에서와 마찬가지이며, 여기서 이제는 상부층에 소속된 투명 전극(101)의 위치와 이제 하부층에 소속된 불투명 전극(104)의 위치가 역전되어 있다.
장벽이 없는 상-방출 패널의 경우 및 도 4를 참조하면, 사용된 공정은 이미 기술된 장벽이 없는 후-방출 패널의 경우와 마찬가지이며, 여기서 이제는 상부층에 소속된 투명 전극(101)의 위치와 이제는 하부층에 소속된 불투명 전극(104)의 위치가 역전되어 있다.
유기 EL 셀들의 2-차원 매트릭스를 얻기 위한 다른 종래의 공정들이 본 발명 에서 벗어나지 않고도, 특히 능동 매트릭스의 경우에, 사용될 수 있다.
이제 예시로서, 각각의 셀 상에 또는 각각의 셀 행 또는 셀 열 상에 적층된 2개 종류의 광배출요소(light extraction element), 즉
- 마이크로렌즈(20) 타입의 배출요소;
- 포물 반사기(30) 타입의 배출요소가 기술될 것이다.
도 5는 도 4를 참조하여 위에서 기술된 바와 같은 장벽이 없는 상-방출 EL 패널 상에 적층된 마이크로렌즈(20) 형태의 배출요소를 도시한다. 각각의 마이크로렌즈(20)는 패널의 각각의 셀에서 또는 각각의 셀 행 또는 셀 열에서:
- 입사 경계면(21)으로서, 투명 전극(101)을 통하여 EL층(103)으로부터 나오는 방출된 광선을 포착하기 위한, 이 셀 또는 이 행 또는 이 열의 셀들의 방출면에 광학적으로 결합된 개구 LE인 입사 경계면(21); 및
- 출사 경계면(23)으로서, 그 형태가 입사 경계면(21)에서 나오는 광선이, 도면에서 실선 화살표로 도시된 바와 같이, 이 출사 경계면(23)에서의 굴절 임계각보다 더 작은 입사각으로 출사 경계면(23)에 충돌하여 통과하도록 하는, 더 넓은 개구 LS인 출사 경계면(23)을 포함한다.
이러한 렌즈 모양의 요소(20) 덕분에, 패널의 셀에서 방출된 광의 배출은 크게 개선된다.
바람직하게, 배출요소들의 세트는 하나의 단일 부품을 이루며 하나의 배출층(200)을 형성한다. 이 배출층은 압축 성형 또는 사출 성형에 의해 저렴하게 형성될 수 있도록 하는 투명한 폴리머 물질로 만들어질 수 있다. 이 배출층은 또한 유리로 만들어질 수 있다. 이 배출층은 접착 본딩에 의해 패널에 결합될 수 있다. 이 경우 중간 접착층(미도시됨)은 패널과의 광학적 결합 수단으로서 사용된다.
도 6은 배출층(200')이 균일한 두께를 가지며 등급화된-굴절율 영역(20')을 포함하여, 위에서 기술된 광학적 배출요소와 동일한 방식으로 작용하는 일 변형예를 보여준다.
도 7a 및 도 7b 내지 도 9a 및 도 9b는 배출요소의 마이크로렌즈의 형태와 관련된 다른 변형예들을 보여준다. 즉
- 도 7b에서, 각각의 배출요소(20L)는 하나의 대칭면을 가지며, 도 7a의 패널의 하나의 셀 행으로서 사용되며 이 패널의 투명한 전극 행(101) 상에 중심을 둔다.
- 도 8b에서, 각각의 배출요소(20c)는 하나의 대칭면을 가지며, 도 8a의 패널의 하나의 셀 열로서 사용되며 이 패널의 불투명한 전극 열(104) 상에 중심을 둔다. 그리고,
- 도 9b에서, 각각의 배출요소(20p)는 도 9a의 패널의 투명한 행 전극(101) 및 불투명한 열 전극(104)의 교차지점에서 패널의 셀 상에 중심을 둔 대칭축을 가지며, 본질적으로 이 셀을 위해 사용된다.
배출요소가 마이크로렌즈의 형태인 이들 실시예들은 또한, 도 2를 참조하여 위에서 기술된 것과 같은, 장벽이 없는 후-방출 EL 패널에도 적용된다. 이 경우, 배출층(200)은 기판(100)의 표면에 광학적으로 결합된다. 일반적으로 0.3 mm 및 1.5 mm 사이이고 셀 또는 픽셀의 크기 또는 직경보다 더 크거나 또는 심지어 훨씬 큰 기판의 두께 때문에, 이 경우 배출요소에 의해 포착되는 광량은 이전의 상-방출 패널의 경우보다 더 작다. 이러한 단점은 배출층(200)을 기판으로서 사용함으로써, 바람직하게는 이 경우 도 6에 도시된 바와 같은 등급화된-굴절율 배출층(200')을 사용함으로써 회피된다.
마이크로렌즈의 형태인 배출요소의 또는 배출층의 두께는, 광배출의 레벨, 원하는 집중 또는 콜리메이션 레벨(아래를 참조), 기계적인 강도, 및 패널에 제공되길 원하는 보호의 원하는 레벨 사이의 타협의 산물이다.
도 10은, 도 4를 참조하여 위에서 기술된 바와 같은 장벽이 없는 상-방출 EL 패널 상에 적층된, 위에서 기술된 "CPC" 타입의 포물 반사기(30)의 형태인 배출요소를 보여준다.
각각의 포물 반사기(30)는 패널의 각각의 셀에서 또는 각각의 셀 행 또는 셀 열에서:
- 입사 경계면(31)으로서, 이 셀 또는 이들 셀들로부터 나오는 방출된 광선을 포착하기 위한, 이 셀(10R, 10G, 10B) 또는 이 행 또는 이 열의 셀들의 방출면에 광학적으로 결합된 개구 LE인 입사 경계면(31);
- 반사면(32)으로서, 상기 반사면에 충돌하는 입사 경계면(31)에서 나오는 광선이 출사 경계면(33)에서의 굴절 임계각보다 더 작은 입사각으로 출사 경계면(33)에 충돌하여 통과하도록 출사 경계면(33)을 향하여 보내지도록 하는 적절한 곡률을 가지는 반사면(32);
- 출사 경계면(33)으로서, 그 형태가 이 경우 평면인, 더 넓은 개구 LS인 출사 경계면(33)을 포함한다.
도 10에서 실선 화살표로 표시된 것과 같은, 입사 경계면(31)에서 나오는 광선은, 이 출사 경계면(33)에 이 출사 경계면(33)에서의 굴절 임계각보다 더 작은 입사각으로 충돌하여 통과한다.
바람직하게, 배출요소들의 세트는 하나의 단일 부품을 이루며 하나의 배출층(300)을 형성한다. 바람직하게 이 배출층은 투명한 폴리머 물질로 만들어지고 압축 성형 또는 사출 성형에 의해 저렴하게 형성된다.
바람직하게, 반사면(32)은 반사성질을 띠어야만 하는 이 층의 표면 영역을 알루미늄화함으로서 형성된다. 일 변형예에서 반사는 전반사로 이루어진다.
입사 경계면에서의 광학적 결합은 해당 물질의 굴절율과 유사한 굴절율을 가진 투명한 접착층을 사용하여 이루어진다. 그러나, 접착제로 배출층의 입사 경계면(31)을 코팅함으로서, 반사면(32)에 접착제를 도포할 위험이 있는데, 이는 반사가 전반사로 이루어지는 경우에 특히 해로울 것이다. 반사면(32)을 알루미늄화하는 것은 이런 단점을 회피시킨다.
이러한 반사기 요소(30) 덕분에, 패널의 셀에서 방출된 광의 배출은 크게 개선된다.
도 11은 도 2를 참조하여 이전에 기술된 바와 같은 장벽이 없는 후-방출 EL 패널상에 이전 반사기와 동일한 반사기(30)를 포함하는 배출층(300')이 적층된 일 변형예를 보여준다. 이 변형예는 또한 배출소자의 밀도가 이전보다 훨씬 높다 - 실제로 셀 행들 또는 셀 열들의 수보다, 또는 심지어 셀들의 수보다 2배 많은 배출소자 수가 있다 - 는 점에서 다르다. 본 변형예는 또한 기판(100)과 배출층(300') 사이에 배치된 반사기 요소(28)들의 어레이를 포함한다는 점에서 다르다. 이 반사기 요소(28)들의 어레이는, 도면에서 도시된 광선 경로에 의해 표시된 바와 같이, 배출 효율을 더 개선시키는 것을 가능하게 한다.
도 12a 및 도 12b 내지 도 14a 내지 도 14b는 배출요소의 반사기 형태에 관련된 다른 변형예들을 보여준다. 즉,
- 도 12b에서, 각각의 배출요소(30L)는 하나의 대칭면을 가지며, 도 12a의 패널의 하나의 셀 행으로서 사용되며 이 패널의 투명한 전극 행(101) 상에 중심을 둔다.
- 도 13b에서, 각각의 배출요소(30c)는 하나의 대칭면을 가지며, 도 13a의 패널의 하나의 셀 열로서 사용되며 이 패널의 불투명한 전극 열(104) 상에 중심을 둔다. 그리고,
- 도 14b에서, 각각의 배출요소(30p)는 도 14a의 패널의 투명한 행 전극(101) 및 불투명한 열 전극(104)의 교차지점에서 패널의 셀 상에 중심을 둔 대칭축을 가지며, 본질적으로 이 셀을 위해 사용된다.
방금 전에 기술된 2개 종류의 광배출요소는, 이미 보여진 바와 같이, 기판의 두께 때문에, 배출층에 의해 포착되는 광량이 이전의 상-방출 패널의 경우에서보다 적다는 이미 언급된 단점을 가진, 후-방출 배출 패널에 응용가능하다. 이러한 단점을 회피하는 한가지 방식은, 섬유에 기초한 플레이트의 형태로 기판(100")을 사용하는 것인데, 이 기판의 섬유(106)들은 이 플레이트의 주 표면에 직교하며 가장 짧은 가능한 광학적 경로를 따라 이 플레이트의 한 표면에서 다른 표면으로 광을 안내하기에 적합하다.
도 15 및 도 16은, 각각 반사기(30)로 형성된 배출층(300)의 경우와 마이크로렌즈(20)로 형성된 배출층(200)의 경우에 대해 본 실시예의 두 변형예를 보여준다.
이러한 타입의 기판(100")과 함께 하나의 단일 부품(200, 300)의 형태로 배출층을 사용하는 것의 장점은, 물이나 산소가 침투가능하게 하는 섬유에 기초한 구조 때문에 기판 단독으로는 물이나 산소에 대해 불충분하게 보호될 것인, 패널의 셀에 대하여 매우 양호한 밀봉 및 매우 양호한 보호를 제공한다는 점이다. 실제로 EL층(103)의 유기 물질은 물 또는 산소의 작용하에게 급속하게 열화된다는 점이 알려져 있다.
일반적으로, 하나의 단일 부품으로 만들어진 경우, 배출층은, 주위의 산소 또는 주위의 물로부터 셀들의 보호를 실질적으로 향상시키기 위하여 캡슐층으로서 유리하게 사용될 수 있다. 이러한 장점은 배출요소가 첫번째 및/또는 두번째 종류의 실시예에 소속되었는지 간에 상-방출 패널의 경우에 특히 유익할 수 있다.
본 발명은 장벽이 없는 유기 EL 패널을 참조하여 기술되었다. 본 발명은 또한 위에서 기술된 도 1 및 도 3의 패널과 같은 장벽이 구비된 패널에도 응용된다. 상-방출 패널의 경우, 일반적으로 10 ㎛보다 작은 장벽의 높이는, 장벽에서 멀리 떨어져 있는 것이 가능하게 하는 반사기의 곡률을 조건으로, 반사기에 광배출요소를 응용하는 것에 있어 방해물이 아니다. 첫번째 종류에 있어서는 마이크로렌즈의 형태인 출구 경계면 형태 그리고 두번째에 대해서는 포물선의 형태인 반사면 형태를 참조하여 2개 종류의 광배출소자가 기술되었으나, 다른 기하학적 형태도 사용될 수 있다. 첫번째 종류의 출사 경계면 및 두번째 종류의 반사면 둘 모두에 있어서, 배출에 대해 더욱 효과적인, 따라서 평면 영역을 가진 표면과는 반대인, 곡면을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일반적인 일 변형예에서, 광배출수단은, 디스플레이된 영상을 관찰하는 자들을 위해 특별히 의도된, 패널의 전면에서 공간 면적을 제한하기 위하여 패널의 광방출 코노스코프(conoscope)의 개구를 감소시키도록 사용되기에도 역시 적합하다. 배출요소의 출구 경계면(23, 33)의 형상 및/또는 반사면(32)의 형상은 이러한 집중 효과(concentration effect)를 얻기위하여 현재까지 알려진 방식으로 적응된다.
알 수 있는 점은, 위에서 기술된 것과 같은 광배출수단을 사용하면, 각각의 배출요소는 대응하는 셀의 방출 개구 LE보다 훨씬 더 큰 출구 개구 LS를 제공한다는 것이다. 비 LS/LE 는 집중효과가 없는 경우에는 바람직하게 약 4이고, 콜리메이션 효과(collimation effect)가 존재하는 경우에는 4보다 더 크다. 본 발명 덕분에, 각 셀에서 EL층의 실제 방출 면적은 패널 내의 전체적인 광 플럭스 손실없이 매우 상당히 감소될 수 있다. 이는 각 셀에서의 실제 방출 면적의 감소가 광배출 레벨의 증가에 의해 보상되기 때문이다.
각 셀에서의 실제 방출 면적의 감소는 능동-매트릭스 패널의 경우에 특히 유리한데, 왜냐하면, 이런 타입의 패널에 있어서, 셀을 구동하는데 필요한 다수의 전자 부품들은 각각의 셀에서 에칭되어 패널 기판 안으로 삽입되기 때문이다. 이제 이들 부품은 부피가 클 수 있고 결과적으로 각 셀 내에서 실제 방출 영역이 제한되도록 한다. 이러한 제한은 본 발명에 따른 광배출수단이 사용되는 경우 더이상 방해물이 아니다.
도 17은 능동-매트릭스 EL 패널의 3개의 인접 셀들(10R, 10G, 10B) 도시하며, 각각의 셀은 일 메모리 부품(304)에 연결된 하부층의 전극, 및 여기서는 고체의 투명 또는 반투명 전도층에 의해 형성된 상부층(미도시됨)의 단일 전극을 포함한다. 비록 하부층의 전극들이 서로 분리되어야만 하지만, 하나의 단일 전극은 반대로 상부층을 위해 충분할 수 있다. 각 셀의 방출 면적은, 이전에 기술된 수동 매트릭스의 경우에서와 같이 상부층의 전극과 하부층의 전극 사이의 교차지점에 의한 것이 아니라, 여기서는 상부층의 단일 전극과 하부층의 전극의 중첩 영역에 의해 한정된다. 능동-매트릭스 패널의 각 셀의 하부층의 전극 영역은 본 발명에 따른 배출요소의 입사 경계면의 면적에 대응하도록 유리하게 선택될 수 있다.
본 발명은 셀들의 2-차원 매트릭스가 새도우 마스크를 사용하는 적층 방법에 의해 또는 잉크-젯 프린팅에 의해 특히 EL층 및 상부 전극층이 생성되는 경우에 특히 유리하다. 이는, 본 발명 덕분에 셀의 방출 면적을 감소시키는 것이 가능하므로, 전극들을 분리시키는 거리 및 따라서 패널의 여러 층들 또는 서브층들을 적층하는데 사용된 마스크의 패턴 폭이 증가될 수 있기 때문이다. 더 넓은 패널을 가진 이러한 마스크는 위치지정하기 훨씬 쉽다. 결과적으로, 본 발명은 장벽이 없는 패널의 경우에 상기 패널의 제조에 있어 새도우 마스킹 방법 및 잉크-젯 프린팅 방법을 사용하는 것이 일반적인 실제이기 때문에 특히 유리하다.
본 발명은 또한, 예컨대 문서 US 51216214에 기술된 것과 같은, 셀에 PL(photoluminescent: 광발광) 변환기 요소가 제공된 EL 패널의 경우에도 적용된다. 이러한 패널에 있어서, 모든 셀의 EL층은 동일 색깔, 예컨대 청색으로 방출한다. EL층 위에서 적색 및 녹색 셀에는, 청색에 의해 여기되는 조건으로, 각각 적색 및 녹색을 방출하는 PL 요소가 배치된다. 일 변형예에서, 특히 청색 광에 대하여, 광학적 필터링층이 추가될 수 있다. 이런 타입의 패널의 제조에 있어서, 따라서 배출요소들 또는 배출층 상에 PL 요소를 생성하는 것이 유리하다. 이를 위하여, 배출요소들의 입사 경계면에서 공동들이 만들어질 수 있고, PL 물질이 이들 공동들 내에 적층될 수 있다. 그 다음에, 이전에 기술된 바와 같이, 배출요소들 또는 배출층은 기초 EL 패널에 접착제로 부착될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은, 유기 발광셀(또는 OLED)의 1-차원 또는 2-차 원 매트릭스를 포함하는 조명 패널 또는 영상-디스플레이 패널로서, 이들 셀에 의해 방출된 광을 배출하기 더 쉽도록 하는 수단이 구비된, 즉 그 발광 효율이 크게 개선된, 조명 패널 또는 영상-디스플레이 패널 등에 이용할 수 있다.
Claims (14)
- 유기 EL(electroluminescent: 전기발광) 셀들의 1-차원 또는 2-차원 매트릭스를 포함하는 조명 또는 영상-디스플레이 패널로서, 상기 셀들은 기판(100) 상에 적층되고 적어도 행(row)들로 그룹화되어 있으며, 상기 셀들의 매트릭스는 2개의 전극 어레이 층, 즉 상기 기판과 동일 측에 "하부" 층이라 불리우는 하나의 전극 어레이 층과 다른 측에서 투명 또는 반투명 전극의 "상부" 층이라 불리우는 하나의 전극 어레이 층 사이에 배치된 EL 층을 포함하며, 각각의 셀은 상기 하부층의 전극과 상기 상부층의 전극 사이의 중첩 영역에 배치되고,상기 패널은 각각의 셀 또는 셀 그룹에 대해, 하나의 광학적 광배출요소(30)를 포함하며, 상기 광학적 광배출요소 자체는:- 입사 경계면(31)으로서, 상기 셀 또는 상기 그룹의 셀들의 방출면과 광학적으로 결합되어 상기 셀 또는 셀들에서 방출된 광선을 포착하는, 입사 경계면(31)과;- 출사 경계면(33); 및- 중간 반사면(32)으로서, 상기 중간 반사면에 충돌하는 상기 입사 경계면에서 나오는 광선이 상기 출사 경계면을 통과하기 위해 상기 출사 경계면에서 굴절 임계각보다 더 작은 입사각을 갖도록 하여 상기 출사 경계면(33)을 향해 보내지도록 하기 위한 곡률을 갖는 중간 반사면(32)을 포함하는, 조명 또는 영상-디스플레이 패널에 있어서,상기 배출요소들은 이 상부층에 배치되며;- 각 광학적 광배출 요소(30)의 중간 반사면(32)의 상기 곡률은 그 입사 경계면(31)을 통해 들어가는 임의의 광선이 그 출사 경계면(33)을 통해 나오도록 구성되는것을 특징으로 하는, 조명 또는 영상-디스플레이 패널.
- 제 1 항에 있어서, 각 광학적 광배출요소(30)의 상기 중간 반사면(32)은, 유기 EL 셀에 의해 방출되고 출사 경계면(33)에서의 입사각을 감소시키기 위하여 상기 중간 반사면(32)에 도달하는 광선의 경로를 반사에 의해 변화시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 조명 또는 영상-디스플레이 패널.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 패널의 광배출요소(30)들은 하나의 배출층(300)을 형성하는 하나의 단일 부품을 이루는 것을 특징으로 하는, 조명 또는 영상-디스플레이 패널.
- 제 3 항에 있어서, 상기 배출층은 캡슐층(encapsulation layer)을 형성하는 것을 특징으로 하는, 조명 또는 영상-디스플레이 패널.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 각각의 배출 요소(30)의 상기 반사면(32)은 그 입사 경계면과 출사 경계면을 가로지르는 적어도 하나의 대칭면을 가지며, 이 대칭면에 수직인 면에 대해 이 반사면의 2개의 교차 라인들 각각은 하나의 포물선의 일부 또는 일련의 포물선들의 부분들을 형성함으로써, 상기 반사면이 CPC(Compound Parabolic Concentrator: 복합 포물 콘센트레이터)를 형성하도록 하는 것을 특징으로 하는, 조명 또는 영상-디스플레이 패널.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 각각의 배출요소(30)의 상기 입사 경계면(31)이 하나의 셀 그룹을 커버하는 경우, 각각의 배출요소(30)는 이 셀 그룹에 중심을 둔 대칭면을 가지는 것을 특징으로 하는, 조명 또는 영상-디스플레이 패널.
- 제 6 항에 있어서, 상기 그룹의 각 셀은 동일한 원색(primary color)을 방출하는 것을 특징으로 하는, 조명 또는 영상-디스플레이 패널.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 각 배출요소(30)의 상기 입사 경계면(31)이 하나의 단일 셀을 커버하는 경우, 각 배출요소(30)는 2개의 대칭면을 가지며, 이 대칭면의 교차라인은 이 셀의 중심을 통과하는 것을 특징으로 하는, 조명 또는 영상-디스플레이 패널.
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