KR20090101628A - 유기전계발광 표시장치 - Google Patents

유기전계발광 표시장치

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KR20090101628A
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Abstract

본 발명은 유기전계발광 표시장치에 관한 것으로서, EL발광표시소자와; 상기 EL발광표시소자 상부에 마련되는 외부광투과판과; 상기 EL발광표시소자와 상기 외부광투과판 사이영역에서 상기 외부광투과판의 하부면에 마련되는 편광필름과; 상기 편광필름과 상기 EL발광표시소자 사이에 복굴절성을 갖는 액정고분자로 마련되는 위상지연층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 제품의 수율이 향상되고 초박막화가 이루어지며, 광손실이 방지되는 유기전계발광 표시장치가 제공된다.

Description

유기전계발광 표시장치{Electro Luminescence display device}
본 발명은 유기전계발광 표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외부 광원에 대한 반사작용을 억제하는 편광필름과 위상지연층의 구조가 개선된 유기전계발광 표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 유기전계발광 표시장치는 (Electro Luminescence display device) 자체 발광하기 때문에, 별도의 백라이트유닛을 구비하는 액정표시장치(LCD)에 비해서 장치의 박막화와 경량화 및 저전력 구동이 가능하며, 응답속도가 빨라 잔상이 남지 않는 등의 장점이 있어 차세대 표시장치로 각광받고 있다.
그런데, 이러한 유기전계발광 표시장치는 외부 광량이 풍부한 환경에서는 외부로부터 입사되는 빛의 반사작용에 의해 화면의 시인성이 현격하게 저하되는 문제점을 가지고 있었다.
이에 따라 최근에는 도 1에 도시된 바와 같이, 유기전계발광 표시장치(101)의 EL발광표시소자(110)와 외부광투과판(140) 사이에 편광필름(130)과 위상지연필름(120)을 개재하여 외부로부터 입사되는 광의 반사작용을 억제시킴으로써, 화면의 시인성을 향상시키는 기술이 개발되고 있다.
한편, 종래 유기전계발광 표시장치(101)에서의 위상지연필름(120)은 고분자필름을 연신시켜 외부로부터 편광필름(130)을 거쳐 입사되는 편광에 대한 위상지연값을 갖도록 하였다.
이러한 광학구조에 의해서 외부로부터 입사된 광은 편광필름(130)에서 일부의 편광이 흡수되고, 편광필름(130)을 통과한 나머지 편광이 위상지연필름(120)을 통과하여 EL발광표시소자(110)에서 반사된 후, 반사광이 위상지연필름(120)을 거치면서 위상지연되어 편광필름(130)에서 흡수됨으로써, 외부 입사광에 대한 반사작용을 억제하여 화면의 시인성을 향상시켰다.
그러나, 이러한 종래 유기전계발광 표시장치에 있어서는, 위상지연필름이 편광필름 및 EL발광표시소자와는 별개로 분리된 광학부품으로 마련되기 때문에, 이 위상지연필름이 편광필름과 EL발광표시소자 사이에 적층 개재되기 위해서는 위상지연필름 양 측면에 접착물질(도 1의 "A")을 사용해야 한다.
이에 의해, 제품 수율의 저하의 문제점이 발생하였으며, 위상지연필름 양측에 접착층이 형성됨으로써, 제품의 박막화에 한계를 가지는 문제점이 발생하였다.
특히, 고분자필름을 연신하여 마련된 위상지연필름은 일반적으로 70~80μm의 비교적 두꺼운 두께를 갖기 때문에, 제품의 박막화에 더욱 한계를 갖는 문제점이 발생하였다.
그리고, 위상지연필름의 두께가 비교적 두껍게 형성됨으로써, EL발광표시소자로부터 출사되는 광의 투과율이 저하되어 광손실이 발생하는 문제점이 있었다.
또한, 까다로운 접착공정 증가에 의해 제품의 제조가 용이하지 않은 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 제품의 수율이 향상되고 초박막화가 이루어지며, 광손실이 방지되고 제품의 제조가 용이한 유기전계발광 표시장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라서, 유기전계발광 표시장치에 있어서, EL발광표시소자와; 상기 EL발광표시소자 상부에 마련되는 외부광투과판과; 상기 EL발광표시소자와 상기 외부광투과판 사이영역에서 상기 외부광투과판의 하부면에 마련되는 편광필름과; 상기 편광필름과 상기 EL발광표시소자 사이에 복굴절성을 갖는 액정고분자로 마련되는 위상지연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 편광필름은 상기 외부광투과판 하부면에 접착물질로 적층되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 위상지연층은 액체 상태의 액정고분자를 상기 편광필름 하부면에 적층 경화하여 마련되는 것이 효과적이다.
또는, 상기 위상지연층은 액체 상태의 액정고분자를 상기 EL발광표시소자 상면에 적층 경화하여 마련되는 것이 보다 바람직하다.
이때, 상기 편광필름의 하부면과 상기 위상지연층의 상부면은 접착물질로 상호 접착되는 것이 보다 효과적이다.
또한, 상기 위상지연층은 액체 상태의 액정고분자를 상기 EL발광표시소자 상면에 적층된 상태에서 상기 편광필름 하부면에 일체로 적층 경화되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 편광필름의 열팽창계수(A)와 상기 위상지연층의 열팽창계수(B)는 A > B의 관계를 갖는 것이 효과적이다.
그리고, 상기 편광필름의 열팽창계수(A)와 상기 위상지연층의 열팽창계수(B) 및 상기 접착물질의 열팽창계수(C)는 A > C B의 관계를 갖는 것이 바람직하다.
또는, 상기 편광필름의 열팽창계수(A)와 상기 위상지연층의 열팽창계수(B) 및 상기 접착물질의 열팽창계수(C)는 C > A > B의 관계를 갖는 것이 효과적이다.
또한, 상기 편광필름의 열팽창계수(A)와 상기 위상지연층의 열팽창계수(B) 및 상기 접착물질의 열팽창계수(C)와 상기 외부광투과판의 열팽창계수(D)는 A > C B D의 관계를 갖는 것이 바람직하다.
혹은, 상기 편광필름의 열팽창계수(A)와 상기 위상지연층의 열팽창계수(B) 및 상기 접착물질의 열팽창계수(C)와 상기 외부광투과판의 열팽창계수(D)는 C > A > B D의 관계를 갖는 것이 효과적이다.
한편, 상기 위상지연층의 적어도 일면에는 배향막이 마련되어 있는 것이 보다 바람직하다.
이에 의해, 제품의 수율이 향상되고 초박막화가 이루어지며, 광손실이 방지되는 유기전계발광 표시장치가 제공된다.
도 1은 종래 유기전계발광 표시장치의 개략적인 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치의 개략적인 단면도,
도 3 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 유기전계발광 표시장치의 개략적인 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : EL발광표시소자 20 : 위상지연층
30 : 편광필름 40 : 외부광투과판
50 : 접착물질 60 : 배향막
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치의 단면도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치(1)는 EL발광표시소자(10)와 외부광투과판(40) 사이영역에서 외부광투과판(40) 하부면에 적층되는 편광필름(30)과, 편광필름(30) 하부와 EL발광표시소자(10)의 상부에 적층 개재되는 위상지연층(20)을 포함하고 있다.
이 중 편광필름(30)은 미리 필름 형태로 마련된 것으로서, 접착물질(50)을 이용하여 외부투광판(40)의 하부면에 적층된다. 이 편광필름(30)은 외부 입사광 중 특정 방향의 직선 편광에 대하여 투과시키고, 다른 방향의 직선 편광에 대해서는 흡수하게 되는데, 편광필름(30)을 투과한 직선 편광은 후술할 위상지연층(20)에서 일 방향 원편광으로 위상지연된다.
한편, 위상지연층(20)은 액체 상태의 복굴절성을 갖는 액정고분자를 편광필름(30) 하부면에 직접 적층한 후, 경화시키는 방법에 의해 형성되는 것이 바람직한데, 이때, 위상지연층(20)의 위상지연값은 아래 식-1과 같이, 액정고분자의 복굴절률(Δn)과 액정고분자의 적층 두께(d)에 따라서 조절될 수 있다.
Δλ=Δn × d 식-1
(여기서, Δλ는 위상지연값, Δn은 액정고분자의 복굴절률, d는 액정고분자의 적층 두께)
이때, 액정고분자의 복굴절률 Δn은 0.1 내지 0.2이고, 특히, 0.1 내지 0.14의 범위를 갖는 것이 바람직하다. 이 액정고분자의 복굴절률 Δn에 따른 액정고분자의 적층두께(d) 분포에 대한 그래프가 도 6에 도시되어 있다. 상기 식-1 및 도 의 그래프에 따르면, 약 λ=660nm에서 위상지연층(20)의 두께는 4μm 이하 특히, 2μm 이하의 초박막의 두께를 가질 수 있다.
이러한 위상지연층(20)은 초박막 구현이 가능한 액정고분자의 적층 두께(d) 변화에 따라 위상지연값(Δλ)을 조절할 수 있는 것으로서, 유기전계발광 표시장치(1)를 현격하게 박막화 할 수 있다.
또한, 위상지연층(20)을 편광필름(30)에 일체형으로 적층함으로써, 접착물질을 사용하지 않게 되어 접착제층이 줄어들게 된다. 이에 따라, 박막화 구현이 가능하며, 접착제를 사용하는 공정이 줄어들게 되어 수율이 증가하며, 공정이 간단해진다.
이 위상지연층(20)은 그 하부면이 EL발광표시소자(10)의 상면에 접착물질(50)로 접착됨으로써, 견고하게 위치고정될 수 있다.
여기서, 편광필름(30)의 열팽창계수(A)와 위상지연층(20)의 열팽창계수(B)는 A > B의 관계를 갖도록 하고, 편광필름(30)의 열팽창계수(A)와 위상지연층(20)의 열팽창계수(B) 및 외부광투과판(40)의 열팽창계수(D)는 A > B D의 관계를 갖도록 하며, 더불어 편광필름(30)의 열팽창계수(A)와 위상지연층(20)의 열팽창계수(B) 및 접착물질(50)의 열팽창계수(C)와 외부광투과판(40)의 열팽창계수(D)는 A > C B D 또는 C > A > B D의 관계를 갖도록 함으로써, 장치의 동작 및 주변 환경에 의해 발생하는 상호 적층구조 간의 열적변형을 최소화하는 것이 바람직하다.
이러한 광학적 구조를 갖는 본 발명에 따른 유기전계발광 표시장치(1)의 외부 입사광에 대한 반사 억제 작용을 살펴본다.
외부로부터 입사된 광 중 특정 방향의 직선편광(이하 "Y축선 편광"이라 함)은 편광필름(30)에서 흡수되고, 나머지 다른 방향의 직선편광(이하 "X축선 편광"이라 함)은 편광필름(30)을 통과하여 위상지연층(20)으로 입사된다.
위상지연층(20)으로 입사된 X축선 편광은 위상지연층(20)을 통과하면서 일 방향 원편광(이하 "우향 원편광"이라 함)으로 변화된 다음 EL발광표시소자(10)에서 위상지연층(20) 측으로 상향 반사되면서 그 방향이 반대 방향의 원편광(이하 "좌향 원편광"이라 함)으로 변환된다.
그리고, 반사된 좌향 원편광은 위상지연층(20)을 통과하면서 Y축선 편광으로 위상지연되고, 이 Y축선 편광은 편광필름(30)을 통과하지 못하고 흡수된다.
이에 의해, 외부 입사광에 대한 반사작용이 억제되어 유기전계발광 표시장치(1)의 화면 시인성이 향상된다.
여기서, 우향 원편광 및 좌향 원편광은 설명의 편의상 선택된 편광방향으로서, 실제 편광방향과는 상이할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유기전계발광 표시장치(1)는 위상지연층(20)을 초박막으로 형성할 수 있는 액정고분자로 형성하기 때문에, 장치의 현격한 박막화가 가능하다.
그리고, 외부광투과판(40)과 편광필름(30) 및 위상지연층(20)과 EL발광표시소자(10)들이 상호 이격 없이 밀착 적층됨으로써, 인접하는 양 광학부품 간의 계면에서 표면 반사가 발생하지 않는다.
이에 의해, EL발광표시소자(10)로부터 출사되는 광의 위상지연층(20)에 대한 투과율 저하가 최소화되어 광손실이 현격하게 방지된다.
더불어 위상지연층(20)의 박막화에 의해서 EL발광표시소자(10)로부터 출사되는 광의 투과율 및 광손실이 더욱더 방지된다.
또한, 접착물질을 사용하지 않고 편광필름(30)의 하면에 위상지연층(20)을 상호 일체로 적층함으로써, 제품 수율이 향상되고, 장치를 더욱더 박막화시킬 수 있으며, 까다로운 접착공정을 배제하여 제품의 제조가 용이하게 이루어진다.
한편, 도 3 내지 도 5는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 유기전계발광 표시장치의 단면도들이다. 이들 실시예는 도 2의 실시예와 동일한 편광필름(30)과 위상지연층(20)을 가지고 있으나, EL발광표시소자(10)와 편광필름(30) 및 위상지연층(20)과 외부광투과판(40) 들의 상호 적층 구조가 상이하다.
따라서, 이하에서는 편광필름(30)과 위상지연층(20)에 대한 구체적 설명은 전술한 도 2의 실시예로 대신하고, 각 실시예들의 EL발광표시소자(10)와 편광필름(30) 및 위상지연층(20)과 외부광투과판(40) 들의 상호 적층 구조를 살펴본다.
먼저, 도 3에 도시된 실시예에 따르면, 외부투광판(40)의 하부면에 접착물질(50)을 이용하여 편광필름(30)을 적층하고, EL발광표시소자(10)의 상면에 액체 상태의 복굴절성을 갖는 액정고분자를 직접 적층 경화하여 위상지연층(20)을 형성한 상태에서, 편광필름(30)의 하부면과, 위상지연층(20)의 상부면을 접착물질(50)로 상호 부착하여 유기전계발광 표시장치(1)를 마련할 수도 있다.
본 실시예 역시, 편광필름(30)의 열팽창계수(A)와 위상지연층(20)의 열팽창계수(B)는 A > B의 관계를 갖도록 하고, 편광필름(30)의 열팽창계수(A)와 위상지연층(20)의 열팽창계수(B) 및 외부광투과판(40)의 열팽창계수(D)는 A > B D의 관계를 갖도록 하며, 더불어 편광필름(30)의 열팽창계수(A)와 위상지연층(20)의 열팽창계수(B) 및 접착물질(50)의 열팽창계수(C)와 외부광투과판(40)의 열팽창계수(D)는 A > C B D 또는 C > A > B D의 관계를 갖도록 함으로써, 장치의 동작 및 주변 환경에 의해 발생하는 상호 적층구조 간의 열적변형을 최소화하는 것이 바람직하다.
이러한 본 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치(1) 역시, 위상지연층(20)을 초박막으로 형성할 수 있는 액정고분자로 형성하기 때문에, 장치의 현격한 박막화가 가능하다.
그리고, 외부광투과판(40)과 편광필름(30) 및 위상지연층(20)과 EL발광표시소자(10)들이 상호 이격 없이 밀착 적층됨으로써, 인접하는 양 광학부품 간의 계면에서 표면 반사가 발생하지 않는다.
이에 의해, EL발광표시소자(10)로부터 출사되는 광의 위상지연층(20)에 대한 투과율 저하가 최소화되어 광손실이 현격하게 방지된다.
더불어 위상지연층(20)의 박막화에 의해서 EL발광표시소자(10)로부터 출사되는 광의 투과율 및 광손실이 방지된다.
또한, 접착물질을 사용하지 않고 EL발광표시소자(10)의 상면에 위상지연층(20)을 일체로 적층함으로써, 제품 수율이 향상되고, 장치를 더욱더 박막화시킬 수 있으며, 까다로운 접착공정을 배제하여 제품의 제조가 용이하게 이루어진다.
한편, 도 4에 도시된 실시예에 따르면, 외부투광판(40)의 하부면에 접착물질(50)을 이용하여 편광필름(30)을 적층하고, EL발광표시소자(10)의 상면에 액체 상태의 복굴절성을 갖는 액정고분자를 직접 적층한 후 편광필름(30)의 하부면에 위상지연층(20)의 상부면이 적층 경화되도록 하여 유기전계발광 표시장치(1)를 마련할 수도 있다.
본 실시예 역시, 편광필름(30)의 열팽창계수(A)와 위상지연층(20)의 열팽창계수(B)는 A > B의 관계를 갖도록 하고, 편광필름(30)의 열팽창계수(A)와 위상지연층(20)의 열팽창계수(B) 및 외부광투과판(40)의 열팽창계수(D)는 A > B D의 관계를 갖도록 하며, 더불어 편광필름(30)의 열팽창계수(A)와 위상지연층(20)의 열팽창계수(B) 및 접착물질(50)의 열팽창계수(C)와 외부광투과판(40)의 열팽창계수(D)는 A > C B D 또는 C > A > B D의 관계를 갖도록 함으로써, 장치의 동작 및 주변 환경에 의해 발생하는 상호 적층구조 간의 열적변형을 최소화하는 것이 바람직하다.
이러한 본 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치(1)는 편광필름(30)과 위상지연층(20) 및 EL발광표시소자(10) 간을 접착물질을 사용하지 않고 상호 일체로 적층되도록 함으로써, 제품 수율과 장치의 박막화 및 제품 제조의 용이성을 더욱더 향상시킬 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 실시예에 따르면, 위상지연층(20)의 적어도 일면에 배향막(60)을 마련할 수 있다.
이 배향막(60)은 위상지연층(20)을 형성하는 액정고분자의 배향성을 향상 시키기 위한 것으로서, 일반적으로 폴리이미드 물질을 위상지연층(20)이 적층되는 면에 코팅 경화한 뒤, 러빙 공정을 이용하여 배향력을 증대시켠 후, 이 배향막 위에 액정고분자를 도포하여 배향시키는 방법으로 위상지연층(20)을 형성하는 것이 바람직하다.
물론, 배향막(60)은 폴리이미드 외에 여타 배향 가능한 물질을 이용할 수 있으며, 전술한 실시예들에 모두 적용될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 유기전계발광 표시장치는 위상지연층을 초박막으로 형성할 수 있는 액정고분자로 형성하기 때문에, 장치의 현격한 박막화가 가능하다.
그리고, 편광필름과 위상지연층 및 EL발광표시소자들이 상호 이격 없이 밀착 적층되고, 박막화가 이루어짐으로써, EL발광표시소자로부터 출사되는 광의 투과율 저하가 최소화되어 광손실이 현격하게 방지된다.
또한, 접착물질의 사용을 배제하거나 최소화함으로써, 제품 수율이 향상되고, 장치를 더욱더 박막화시킬 수 있으며, 까다로운 접착공정을 배제하여 제품의 제조가 용이하게 이루어진다.

Claims (12)

  1. 유기전계발광 표시장치에 있어서,
    EL발광표시소자와;
    상기 EL발광표시소자 상부에 마련되는 외부광투과판과;
    상기 EL발광표시소자와 상기 외부광투과판 사이영역에서 상기 외부광투과판의 하부면에 마련되는 편광필름과;
    상기 편광필름과 상기 EL발광표시소자 사이에 복굴절성을 갖는 액정고분자로 마련되는 위상지연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 편광필름은 상기 외부광투과판 하부면에 접착물질로 적층되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 위상지연층은 액체 상태의 액정고분자를 상기 편광필름 하부면에 일체로 적층 경화하여 마련되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 위상지연층은 액체 상태의 액정고분자를 상기 EL발광표시소자 상면에 적층 경화하여 마련되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 편광필름의 하부면과 상기 위상지연층의 상부면은 접착물질로 상호 접착되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 위상지연층은 액체 상태의 액정고분자를 상기 EL발광표시소자 상면에 적층된 상태에서 상기 편광필름 하부면에 일체로 적층 경화되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 편광필름의 열팽창계수(A)와 상기 위상지연층의 열팽창계수(B)는 A > B의 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  8. 제2항 또는 제5항에 있어서,
    상기 편광필름의 열팽창계수(A)와 상기 위상지연층의 열팽창계수(B) 및 상기 접착물질의 열팽창계수(C)는 A > C B의 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  9. 제2항 또는 제5항에 있어서,
    상기 편광필름의 열팽창계수(A)와 상기 위상지연층의 열팽창계수(B) 및 상기 접착물질의 열팽창계수(C)는 C > A > B의 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  10. 제2항 또는 제5항에 있어서,
    상기 편광필름의 열팽창계수(A)와 상기 위상지연층의 열팽창계수(B) 및 상기 접착물질의 열팽창계수(C)와 상기 외부광투과판의 열팽창계수(D)는 A > C B D의 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  11. 제2항 또는 제5항에 있어서,
    상기 편광필름의 열팽창계수(A)와 상기 위상지연층의 열팽창계수(B) 및 상기 접착물질의 열팽창계수(C)와 상기 외부광투과판의 열팽창계수(D)는 C > A > B D의 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 위상지연층의 적어도 일면에는 배향막이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
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