KR102542188B1 - 편광 필름, 이의 제조방법 및 상기 편광 필름을 포함하는 표시장치 - Google Patents

편광 필름, 이의 제조방법 및 상기 편광 필름을 포함하는 표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 편광 필름, 이의 제조방법 및 상기 편광 필름을 포함하는 표시 장치에 대한 것으로서, 상기 편광 필름은 자기-배향된(self-aligned) 고분자 매트릭스; 상기 고분자 매트릭스의 배향 방향에 따라 일 방향으로 배열되어 경화된 액정; 및 상기 액정의 배열 방향으로 배열된 이색성 염료를 포함한다.

Description

편광 필름, 이의 제조방법 및 상기 편광 필름을 포함하는 표시장치{POLAROID FILM, METHOD FOR PREPARING THEREOF, AND DISPLAY DEVICE COMPRISING THE POLAROID FILM}
본 발명은 편광 필름, 이의 제조방법 및 상기 편광 필름을 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
편광 필름은 자연광이 갖는 다양한 방향의 파장 중에서 특정 방향의 파장만을 통과시키는 광학 필름으로, 액정 표시장치나 유기발광 표시장치 등에 널리 사용된다.
종래 편광 필름으로, 폴리비닐알코올계 편광 필름이 있다. 상기 폴리비닐알코올계 편광 필름은 고분자에 요오드 또는 이색성 염료를 염착시킨 후 일정 방향으로 연신하여 요오드나 이색성 염료를 배향시키는 방법을 통해 얻을 수 있다. 그러나, 상기 폴리비닐알코올계 편광 필름은 연신 공정 및 염착 공정으로 인해서 제조 시간이 길고, 많은 제조 비용이 들기 때문에, 인라인 방식에 의해 편광 필름을 제조하더라도 대량 생산성에 있어 상대적으로 불리하다. 또, 상기 폴리비닐알코올계 편광 필름은 수분 침투와 광학 성능의 감소를 방지하기 위해, 일면에 트리아세틸셀룰로오즈(tri-acetyl-cellulose, TAC) 필름이 적층되기 때문에, 필름의 두께가 두껍게 되고, 이로 인해 표시 장치의 경량 박형화에 한계가 있었다.
이를 해결하고자, 연신 및 염색 공정을 생략하고, 코팅 방식으로 편광 필름을 제조하는 방법에 대한 다양한 연구가 수행되고 있다.
예를 들어, 유리 기판에 배향막을 형성한 후, 상기 배향막 위에 액정과 이색성 염료의 혼합물을 코팅한 후 자외선 경화시켜 필름화하는 방법이 있다. 이때, 상기 배향막은 러빙(rubbing)법, 나노 패턴화법, 광-배향(photo-alignment)법 등에 의해 형성된다. 이러한 배향막을 이용하는 코팅 방식은 별도의 배향막 형성 공정이 필요하기 때문에 제조 시간을 단축하기 어렵다. 특히, 상기 러빙법은 러빙시 러빙 각도나 세기를 조절하기 어렵고, 러빙천에서 발생되는 미세한 파이버(fiber) 등으로 인해 불량이 발생되어 생산 수율이 저하되었다. 또한, 상기 필름이 배향막을 포함하기 때문에, 필름의 두께를 얇게 조절하는 데 한계가 있었다.
본 발명의 일 실시예는 두께가 얇고, 질서도, 이색비, 편광도 및 투과도가 우수한 편광 필름을 제공하고자 한다.
본 발명은 자기-배향된(self-aligned) 고분자 매트릭스; 상기 고분자 매트릭스의 배향 방향에 따라 일 방향으로 배열되어 경화된 액정; 및 상기 액정의 배열 방향으로 배열된 이색성 염료를 포함하는 편광 필름을 제공한다.
또, 본 발명은 기재 상에, 자기-배향성 액정 화합물, 액정 화합물 및 이색성 염료를 포함하는 조성물을 도포하는 단계; 상기 도포된 조성물에 편광 자외선 또는 가시광선을 조사하는 단계; 및 상기 편광 자외선 또는 가시광선이 조사된 조성물에 자외선을 조사하여 상기 조성물을 경화시키는 단계를 포함하고, 상기 자기-배향성 액정 화합물은 말단, 측쇄 또는 이들 모두에 상기 기재와 수소 결합이 가능한 작용기 및 주쇄에 광반응성 작용기를 포함하는 편광 필름의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 표시 패널; 및 상기 표시 패널 상에 배치된 편광 유닛을 포함하고, 상기 편광 유닛은 자기-배향된(self-aligned) 고분자 매트릭스; 상기 고분자 매트릭스의 배향 방향에 따라 일 방향으로 배열되어 경화된 액정; 및 상기 액정의 배열 배향으로 배열된 이색성 염료를 함유하는 편광 필름을 포함하는 표시장치를 제공한다.
일례에 따르면, 상기 표시 패널은 제1 기판; 상기 제1 기판에 대향 배치된 제2 기판; 및 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치된 광량 조절층을 포함하고, 상기 편광 유닛은 상기 제1 기판의 배면 상에 배치된 제1편광 유닛; 및 상기 제2 기판의 전면 상에 배치된 제2편광 유닛을 포함하되, 상기 제1편광 유닛 및 제2편광 유닛 중 적어도 어느 하나는 전술한 편광 필름을 포함한다.
다른 일례에 따르면, 상기 표시 패널은 베이스 기판; 상기 베이스 기판 상에 배치된 구동 회로부; 및 상기 구동 회로부와 연결된 유기 발광 소자를 포함한다. 이 경우, 상기 표시 패널과 편광 유닛 사이에 배치된 터치 센싱 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 편광 필름은 두께가 얇고, 높은 질서도, 이색비, 편광도 및 투과도를 갖는다. 이러한 편광 필름이 적용된 본 발명에 따른 표시 장치는 경량 박형화가 가능하며, 시인성이 향상될 수 있다.
또, 본 발명에 따른 편광 필름의 제조방법은 별도의 배향막을 이용하지 않기 때문에, 제조 비용을 절감할 수 있고, 공정 시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 액정 및 이색성 염료의 초기 배향성을 용이하게 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광 필름의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 표시 장치의 화소에 대한 평면도이다.
도 4는 도 3의 절단선 I-I'를 따라 자른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 평면도이다.
도 6은 도 5의 절단선 Ⅱ-Ⅱ'를 따라 자른 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 단면도이다.
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. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
<편광 필름 및 이의 제조방법>
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광 필름을 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광 필름의 사시도로, 상기 편광 필름(1)은 자기-배향된(self-aligned) 고분자 매트릭스; 액정; 및 이색성 염료를 포함한다. 이러한 편광 필름(1)은 상기 고분자 매트릭스에 의해 액정 및 이색성 염료가 특정 방향으로(바람직하게, 수평 방향으로) 배향되어 있기 때문에, 질서도, 이색비, 편광도 및 투과도가 우수하고, 또 배향막이나 TAC 필름을 포함하지 않기 때문에, 두께가 얇다. 따라서, 본 발명의 편광 필름이 적용된 표시 장치는 경량 박형화가 가능하며, 시인성이 향상될 수 있다.
상기 고분자 매트릭스는 일 방향으로, 바람직하게 수평 방향으로 자기-배향되어 방향성을 갖는 고분자 성분으로서, 자기-배향성(self-alignment)을 갖는 액정 화합물로부터 유도된 고분자이다.
상기 자기-배향성 액정 화합물은 말단 및/또는 측쇄에 수소 결합이 가능한 하나 이상의 작용기; 및 주쇄에 하나 이상의 광반응성 작용기를 포함한다. 이러한 자기-배향성 액정 화합물은 모노머로서, 특정 방향으로 자기-배향되어 방향성을 가진 고분자 매트릭스를 형성한다. 이때, 상기 액정 및 이색성 염료가 상기 고분자 매트릭스의 배향 방향에 따라 특정 방향으로 배열되기 때문에, 본 발명의 편광 필름은 입사되는 외광을 선 편광시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 편광 필름은 상기 액정, 고분자 매트릭스 및 이색성 염료가 균일하게 분산되어 있기 때문에, 필름 전체적으로 균일한 편광도 및 투과도를 가질 수 있다.
상기 자기-배향성 액정 화합물에서, 말단 및/또는 측쇄에 있는 수소 결합이 가능한 작용기는 기재(예, 유리, ITO 필름 등)의 표면과 수소 결합하는 부분이다. 따라서, 상기 자기-배향성 액정 화합물을 기재에 도포할 경우, 상기 자기-배향성 액정 화합물은 상기 수소 결합이 가능한 작용기와 기재 간의 수소 결합을 통해 기판 표면에 흡착되어 배향층의 역할을 하기 때문에, 본 발명에서는 종래와 달리, 별도의 배향막을 포함하지 않는다.
이러한 수소 결합이 가능한 작용기로는 N(질소), O(산소), F(플루오린) 등 전기 음성도가 강한 원자를 함유하는 작용기라면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 히드록시기(-OH), 아민기(-NH2), 카르복시기(-COOH), 술폰산기(-SO3H), (메타)아크릴레이트기 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상이 화합물의 말단 및/또는 측쇄에 도입될 수 있다. 이때, 상기 수소 결합이 가능한 작용기는 측쇄보다 말단에 존재할 경우, 액정의 초기 배향성이 더 향상될 수 있다.
또, 상기 자기-배향성 액정 화합물에서, 주쇄에 있는 광반응성 작용기는 편광 자외선 조사 또는 가시광선 조사에 의해 트랜스-시스 광이성화 반응(trans-cis photoisomerization)이나, 또는 광이량화(photodimerization) 반응을 하는 부분으로, 상기 광반응성 작용기의 광이성화 반응이나 광이량화 반응으로 인해서 화합물의 구조가 변형될 수 있다. 예를 들어, 광반응성 작용기가 아조기(-N=N-)인 자기-배향성 액정 화합물은 편광 자외선 조사에 의해 트랜스-시스 광이성화 반응을 하여 화합물의 구조가 수평 구조에서 거의 꺽임(ㄱ) 구조로 변형된다. 이와 같이, 상기 화합물의 구조가 변형되면, 상기 화합물은 배향 방향이 수직 방향에서 특정 방향, 바람직하게 수평 방향으로 변경되게 된다.
이러한 광반응성 작용기의 비제한적인 예로는 -N=N-, -CH=CH-, -C(=O)-CH=CH-, -CH=N-, -N=N-NH- 등이 있는데, 이들은 단독으로 또는 2종 이상이 화합물의 주쇄에 도입될 수 있다.
구체적으로, 상기 자기-배향성 액정 화합물의 예로는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
Figure 112018005060880-pat00001
(상기 화학식 1에서,
m 및 n은 각각 독립적으로 0 또는 1이고,
P1, P2 및 P3은 광반응성 작용기로, 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 -N=N-, -CH=CH-, -C(=O)-CH=CH-, -CH=N-, 및 -N=N-NH-로 이루어진 군에서 선택되고,
R1 및 R2는 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C20의 알킬기, C6~C30의 아릴기, 핵원자수 5 내지 30개의 헤테로아릴기, C1~C20의 알킬옥시기, C6~C30의 아릴옥시기, C1~C20의 알킬아민기, C6~C60의 아릴아민기, 히드록시기(-OH), 아민기(-NH2), 카르복시기(-COOH), 술폰산기(-SO3H), (C1~C20)알킬아크릴레이트기, 및 티올기(-SH)로 이루어진 군에서 선택되고,
Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C6~C30의 아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되며,
Ar5 및 Ar6은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 단일 결합이거나, 또는 C6~C30의 아릴렌기, 핵원자수 5~30의 헤테로아릴렌기, C1~C20의 알킬렌기,
Figure 112018005060880-pat00002
,
Figure 112018005060880-pat00003
, 및
Figure 112018005060880-pat00004
로 이루어진 군에서 선택되고, 이때 a, b 및 c는 각각 독립적으로 0 내지 10의 정수이고,
R4는 수소 또는 C1~C20의 알킬기이며,
Ar7은 C6~C30의 아릴렌기 및 핵원자수 5~30의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고,
이때, 상기 Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4의 아릴렌기, Ar5 및 Ar6의 아릴렌기, 헤테로아릴렌기, 알킬렌기와, Ar7의 아릴렌기, 헤테로아릴렌기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C20의 알킬기, C6~C30의 아릴기, 핵원자수 5 내지 30개의 헤테로아릴기, C1~C20의 알킬옥시기, C6~C30의 아릴옥시기, C1~C20의 알킬아민기, C6~C60의 아릴아민기, 히드록시기(-OH), 아민기(-NH2), 카르복시기(-COOH), 술폰산기(-SO3H), (C1~C20)알킬아크릴레이트기, 및 티올기(-SH)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 R3로 치환되거나 비치환되고, 이때 복수의 R3는 서로 동일하거나 상이하며,
다만, R1, R2 및 R3 중 적어도 어느 하나는 히드록시기(-OH), 아민기(-NH2), 카르복시기(-COOH), 술폰산기(-SO3H), (C1~C20)알킬아크릴레이트기, 및 티올기(-SH)로 이루어진 군에서 선택됨).
상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 구체적인 예로는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 내지 화학식 6으로 표시되는 화합물 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
Figure 112018005060880-pat00005
Figure 112018005060880-pat00006
Figure 112018005060880-pat00007
Figure 112018005060880-pat00008
Figure 112018005060880-pat00009
(상기 화학식 2 내지 6에서,
m, n, R1, R2, R3, Ar2, Ar3, Ar5, Ar6는 각각 상기 화학식 1에서 정의된 바와 같고,
d 및 e는 각각 0 내지 4의 정수임).
상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 더 구체적인 예로는 하기 Compound 1 내지 10 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다. 하기 화합물 중에서, Compound 1 내지 6은 가시광선에 의해 광이성화 반응 또는 광이량화 반응함으로써 수직 방향과 다른 방향으로 초기 배향되어 중합될 수 있고, Compound 7 내지 10은 자외선에 의해 광이성화 반응 또는 광이량화 반응함으로써 수직 방향과 다른 방향으로 초기 배향되어 중합될 수 있다.
Figure 112018005060880-pat00010
Figure 112018005060880-pat00011
전술한 고분자 매트릭스의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 당해 편광 필름의 총량을 기준으로 약 3 내지 30 중량% 범위일 수 있다.
본 발명의 편광 필름에서, 액정은 전술한 고분자 매트릭스의 배향 방향에 따라 일 방향으로, 바람직하게 필름의 길이(수평) 방향으로 배열되어 있다. 이때, 상기 액정은 경화된 상태로, 전압이나 전기장 등과 같은 외부 작용에 의해 배향 방향이 변경되지 않고 고정되어 있다.
이러한 액정은 액정성을 발현하는 메조겐(mesogen) 작용기 및 중합 가능한 말단기를 포함하는 액정 화합물로부터 유래된 물질로서, 당해 기술분야에 통상적으로 알려진 액정이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 네마틱(nematic) 액정, 스멕틱 A(smectic A) 액정, 스멕틱 B 액정 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
상기 액정 화합물에서, 상기 메조겐 작용기의 예로는 비사이클로헥실기(bicyclohexyl group), 사이클로헥실-페닐기(cyclohexyl-phenyl group), 비페닐기(biphenyl group), 터페닐기(terphenly group), 나프탈렌(naphthalene) 등이 있고, 상기 중합 가능한 말단기의 비제한적인 예로는 (메타)아크릴레이트[(meth)acrylate], 에틸렌(etylene), 아세틸렌(acetylene), 스틸렌(stylene) 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서, 액정의 함량은 당해 편광 필름의 총량이 100 중량%가 되도록 조절하는 잔량일 수 있다.
본 발명의 편광 필름에서, 이색성 염료는 액정 내에 분산되어 있는 성분으로, 상기 액정의 배열 방향으로 배열되어 있다. 즉, 상기 이색성 염료와 액정은 동일한 일 방향으로 배향되어 있다. 이러한 이색성 염료는 굴절율 이방성을 갖고 있기 때문에, 일 방향으로 배열될 경우, 빛의 일부 성분은 투과시키고, 나머지 성분은 차단하는 편광 기능을 수행할 수 있다.
상기 이색성 염료의 예로는 당해 기술분야에서 통상적으로 알려진 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 아조계 염료(azo-based dye), 안트라퀴논계 염료(anthraquinone-based dye), 쿠마린계 염료(coumarin-based dye), 페릴렌계 염료(perylene-based dye), 메로시아닌계 염료(merocyanine-based dye), 아조메틴계 염료(azomethine-based dye), 프탈로페릴렌계 염료(phthaloperylene-based dye), 인디고계 염료(indigo-based dye), 디옥사딘계 염료(dioxadine-based dye), 폴리티오펜계 염료(polythiophene-based dye), 페녹사진계 염료(phenoxazine-based dye) 등이 있는데, 이들은 단독으로 또는 2종 이상이 포함될 수 있다.
이러한 이색성 염료의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 당해 편광 필름의 총량을 기준으로 약 3 내지 5 중량%일 수 있다.
본 발명에 따른 편광 필름의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 편광 필름의 용도에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 약 2 내지 3 ㎛ 범위일 수 있다. 다만, 상기 필름의 두께가 전술한 범위일 경우, 약 313 내지 365 ㎚ 파장을 갖는 자외선에 대하여, 편광도가 약 99 내지 99.5 %일 수 있고, 투과도가 약 35 내지 42 %일 수 있다.
도면에 도시되지 않았지만, 전술한 편광 필름(1)의 일면 상에는 기재 필름(미도시됨)이 더 배치될 수 있다. 상기 기재 필름은 전술한 편광 필름의 표면을 보호하는 필름일 수도 있고, 또는 이형 필름일 수도 있으며, 혹은 표시장치의 기판일 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다. 이러한 기재 필름은 광학적으로 등방성이거나 이방성일 수 있다. 다만, 상기 편광 필름(1)과 기재 필름 사이에는 당해 기술분야에서 알려진 배향막이 배치되지 않는다.
이러한 기재 필름의 예로는 유리 필름, 결정성 또는 비결정성 실리콘 필름, 석영, ITO(indium tin oxide) 필름 등과 같은 무기계 필름; TAC(triacetyl cellulose), 노르보르넨 유도체 등의 COP(cyclo olefin copolymer), PMMA(poly(methyl methacrylate)), PC(polycarbonate), PE(polyethylene), PP(polypropylene), PVA(polyvinyl alcohol), DAC(diacetyl cellulose), PAc(Polyacrylate), PES(poly ether sulfone), PEEK(polyetheretherketon), PPS(polyphenylsulfone), PEI(polyetherimide), PEN(polyethylenemaphthatlate), PET(polyethyleneterephtalate), PI(polyimide), PSF(polysulfone), PAR(polyarylate) 또는 비정질 불소 수지 등과 같은 플라스틱 필름 등이 있다.
전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광 필름(1)은 다양한 방법에 의해 제조될 수 있다. 다만, 본 발명은 편광 필름을 제조함에 있어, 별도의 배향막을 형성하지 않고, 액정 화합물 및 이색성 염료를 자기-배향성 액정 화합물과 혼합하여 도포한 다음, 편광 자외선 조사 또는 가시광선 조사를 실시한 후, 경화시킨다. 이로써, 본 발명은 별도의 배향막 없이 코팅 방식을 이용하여 편광 필름을 제조할 수 있기 때문에, 제조 비용을 절감할 수 있고, 공정 시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 별도의 배향막을 이용하지 않기 때문에, 두께가 얇은 편광 필름을 제조할 수 있다. 아울러, 본 발명은 액정의 초기 배향성을 용이하게 제어할 수 있기 때문에, 질서도(order parameter), 이색비(dichoic ratio), 편광도 및 투과도가 향상된 편광 필름을 제조할 수 있다.
일례에 따르면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광 필름의 제조방법은 기재 상에, 자기-배향성 액정 화합물, 액정 화합물 및 이색성 염료를 포함하는 조성물을 도포하는 단계; 상기 도포된 조성물에 편광 자외선 또는 가시광선을 조사하는 단계; 및 상기 편광 자외선 또는 가시광선이 조사된 조성물에 자외선을 조사하여 상기 조성물을 경화시키는 단계를 포함하되, 상기 자기-배향성 액정 화합물은 말단, 측쇄 또는 이들 모두에 상기 기재와 수소 결합이 가능한 작용기 및 주쇄에 광반응성 작용기를 포함한다. 다만, 상기 제조방법에 의해서만 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 각 공정의 단계가 변형되거나 또는 선택적으로 혼용되어 수행될 수 있다.
이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광 필름을 제조하는 각 단계에 대하여 설명한다.
(a) 먼저, 별도의 배향막없이 기재 상에 자기-배향성 액정 화합물, 액정 화합물 및 이색성 염료를 포함하는 조성물을 도포한다(이하, 'S100 단계'라 함).
본 단계에서, 자기-배향성 액정 화합물은 액정 화합물 및 이색성 염료와 균일하게 분산된 상태로, 다른 성분들과 함께 기재 상에 도포하면, 기재와의 수소 결합을 통해 기판 표면에 흡착되어 기재의 두께(수직) 방향으로 자기-배향된다.
구체적으로, 자기-배향성 액정 화합물은 말단 및/또는 측쇄에 수소 결합이 가능한 하나 이상의 작용기를 포함한다. 이러한 자기-배향성 액정 화합물이 기판에 도포되면, 자기-배향성 액정 화합물은 수소 결합이 가능한 작용기와 기재 간의 수소 결합에 의해 특별한 공정 없이도 기재 표면에 흡착됨으로써, 기판의 수직 방향으로 자기-배향되게 된다. 이때, 자기-배향성 액정 화합물은 액정 화합물과의 상용성(compatibility)으로 인해서 액정 화합물 내에 균일하게 분산된 상태로 수직 방향으로 자기-배향된다.
상기 기재 상에 조성물을 코팅하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예컨대 롤 코팅, 인쇄법, 잉크젯 코팅, 슬릿 노즐법, 바 코팅, 콤마 코팅, 스핀 코팅, 그라비어 코팅 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서 사용 가능한 기재는 특별히 한정되지 않으며, 비제한적인 예로는 유리 필름, 결정성 또는 비결정성 실리콘 필름, 석영, ITO(indium tin oxide) 필름 등과 같은 무기계 필름; TAC(triacetyl cellulose), 노르보르넨 유도체 등의 COP(cyclo olefin copolymer), PMMA(poly(methyl methacrylate)), PC(polycarbonate), PE(polyethylene), PP(polypropylene), PVA(polyvinyl alcohol), DAC(diacetyl cellulose), PAc(Polyacrylate), PES(poly ether sulfone), PEEK(polyetheretherketon), PPS(polyphenylsulfone), PEI(polyetherimide), PEN(polyethylenemaphthatlate), PET(polyethyleneterephtalate), PI(polyimide), PSF(polysulfone), PAR(polyarylate) 또는 비정질 불소 수지 등과 같은 플라스틱 필름 등이 있다. 이때, 기재는 광학적으로 등방성이거나 이방성일 수 있다. 이러한 기재는 추후 편광 필름의 사용시 제거될 수도 있다.
본 발명에서 사용 가능한 자기-배향성 액정 화합물, 액정 화합물 및 이색성 염료에 대한 설명은 제1 실시예 부분에 기재된 바와 동일하기 때문에, 생략한다.
상기 자기-배향성 액정 화합물의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 당해 조성물(자기-배향성 액정 화합물, 액정 화합물 및 이색성 염료를 포함함)의 총량을 기준으로 약 3 내지 30 중량%일 수 있다.
또, 상기 이색성 염료의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 당해 조성물(자기-배향성 액정 화합물, 액정 화합물 및 이색성 염료를 포함)의 총량을 기준으로 약 3 내지 5 중량%일 수 있다.
또, 상기 액정 화합물의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 당해 조성물(자기-배향성 액정 화합물, 액정 화합물 및 이색성 염료를 포함)의 총량이 100 중량%가 되도록 하는 잔량일 수 있다.
(b) 상기 도포된 조성물에 편광 자외선 또는 가시광선을 조사한다(이하, 'S200 단계'라 함).
본 단계에서는 상기 S100 단계에서 기재 표면에 수직 방향으로 배향된 자기-배향성 액정 화합물의 배향 방향을 편광 자외선 또는 가시광선의 광 방향에 따라 다른 일측 방향, 바람직하게 기재의 길이(수평) 방향으로 변경하고, 이에 따라 액정 화합물을 일 방향으로 배열시킨다. 이와 같이, 본 발명에서는 별도의 배향막 없이 편광 자외선 또는 가시광선 조사만으로 액정 화합물의 초기 배향성을 제어할 수 있고, 또 공정 시간이 단축되어 생산성이 향상될 수 있다.
구체적으로, 상기 자기-배향성 액정 화합물은 주쇄에 하나 이상의 광반응성 작용기를 포함한다. 이러한 자기-배향성 액정 화합물을 포함하는 조성물에 편광 자외선 또는 가시광선을 조사하면, 분자 내 광반응성 작용기가 트랜스-시스 광이성화 반응이나 또는 광이량화 반응을 하기 때문에, 상기 화합물의 구조가 변형되고, 이로 인해 기판 상에 흡착된 자기-배향성 화합물의 배향 방향이 편광 자외선 또는 가시광선의 편광 방향에 따라 수직 방향에서 다른 일측 방향으로(바람직하게, 수평 방향으로) 변경되게 된다. 이렇게 자기-배향성 액정 화합물의 배향 방향이 변경되면, 상기 도포된 조성물 내 액정 화합물의 배향 방향도 상기 자기-배향성 액정 화합물의 배향 방향에 따라 변경된다.
본 단계에서는 자기-배향성 액정 화합물의 종류에 따라 편광 자외선이나 가시광선을 조사하고, 이때 편광 자외선의 파장이나 가시광선 파장, 노광 에너지, 노광 시간 등을 조절할 수 있다. 예를 들어, 편광 자외선의 파장은 약 313 내지 365 ㎚의 파장을 갖는 편광 자외선을 약 3 내지 5 J의 편광 자외선 에너지로 도포된 조성물에 조사하여, 조성물 내 자기-배향성 액정 화합물의 배향 방향을 특정 방향으로 변경할 수 있다.
(c) 상기 S200 단계에서 편광 자외선 또는 가시광선이 조사된 조성물에 자외선을 조사하여 상기 조성물을 경화시킨다(이하, 'S300 단계'라 함).
본 단계는 상기 S200 단계에서 편광 자외선 또는 가시광선이 조사된 조성물 내 자기-배향성 액정 화합물, 액정 화합물 및 이색성 염료를 광중합에 의해 경화시켜 필름화하는 단계로, 특정 방향으로 자기-배향된 고분자 매트릭스가 형성됨과 동시에, 상기 고분자 매트릭스의 배향 방향에 따라 일 방향으로 배열된 액정 및 상기 액정의 배열 방향으로 배열된 이색성 염료가 형성된다.
구체적으로, 상기 S200 단계에서 상술한 바와 같이, 기판 상에 도포된 조성물 내 각 성분은 편광 자외선 또는 가시광선 조사 때문에, 특정 방향으로 배열된 상태이다. 즉, 상기 S200 단계를 거친 조성물에서, 기판에 흡착된 자기-배향성 액정 화합물은 편광 자외선 또는 가시광선의 편광 방향에 따라 수직 방향이 아닌 다른 특정 방향으로 배향되어 있고, 이러한 자기-배향성 액정 화합물의 배향 방향에 따라 액정 화합물이 일 방향으로 배열되어 있으며, 상기 액정 화합물 내에 이색성 염료가 균일하게 분산되어 있다. 이러한 조성물에 자외선을 조사하면, 상기 자기-배향성 액정 화합물들이 특정 방향으로 배향된 상태로 서로 중합되어 특정 방향으로 배향된 고분자 매트릭스를 형성한다. 이와 함께, 상기 조성물 내 액정 화합물들도 일 방향으로 배열된 상태로 자외선 조사에 의해 중합되어 상기 고분자 매트릭스의 배향 방향에 따라 일 방향으로 배열된 액정을 형성한다. 이때, 형성되는 액정은 액정 표시장치 내 액정층의 액정과 달리, 경화되어 외부 작용(예, 전압, 전기장 등)에 의해 액정의 배향 방향이 변경되지 않는다. 이렇게 일 방향으로 배열된 액정에 이색성 염료가 부착(결합)되고, 이로 인해 상기 이색성 염료도 상기 액정의 배열 방향과 동일한 방향으로 배열된다.
<표시장치>
한편, 본 발명은 전술한 편광 필름을 이용한 표시장치를 제공한다. 상기 편광 필름은 종래 편광 필름과 달리, 배향막이나 TAC 필름을 포함하지 않기 때문에, 두께가 얇고, 외부광을 선 편광시킬 수 있다. 따라서, 상기 편광 필름이 적용된 본 발명의 표시장치는 경량 박형화가 가능하며, 시인성이 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 표시장치(101, 102, 103, 104)는 표시 패널(DP); 및 상기 표시 패널(DP) 상에 배치된 편광 유닛(100)을 포함하되, 상기 편광 유닛(100)은 자기-배향된(self-aligned) 고분자 매트릭스; 상기 고분자 매트릭스의 배향 방향에 따라 일 방향으로 배열되어 경화된 액정; 및 상기 액정의 배열 배향으로 배열된 이색성 염료를 함유하는 편광 필름(1)을 포함한다.
이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치의 분해 사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치(101)는 영상을 표시하는 표시 패널(DP), 상기 표시 패널(DP)에 광을 제공하는 백라이트 유닛(BLU), 상기 표시 패널(DP) 상에 배치되는 편광 유닛(100, 100a, 100b)을 포함한다.
상기 표시장치에서, 백라이트 유닛(BLU)은 자외선, 근자외선(rear ultraviolet) 등을 조사할 수 있다. 백라이트 유닛(BLU)은, 예를 들어, 백색광 또는 청색광을 표시기판(DP)으로 조사할 수 있다. 이하, 청색광을 발광하는 백라이트 유닛(BLU)을 포함하는 표시장치를 중심으로 제2 실시예를 설명한다.
도 3은 도 2에 도시된 표시장치의 화소에 대한 평면도이고, 도 4는 도 3의 절단선 I-I'를 따라 자른 단면도이다.
상기 표시 패널(DP)은 영상을 표시하는 부분으로, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 기판(110), 상기 제1 기판에 대향 배치된 제2 기판(120), 및 상기 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이에 배치된 광량 조절층(140)을 포함한다. 또, 상기 표시 패널(DP)는 상기 광량 조절층(140)과 제2 기판(120) 사이에 배치된 공통 전극(CE), 및 상기 공통 전극(CE)과 제2 기판 사이에 배치된 색 변환층(150)을 포함한다. 또한, 상기 표시 패널(DP)은 차광층(BM)을 더 포함할 수 있다.
상기 광량 조절층(140)은 백라이트 유닛(BLU)으로부터 제공된 광의 투과도를 제어할 수 있는 것이면, 어느 것이든 가능하다. 예를 들어, 광량 조절층(140)은 액정층, 전기 습윤층 및 전기 영동층 중 어느 하나일 수 있다. 이하에서는 광량 조절층(140)이 액정층인 것을 예를 들어 설명한다. 이 경우, 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치(101)는 액정 표시장치라고 할 수 있다.
상기 제1 기판(110)은 투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 이루어진다. 이러한 제1 기판(110) 상에는 박막트랜지스터(TFT), 화소 전극(PE), 게이트 절연막(131) 및 보호막(132)이 배치되어 있다. 상기 박막트랜지스터(TFT)는 반도체층(SM), 저항성 접촉층(115), 게이트 전극(GE), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 포함한다.
또, 제1 기판(110) 상에 복수의 게이트 라인(GL) 및 게이트 전극(GE)이 배치된다. 게이트 전극(GE)은 게이트 라인(GL)과 일체로 구성된다. 게이트 라인(GL) 및 게이트 전극(GE)은 알루미늄 계열의 금속[예, 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금], 은 계열의 금속[예, 은(Ag)이나 은 합금], 구리 계열의 금속[예, 구리(Cu)나 구리 합금], 몰리브덴 계열의 금속[예, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금], 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 중 어느 하나로 만들어질 수 있다. 게이트 라인(GL) 및 게이트 전극(GE) 중 적어도 하나는 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 도전막을 포함하는 다중막 구조를 가질 수도 있다.
게이트 절연막(131)은 게이트 라인(GL) 및 게이트 전극(GE)을 포함한 제1 기판(110)의 전면(全面)에 배치된다. 게이트 절연막(131)은 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiOx) 등으로 만들어질 수 있다. 또는, 게이트 절연막(131)은 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 절연층들을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다.
반도체층(SM)은 게이트 절연막(131) 상에 배치된다. 이때, 반도체층(SM)은 게이트 절연막(131)의 하부에 위치한 게이트 전극(GE)과 중첩된다. 반도체층(SM)은 비정질 규소 또는 다결정 규소 등으로 만들어질 수 있다. 또, 반도체층(SM)은 산화물 반도체로 이루어질 수도 있다.
저항성 접촉층(115)은 반도체층(SM) 상에 배치된다. 예를 들어, 저항성 접촉층(115)은 채널 부분 이외의 반도체층(SM) 상에 배치된다.
또한, 게이트 절연막(131) 상에 복수의 데이터 라인(DL)이 배치된다. 데이터 라인(DL)은 게이트 라인(GL)과 교차한다. 소스 전극(SE)은 데이터 라인(DL)과 일체로 구성된다. 소스 전극(SE)은 저항성 접촉층(115) 상에 배치된다. 드레인 전극(DE)은 저항성 접촉층(115) 상에 배치되며, 화소 전극(PE)에 연결된다.
데이터 라인(DL), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE) 중 적어도 하나는 몰리브덴, 크롬, 탄탈륨 및 티타늄 등과 같은 내화성 금속(refractory metal)이나, 또는 이들의 합금으로 만들어질 수 있다. 또는, 데이터 라인(DL), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE) 중 적어도 하나는 내화성 금속막과 저저항 도전막을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다.
보호막(132)은 반도체층(SM), 데이터 라인(DL), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 포함하는 제1 기판(110)의 전면에 배치된다. 보호막(132)은 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiOx)와 같은 무기 절연물로 만들어질 수 있다. 이와 달리, 보호막(132)은 유기막으로 만들어질 수도 있다. 보호막(132)은 하부 무기막과 상부 유기막으로 된 이중막 구조를 가질 수도 있다.
화소 전극(PE)은 보호막(132) 상에 배치된다. 이때, 화소 전극(PE)은 보호막(132)의 콘택홀(CH)을 통해 드레인 전극(DE)과 연결된다. 화소 전극(PE)은 ITO(Indium tin oxide), IZO(Indium zinc oxide) 등과 같은 투명한 도전성 물질로 만들어질 수 있다.
상기 제2 기판(120)은 상기 제1 기판에 대향 배치된다. 이러한 제2 기판(120)은 투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 이루어질 수 있다.
상기 공통 전극(CE)은 상기 광량 조절층(140)과 제2 기판(120) 사이에 배치된다. 상기 공통 전극(CE)은 화소 전극들(PE)과 함께 광량 조절층(140)에 전계를 인가한다. 이에 따라, 공통 전극(CE)과 화소 전극(PE) 사이의 광량 조절층(140)인 액정층에 전계가 형성된다. 이러한 공통 전극(CE)은 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전물질로 이루어질 수 있다.
상기 색 변환층(150)은 상기 공통 전극(CE)과 제2 기판 사이에 배치되어, 백라이트 유닛(BLU)으로부터 입사된 광의 파장을 변환하여 다른 파장을 갖는 광을 방출한다. 이러한 색 변환층(150)은 복수의 색 변환부(151, 152)를 포함한다.
상기 색 변환부(151, 152)는 소정의 파장을 갖는 빛을 흡수하여 다른 파장을 갖는 빛을 방출하는 형광체를 포함한다. 색 변환부(151, 152)는 차광층(BM)에 의하여 서로 구분될 수 있다. 각각의 색 변환부(151, 152)는 화소(PX1, PX2)와 중첩하여 배치된다. 예를 들어, 각각의 색 변환부(151, 152)는 화소 전극(PE)에 대응하여 차광층(BM)의 개구부에 위치할 수 있다. 이때, 각각의 색 변환부(151, 152)는 각각의 화소(PX1, PX2)에 대응된다. 예를 들어, 제1 색 변환부(151)는 적색 화소(PX1)에 대응되고, 제2 색 변환부(152)는 녹색 화소(PX2)에 대응될 수 있다. 즉, 제1 색 변환부(151)는 적색 형광체를 포함하여 청색 광을 흡수하고 적색을 발광하며, 제2 색 변환부(152)는 녹색 형광체를 포함하여 청색 광을 흡수하고 녹색을 발광한다. 도시되지 않았지만, 색 변환층(150)은 청색 광을 흡수하여 적색과 녹색 이외의 다른 색을 발광하는 제3 색 변환부를 더 포함할 수도 있다.
상기 색 변환층(150)은 투과부(153)를 포함한다. 상기 투과부(153)를 통과하는 광은 파장이 변하지 않는다. 백라이트 유닛(BLU)이 청색 광을 조사하는 경우, 투과부(153)는 청색 화소(PX3)에 대응된다.
상기 차광층(BM)은 제2 기판(120) 상에 배치된다. 차광층(BM)은 복수의 개구부들을 갖는다. 개구부는 제1 및 제2 화소(PX1, PX2)의 각 화소 전극(PE)에 대응하여 배치된다. 차광층(BM)은 개구부들을 제외한 부분에서의 광을 차단한다. 예를 들어, 차광층(BM)은 박막트랜지스터들(TFT), 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL) 상에 위치하여 이들을 통과한 광이 외부로 방출되는 것을 차단한다. 차광층(BM)은 반드시 필요한 것은 아니며, 생략될 수도 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치에서, 편광 유닛(100)은 전술한 표시 패널(DP) 상에 배치되며, 제1 편광 유닛(100a)과 제2 편광 유닛(100b)을 포함한다.
구체적으로, 상기 제1 편광 유닛(100a)은 상기 제1 기판(110)의 배면(背面) 상에 배치되고, 상기 제2 편광 유닛(100b)은 상기 제2 기판(120)의 전면(前面) 상에 배치되되, 상기 제1 편광 유닛(100a)의 투과축과 제2 편광 유닛(100b)의 투과축은 실질적으로 직교하고, 이들 중 하나의 투과축은 게이트 라인(GL)에 나란하게 배열될 수 있다. 다만, 상기 제2 편광 유닛(100b)은 상기 표시 패널(DP) 내에 삽입될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 편광 유닛(100b)은 공통 전극(CE)과 색 변환층(150) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 상기 공통 전극(CE)과 제2 편광 유닛(100b) 사이에 제1 패시베이션층(미도시됨)이 배치되고, 상기 색 변환층(150)과 제2 기판(120) 사이에 제2 패시베이션층(미도시됨)이 배치될 수 있다.
상기 제1 편광 유닛(100a) 및 제2 편광 유닛(100b)은 점착층(미도시됨)에 의해 각각 제1 기판(110)과 제2 기판(120)에 접착될 수 있다.
다만, 본 발명의 경우, 상기 제1 편광 유닛(100a) 및 제2 편광 유닛(100b) 중 적어도 어느 하나는 전술한 편광 필름(1)을 포함한다. 상기 편광 필름(1)에 대한 설명은 제1 실시예에 기재된 바와 동일하기 때문에, 생략한다. 이때, 도면에 도시되지 않았지만, 상기 편광 필름(1)의 일면 또는 양면에는 당해 기술분야에서 통상적으로 알려진 보호 필름이 더 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 제2 편광 유닛(100b)이 편광 필름(1)을 포함하는 경우, 상기 편광 필름(1) 상에 보호 필름(예, TAC 필름, PET 필름 등)이 더 배치될 수 있다.
이하, 도 5 및 6을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 유기발광 표시장치에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 평면도이고, 도 6은 도 5의 절단선 Ⅱ-Ⅱ'를 따라 자른 단면도이다.
구체적으로, 본 발명의 제3 실시예에 따른 유기발광 표시장치(102)는 표시 패널(DP) 및 상기 표시 패널(DP) 상에 배치된 편광 유닛(100)을 포함한다.
상기 표시 패널(DP)는 베이스 기판(211), 구동 회로부(230) 및 유기 발광 소자(310)를 포함한다.
상기 베이스 기판(211)은 유리, 석영, 세라믹, 및 플라스틱 등으로 이루어진 군에서 선택된 절연성 재료로 만들어질 수 있다. 또한, 베이스 기판(211)으로 고분자 필름이 사용될 수도 있다.
이러한 베이스 기판(211) 상에는 버퍼층(220)이 더 배치될 수 있다. 상기 버퍼층(220)은 다양한 무기막들 및 유기막들 중에서 선택된 하나 이상의 막을 포함할 수 있다. 이러한 버퍼층(220)은 생략될 수도 있다.
상기 구동 회로부(230)는 베이스 기판(211)[또는, 버퍼층(220)] 상에 배치된다. 상기 구동 회로부(230)는 복수의 박막트랜지스터들(10, 20) 및 축전 소자(30)를 포함하는 부분으로, 유기 발광 소자(310)를 구동한다. 즉, 유기 발광 소자(310)는 구동 회로부(230)로부터 전달받은 구동 신호에 따라 빛을 방출하여 화상을 표시한다.
도 5 및 6에, 하나의 화소에 두 개의 박막트랜지스터(TFT)(10, 20)와 하나의 축전 소자(capacitor)(30)가 구비된 2Tr-1Cap 구조의 능동 구동(active matrix, AM)형 유기발광 표시장치(102)가 도시되어 있다. 그러나, 본 발명의 제3 실시예가 이러한 구조로 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 유기발광 표시장치(102)는 하나의 화소에 셋 이상의 박막트랜지스터와 둘 이상의 축전 소자를 포함할 수 있으며, 별도의 배선을 더 포함할 수 있다. 여기서, 화소는 화상을 표시하는 최소 단위를 말하며, 유기발광 표시장치(102)는 복수의 화소들을 통해 화상을 표시한다.
하나의 화소는 스위칭 박막트랜지스터(10), 구동 박막트랜지스터(20), 축전 소자(30), 및 유기 발광 소자(organic light emitting diode, OLED)(310)를 포함한다. 또한, 일 방향을 따라 연장되는 게이트 라인(251), 상기 게이트 라인(251)과 절연 교차되는 데이터 라인(271) 및 공통 전원 라인(272)도 구동 회로부(230)에 배치된다. 하나의 화소는 게이트 라인(251), 데이터 라인(271) 및 공통 전원 라인(272)을 경계로 정의될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 화소정의막(280) 또는 블랙 매트릭스에 의하여 화소가 정의될 수도 있다.
상기 스위칭 박막 트랜지스터(10)는 발광시키고자 하는 화소를 선택하는 스위칭 소자로 사용된다. 이러한 스위칭 박막 트랜지스터(10)는 스위칭 반도체층(231), 스위칭 게이트 전극(252), 스위칭 소스 전극(273), 및 스위칭 드레인 전극(274)을 포함한다. 이때, 상기 스위칭 게이트 전극(252)은 게이트 라인(251)에 연결되고, 상기 스위칭 소스 전극(273)은 데이터 라인(271)에 연결되며, 상기 스위칭 드레인 전극(274)은 상기 스위칭 소스 전극(273)으로부터 이격 배치되며, 축전 소자(30)의 축전판들 중 어느 한 축전판(258)에 연결된다. 상기 스위칭 반도체층(231)과 스위칭 게이트 전극(252)은 게이트 절연막(240)에 의해 절연된다.
상기 구동 박막트랜지스터(20)는 스위칭 박막 트랜지스터(10)에 의해 선택된 화소 내의 유기 발광 소자(310)의 유기 발광층(312)을 발광시키기 위한 구동 전원을 화소 전극인 제1 전극(311)에 인가한다. 이러한 구동 박막 트랜지스터(20)는 구동 반도체층(232), 구동 게이트 전극(255), 구동 소스 전극(276), 및 구동 드레인 전극(277)을 포함한다. 상기 구동 게이트 전극(255)은 스위칭 드레인 전극(274)과 연결된 축전판(258)과 연결된다. 상기 구동 소스 전극(276)은 공통 전원 라인(272)에 연결되고, 이러한 공통 전원 라인(272)은 다른 축전판(278)에 연결된다. 상기 구동 드레인 전극(277)은 평탄화막(265)에 구비된 컨택홀(contact hole)을 통해 유기 발광 소자(310)의 제1 전극(311)과 연결된다. 상기 구동 반도체층(232)과 구동 게이트 전극(255)은 게이트 절연막(240)에 의하여 절연된다.
상기 축전 소자(30)는 층간 절연막(260)을 사이에 두고 배치된 한 쌍의 축전판(258, 278)을 포함한다. 여기서, 층간 절연막(260)은 유전체가 된다. 상기 축전 소자(30)의 축전 용량은 상기 축전 소자(30)에 축전된 전하와 양 축전판(258, 278) 사이의 전압에 의해 결정된다.
이러한 유기발광 표시장치의 구조에서, 상기 스위칭 박막트랜지스터(10)는 게이트 라인(251)에 인가되는 게이트 전압에 의해 작동되어 데이터 라인(271)에 인가되는 데이터 전압을 구동 박막트랜지스터(10)로 전달하는 역할을 한다. 이때, 스위칭 박막 트랜지스터(10)로부터 전달된 데이터 전압과 공통 전원 라인(272)으로부터 구동 박막트랜지스터(20)에 인가되는 공통 전압의 차이에 해당하는 전압이 축전 소자(30)에 저장되고, 축전 소자(30)에 저장된 전압에 대응하는 전류가 구동 박막트랜지스터(20)를 통해 유기 발광 소자(310)로 흘러 유기 발광 소자(310)가 발광한다.
상기 유기 발광 소자(310)는 구동 회로부(230)로부터 전달받은 구동 신호에 따라 광을 방출하여 화상을 표시하는 부분으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 기판(211) 상에 순차적으로 적층된 제1 전극(311), 유기 발광층(312), 및 제2 전극(313)을 포함한다.
구체적으로, 상기 유기 발광층(312)은 제1전극(311)과 제2전극(313)으로부터 각각 주입된 정공과 전자가 결합하여 엑시톤(exciton)이 형성되는 층으로, 발광층을 이루는 물질에 따라 유기 전계 발광 소자의 발광 색이 달라질 수 있다. 이러한 유기 발광층 물질로는 당 기술분야에 알려진 발광층을 형성하는 물질이라면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 유기 발광층(312)은 CBP(4,4'-bis(N-carbazolyl)-1,1'-biphenyl, 4,4'-비스(N-카바졸일)-1,1'-비페닐), PVK(poly(n-vinylcabazole), 폴리(n-비닐카바졸)), ADN(9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracene, 9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센) 등과 같은 호스트 물질; 및 Ir, Pt, Os, Re, Ti, Zr, Hf 또는 이들 중 2 이상의 조합을 포함한 유기 금속 착체 등과 같은 인광 또는 형광 도펀트를 포함할 수 있는데, 이에 한정되지 않는다.
상기 제1 전극(311) 및 제2 전극(313)으로부터 각각 정공과 전자가 유기 발광층(312) 내부로 주입되고, 이와 같이 주입된 정공과 전자가 결합되어 형성된 엑시톤(exiton)이 여기상태로부터 기저 상태로 떨어질 때 발광이 이루어진다.
상기 제1 전극(311)은 광투과성을 갖는 투광성 전극일 수도 있으며, 광반사성을 갖는 반사 전극일 수도 있다. 또, 제2 전극(313)은 반투과막으로 형성될 수도 있고, 반사막으로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극(311)은 반사전극이고, 제2 전극(313)은 반투과 전극일 수 있다. 따라서, 상기 유기 발광층(312)에서 발생된 광은 제2 전극(313)을 투과하여 발광된다. 이 경우, 본 발명의 제3 실시예에 따른 유기발광 표시장치(102)는 전면 발광형(top emission type) 구조를 갖는다.
반사전극 및 반투과 전극의 형성에 마그네슘(Mg), 은(Ag), 금(Au), 칼슘(Ca), 리튬(Li), 크롬(Cr), 알루미늄(Al) 및 구리(Cu) 중 하나 이상의 금속 또는 이들의 합금이 사용될 수 있다. 이때, 반사전극과 반투과 전극은 두께로 결정된다. 일반적으로, 반투과 전극은 약 200nm 이하의 두께를 갖는다. 반투과 전극의 두께가 얇아질수록 광의 투과율이 높아지고, 두께가 두꺼워질수록 광의 투과율이 낮아진다.
구체적으로, 상기 제1전극(311)은 마그네슘(Mg), 은(Ag), 금(Au), 칼슘(Ca), 리튬(Li), 크롬(Cr), 알루미늄(Al) 및 구리(Cu) 중 하나 이상의 금속을 포함하는 반사막 및 반사막상에 배치된 투명 도전막을 포함할 수 있다. 여기서, 투명 도전막은 투명 전도성 산화물(Transparent Conductive Oxide; TCO)을 포함할 수 있는데, 예를 들어, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide) 및 In2O3(Indium Oxide) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이러한 투명 도전막은 높은 일함수를 갖기 때문에, 제1전극(311)은 유기 발광층(312) 내로 정공을 원활하게 주입할 수 있다.
또한, 제1전극(311)은 투명 도전막, 반사막 및 투명 도전막이 차례로 적층된 3중막 구조를 가질 수도 있다.
상기 제2전극(313)은 마그네슘(Mg), 은(Ag), 금(Au), 칼슘(Ca), 리튬(Li), 크롬(Cr), 알루미늄(Al) 및 구리(Cu) 중 하나 이상의 금속을 포함하는 반투과막으로 만들어질 수 있다.
도면에 도시되지 않았지만, 제1전극(311)과 유기 발광층(312) 사이에 정공 주입층(hole injection layer; HIL) 및 정공 수송층(hole transporting layer; HTL) 중 적어도 하나가 더 배치될 수도 있다. 또, 상기 유기 발광층(312)과 제2전극(313) 사이에 전자 수송층(electron transport layer; ETL) 및 전자 주입층(electron injection layer, EIL) 중 적어도 하나가 더 배치될 수 있다. 여기서, 상기 유기 발광층(312), 정공주입층, 정공수송층, 전자수송층 및 전자주입층을 유기층이라고도 한다. 이러한 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층 및 전자 주입층은 각각 당 기술분야에서 통상적으로 알려진 저분자 유기물 또는 고분자 유기물을 이용하여 형성할 수 있다.
상기 화소 정의막(280)은 개구부를 갖는다. 상기 화소 정의막(280)의 개구부는 제1 전극(311)의 일부를 드러낸다. 상기 화소 정의막(280)의 개구부에서 제1 전극(311) 상에 유기 발광층(312) 및 제2 전극(313)이 차례로 적층된다. 이때, 상기 제2 전극(313)은 유기 발광층(312) 뿐만 아니라 화소 정의막(280) 위에도 형성된다. 한편, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층 및 전자 주입층은 화소 정의막(280)과 제2 전극(313) 사이에도 배치될 수 있다. 상기 유기 발광 소자(310)는 화소 정의막(280)의 개구부 내에 위치한 유기 발광층(312)에서 빛을 발생시킨다. 따라서, 상기 화소 정의막(280)은 발광 영역을 정의할 수도 있다.
도면에 도시되지 않았지만, 상기 제2 전극(213) 상에 캡핑층이 배치될 수 있다. 상기 캡핑층은 유기 발광 소자(310)를 보호하면서, 유기층에서 발생된 빛이 효율적으로 외부로 방출될 수 있도록 돕는 역할을 한다. 특히, 캡핑층은 전면 발광형 유기 발광 소자에서 빛의 전반사를 통해 제2전극에서 빛이 손실되는 것을 방지할 수 있다. 이러한 캡핑층은 당 기술분야에서 통상적으로 캡핑층을 형성하는 물질이라면, 특별히 한정되지 않는다.
상기 제2 전극 상에 봉지 기판(212)가 더 배치될 수 있다. 상기 봉지 기판(212)은 베이스 기판(211)과 함께, 유기 발광 소자(310)를 밀봉하는 역할을 한다. 상기 봉지 기판(212)는 베이스 기판(211)과 마찬가지로, 유리, 석영, 세라믹, 및 플라스틱 등으로 이루어진 군에서 선택된 절연성 재료로 만들어질 수 있다.
도면에 도시되지 않았으나, 상기 봉지 기판(212) 상에 색 변환층 및 차광층이 배치될 수 있다. 상기 색 변환층은 유기 발광 소자(310)로부터 입사된 광의 파장을 변환하여 다른 파장을 갖는 광을 방출한다. 상기 색 변환층 및 차광층에 대한 설명은 제2 실시예에 기재된 바와 동일하기 때문에, 생략한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 유기발광 표시장치(102)에서, 편광 유닛(100)은 전술한 표시 패널(DP) 상에 배치된다. 상기 편광 유닛(100)은 제1 실시예에 기재된 편광 필름(1)을 포함한다. 이때, 상기 편광 필름(1)은 종래와 달리, 배향막을 포함하지 않기 때문에, 두께가 얇으며, 외부광을 선 편광시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 유기발광 표시장치(102)는 박형화가 가능하며, 상기 편광 유닛(100)을 통해 외광 반사가 효과적으로 방지되어 시인성이 향상될 수 있다.
상기 편광 필름(1)에 대한 설명은 제1 실시예에 기재된 바와 동일하기 때문에, 생략한다.
도면에 도시되지 않았지만, 상기 편광 필름(1)의 일면에는 위상차 필름이 더 배치될 수 있다. 상기 위상차 필름은 선 편광을 원 편광으로 바꾸기도 하고, 원 편광을 선 편광으로 바꾸기도 한다. 예컨대, 편광 유닛(100)으로 입사된 외광은 상기 편광 필름(1)에 의해 선 편광되고, 상기 위상차 필름(미도시됨)에 의해 원 편광된다. 원 편광된 외광은 표시장치의 내부에서 반사되어 반사광이 되는데, 반사 과정에서 위상과 편광축이 달라진다. 따라서, 위상이 변화된 반사광은 편광 유닛(100)을 통과하지 못하게 되어, 편광 유닛(100)에 의해 외광 반사가 방지된다.
상기 위상차 필름은 λ/4 위상차 필름 및/또는 λ/2 위상차 필름일 수 있다. 예를 들어, 상기 편광 필름(1) 상에 순차적으로 λ/4 위상차 필름 및 λ/2 위상차 필름이 배치될 수 있다. 이러한 위상차 필름으로는 당 기술분야에서 통상적으로 알려진 것이라면, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 폴리카보네이트, 폴리비닐알콜, 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리프로필렌, 폴리올레핀, 폴리아릴레이트, 폴리아미드 등과 같은 고분자 필름을 연신하여 얻을 수 있다.
이하, 본 발명의 제4 실시예에 따른 유기발광 표시장치에 대해 설명한다. 도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 유기발광 표시장치(103)의 단면도이다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 유기발광 표시장치(103)는 표시 패널(DP), 및 상기 표시 패널(DP) 상에 배치된 편광 유닛(100)을 포함한다.
상기 표시 패널(DP)은 제2 전극 상에 배치된 박막 봉지층(320)을 포함한다. 상기 박막 봉지층 이외, 다른 구성은 제3 실시예에 기재된 바와 동일하기 때문에, 생략한다.
상기 박막 봉지층(320)은 유기 발광 소자(310)를 보호하는 층으로, 하나 이상의 무기막(321, 323) 및 하나 이상의 유기막(322)을 포함하며, 수분이나 산소와 같은 외기가 유기 발광 소자(310)로 침투하는 것을 방지한다.
박막 봉지층(320)은 무기막(321, 323)과 유기막(322)이 교호적으로 적층된 구조를 갖는다. 도 7에서 박막 봉지층(320)은 2개의 무기막(321, 323)과 1개의 유기막(322)을 포함하고 있으나, 본 발명의 제4 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 무기막(321, 323)은 Al2O3, TiO2, ZrO, SiO2, AlON, AlN, SiON, Si3N4, ZnO, 및 Ta2O5 중 하나 이상의 무기물을 포함한다. 이러한 무기막(321, 323)은 화학증착(chemical vapor deposition, CVD)법 또는 원자층 증착(atomic layer depostion, ALD)법을 통해 형성될 수 있다. 하지만, 본 발명의 제4 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 무기막(321, 323)은 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 방법을 통해 형성될 수 있다.
상기 유기막(322)은 고분자(polymer) 계열의 소재로 만들어진다. 여기서, 고분자 계열의 소재는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드, 및 폴리에틸렌 등을 포함한다. 또한, 유기막(322)은 열증착 공정을 통해 형성된다. 상기 열증착 공정은 유기 발광 소자(310)를 손상시키지 않는 온도 범위 내에서 진행된다. 하지만, 본 발명의 제4 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 유기막(322)은 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 방법을 통해 형성될 수 있다.
박막의 밀도가 치밀하게 형성된 무기막(321, 323)은 주로 수분 또는 산소의 침투를 억제한다. 대부분의 수분 및 산소는 무기막(321, 323)에 의해 유기 발광 소자(310)로의 침투가 차단된다. 이렇게 무기막(321, 323)을 통과한 수분 및 산소는 유기막(322)에 의해 다시 차단된다. 다만, 상기 유기막(322)은 무기막(321, 323)에 비해 상대적으로 투습 방지 효과는 적다. 하지만, 상기 유기막(322)은 투습 억제 외에, 무기막(321, 323)과 무기막(321, 323) 사이에서 각층들 간의 응력을 줄여주는 완충층의 역할도 수행한다. 또한, 상기 유기막(322)은 평탄화 특성을 가지므로, 박막 봉지층(320)의 최상부면이 평탄해질 수 있다.
상기 박막 봉지층(320)은 10㎛ 이하의 얇은 두께를 가질 수 있다. 따라서, 유기발광 표시장치(103) 역시 얇은 두께를 가질 수 있다. 이와 같이 박막 봉지층(320)이 적용됨으로써, 유기발광 표시장치(103)가 플렉서블 특성을 가질 수 있다.
이러한 박막 봉지층(320)이 제2 실시예와 달리, 봉지 기판(212) 대신 사용되고, 이와 함께 베이스 기판(211)으로 가요성 기판이 사용되는 경우, 유기발광 표시장치(103)는 플렉서블 표시장치가 될 수 있다.
상기 편광 유닛(100)은 전술한 박막 봉지층(320) 상에 배치된다. 이러한 편광 유닛(100)은 제1 실시예에 기재된 편광 필름(1)을 포함한다. 상기 편광 유닛(100)의 구성은 제3 실시예에 기재된 바와 동일하기 때문에, 이에 대한 상세하 설명은 생략한다.
이하, 본 발명의 제5 실시예에 따른 유기발광 표시장치(104)에 대해 설명한다. 도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 유기발광 표시장치(104)의 단면도이다.
상기 유기발광 표시장치(104)는 표시 패널(DP), 상기 표시 패널(DP) 상에 배치된 편광 유닛(100), 및 상기 표시 패널(DP)과 편광 유닛(100) 사이에 배치된 터치 센싱 유닛(TS)을 포함한다. 또, 상기 편광 유닛(100) 상에는 커버 글래스(CG)가 배치될 수 있다. 다만, 터치 센싱 유닛(TS)는 편광 유닛(100) 상에 배치될 수 있다.
상기 표시 패널(DP) 및 편광 유닛(100)의 구성은 제3 실시예에 기재된 바와 동일하기 때문에, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 터치 센싱 유닛(TS)은 별도의 기판 없이 별도의 기판 없이 표시 패널(DP) 상에 직접 배치된 온-셀(on-cell) 방식 터치 센싱 유닛인 것을 전제로 설명하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 터치 센싱 유닛(TS)은 별도의 기판 상에 형성된 후 표시 패널(DP) 상에 배치되거나, 또는 표시 패널(DP) 내에 형성된 인-셀(in-cell) 방식으로 형성될 수도 있다.
또한, 본 발명의 제5 실시예에 따른 터치 센싱 유닛(TS)은 정전 용량을 검출하기 위한 구동 전극과 센싱 전극이 서로 다른 층에 배치된 구조인 것을 전제로 설명하나 이에 한정되는 것은 아니며, 터치 센싱 유닛(TS)은 정전 용량을 검출하기 위한 센싱 전극들이 동일한 층에 배치되고 브릿지 전극을 이용하여 구분된 구조일 수도 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 터치 센싱 유닛(TS)은 상기 표시 패널(DP) 상에 배치된 복수의 구동 전극(411), 상기 복수의 구동 전극(411) 상에 배치된 제1 절연층(421), 상기 제1 절연층(421) 상에 배치된 복수의 센싱 전극(412), 상기 센싱 전극(412) 상에 배치된 제2 절연층(422)을 포함한다. 다만, 상기 터치 센싱 유닛(TS)은 복수의 센싱 전극(412) 및 제2 절연층(422)만을 포함할 수 있다.
상기 구동 전극(411) 및 센싱 전극(412)의 형태는 도시되지 않았으나, 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 마름모, 삼각 또는 사각 형태일 수 있고, 또는 메쉬(mesh) 형태일 수도 있다.
상기 구동 전극(411), 및 센싱 전극(412)의 크기는 표시 장치의 크기 및 목적에 따라 터치를 검출하기 위하여 적절한 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 구동 전극(411), 및 센싱 전극(412)의 면적은 수 내지 수십 제곱 미리 미터(mm2) 수준으로 형성될 수 있다.
상기 구동 전극(411)은 일 방향으로 배치될 수 있으며, 서로 인접하게 배치된 구동 전극(411)들은 제1 연결 배선(미도시됨)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 센싱 전극(412)은 상기 구동 전극(411)의 배치 방향과 다른 방향으로 배치될 수 있다. 예컨대, 구동 전극(411)의 배치 방향과 교차하는 방향으로 배치될 수 있다. 이때, 서로 인접하게 배치된 센싱 전극(412)들은 제2 연결 배선(미도시됨)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 연결 배선(미도시됨) 및 제2 연결 배선(미도시됨)은 평면상에서 서로 절연되어 교차될 수 있다. 이러한 구동 전극(411) 및 센싱 전극(412)은 평면상에서 중첩되지 않게 배치될 수 있다.
상기 구동 전극(411) 및 센싱 전극(412)은 금속 또는 투명 전도성 산화물(Transparent Conductive Oxide, TCO)을 포함할 수 있다. 이러한 투명 전도성 산화물(TCO)은 인듐-주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO), 인듐-아연 산화물(Indium Zinc Oxide, IZO), 산화 아연(ZnO), CNT(carbon nanotube), 및 그래핀(graphene)으로 이루어진 군에선 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도면에 도시되지 않았으나, 상기 구동 전극(411)은 제1 라우팅 배선(미도시됨)을 통해 터치 구동부(미도시됨)에 연결될 수 있고, 또 상기 센싱 전극(412)은 제2 라우팅 배선(미도시됨)을 통해 터치 구동부(미도시됨)에 연결될 수 있다.
상기 터치 구동부(미도시됨)는 구동 전극(411)에 구동 신호를 입력하고, 센싱 전극(412)에서 측정된 커패시턴스 변화량 또는 전압 변화량 등을 이용하여 터치 유무 및 터치 좌표 등을 파악할 수 있다. 이러한 터치 구동부(미도시됨)는 집적 회로(IC) 형태로 표시 패널(DP) 상에 직접 배치되거나 별도의 구성으로 구현될 수도 있다.
커버 글래스(CG)는 편광 유닛(100) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 커버 글래스(CG)는 접착층(미도시됨)에 의해 편광 유닛(100) 상에 배치될 수 있다. 다만, 편광 유닛(100)이 편광 필름(10), 및 상기 편광 필름의 적어도 일면에 배치된 보호 필름(예, TAC 필름, PET 필름 등)(미도시됨)을 포함할 경우, 커버 글래스(CG)는 생략될 수 있다.
커버 글래스(CG)는 유리(glass), 사파이어(sapphire), 다이아몬드(diamond), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 및 폴리카보네이트(PC)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 상기 접착층(미도시됨)은 투명한 소재의 접착 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 접착층은 OCR(Optical Clear Resin)일 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예들을 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 일실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 편광 필름, 101, 102, 103, 104: 표시장치,
BLU: 백라이트 유닛, 100, 100a, 100b: 편광 유닛,
DP: 표시 패널, 110: 제1 기판,
120: 제2 기판, 140: 광량 조절층,
150: 색 변환층, 10: 스위칭 박막트랜지스터,
20: 구동 박막트랜지스터, 30: 축전 소자,
211: 베이스 기판, 212: 밀봉 기판,
230: 구동 회로부, 310: 유기 발광 소자,
320: 박막 밀봉층, TS: 터치 센싱 유닛,
411: 구동 전극, 412: 센싱 전극,
421: 제1 절연층, 422: 제2 절연층,
CG: 커버 글래스

Claims (20)

  1. 자기-배향된(self-aligned) 고분자 매트릭스;
    상기 고분자 매트릭스의 배향 방향에 따라 일 방향으로 배열되어 경화된 액정; 및
    상기 액정의 배열 방향으로 배열된 이색성 염료
    를 포함하고,
    상기 고분자 매트릭스는 말단, 측쇄 또는 이들 모두에 수소 결합이 가능한 하나 이상의 작용기와, 주쇄에 하나 이상의 광반응성 작용기를 포함하는 자기-배향성(self-alignment) 액정 화합물로부터 유도된 것인, 편광 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    수평 배향된 편광 필름.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수소 결합이 가능한 작용기는 히드록시기(-OH), 아민기(-NH2), 카르복시기(-COOH), 술폰산기(-SO3H) 및 (메타)아크릴레이트기로 이루어진 군에서 선택된, 편광 필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광반응성 작용기는 -N=N-, -CH=CH-, -C(=O)-CH=CH-, -CH=N- 및 -N=N-NH-로 이루어진 군에서 선택된 편광 필름.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 자기-배향성 액정 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물인, 편광 필름:
    [화학식 1]
    Figure 112022114317511-pat00012

    (상기 화학식 1에서,
    m 및 n은 각각 독립적으로 0 또는 1이고,
    P1, P2 및 P3은 광반응성 작용기로, 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 -N=N-, -CH=CH-, -C(=O)-CH=CH-, -CH=N-, 및 -N=N-NH-로 이루어진 군에서 선택되고,
    R1 및 R2는 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C20의 알킬기, C6~C30의 아릴기, 핵원자수 5 내지 30개의 헤테로아릴기, C1~C20의 알킬옥시기, C6~C30의 아릴옥시기, C1~C20의 알킬아민기, C6~C60의 아릴아민기, 히드록시기(-OH), 아민기(-NH2), 카르복시기(-COOH), 술폰산기(-SO3H), (C1~C20)알킬아크릴레이트기 및 티올기(-SH)로 이루어진 군에서 선택되고,
    Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C6~C30의 아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되며,
    Ar5 및 Ar6은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 단일 결합이거나, 또는 C6~C30의 아릴렌기, 핵원자수 5~30의 헤테로아릴렌기, C1~C20의 알킬렌기,
    Figure 112022114317511-pat00013
    ,
    Figure 112022114317511-pat00014
    , 및
    Figure 112022114317511-pat00015
    로 이루어진 군에서 선택되고, 이때 a, b 및 c는 각각 독립적으로 0 내지 10의 정수이고,
    R4는 수소 또는 C1~C20의 알킬기이며,
    Ar7은 C6~C30의 아릴렌기 및 핵원자수 5~30의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고,
    이때, 상기 Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4의 아릴렌기, Ar5 및 Ar6의 아릴렌기, 헤테로아릴렌기, 알킬렌기와, Ar7의 아릴렌기, 헤테로아릴렌기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C20의 알킬기, C6~C30의 아릴기, 핵원자수 5 내지 30개의 헤테로아릴기, C1~C20의 알킬옥시기, C6~C30의 아릴옥시기, C1~C20의 알킬아민기, C6~C60의 아릴아민기, 히드록시기(-OH), 아민기(-NH2), 카르복시기(-COOH), 술폰산기(-SO3H), (C1~C20)알킬아크릴레이트기, 티올기(-SH), ~~~로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 R3로 치환되거나 비치환되고, 이때 복수의 R3는 서로 동일하거나 상이하며,
    다만, R1, R2 및 R3 중 적어도 어느 하나는 히드록시기(-OH), 아민기(-NH2), 카르복시기(-COOH), 술폰산기(-SO3H), (C1~C20)알킬아크릴레이트기, 및 티올기(-SH)로 이루어진 군에서 선택됨).
  7. 제6항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2 내지 6 중 어느 하나로 표시되는 화합물인 편광 필름:
    [화학식 2]
    Figure 112018005060880-pat00016

    [화학식 3]
    Figure 112018005060880-pat00017

    [화학식 4]
    Figure 112018005060880-pat00018

    [화학식 5]
    Figure 112018005060880-pat00019

    [화학식 6]
    Figure 112018005060880-pat00020

    (상기 화학식 2 내지 6에서,
    m, n, R1, R2, R3, Ar2, Ar3, Ar5, Ar6는 각각 청구항 6에서 정의된 바와 같고,
    d 및 e는 각각 0 내지 4의 정수임).
  8. 제1항에 있어서,
    상기 고분자 매트릭스의 함량은 당해 편광 필름의 총량을 기준으로 3 내지 30 중량%인 편광 필름.
  9. 기재 상에, 자기-배향성 액정 화합물, 액정 화합물 및 이색성 염료를 포함하는 조성물을 도포하는 단계;
    상기 도포된 조성물에 편광 자외선 또는 가시광선을 조사하는 단계; 및
    상기 편광 자외선 또는 가시광선이 조사된 조성물에 자외선을 조사하여 상기 조성물을 경화시키는 단계
    를 포함하되,
    상기 자기-배향성 액정 화합물은 말단, 측쇄 또는 이들 모두에 상기 기재와 수소 결합이 가능한 작용기 및 주쇄에 광반응성 작용기를 포함하는 편광 필름의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 자기-배향성 액정 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물인 편광 필름의 제조방법:
    [화학식 1]
    Figure 112018005060880-pat00021

    (상기 화학식 1에서,
    m 및 n은 각각 독립적으로 0 또는 1이고,
    P1, P2 및 P3은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 -N=N-, -CH=CH-, -C(=O)-CH=CH-, -CH=N-, 및 -N=N-NH-로 이루어진 군에서 선택되는 광반응성 작용기이고,
    R1 및 R2는 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C20의 알킬기, C6~C30의 아릴기, 핵원자수 5 내지 30개의 헤테로아릴기, C1~C20의 알킬옥시기, C6~C30의 아릴옥시기, C1~C20의 알킬아민기, C6~C60의 아릴아민기, 히드록시기(-OH), 아민기(-NH2), 카르복시기(-COOH), 술폰산기(-SO3H), (C1~C20)알킬아크릴레이트기, 및 티올기(-SH)로 이루어진 군에서 선택되고,
    Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C6~C30의 아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되며,
    Ar5 및 Ar6은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 단일 결합이거나, 또는 C6~C30의 아릴렌기, 핵원자수 5~30의 헤테로아릴렌기, C1~C20의 알킬렌기,
    Figure 112018005060880-pat00022
    ,
    Figure 112018005060880-pat00023
    , 및
    Figure 112018005060880-pat00024
    로 이루어진 군에서 선택되고, 이때 a, b 및 c는 각각 독립적으로 0 내지 10의 정수이고,
    R4는 수소 또는 C1~C20의 알킬기이며,
    Ar7은 C6~C30의 아릴렌기 및 핵원자수 5~30의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고,
    이때, 상기 Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4의 아릴렌기, Ar5 및 Ar6의 아릴렌기, 헤테로아릴렌기, 알킬렌기와, Ar7의 아릴렌기, 헤테로아릴렌기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C20의 알킬기, C6~C30의 아릴기, 핵원자수 5 내지 30개의 헤테로아릴기, C1~C20의 알킬옥시기, C6~C30의 아릴옥시기, C1~C20의 알킬아민기, C6~C60의 아릴아민기, 히드록시기(-OH), 아민기(-NH2), 카르복시기(-COOH), 술폰산기(-SO3H), (C1~C20)알킬아크릴레이트기, 및 티올기(-SH)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 R3로 치환되거나 비치환되고, 이때 복수의 R3는 서로 동일하거나 상이하며,
    다만, R1, R2 및 R3 중 적어도 어느 하나는 히드록시기(-OH), 아민기(-NH2), 카르복시기(-COOH), 술폰산기(-SO3H), (C1~C20)알킬아크릴레이트기, 및 티올기(-SH)로 이루어진 군에서 선택됨).
  11. 제10항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2 내지 6 중 어느 하나로 표시되는 화합물인 편광 필름의 제조방법:
    [화학식 2]
    Figure 112018005060880-pat00025

    [화학식 3]
    Figure 112018005060880-pat00026

    [화학식 4]
    Figure 112018005060880-pat00027

    [화학식 5]
    Figure 112018005060880-pat00028

    [화학식 6]
    Figure 112018005060880-pat00029

    (상기 화학식 2 내지 6에서,
    m, n, R1, R2, R3, Ar2, Ar3, Ar5, Ar6는 각각 청구항 10에서 정의된 바와 같고,
    d 및 e는 각각 0 내지 4의 정수임).
  12. 제9항에 있어서,
    상기 편광 자외선의 파장은 313 내지 365 ㎚인 편광 필름의 제조방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 편광 자외선의 에너지는 3 내지 5 J인 편광 필름의 제조방법.
  14. 표시 패널; 및
    상기 표시 패널 상에 배치된 편광 유닛
    을 포함하고,
    상기 편광 유닛은
    자기-배향된(self-aligned) 고분자 매트릭스; 상기 고분자 매트릭스의 배향 방향에 따라 일 방향으로 배열되어 경화된 액정; 및 상기 액정의 배열 방향으로 배열된 이색성 염료를 함유하는 편광 필름
    을 포함하고,
    상기 고분자 매트릭스는 말단, 측쇄 또는 이들 모두에 수소 결합이 가능한 하나 이상의 작용기와, 주쇄에 하나 이상의 광반응성 작용기를 함유하는 자기-배향성 액정 화합물로부터 유도된 것인, 표시장치.
  15. 삭제
  16. 제14항에 있어서,
    상기 자기-배향성 액정 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물인 표시장치:
    [화학식 1]
    Figure 112022114317511-pat00030

    (상기 화학식 1에서,
    m 및 n은 각각 독립적으로 0 또는 1이고,
    P1, P2 및 P3은 광반응성 작용기로, 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 -N=N-, -CH=CH-, -C(=O)-CH=CH-, -CH=N-, 및 -N=N-NH-로 이루어진 군에서 선택되고,
    R1 및 R2는 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C20의 알킬기, C6~C30의 아릴기, 핵원자수 5 내지 30개의 헤테로아릴기, C1~C20의 알킬옥시기, C6~C30의 아릴옥시기, C1~C20의 알킬아민기, C6~C60의 아릴아민기, 히드록시기(-OH), 아민기(-NH2), 카르복시기(-COOH), 술폰산기(-SO3H), (C1~C20)알킬아크릴레이트기, 및 티올기(-SH)로 이루어진 군에서 선택되고,
    Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C6~C30의 아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되며,
    Ar5 및 Ar6은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 단일 결합이거나, 또는 C6~C30의 아릴렌기, 핵원자수 5~30의 헤테로아릴렌기, C1~C20의 알킬렌기,
    Figure 112022114317511-pat00031
    ,
    Figure 112022114317511-pat00032
    , 및
    Figure 112022114317511-pat00033
    로 이루어진 군에서 선택되고, 이때 a, b 및 c는 각각 독립적으로 0 내지 10의 정수이고,
    R4는 수소 또는 C1~C20의 알킬기이며,
    Ar7은 C6~C30의 아릴렌기 및 핵원자수 5~30의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고,
    이때, 상기 Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4의 아릴렌기, Ar5 및 Ar6의 아릴렌기, 헤테로아릴렌기, 알킬렌기와, Ar7의 아릴렌기, 헤테로아릴렌기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C20의 알킬기, C6~C30의 아릴기, 핵원자수 5 내지 30개의 헤테로아릴기, C1~C20의 알킬옥시기, C6~C30의 아릴옥시기, C1~C20의 알킬아민기, C6~C60의 아릴아민기, 히드록시기(-OH), 아민기(-NH2), 카르복시기(-COOH), 술폰산기(-SO3H), (C1~C20)알킬아크릴레이트기, 및 티올기(-SH)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 R3로 치환되거나 비치환되고, 이때 복수의 R3는 서로 동일하거나 상이하며,
    다만, R1, R2 및 R3 중 적어도 어느 하나는 히드록시기(-OH), 아민기(-NH2), 카르복시기(-COOH), 술폰산기(-SO3H), (C1~C20)알킬아크릴레이트기, 및 티올기(-SH)로 이루어진 군에서 선택됨).
  17. 제16항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2 내지 6 중 어느 하나로 표시되는 화합물인 표시장치:
    [화학식 2]
    Figure 112018005060880-pat00034

    [화학식 3]
    Figure 112018005060880-pat00035

    [화학식 4]
    Figure 112018005060880-pat00036

    [화학식 5]
    Figure 112018005060880-pat00037

    [화학식 6]
    Figure 112018005060880-pat00038

    (상기 화학식 2 내지 6에서,
    m, n, R1, R2, R3, Ar2, Ar3, Ar5, Ar6는 각각 청구항 16에서 정의된 바와 같고,
    d 및 e는 각각 0 내지 4의 정수임).
  18. 제14항에 있어서,
    상기 표시 패널은
    제1 기판;
    상기 제1 기판에 대향 배치된 제2 기판; 및
    상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치된 광량 조절층
    을 포함하고,
    상기 편광 유닛은 상기 제1 기판의 배면 상에 배치된 제1편광 유닛; 및 상기 제2 기판의 전면 상에 배치된 제2편광 유닛을 포함하되,
    상기 제1편광 유닛 및 제2편광 유닛 중 적어도 어느 하나는 제14항에 기재된 편광 필름을 포함하는 표시장치.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 표시 패널은
    베이스 기판;
    상기 베이스 기판 상에 배치된 구동 회로부; 및
    상기 구동 회로부와 연결된 유기 발광 소자
    를 포함하는 표시장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 표시 패널과 편광 유닛 사이에 배치된 터치 센싱 유닛을 더 포함하는 표시장치.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7139404B2 (ja) * 2020-12-18 2022-09-20 住友化学株式会社 光吸収異方性板
JP7059409B1 (ja) 2021-01-15 2022-04-25 住友化学株式会社 光吸収異方性板
US11703709B1 (en) * 2021-02-02 2023-07-18 Meta Platforms Technologies, Llc Optical element with linear polarizer
CN117157693A (zh) * 2021-03-22 2023-12-01 富士胶片株式会社 图像显示装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001318373A (ja) * 2000-05-12 2001-11-16 Sanyo Electric Co Ltd 液晶表示装置
EP1682930B1 (en) 2003-11-06 2011-01-19 Sumitomo Chemical Company, Limited Dichroic guest-host polarizer comprising an oriented polymer film
JP4876549B2 (ja) * 2004-12-16 2012-02-15 三菱化学株式会社 アゾ色素、これを用いた異方性色素膜用組成物、異方性色素膜および偏光素子
JP4731259B2 (ja) * 2005-09-16 2011-07-20 富士フイルム株式会社 Ｔｆｔ駆動素子を有する液晶セル用基板の製造方法および液晶セル用基板、ならびに液晶表示装置
JP5216204B2 (ja) * 2006-10-31 2013-06-19 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置及びその作製方法
KR100955762B1 (ko) * 2008-08-26 2010-04-30 주식회사 에이스 디지텍 코팅형 편광판의 제조방법 및 그로 인해 제조된 코팅형 편광판
JP2010210886A (ja) * 2009-03-10 2010-09-24 Sumitomo Chemical Co Ltd 表示装置
KR20100110669A (ko) * 2009-04-03 2010-10-13 서울대학교산학협력단 박막 염료형 편광자의 제조 방법, 박막 염료형 편광자 및 이를 포함한 액정 표시장치
KR101066821B1 (ko) 2009-05-11 2011-09-23 전북대학교산학협력단 고성능 박막형 편광판
KR101650198B1 (ko) * 2009-12-31 2016-08-30 엘지디스플레이 주식회사 낮은 수직 선경사각을 갖는 액정표시장치 및 그 제조 방법
KR101307494B1 (ko) * 2010-07-07 2013-09-11 주식회사 엘지화학 광반응성 작용기를 갖는 화합물, 광반응성 중합체 및 이를 포함하는 배향막
KR101933220B1 (ko) * 2011-07-07 2018-12-27 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 편광 소자, 원편광판 및 이들의 제조 방법
US20140211132A1 (en) * 2011-08-12 2014-07-31 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
KR101632059B1 (ko) * 2012-08-21 2016-06-20 주식회사 엘지화학 광학 필름 및 이를 포함하는 표시 소자
KR20140115180A (ko) * 2013-03-20 2014-09-30 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR102308907B1 (ko) * 2014-09-12 2021-10-07 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조방법
JP6461544B2 (ja) * 2014-10-08 2019-01-30 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置およびその製造方法
KR102276994B1 (ko) * 2014-11-20 2021-07-13 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR102401723B1 (ko) * 2014-12-05 2022-05-25 삼성전자주식회사 편광 필름 및 이를 포함하는 표시 장치
KR20170097319A (ko) * 2016-02-18 2017-08-28 엘지전자 주식회사 편광 필름, 이의 제조 방법 및 이를 구비한 표시장치들
WO2017154907A1 (ja) * 2016-03-08 2017-09-14 富士フイルム株式会社 着色組成物、光吸収異方性膜、積層体および画像表示装置
CN105785638A (zh) * 2016-05-09 2016-07-20 深圳市华星光电技术有限公司 Lcd显示器
KR20180064611A (ko) * 2016-12-05 2018-06-15 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 그 제조방법

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