KR102250217B1 - 표시 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시 패널에 관한 것으로, 특히 투과되어 보이는 외부 물체의 투과 영상의 선명도를 향상할 수 있는 투명 표시 패널에 관한 것이다. 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널은 복수의 화소, 그리고 제1 위상 변환층 및 제2 위상 변환층을 포함하고, 상기 제2 위상 변환층의 적어도 일부와 상기 제1 위상 변환층은 교대로 배열되어 있고, 상기 제1 위상 변환층을 투과한 제1 파장의 빛과 상기 제2 위상 변환층을 투과한 상기 제1 파장의 빛의 위상차는 대략 180도이다.

Description

표시 패널{DISPLAY PANEL}
본 발명은 표시 패널에 관한 것으로, 특히 투과되어 보이는 외부 물체의 투과 영상의 선명도를 향상할 수 있는 투명 표시 패널에 관한 것이다.
액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display) 등의 표시 장치는 일반적으로 복수의 화소 및 복수의 신호선이 구비된 표시 패널, 그리고 표시 패널을 구동하는 구동부를 포함한다.
각 화소는 신호선에 연결되어 있는 적어도 하나의 스위칭 소자 및 이에 연결되어 있는 적어도 하나의 화소 전극, 그리고 화소 전극과 대향하는 대향 전극을 포함한다. 화소 전극은 박막 트랜지스터(TFT) 등의 적어도 하나의 스위칭 소자에 연결되어 데이터 전압을 인가받는다. 대향 전극은 표시 패널의 전면에 걸쳐 형성되어 있을 수 있으며 공통 전압(Vcom)을 인가 받을 수 있다.
화소 전극은 규칙성을 가지고 배열되는 경우가 많으므로 이에 연결된 박막 트랜지스터 등의 스위칭 소자 역시 규칙성을 가지고 배열된다. 예를 들어 화소 전극은 행렬 형태로 배열될 수 있다. 표시 패널에는 화소 사이 및 박막 트랜지스터를 덮어 빛샘을 막기 위한 차광 부재(light blocking member)가 더 구비되는데, 화소 전극 및 스위칭 소자가 주기적으로 배열된 경우 이들을 덮는 차광 부재는 주기적인 형태를 가질 수 있다. 예를 들어 화소 전극이 행렬 형태로 배열된 경우 화소 사이를 가리는 차광 부재는 격자(grating) 무늬를 형성할 수 있다.
한편, 표시 장치는 색 표시를 구현하기 위해 각 화소가 기본색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시하거나 각 화소가 시간에 따라 번갈아 기본색을 표시하게 하여 이들 기본색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 할 수 있다. 각 화소가 기본색 중 하나를 고유하게 표시하는 경우 각 화소가 화소 전극에 대응하는 영역에 기본색 중 하나를 나타내는 색필터를 구비할 수 있다. 이러한 색필터는 화소 열 또는 화소 행을 따라 규칙적으로 배열될 수 있다.
구동부는 화소에 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부 및 데이터 전압의 전달을 제어하는 게이트 신호를 인가하는 게이트 구동부를 포함할 수 있다.
이러한 표시 장치 중 액정 표시 장치는 화소 전극 및 대향 전극이 구비된 두 기판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 화소 전극은 행렬의 형태로 배열될 수 있고 박막 트랜지스터(TFT) 등 스위칭 소자에 연결되어 한 행씩 차례로 데이터 전압을 인가 받을 수 있다. 대향 전극은 공통 전압(Vcom)을 인가 받는다. 화소 전극 및 대향 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고, 이 전기장의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 영상을 얻을 수 있다.
액정 표시 장치는 전면 시인성에 비하여 측면 시인성이 떨어질 수 있는데, 이를 해결하기 위하여 하나의 화소를 두 개의 부화소로 분할하고 두 개의 부화소의 전압을 달리하기도 한다. 또한 액정 표시 장치는 광시야각 확보를 위하여 각 부화소 또는 각 화소는 액정 분자의 기울어지는 방향이 서로 다른 복수의 부영역을 포함하기도 한다.
한편, 최근에는 영상을 표시하거나 영상을 표시하지 않을 때 외부 물체로부터의 빛을 투과시킬 수 있는 투명 표시 패널을 포함하는 표시 장치가 개발되고 있다. 투명 표시 패널은 영상을 표시하지 않을 때는 투명 상태를 유지하고 주변광을 이용할 수 있으므로 소비 전력을 낮출 수 있다
일반적으로 투명 표시 패널은 유리 등으로 이루어진 투명한 기판 위에 투명한 물질을 포함하는 박막 트랜지스터 등의 투명 전자 소자(transparent electronic device)를 형성하여 제조될 수 있다.
이러한 투명 표시 패널은 유리창 또는 자동차의 전면 유리 등에 적용되어 사용자에게 원하는 정보를 제공해 주거나 광고, 홍보 등 다양한 분야에서 사용될 수 있다.
표시 패널의 경우 주기적으로 배열된 차광 부재, 색필터, 또는 박막 트랜지스터는 격자, 더 구체적으로는 진폭 격자(amplitude grating)를 형성하여 표시 패널을 투과하는 빛은 진폭 격자에 의해 회절될 수 있다.
또한 각 부화소 또는 각 화소가 복수의 부영역을 포함하는 액정 표시 장치의 경우 인접한 부영역에서 투과되는 빛의 편광 방향은 서로 반대일 수 있으며, 이에 따라 인접한 부영역 사이에 텍스처가 발생할 수 있다. 이 경우 복수의 부영역은 위상 격자(phase grating)를 형성할 수 있고, 이에 의해 투과되는 빛은 회절될 수 있다.
이와 같이 표시 패널의 여러 구성 요소에 의해 형성되는 진폭 격자 또는 위상 격자와 같은 회절 격자는 투명 표시 패널의 배경에 위치하는 외부 물체의 빛이 투명 표시 패널을 투과할 때 빛이 회절되어 외부 물체의 투과 영상이 흐릿해지고(image blur) 선명도 및 해상도가 저하되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 표시 패널을 투과해서 보이는 외부 물체의 투과 영상이 선명하게 보이도록 할 수 있는 표시 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널은 복수의 화소, 그리고 제1 위상 변환층 및 제2 위상 변환층을 포함하고, 상기 제2 위상 변환층의 적어도 일부와 상기 제1 위상 변환층은 교대로 배열되어 있고, 상기 제1 위상 변환층을 투과한 제1 파장의 빛과 상기 제2 위상 변환층을 투과한 상기 제1 파장의 빛의 위상차는 대략 180도이다.
상기 복수의 화소 사이의 빛샘을 차단하는 차광 부재를 더 포함하고, 상기 복수의 화소 중 제1 화소에 대응하는 영역에 상기 제1 위상 변환층이 위치하고, 상기 제1 화소에 인접한 제2 화소에 대응하는 영역에 상기 제2 위상 변환층이 위치할 수 있다.
상기 화소는 서로 다른 감마 곡선에 따라 영상을 표시할 수 있는 제1 부화소 및 제2 부화소를 포함하고, 상기 화소가 포함하는 상기 제1 부화소에 대응하는 영역에 상기 제1 위상 변환층이 위치하고, 상기 화소가 포함하며 상기 제1 부화소에 인접한 상기 제2 부화소에 대응하는 영역에 상기 제2 위상 변환층이 위치할 수 있다.
상기 화소는 서로 마주하는 두 기판 사이에 위치하는 복수의 액정 분자를 포함하는 액정층을 포함하고, 상기 화소는 상기 액정층에 전기장이 생성될 때 상기 액정 분자의 배열 방향이 서로 다른 복수의 부영역을 포함하고, 상기 화소가 포함하는 상기 복수의 부영역 중 제1 부영역에 대응하는 영역에 상기 제1 위상 변환층이 위치하고, 상기 화소가 포함하며 상기 제1 부영역에 인접한 제2 부영역에 대응하는 영역에 상기 제2 위상 변환층이 위치할 수 있다.
상기 제1 위상 변환층의 굴절률은 상기 제2 위상 변환층의 굴절률보다 클 수 있다.
상기 제1 위상 변환층과 상기 제2 위상 변환층은 동일한 층에 위치하고 서로 실질적으로 동일한 두께를 가질 수 있다.
상기 제1 위상 변환층 및 상기 제2 위상 변환층 중 적어도 하나는 ZrOx, TiO2, SiNx, SiOx, MgF3를 포함하는 투명한 무기물 또는 투명한 유기물을 포함할 수 있다.
상기 제2 위상 변환층은 상기 제1 위상 변환층을 덮는 부분을 포함할 수 있다.
상기 제1 위상 변환층은 ZrOx, TiO2, SiNx, SiOx, MgF3를 포함하는 투명한 무기물 또는 투명한 유기물을 포함할 수 있다.
상기 화소가 포함하는 상기 제1 부화소와 상기 제2 부화소 사이의 빛샘을 차단하는 차광 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 표시 패널을 투과해서 보이는 외부 물체의 투과 영상이 선명하게 보이도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널을 포함하는 표시 장치의 블록도이고,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널을 포함하는 표시 장치의 한 화소의 간략한 회로도이고,
도 3 및 도 4는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널이 포함하는 복수의 화소의 배치도이고,
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널의 한 화소가 포함하는 복수의 부영역에서 액정 분자가 기울어지는 방향을 도시한 도면이고,
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널이 포함하는 복수의 화소의 배치도이고,
도 7은 도 6에 도시한 표시 패널을 VII-VII 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널이 포함하는 서로 다른 위상 변환층 사이의 굴절률 차이에 따른 위상 변환층의 두께를 나타낸 그래프이고,
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널을 투과한 외부 물체로부터의 빛의 위상을 나타낸 그래프(GB) 및 빛의 세기를 나타낸 그래프(GA)이고,
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널이 포함하는 한 화소의 배치도이고,
도 11은 도 10에 도시한 표시 패널을 XI-XI 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 12 내지 도 16은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널을 제조하는 방법의 단계들을 차례대로 도시한 단면도들이고,
도 17은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이고,
도 18 내지 도 21은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널을 제조하는 방법의 단계들을 차례대로 도시한 단면도들이고,
도 22는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널이 포함하는 복수의 화소의 배치도이고,
도 23은 도 22에 도시한 표시 패널을 XXIII-XXIII 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 24는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널이 포함하는 복수의 화소의 배치도이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이제 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널 및 이를 포함하는 표시 장치에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널을 포함하는 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널을 포함하는 표시 장치의 한 화소의 간략한 회로도이고, 도 3 및 도 4는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널이 포함하는 복수의 화소의 배치도이고, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널의 한 화소가 포함하는 복수의 부영역에서 액정 분자가 기울어지는 방향을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(transparent display panel)(300), 게이트 구동부(gate driver)(400) 및 데이터 구동부(data driver)(500)를 포함한다.
표시 패널(300)은 투명하여 배경에 위치하는 외부 물체로부터의 빛이 투과되어 전면에 위치하는 관찰자에게 보여질 수 있다.
표시 패널(300)은 복수의 신호선 및 이에 연결되어 있는 복수의 화소(PX)를 포함한다. 복수의 화소(PX)는 대략 행렬의 형태로 배열될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 행 방향은 x 방향으로 나타내고, 열 방향은 y 방향으로 나타내기로 한다.
신호선은 게이트 신호(Vg)를 전달하는 복수의 게이트선(도시하지 않음)과 데이터 전압(Vd)을 전달하는 복수의 데이터선(도시하지 않음)을 포함한다. 게이트선은 대략 x 방향으로 뻗을 수 있고, 데이터선은 대략 y 방향으로 뻗을 수 있다.
화소(PX)는 각각 기본색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있다. 예를 들어 각 화소(PX)는 기본색 중 하나를 고유하게 표시하거나(공간 분할) 각 화소(PX)가 시간에 따라 번갈아 기본색을 표시하여(시간 분할) 이들 기본색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식될 수 있다. 기본색의 예로는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 등의 삼원색 또는 사원색 등을 들 수 있다. 색 표현을 위해 각 화소(PX)는 각각의 기본색을 나타내는 색필터를 포함하거나 각 기본색을 나타내는 빛을 공급받을 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치가 포함하는 한 화소(PX)는 적어도 한 데이터선(171) 및 적어도 한 게이트선(121)에 연결되어 있는 적어도 하나의 스위칭 소자(Q), 이에 연결된 적어도 하나의 화소 전극(PE), 그리고 화소 전극(PE)과 대향하며 공통 전압(Vcom)을 인가받는 대향 전극(CE)을 포함한다. 스위칭 소자(Q)는 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터와 스위칭 소자는 동일한 부호로 나타내기로 한다. 스위칭 소자(Q)는 게이트선(121)이 전달하는 게이트 신호에 따라 제어되어 데이터선(171)이 전달하는 데이터 전압을 화소 전극(PE)에 전달할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치가 액정 표시 장치인 경우 한 화소(PX)는 단면 구조로 볼 때 서로 마주 보는 하부 및 상부 표시판(도시하지 않음)과 둘 사이에 들어 있는 액정층(도시하지 않음)을 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치가 포함하는 복수의 화소(PX)는 복수의 기본색, 예를 들어 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)을 나타낼 수 있다. 적색(R)을 나타내는 화소를 적색 화소라 하고, 녹색(G)을 나타내는 화소를 녹색 화소라 하며, 청색(B)을 나타내는 화소를 청색 화소라 한다. 각 기본색을 나타내는 화소들은 한 방향, 예를 들어 y 방향으로 배열될 수 있다. 또한 각 기본색 화소열들은 x 방향으로 교대로 배열될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치가 포함하는 복수의 화소(PX)는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 외에 추가 기본색을 나타내는 화소를 더 포함할 수 있다. 예를 들어 도 4에 도시한 바와 같이 추가 기본색을 나타내는 화소는 화이트(W)를 나타내는 백색 화소일 수 있다. 백색 화소가 추가되면 표시 장치의 투과율 및 휘도를 더욱 높일 수 있다. 본 실시예에서도 백색을 포함한 각 기본색을 나타내는 화소들은 한 방향, 예를 들어 y 방향으로 배열될 수 있다. 또한 각 기본색 화소열들은 x 방향으로 교대로 배열될 수 있다.
각 기본색의 화소(PX)는 각 기본색을 나타내는 색필터를 포함할 수 있다. 색필터는 각 기본색 화소열을 따라 길게 뻗을 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 화소(PX)와 화소(PX) 사이에는 차광 부재(220)가 위치할 수 있다. 차광 부재(220)는 블랙 매트릭스라고도 하며 화소(PX) 사이의 빛샘을 방지할 수 있다. 차광 부재(220)에 의해 화소(PX)의 개구부, 즉 영상이 표시되거나 빛이 투과되는 투과 영역이 정의된다. 각 투과 영역은 차광 부재(220)에 의해 둘러싸여 있을 수 있다. 도 3 및 도 4에 도시하지 않았으나 차광 부재(220)는 박막 트랜지스터(Q)에 대응하는 부분을 더 포함할 수 있다.
각 화소(PX)가 색필터를 포함하는 경우, 색필터는 차광 부재(220)로 둘러싸인 영역, 즉 투과 영역 안에 대부분 존재할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 각 화소(PX)는 제1 부화소(PXa) 및 제2 부화소(PXb)를 포함할 수 있다. 제1 부화소(PXa) 및 제2 부화소(PXb)는 하나의 영상 신호에 대해 서로 다른 감마 곡선에 따른 영상을 표시할 수도 있고 동일한 감마 곡선에 따른 영상을 표시할 수도 있다. 제1 부화소(PXa) 및 제2 부화소(PXb)의 면적은 서로 같을 수도 있고 다를 수도 있다. 예를 들어 제1 부화소(PXa)가 나타내는 영상의 휘도가 대체로 제2 부화소(PXb)보다 높은 경우 제1 부화소(PXa)의 면적이 제2 부화소(PXb)의 면적보다 작을 수 있다.
제1 부화소(PXa)와 제2 부화소(PXb)는 y 방향으로 배열될 수 있고, 이 경우 제1 부화소(PXa)와 제2 부화소(PXb) 사이에는 차광 부재(220)가 위치하여 빛샘을 방지할 수 있다.
이와 같이 주기적으로 배열된 차광 부재(220) 또는 색필터, 게이트선(121) 및 데이터선(171)과 같은 신호선 등은 격자, 더 구체적으로는 진폭 격자(amplitude grating)를 형성하여 표시 패널(300)을 투과하는 빛은 진폭 격자에 의해 회절될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 부화소(PXa)와 제2 부화소(PXb) 중 적어도 하나는 복수의 부영역(R1-R4)을 포함할 수 있다. 제1 부화소(PXa) 또는 제2 부화소(PXb)가 포함하는 부영역(R1-R4)의 수는 4개일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 각 화소(PX)가 액정층을 포함하는 경우 액정층에 전기장이 생성될 때 인접한 부영역(R1-R4)에서 액정 분자(31)의 배열 방향은 서로 다르다. 인접한 부영역(R1-R4)에서 액정 분자(31)의 배열 방향은 서로 대략 직각을 이룰 수 있다. 각 부영역(R1-R4)에서 액정 분자(31)의 장축이 기울어진 방향이 x 방향 또는 y 방향과 이루는 각(A)은 대략 45도 일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같이 한 화소(PX)가 복수의 부영역(R1-R4)을 포함하면 한 화소(PX)에서 액정 분자(31)들이 기울어지는 방향이 다양해지므로 표시 장치의 기준 시야각이 커질 수 있다.
인접한 부영역(R1-R4)에서 액정 분자(31)의 배열 방향이 서로 다르면, 액정층을 투과한 빛의 편광 방향도 달라지고 부영역(R1-R4) 사이에서 액정 분자(31)의 배열이 제어되지 않는 텍스처(texture)가 발생할 수 있다. 따라서 복수의 부영역(R1-R4)은 위상 격자(phase grating)를 형성할 수 있고, 표시 패널(300)을 투과하는 빛은 회절될 수 있다.
이와 같이 표시 패널(300)의 여러 구성 요소, 예를 들어 차광 부재(220), 색필터, 박막 트랜지스터 등에 형성되는 진폭 격자 또는 부영역(R1-R4)에 의해 형성되는 위상 격자와 같은 회절 격자는 투명한 표시 패널(300)의 배경에 위치하는 외부 물체의 빛을 회절시켜 표시 패널(300)을 투과하여 보이는 외부 물체의 투과 영상이 흐릿하게 보여 선명도가 떨어질 수 있다.
그러나 본 발명의 한 실시예에 따르면 표시 패널(300)에서 인접한 화소(PX), 인접한 부화소(PXa, PXb) 또는 인접한 부영역(R1-R4)을 투과하는 빛의 위상이 서로 다르게 변환되어 인접한 화소(PX), 인접한 부화소(PXa, PXb) 또는 인접한 부영역(R1-R4)에서 투과되며 회절된 빛은 인접한 화소(PX), 인접한 부화소(PXa, PXb) 또는 인접한 부영역(R1-R4) 사이의 영역에서 상쇄 간섭을 일으킬 수 있다. 따라서 인접한 화소(PX), 인접한 부화소(PXa, PXb) 또는 인접한 부영역(R1-R4) 사이의 영역에서 투과된 빛의 세기가 작아지므로 투명한 표시 패널(300)을 통해 보이는 외부 물체의 투과 영상의 블러링(blurring)이 줄어들고 선명하게 보일 수 있다. 효과적인 상쇄 간섭을 위해 인접한 화소(PX), 인접한 부화소(PXa, PXb) 또는 인접한 부영역(R1-R4)을 투과하는 빛의 위상차는 대략 180°일 수 있다.
그러면 이러한 표시 장치가 포함하는 표시 패널의 구체적인 구조에 대해 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 6 내지 도 9를 참조하여 설명한다. 앞에서 설명한 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고, 동일한 설명은 생략한다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널이 포함하는 복수의 화소의 배치도이고, 도 7은 도 6에 도시한 표시 패널을 VII-VII 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 투명 표시 패널이 포함하는 서로 다른 위상 변환층 사이의 굴절률 차이에 따른 위상 변환층의 두께를 나타낸 그래프이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널(300)은 앞에서 설명한 도 3에 도시한 실시예와 대부분 동일하다. 특히 본 실시예에 따른 표시 패널(300)은 인접한 화소(PX), 인접한 부화소(PXa, PXb) 또는 인접한 부영역(R1-R4)을 투과하는 빛의 위상을 서로 다르게 하기 위한 수단인 제1 위상 변환층(phase shifting layer)(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)을 포함한다.
제1 위상 변환층(150a)을 투과하는 빛의 위상 변이와 제2 위상 변환층(150b)을 투과하는 빛의 위상 변이의 차, 즉 위상차는 대략 180도일 수 있다. 이를 위해 제1 위상 변환층(150a)의 굴절률(n1)과 제2 위상 변환층(150b)의 굴절률(n2)은 서로 다를 수 있다.
제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)은 ZrOx, TiO2, SiNx, SiOx, MgF3 등의 투명한 무기물 또는 투명한 유기물을 포함할 수 있다. 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)은 서로 동일한 물질 또는 서로 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어 제1 위상 변환층(150a)은 산화규소(SiOx)를 포함하고 제2 위상 변환층(150b)은 산화규소(SiOx)와 다른 물질, 예를 들어 질화규소(SiNx)를 포함할 수 있다.
재료의 굴절률은 포함된 원소비에 따라 다르게 조절될 수 있는데, 예를 들어 질화규소의 굴절률은 원소비에 따라 대략 1.5 내지 대략 2.4의 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들어 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)은 각각 굴절률이 대략 2.4인 질화규소와 굴절률이 대략 1.5인 산화규소를 포함할 수 있다.
제1 위상 변환층(150a)과 제2 위상 변환층(150b)의 두께(d), 제1 위상 변환층(150a)의 굴절률(n1)과 제2 위상 변환층(150b)의 굴절률(n2)은 다음 [수학식 1]을 만족시킬 수 있다.
[수학식 1]
ΔΦ = 2π*|n1-n2|*d/λ=180°
[수학식 1]에서 ΔΦ는 제1 위상 변환층(150a)과 제2 위상 변환층(150b)의 위상차, d는 제1 위상 변환층(150a)과 제2 위상 변환층(150b)의 두께, λ는 투과되는 빛의 파장을 나타낸다.
적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소를 포함하는 표시 장치의 경우 λ는 녹색광의 파장으로 설정될 수 있다. 그러나 본 발명의 다른 실시예에 따르면 표시 패널(300)이 포함하는 각 기본색 별 화소(PX)마다 제1 위상 변환층(150a)과 제2 위상 변환층(150b)의 두께(d)를 해당 기본색의 파장에 따라 다르게 형성할 수도 있다. 또는 본 발명의 다른 실시예에 따르면 제1 위상 변환층(150a)과 제2 위상 변환층(150b)의 두께(d)를 일정하게 하는 대신 표시 패널(300)이 포함하는 각 기본색 별 화소(PX)마다 제1 위상 변환층(150a)과 제2 위상 변환층(150b)의 굴절률차(Δn=|n1-n2|)를 해당 기본색의 파장에 따라 다르게 형성할 수도 있다.
예를 들어 λ이 0.5um로 고정되는 경우, 제1 위상 변환층(150a)의 굴절률(n1)이 대략 1.8 내지 대략 1.9이고, 제2 위상 변환층(150b)의 굴절률(n2)이 대략 1.4 내지 대략 1.5일 때, 상쇄 간섭을 일으키기 위한 제1 위상 변환층(150a)과 제2 위상 변환층(150b)의 두께(d)는 [수학식 1]에 따라 대략 0.5um 내지 대략 0.7um일 수 있다.
도 8을 참조하면, 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)의 굴절률차(Δn=|n1-n2|)가 증가할수록 상기 [수학식 1]을 만족하는 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)의 두께(d)가 감소함을 알 수 있다. 이에 따라 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)의 두께는 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)의 굴절률차(Δn)를 고려하여 정할 수 있다.
다시 도 6을 참조하면, 각 부화소(PXa, PXb)에서 인접한 부영역(R1-R4)에는 서로 다른 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)이 각각 위치하여 인접한 부영역(R1-R4) 사이의 영역에서 빛의 상쇄 간섭을 일으킬 수 있다. 또한 인접한 부화소(PXa, PXb) 간에 인접한 부영역(R1-R4)에도 서로 다른 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)이 각각 위치하여 그 사이의 영역에서 빛의 상쇄 간섭을 일으킬 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널(300)은 액정 표시 패널로서 서로 마주하는 하부 표시판(100) 및 상부 표시판(200), 그리고 그 사이의 액정층(3)을 포함한다.
액정층(3)은 복수의 액정 분자(31)를 포함한다. 액정 분자(31)는 도 7에 도시한 바와 같이 하부 및 상부 표시판(100, 200)의 표면에 대략 수직으로 배향되어 있을 수도 있고, 이와 달리 수평으로 배향되어 있을 수도 있다.
하부 표시판(100)은 투명한 기판(110)을 포함한다. 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)은 기판(110)의 위 또는 아래의 다양한 층에 위치할 수 있다. 도 7은 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)이 기판(110)의 위에 위치하는 예를 도시한다. 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)은 동일한 층에 위치하며 서로 교대로 배치될 수 있다.
한 화소(PX)에는 부영역(R1-R4)에 각각 대응하는 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)이 서로 인접하여 배치될 수 있다.
제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b) 위 또는 아래에는 복수의 색필터(230R, 230G, 230B)가 위치할 수 있다. 도 7은 복수의 색필터(230R, 230G, 230B)가 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)의 위에 위치하는 예를 도시한다.
상부 표시판(200)도 투명한 기판(210)을 포함하며, 그 위에는 차광 부재(220)가 위치할 수 있다. 그러나 차광 부재(220)는 색필터(230R, 230G, 230B)와 같이 하부 표시판(100)에 위치할 수도 있다. 이와 달리 색필터(230R, 230G, 230B)가 상부 표시판(200)에 위치할 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)은 상부 표시판(200)의 기판(210)의 위 또는 아래의 다양한 층에 위치할 수도 있다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널을 투과한 외부 물체로부터의 빛의 위상을 나타낸 그래프(GB) 및 빛의 세기를 나타낸 그래프(GA)이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따르면 표시 패널(300)의 배경에 위치하는 위부 물체(object)가 표시 패널(300)의 인접한 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)을 투과하면 그 위상차가 대략 180도가 되어 인접한 부영역(R1-R4) 사이에서 상쇄 간섭이 일어날 수 있다. 따라서 인접한 부영역(R1-R4) 사이의 영역에서 빛의 세기는 매우 작아지므로 표시 패널(300)을 투과하여 보이는 외부 물체의 투과 영상이 선명하게 보일 수 있다.
그러면, 앞에서 설명한 도 6 내지 도 9와 함께 도 10 및 도 11을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소의 구조에 대해 설명한다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널이 포함하는 한 화소의 배치도이고, 도 11은 도 10에 도시한 표시 패널을 XI-XI 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 액정 표시 장치로서, 표시 패널(300)은 마주하는 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200), 그리고 두 표시판(100, 200) 사이의 액정층(3)을 포함한다.
하부 표시판(100)에 대해 설명하면, 투명한 기판(110) 위에 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)이 위치한다.
게이트선(121)은 주로 가로 방향으로 뻗으며, 제1 게이트 전극(124a) 제2 게이트 전극(124b)을 포함한다.
유지 전극선(131)은 주로 가로 방향으로 뻗는 가로 부분과 가로 부분으로부터 뻗는 복수의 유지 전극(133a, 133b, 133c)을 포함할 수 있다. 유지 전극(133a)은 유지 전극선(131)의 가로 부분으로부터 위로 돌출된 후 가로 방향으로 뻗을 수 있고, 유지 전극(133b)은 가로 부분으로부터 위로 뻗어 화소(PX)의 윗부분에서 가로 방향으로 뻗을 수 있다. 유지 전극(133c)은 유지 전극(133a)으로부터 위로 뻗을 수 있다. 유지 전극(133b)과 유지 전극(133c) 대체로 서로 나란하게 뻗을 수 있다. 유지 전극(133a)은 그로부터 돌출된 유지 전극(133d, 133e)을 더 포함할 수 있다.
게이트선(121) 및 유지 전극선(131) 위에는 게이트 절연막(140)이 위치하고, 그 위에는 제1 반도체(154a) 및 제2 반도체(154b)가 위치한다. 제1 및 제2 반도체(154a, 154b)는 결정질 규소, 비정질 규소 또는 산화물 반도체 등을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 반도체(154a, 154b)와 게이트 절연막(140) 위에는 제1 데이터선(171a), 제2 데이터선(171b), 제1 드레인 전극(175a) 및 제2 드레인 전극(175b)을 포함하는 데이터 도전체가 위치한다.
제1 및 제2 데이터선(171a, 171b)은 주로 세로 방향으로 뻗으며 서로 나란할 수 있다. 제1 및 제2 데이터선(171a, 171b)은 각각 제1 게이트 전극(124a) 및 제2 게이트 전극(124b)을 향하여 뻗은 제1 소스 전극(173a) 및 제2 소스 전극(173b)을 포함한다. 제1 및 제2 데이터선(171a, 171b)은 서로 인접한 유지 전극(133b) 및 유지 전극(133c) 사이로 뻗을 수 있다.
제1 드레인 전극(175a)은 제1 소스 전극(173a)과 마주하는 한쪽 끝부분 및 다른 층과의 접속을 위해 면적이 확장된 확장부(177a)를 포함할 수 있다. 제2 드레인 전극(175b)은 제2 소스 전극(173b)과 마주하는 한쪽 끝부분 및 다른 층과의 접속을 위해 면적이 확장된 확장부(177b)를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 게이트 전극(124a, 124b), 제1 및 제2 소스 전극(173a, 173b), 그리고 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)은 제1 및 제2 반도체(154a, 154b)와 함께 각각 제1 및 제2 박막 트랜지스터(Qa, Qb)를 이룬다.
제1 및 제2 박막 트랜지스터(Qa, Qb) 위에는 보호막(180)이 위치한다. 보호막(180)에는 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)을 각각 드러내는 접촉 구멍(185a, 185b)이 형성되어 있다.
보호막(180) 위에는 화소 전극이 위치한다. 화소 전극은 제1 부화소 전극(191a) 및 제2 부화소 전극(191b)을 포함할 수 있다. 제1 부화소 전극(191a)은 십자형 줄기부 및 이로부터 바깥쪽으로 뻗는 복수의 가지 전극(192a), 그리고 다른 층과의 접속을 위한 확장부(195a)를 포함한다. 제2 부화소 전극(191b)도 십자형 줄기부 및 이로부터 바깥쪽으로 뻗는 복수의 가지 전극(192b), 그리고 다른 층과의 접속을 위한 확장부(195b)를 포함한다.
제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)의 가지 전극(192a, 192b)가 뻗는 방향에 따라 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)은 복수의 부영역(R1-R4)으로 나뉠 수 있다.
앞에서 설명한 바와 같이 인접한 부영역(R1-R4)에는 서로 다른 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)이 각각 위치할 수 있다. 예를 들어 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)은 기판(110)과 제1 및 제2 박막 트랜지스터(Qa, Qb) 사이에 위치할 수도 있고, 제1 및 제2 박막 트랜지스터(Qa, Qb) 위에 위치할 수도 있다. 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)이 제1 및 제2 박막 트랜지스터(Qa, Qb) 위에 위치하는 경우 보호막(180)이 생략되고 그 자리에 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)이 위치할 수 있다.
제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)은 게이트선(121)을 사이에 두고 위 아래에 각각 배치될 수 있다. 제1 부화소 전극(191a)의 면적은 제2 부화소 전극(191b)의 면적보다 작을 수 있다.
제1 부화소 전극(191a)은 접촉 구멍(185a)을 통해 제1 드레인 전극(175a)으로부터 데이터 전압을 인가 받고, 제2 부화소 전극(191b)은 접촉 구멍(185b)을 통해 제2 드레인 전극(175b)으로부터 데이터 전압을 인가 받을 수 있다.
제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)은 ITO, IZO 등의 투명한 도전 물질로 이루어질 수 있다.
다음, 상부 표시판(200)에 대하여 설명하면, 투명한 기판(210) 위에 차광 부재(220)가 위치하고, 그 위에 대향 전극(opposing electrode)(270)이 위치할 수 있다. 대향 전극(270)은 ITO, IZO 등의 투명한 도전체 또는 금속 따위로 만들어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)은 상부 표시판(200)의 기판(210)의 위 또는 아래에 위치할 수도 있다. 예를 들어 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)은 기판(210)의 윗면에 위치할 수도 있고, 기판(210)과 차광 부재(220) 사이에 위치하거나 차광 부재(220) 아래에 위치할 수도 있다.
액정층(3)은 유전율 이방성을 가지는 액정 분자(31)를 포함하며, 액정 분자(31)는 전기장이 없는 상태에서 그 장축이 두 표시판(100, 200)의 표면에 대하여 수직을 이루도록 배향되어 있을 수 있다. 액정층(3)의 액정 분자(31)들은 그 장축이 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)의 가지 전극(192a, 192b)의 길이 방향에 대략 평행하도록 선경사(pretilt)를 이룰 수도 있다.
이제, 앞에서 설명한 도 6 및 도 7과 함께 도 12 내지 도 16을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널의 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 12 내지 도 16은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널을 제조하는 방법의 단계들을 차례대로 도시한 단면도들이다.
먼저 도 12를 참조하면, 투명한 기판(110) 위에 사진 공정을 이용해 제1 감광막 패턴(50a)을 형성한다. 제1 감광막 패턴(50a)은 복수의 개구부를 포함한다.
다음 도 13을 참조하면, 감광막 패턴(50a)의 개구부에 ZrOx, TiO2, SiNx, SiOx, MgF3 등의 투명한 무기물 또는 투명한 유기물을 증착하여 패터닝된 제2 위상 변환층(150b)을 형성한다. 이어서 감광막 패턴(50a)을 제거한다.
다음 도 14를 참조하면, 제2 위상 변환층(150b) 위에 사진 공정을 이용해 패터닝된 제2 감광막 패턴(50b)을 형성한다. 제2 감광막 패턴(50b)은 제2 위상 변환층(150b)이 형성되지 않은 영역에 대응하는 개구부를 포함한다.
다음 도 15를 참조하면, 제2 감광막 패턴(50b)의 개구부에 제2 위상 변환층(150b)과 다른 굴절률을 가지는 ZrOx, TiO2, SiNx, SiOx, MgF3 등의 투명한 무기물 또는 투명한 유기물을 증착하여 제1 위상 변환층(150a)을 형성한다. 이로써 제1 위상 변환층(150a)과 제2 위상 변환층(150b)은 x 방향 또는 y 방향으로 교대로 배열될 수 있다. 제1 위상 변환층(150a)과 제2 위상 변환층(150b)은 동일한 층에 위치하며 서로 실질적으로 동일한 두께를 가질 수 있다.
이어서 제2 감광막 패턴(50b)을 제거한다.
다음 도 16을 참조하면, 제1 위상 변환층(150a)과 제2 위상 변환층(150b) 위에 복수의 박막 트랜지스터, 복수의 색필터(230R, 230G, 230B), 적어도 하나의 절연층 등을 형성하여 하부 표시판(100)을 완성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 제1 위상 변환층(150a)과 제2 위상 변환층(150b)은 하부 표시판(100)의 박막 트랜지스터를 형성한 후에 박막 트랜지스터 위에 형성될 수도 있다. 이에 따르면 앞에서 설명한 도 10 및 도 11에 도시한 실시예에서 설명한 바와 같이 제1 및 제2 박막 트랜지스터(Qa, Qb) 위에 위치하는 보호막(180)이 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)으로 대체될 수 있다.
또한 제1 위상 변환층(150a)과 제2 위상 변환층(150b)은 하부 표시판(100)의 색필터(230R, 230G, 230B)를 형성한 후에 그 위에 형성될 수도 있다.
도시하지 않았으나 본 발명의 다른 실시예에 따르면 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)은 앞에서 설명한 상부 표시판(200)의 기판(210)의 위 또는 아래에 형성될 수도 있다. 예를 들어 기판(210) 위에 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)을 형성한 후 그 위에 차광 부재(220)를 형성할 수도 있고, 차광 부재(220)를 먼저 형성한 후 그 위에 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)을 형성할 수도 있다.
또한 패터닝된 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)의 형성 방법도 위에서 설명한 바에 한정되지 않고 다양한 패터닝 방법이 이용될 수 있다.
그러면, 앞에서 설명한 도 6과 함께 도 17을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널의 구체적인 구조에 대해 설명한다. 앞에서 설명한 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고, 동일한 설명은 생략한다.
도 17은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다.
본 실시예에 따른 표시 패널은 앞에서 설명한 도 6 및 도 7에 도시한 실시예와 대부분 동일하나 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)의 적층 구조가 다를 수 있다.
본 실시예에 따르면, 기판(110) 위에 제1 위상 변환층(150a)이 위치하고, 제1 위상 변환층(150a) 및 기판(110)의 전면 위에 제2 위상 변환층(150b)이 위치할 수 있다. 이에 따르면 제2 위상 변환층(150b)이 제1 위상 변환층(150a)과 중첩한다. 제2 위상 변환층(150a)의 윗면은 대체로 평탄할 수도 있고 아닐 수도 있다.
제1 위상 변환층(150a)의 굴절률(n1)은 제2 위상 변환층(150a)의 굴절률(n2)보다 클 수 있으며, 예를 들어 대략 2.0 이하일 수 있다. 제1 위상 변환층(150a)은 고굴절률을 가지는 ZrOx, TiO2, SiNx, SiOx, MgF3 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150a)의 전체 두께는 앞에서 설명한 도 6 및 도 7에 도시한 실시예에 따른 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150a)의 두께(d)보다 두꺼울 수 있으며, 예를 들어 대략 0.6um 정도 두꺼울 수 있다.
그러면 앞에서 설명한 도 17과 함께 도 18 내지 도 21을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널의 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 18 내지 도 21은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널을 제조하는 방법의 단계들을 차례대로 도시한 단면도들이다.
먼저 도 18을 참조하면, 투명한 기판(110) 위에 사진 공정을 이용해 제1 감광막 패턴(50a)을 형성한다. 제1 감광막 패턴(50a)은 복수의 개구부를 포함한다.
다음 도 19를 참조하면, 감광막 패턴(50a)의 개구부에 고굴절률을 가지는 ZrOx, TiO2, SiNx, SiOx, MgF3 등의 투명한 무기물 또는 투명한 유기물을 증착하여 제1 위상 변환층(150a)을 형성한다. 이어서 감광막 패턴(50a)을 제거한다.
다음 도 20을 참조하면, 제1 위상 변환층(150a) 및 기판(110)의 전면 위에 제1 위상 변환층(150a)의 굴절률(n1)보다 작은 굴절률(n2)을 가지는 오버코트막(overcoat) 재료 등의 물질을 적층하여 윗면이 대체로 평탄화된 제2 위상 변환층(150b)을 형성한다.
다음 도 21을 참조하면, 제2 위상 변환층(150b) 위에 복수의 박막 트랜지스터, 복수의 색필터(230R, 230G, 230B), 적어도 하나의 절연층 등을 형성하여 하부 표시판(100)을 완성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 제1 위상 변환층(150a)과 제2 위상 변환층(150b)은 하부 표시판(100)의 박막 트랜지스터를 형성한 후에 박막 트랜지스터 위에 형성될 수도 있다. 이에 따르면 앞에서 설명한 도 10 및 도 11에 도시한 실시예에서 설명한 바와 같이 제1 및 제2 박막 트랜지스터(Qa, Qb) 위에 위치하는 보호막(180)이 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)으로 대체될 수 있다.
또한 제1 위상 변환층(150a)과 제2 위상 변환층(150b)은 하부 표시판(100)의 색필터(230R, 230G, 230B)를 형성한 후에 그 위에 형성될 수도 있다.
도시하지 않았으나 본 발명의 다른 실시예에 따르면 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)은 앞에서 설명한 상부 표시판(200)의 기판(210)의 위 또는 아래에 형성될 수도 있다. 예를 들어 기판(210) 위에 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)을 형성한 후 그 위에 차광 부재(220)를 형성할 수도 있고, 차광 부재(220)를 먼저 형성한 후 그 위에 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)을 형성할 수도 있다.
이제, 도 22 및 도 23을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널의 구조에 대해 설명한다.
도 22는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널이 포함하는 복수의 화소의 배치도이고, 도 23은 도 22에 도시한 표시 패널을 XXIII-XXIII 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
본 실시예에 따른 표시 패널은 앞에서 설명한 도 6 및 도 7에 도시한 실시예에 따른 표시 패널과 대부분 동일하므로 차이점을 중심으로 설명한다.
도 22 및 도 23을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널(300)은 각 부화소(PXa, PXb)에 대응하는 위치에 하나의 제1 위상 변환층(150a) 또는 하나의 제2 위상 변환층(150b)이 위치한다. 즉, 부화소(PXa, PXb)를 단위로 굴절률이 서로 다른 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)이 교대로 배치될 수 있다.
동일한 화소(PX) 또는 인접한 화소(PX)에 대해 인접한 부화소(PXa, PXb)에는 서로 다른 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)이 각각 위치하여 인접한 부화소(PXa, PXb) 사이의 영역에서 빛의 상쇄 간섭을 일으킬 수 있고, 부화소(PXa, PXb) 사이의 차광 부재(220) 등에 의해 형성된 격자 사이로 빛이 통과할 때 발생하는 회절로 인한 블러링 현상을 줄일 수 있다.
본 실시예에서 각 부화소(PXa, PXb)는 앞선 실시예에서 설명한 복수의 부영역(R1-R4)을 포함할 수도 있고 포함하지 않을 수도 있다.
마지막으로 도 24를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널에 대해 설명한다.
도 24는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널이 포함하는 복수의 화소의 배치도이다.
본 실시예에 따른 표시 패널은 앞에서 설명한 여러 실시예에 따른 표시 패널과 대부분 동일하므로 차이점을 중심으로 설명한다.
도 24를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 패널(300)은 각 화소(PX)에 대응하는 위치에 하나의 제1 위상 변환층(150a) 또는 하나의 제2 위상 변환층(150b)이 위치할 수 있다. 즉, 화소(PX)를 단위로 굴절률이 서로 다른 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)이 교대로 배치될 수 있다.
서로 다른 기본색을 나타내는 인접한 화소(PX)에는 서로 다른 제1 위상 변환층(150a) 및 제2 위상 변환층(150b)이 각각 위치하여 인접한 화소(PX) 사이의 영역에서 빛의 상쇄 간섭을 일으킬 수 있고, 화소(PX) 사이의 차광 부재(220) 등에 의해 형성된 격자 사이로 빛이 통과할 때 발생하는 회절로 인한 블러링 현상을 줄일 수 있다.
본 실시예에서 각 화소(PX)는 앞선 실시예에서 설명한 복수의 부화소(PXa, PXb) 또는 복수의 부영역(R1-R4)을 포함할 수도 있고 포함하지 않을 수도 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
3: 액정층 31: 액정 분자
100, 200: 표시판 110, 210: 기판
121: 게이트선 140: 게이트 절연막
150a: 제1 위상 변환층 150b: 제2 위상 변환층
220: 차광 부재 230R, 230G, 230B: 색필터
300: 표시 패널 400: 게이트 구동부
500: 데이터 구동부

Claims (20)

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  8. 복수의 화소, 그리고
    제1 위상 변환층 및 제2 위상 변환층
    을 포함하고,
    상기 제2 위상 변환층의 적어도 일부와 상기 제1 위상 변환층은 교대로 배열되어 있고,
    상기 제1 위상 변환층을 투과한 제1 파장의 빛과 상기 제2 위상 변환층을 투과한 상기 제1 파장의 빛의 위상차는 180도이고,
    상기 화소는 서로 다른 감마 곡선에 따라 영상을 표시할 수 있는 제1 부화소 및 제2 부화소를 포함하고,
    상기 화소가 포함하는 상기 제1 부화소에 상기 제1 위상 변환층이 위치하고, 상기 화소가 포함하며 상기 제1 부화소에 인접한 상기 제2 부화소에 상기 제2 위상 변환층이 위치하는
    표시 패널.
  9. 제8항에서,
    상기 제1 위상 변환층의 굴절률은 상기 제2 위상 변환층의 굴절률보다 큰 표시 패널.
  10. 제9항에서,
    상기 제1 위상 변환층과 상기 제2 위상 변환층은 동일한 층에 위치하고 서로 실질적으로 동일한 두께를 가지는 표시 패널.
  11. 제10항에서,
    상기 제1 위상 변환층 및 상기 제2 위상 변환층 중 적어도 하나는 ZrOx, TiO2, SiNx, SiOx, MgF3를 포함하는 투명한 무기물 또는 투명한 유기물을 포함하는 표시 패널.
  12. 제9항에서,
    상기 제2 위상 변환층은 상기 제1 위상 변환층을 덮는 부분을 포함하는 표시 패널.
  13. 제12항에서,
    상기 제1 위상 변환층은 ZrOx, TiO2, SiNx, SiOx, MgF3를 포함하는 투명한 무기물 또는 투명한 유기물을 포함하는 표시 패널.
  14. 제8항에서,
    상기 화소가 포함하는 상기 제1 부화소와 상기 제2 부화소 사이의 빛샘을 차단하는 차광 부재를 더 포함하는 표시 패널.
  15. 복수의 화소, 그리고
    제1 위상 변환층 및 제2 위상 변환층
    을 포함하고,
    상기 제2 위상 변환층의 적어도 일부와 상기 제1 위상 변환층은 교대로 배열되어 있고,
    상기 제1 위상 변환층을 투과한 제1 파장의 빛과 상기 제2 위상 변환층을 투과한 상기 제1 파장의 빛의 위상차는 180도이고,
    상기 화소는 서로 마주하는 두 기판 사이에 위치하는 복수의 액정 분자를 포함하는 액정층을 포함하고,
    상기 화소는 상기 액정층에 전기장이 생성될 때 상기 액정 분자의 배열 방향이 서로 다른 복수의 부영역을 포함하고,
    상기 화소가 포함하는 상기 복수의 부영역 중 제1 부영역에 상기 제1 위상 변환층이 위치하고, 상기 화소가 포함하며 상기 제1 부영역에 인접한 제2 부영역에 상기 제2 위상 변환층이 위치하는
    표시 패널.
  16. 제15항에서,
    상기 제1 위상 변환층의 굴절률은 상기 제2 위상 변환층의 굴절률보다 큰 표시 패널.
  17. 제16항에서,
    상기 제1 위상 변환층과 상기 제2 위상 변환층은 동일한 층에 위치하고 서로 실질적으로 동일한 두께를 가지는 표시 패널.
  18. 제17항에서,
    상기 제1 위상 변환층 및 상기 제2 위상 변환층 중 적어도 하나는 ZrOx, TiO2, SiNx, SiOx, MgF3를 포함하는 투명한 무기물 또는 투명한 유기물을 포함하는 표시 패널.
  19. 제16항에서,
    상기 제2 위상 변환층은 상기 제1 위상 변환층을 덮는 부분을 포함하는 표시 패널.
  20. 제19항에서,
    상기 제1 위상 변환층은 ZrOx, TiO2, SiNx, SiOx, MgF3를 포함하는 투명한 무기물 또는 투명한 유기물을 포함하는 표시 패널.
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