KR20140124211A

KR20140124211A - 적층 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR20140124211A
Application number: KR20130041675A
Authority: KR
Inventors: 허영태
Original assignee: 주식회사 창강화학
Priority date: 2013-04-16
Filing date: 2013-04-16
Publication date: 2014-10-24

Abstract

본 발명에 따른 적층 패널은 각기 고유한 기능을 수행하며, 상하로 적층된 복수의 기능판들 및 각 기능판 사이에 위치하여 이들을 결합시키는 복수의 결합층들을 포함하며, 복수의 결합층들 중 적어도 하나의 층은 복수의 산란체를 가진다.
따라서, 본 발명의 실시형태들에 의하면 디스플레이 패널로부터 출사된 직진광이 복수의 산란체가 분산된 결합층을 통과하면서, 상기 산란체에 의해 산란되며, 이로 인해 광의 직진성이 감소 된다. 이에 따라, 컬러 시프트(color shift) 현상을 감소시킬 수 있다.

Description

적층 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치{Multilayer panel and display apparatus having the same}

본 발명은 적층 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컬러 시프트를 억제하는 적층 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.

유기발광표시 장치는 시야각이 넓고, 빠른 응답속도를 가지고 있어 고화질의 디스플레이 구현이 가능하다. 특히 마이크로캐비티(microcavity) 구조를 갖는 유기발광표시 장치의 경우 상하 전극 간의 광의 공진 효과를 이용하여 출력 효율을 높일 수 있고, 광의 색순도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

유기발광표시 장치는 한국공개특허 제10-2006-0081190호에도 개시된 바와 같이, 기판, 기판 상측에 형성되며 적어도 발광층을 포함하는 유기물 레이어, 유기물 레이어를 사이에 두고 상측 및 하측에 형성된 제 1 및 제 2 전극을 포함한다. 그런데 마이크로캐비티(microcavity) 구조를 갖는 유기발광표시 장치의 경우, 출사되는 광이 일방향으로의 직진성이 강한 특징이 있으며, 이로 인해 유기발광표시 장치를 바라보는 각도에 따라서 색상이 왜곡되는 컬러 시프트(color shift) 현상이 발생 된다. 이러한 컬러 시프트 현상은 플렉서블(Flexible) 구조를 갖는 디스플레이 장치 등에서는 보다 심각하게 발생될 수 있으므로, 이러한 컬러 시프트 현상을 개선할 수 있는 적층 패널이 필요하다.

한국공개특허 제10-2006-0081190호

본 발명은 컬러 시프트를 방지할 수 있는 적층 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.

상술한 바를 달성하기 위한 본 발명의 적층 패널은, 각기 고유한 기능을 수행하며, 상하로 적층된 복수의 기능판들; 및 상기 각 기능판 사이에 위치하여 상기 기능판들을 결합시키는 복수의 결합층들을 포함하며, 상기 복수의 결합층들 중 적어도 하나의 층은 복수의 산란체를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 적층 패널은, 일 방향으로 편광된 광을 선택적으로 투과시키는 편광판, 입사되는 광의 위상을 지연시키는 위상지연판, 상기 편광판과 상기 위상지연판 사이에 위치하며, 이들을 상호 결합시키며, 복수의 산란체를 포함하는 산란층을 포함한다.

본 발명의 실시형태들에 의하면 디스플레이 패널 상측에서, 복수의 기능판들 사이에 위치하며 이들을 결합시키는 복수의 결합층들을 포함하는데, 복수의 결합층들 중 적어도 일부는 복수의 산란체를 가진다. 따라서, 디스플레이 패널로부터 출사된 광이 산란체가 분산된 결합층을 통과하면서, 상기 산란체에 의해 산란되며, 이로 인해 광의 직진성이 감소 된다. 이에 따라, 컬러 시프트(color shift) 현상을 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 단면도
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디스플레이 장치에서 광의 직진성이 감소하는 모습을 설명하기 위한 단면도
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 단면도
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 단면도

이하, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 단면도이다. 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디스플레이 장치에서 광의 직진성이 감소하는 모습을 설명하기 위한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 디스플레이 장치는 이미지를 생성하는 디스플레이 패널(1000)과, 디스플레이 패널(1000) 상에 위치하며, 각기 고유한 기능을 수행하는 복수의 기능판들(2100, 2200, 2300), 복수의 기능판들(2100, 2200, 2300)의 상부에 위치하는 커버판(2500) 및 복수의 결합층들(2410, 2420, 2430, 2440)이 형성된 적층 패널(2000)을 포함한다. 그리고, 본 발명에서는 복수의 결합층들(2410, 2420, 2430, 2440) 중 적어도 어느 하나의 결합층은 그 내부에 산란체(2422)를 포함할 수 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위하여 산란체(2422)가 포함되어 있는 결합층을 "산란층(2400a)"이라 명명한다.

디스플레이 패널(1000)은 예컨대, 유기발광표시 패널, 액정표시 패널 또는 플라즈마표시 패널 중 어느 하나일 수 있다. 이하에서는 디스플레이 패널(1000)로 마이크로캐비티(microcavity) 구조를 갖는 유기발광표시 패널을 예를 들어 설명한다.

마이크로캐비티 구조는 유기발광표시 패널에 포함된 2개의 전극 사이에 형성되는 유기물 레이어의 두께를 조절함으로써 유기발광표시 패널의 효율을 향상시키고 출사되는 광의 색순도를 높이고, 밝기를 증가시킬 수 있는 구조이다. 이러한 마이크로캐비티 구조에서는 유기물 레이어에서 생성된 광이 상기 2개의 전극 사이를 왕복하면서 보강간섭을 일으키게 되며, 그 결과 출사되는 광이 상기 전극과 수직한 방향으로의 직진성이 강한 특성이 있다.

실시예에 따른 디스플레이 패널(1000)은 마이크로캐비티(microcavity) 구조를 가지며, 기판(1100), 기판(1100)의 하부에 형성되는 제 1 전극(1200a), 제 1 전극(1200a) 하부에 형성되며 광을 발생시키는 유기물 레이어(1300), 유기물 레이어(1300) 하부에 형성되는 제 2 전극(1200b)을 포함한다. 그리고, 도 1을 참조하면 적층 패널(2000)의 하부에 디스플레이 패널(1000)이 위치하는데, 적층 패널(2000)에서부터 하측 방향으로 제 1 전극(1200a), 유기물 레이어(1300), 제 2 전극(1200b)이 위치하도록 배치된다. 다시 말하면, 제 1 전극(1200a) 상부에 적층 패널(2000)이 위치한다.

제 1 전극(1200a)은 유기물 레이어(1300)에서 생성된 광이 투과될 수 있는 투명 전도성 산화물로 형성되며, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide) 및 In₂O₃ 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 상기 유기물 레이어(1300)가 마이크로캐비티 구조를 갖는 경우, 제 1 전극(1200a)은 100Å 내지 150Å 두께를 가진 반투과성 전극일 수 있으며, Ag, Au, Mg 등으로 형성되거나 Mg-Ag와 같은 합금으로 형성될 수 있다. 제 2 전극(1200b)은 유기물 레이어(1300)에서 생성된 광을 제 1 전극(1200a)으로 반사시키는 반사전극으로서, LiF/Al, Ca/Al, Ca/Ag, Ag, Au, Cu 및 ITO/Ag/ITO 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 유기물 레이어(1300)는 정공 주입 레이어(Hole Injection Layer; HIL), 정공 수송 레이어(Hole Transport Layer; HTL), 광 발생 레이어(Emitting Layer) 및 전자 수송 레이어(Electron Transport Layer; ETL)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 전극(1200a)은 음전극(Cathode)일 수 있으며, 제 2 전극(1200b)은 양전극(Anode)일 수 있다. 또한 이와 반대인 경우도 가능하다. 이때, 제 2 전극(1200b)으로부터 제 1 전극(1200a)이 위치한 방향으로 정공 주입 레이어(HIL), 정공 수송 레이어(HTL), 광 발생 레이어(EML) 및 전자 수송 레이어(ETL) 순으로 적층되는 것이 바람직하다. 물론 제조하고자 하는 유기물 레이어(1300)의 구조 및 특성에 따라 정공 주입 레이어(HIL), 정공 수송 레이어(HTL) 및 전자 수송 레이어(ETL) 중 적어도 어느 하나를 형성하지 않거나, 정공 저지 레이어(Hole Block Layer : HBL)등을 추가로 형성할 수도 있다.

한편, 도 1에 도시되지는 않았으나, 마이크로캐비티 구조가 적용되는 경우 보강 간섭의 극대화를 위해 제 1 전극(1200a)과 유기물 레이어(1300) 사이에 적절한 두께의 에어-갭(air-gap)을 형성할 수도 있다. 또한, 유기물 레이어(1300)로 수분 등이 침투되는 것을 방지하고, 터치스크린판(2300)의 터치 과정에서 발생되는 압력 등과 같은 외부의 충격으로부터 유기물 레이어(1300)를 보호하기 위해 제 1 전극(1200a)과 기판(1100) 사이에 별도의 보호층(미도시)이 추가로 형성될 수도 있다.

복수의 기능판들(2100, 2200, 2300)은 디스플레이 패널(1000) 상부에 적층되며, 각기 고유한 기능을 가진다. 실시예에 따른 복수의 기능판들 (2100, 2200, 2300)은 위상지연판(2100), 편광판(2200) 및 터치스크린판(2300)을 포함하며, 디스플레이 패널(1000)의 기판(1100) 상부에 위상지연판(2100), 편광판(2200), 터치스크린판(2300)이 순차적으로 적층된다. 상기에서는 터치스크린판(2300)이 편광판(2200)의 상부에 위치하며, 커버판(2500)과 별도로 구성된다. 하지만 이에 한정되지 않고, 터치스크린판(2300)이 위상지연판(2100)의 하부에 배치되거나, 커버판(2500)과 일체형일 수도 있다.

여기서, 위상지연판(2100)은 기판(1100)과 편광판(2200) 사이에 형성되며, 편광판(2200)은 위상지연판(2100)과 터치스크린판(2300) 사이에 형성된다. 편광판(2200)은 특정 방향으로 편광된 광 예컨대, Y축 방향으로 편광된 광은 투과시키고, 나머지 다른 방향으로 편광된 광 예컨대, X축 방향으로 편광된 광은 흡수를 하는 기능을 한다.

상기 X축과 Y축은 광이 진행하는 방향과 수직을 이루는 가상의 평면상에 존재하는 축으로서, 서로 직각을 이루는 것이 일반적이다. 다만 본 명세서의 X축은 상기 가상의 평면상에 존재하는 축으로서 Y축 방향을 제외한 다른 임의의 방향을 지시하는 축으로 이해되어야 한다.

디스플레이 장치의 외부로부터 입사되어 편광판(2200)을 통과한 선편광 상태의 광은 위상지연판(2100)으로 입사되며, 위상지연판(2100)을 통과하면서 일방향으로 회전하는 원편광의 광으로 변환된다.

위상지연판(2100)을 통과하면서 원편광으로 변환된 광은 디스플레이패널(1000)등에서 반사되어 다시 되돌아 나온다. 일방향으로 회전하는, 예컨대 좌원 편광의 광이 디스플레이 패널(1000)에서 반사가 될 때 편광 상태가 바뀌게 된다. 즉, 디스플레이 패널(1000)에서 반사된 반사광은 상기 일방향과는 반대인 타방향, 예컨대 우원 편광의 광으로 변환이 된다. 타방향으로 회전하는 원편광 상태의 반사광은 다시 위상지연판(2100)을 통과하면서 선편광 상태로 변환된다. 이때, 선편광 상태의 반사광의 편광 방향은 앞서 설명한 선편광 상태의 입사광의 편광 방향과 직각을 이루게 되고, 그 결과 편광판(2200)에서 흡수가 되며, 디스플레이 장치의 외부로 출사되지 못한다.

이러한 위상지연판(2100) 및 편광판(2200)이 없을 경우에는 디스플레이 장치의 외부로부터 입사된 광이 디스플레이 장치 내부에서 반사가 되어 사용자에게 전달되므로 눈부심이 발생하여 콘트라스트(contrast)가 저하되는 문제가 있다.

결합층들(2410, 2420, 2430, 2440)은 디스플레이 패널(1000)의 기판(1100)과 위상지연판(2100) 사이, 위상지연판(2100)과 편광판(2200) 사이, 편광판(2200)과 터치스크린판(2300) 사이, 터치스크린판(2300)과 커버판(2500) 사이에 각각 위치하여, 상기 기능판들(2100, 2200, 2300)을 상호 결합시킨다.

이러한 복수의 결합층들(2410, 2420, 2430, 2440) 중 적어도 어느 하나의 결합층은 복수의 산란체(2422)를 포함할 수 있다. 즉, 복수의 결합층들(2410, 2420, 2430, 2440) 중 적어도 어느 하나의 결합층은 고분자 수지와, 고분자 수지 내에 복수의 산란체(2422)가 포함된 산란층(2400a)이다. 제 1 실시예에 따른 디스플레이 장치에 의하면, 복수의 결합층들(2410, 2420, 2430, 2440) 중, 위상지연판(2100)과 편광판(2200) 사이에 위치한 결합층(2420)은 복수의 산란체(2422)가 포함된 산란층(2400a)이다.

결합층들(2410, 2420, 2430, 2440)에 포함된 고분자 수지는 접착성을갖는 투명 재료로서, 상기 고분자 수지는 열경화성 조성물 또는 광경화성 조성물을 경화시켜 형성될 수 있다.

열경화성 조성물은 열경화성 수지와 경화제를 포함한다. 열경화성 조성물은 아크릴계 수지, 실리콘계 수지 또는 에폭시계 수지 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있으며, 경화제로는 이소시아네이트 화합물, 아민계 화합물, 유기산 무수물계 화합물, 아마이드계 화합물, 디알데히드계 화합물 아디리딘계 화합물, 금속 킬레이트 화합물, 금속 알콕시드 화합물 또는 금속염 등 기술분야에서 통상적으로 입수할 수 있는 다양한 화합물들이 이용될 수 있다.

광경화성 조성물은 광경화성 화합물과 광개시제(photo-initiator)를 포함한다. 상기 광경화성 화합물은 폴리머 또는 올리고머일 수 있다. 이와 달리 상기 광경화성 화합물은 모노머일 수 있다. 상기 광경화성 화합물은 폴리머, 올리고머 및 모노머 중 2이상을 조합하여 구성할 수 도 있다. 폴리머 또는 올리고머의 예로서는, 아크릴계 화합물, 실리콘계 화합물, 에폭시계 화합물 등을 들 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 2이상이 조합되어 이용될 수 있다.

모노머의 예로서는, 관능기로서 수산기, 카르복실기, 아미노기, 아미드기 등을 포함하는 화합물일 수 있고, 할 수 있고, 구체적인 예로서는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, iso-부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, iso-옥틸(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 메톡시에틸(메타)아크릴레이트 또는 에톡시메틸(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴산 2-히드록시에틸, (메타)아크릴산 2-히드록시프로필, (메타)아크릴산 3-히드록시프로필, (메타)아크릴산 2-히드록시부틸, (메타)아크릴산 3-히드록시부틸, (메타)아크릴산 4-히드록시부틸 등의 (메타)아크릴산 히드록시 알킬에스테르; 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-메틸아크릴아미드, N-메틸메타크릴아미드, N-메틸올아크릴아미드, N-메틸올메타크릴아미드 등의 아크릴아미드류, (메타)아크릴산 모노메틸아미노에틸, (메타)아크릴산 모노에틸아미노에틸, (메타)아크릴산 모노메틸아미노프로필, (메타)아크릴산 모노에틸아미노프로필 등의 (메타)아크릴산 모노알킬아미노에스테르; 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 말레인산, 이타콘산, 시트라콘산 등의 에틸렌성 불포화 카르복실산 등을 들 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 2이상을 조합해서 이용할 수 있다. 이때, (메타)아크릴레이트는, 메타크릴레이트 및 아크릴레이트를 포함한다는 의미이다.

광개시제(photo-initiator)로는 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인-n-부틸에테르, 벤조인이소부틸에테르, 아세토페논, 디메틸아미노아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2-(히드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-터셔리부틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2-메틸티옥산톤, 2-에틸티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 벤질디메틸케탈, 아세토페논디메틸케탈, p-디메틸아미노벤조산 에스테르, 올리고[2-히드록시-2-메틸-1[4-(1-메틸비닐)페닐]프로파논], 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥시드 등이 이용될 수 있고, 이들은 각각 단독으로 또는 2이상을 조합하여 이용할 수 있다.

본 실시예에 따른 산란층(2400a)은 위상지연판(2100)과 편광판(2200) 사이에 위치하며, 내부에 분산된 복수의 산란체(2422)를 포함한다. 다시 말하면, 본 실시예에 따른 산란층(2400a)은 위상지연판(2100)과 편광판(2200) 사이에 위치하여 상기 위상지연판(2100)과 편광판(2200) 사이를 결합시키는 제 2 결합층(2420)이며, 이때, 제 2 결합층(2420)은 복수의 산란체(2422)를 포함한다. 여기서, 산란층(2400a)은 열경화성 조성물 또는 광경화성 조성물을 경화시켜 형성될 수 있다.

산란체(2422)는 입자의 크기에 따라 파장별로 광을 전방 산란(mie scattering)시킬 수 있으며, 동일한 입자 크기에서는 상대적으로 단파장의 광에서 전방 산란 효과가 크게 나타난다. 이에 산란층(2400a)에 포함된 산란체 입자의 크기를 적절히 선택함에 따라 디스플레이 패널(1000)에서 발생된 광 중 특정 파장의 광을 선택적으로 전방 산란(mie scattering) 시킬 수 있다. 이에 따라 특정 파장의 광 직진성을 감소시킬 수 있어 디스플레이 패널을 바라보는 각도에 따라 색상이 왜곡되어 보이게 되는 컬러 시프트 현상을 감소시킬 수 있다.

산란체(2422)는 산란층(2400a)을 이루는 고분자 수지와는 서로 다른 굴절율을 가진다. 보다 바람직하게, 산란체(2422)는 고분자 수지에 비해 높은 굴절율을 가지며, 산란체(2422)와 고분자 수지 사이의 굴절율 차이가 0.01 내지 0.7 인 경우 전방 산란을 산란 효과를 극대화할 수 있다. 굴절율 차이가 0.01 이하인 경우, 입사광이 산란체를 인지하기가 어려워서 산란 효과가 거의 없으며, 굴절율 차이가 0.07 이상이 변하는 경우 헤이즈(Hz)가 심하게 변하는 문제가 발생되어 휘도가 감소되며 제품 양산 효율이 저하된다.

하기 <표 1>은 산란층(2400a)의 두께가 변할 경우 발생되는 헤이즈(Hz)의 변화를 나타낸 결과이다. 구체적으로 25㎛ 두께를 갖는 산란층(2400a)의 헤이즈(Hz)를 기준으로, 산란층(2400a)의 두께가 1㎛ 변화될 경우의 헤이즈(Hz) 변화율을 Δn에 따라 나타낸 것이다. 이때, Δn은 산란체(2422)와 산란층(2400a)을 이루는 고분자 수지간의 굴절율 차이를 의미한다.

Δn	Hz 변화 (%)
0.01	0.01
0.3	0.3
0.7	3
0.8	10

이에 본 발명에서는 ZrO₂, TiO₂, Al₂O₃, MgO 및 SiO₂ 중 적어도 어느 하나를 산란체(2422)로 이용한다. 여기서, ZrO₂, TiO₂, Al₂O₃, MgO 및 SiO₂ 굴절율은 각각 2.3, 1.7, 1.74, 1.54 이다. 상기 산란체(2422)가 분산되는 고분자 수지로는 굴절율이 약 1.5 인 에틸렌 수지, 프로필렌 수지, 염화비닐 수지, 스티렌 수지, 카보네이트 수지, 에스테르 수지, 나일론 수지, 실리콘 수지 등이 사용될 수 있다. 또한 산란체(2422)는 구형 또는 다양한 다각형의 형상일 수 있으며, 10nm 내지 1000nm의 직경을 갖는다. 이때, 산란체(2422)의 직경은 산란체(2422)의 표면 상의 2개 지점 간의 직선거리로서, 산란체(2422)의 무게 중심을 통과하면서 상기 2개 지점을 연결하는 가상 직선의 길이이다. 이때, 산란체(2422)의 표면에 굴곡이 존재하여 2개 지점의 위치에 따라 상기 직선 거리가 달라지는 경우, 산란체(2422)의 직경은 상기 직선 거리들 중에서 최대값을 의미한다.

산란체(2422)의 직경이 10nm 내지 1000nm인 것은 광의 전방 산란을 유도하기 위한 것이다. 예를 들어, 산란체(2422)의 직경이 10nm 내지 1000nm의 범위를 벗어나는 경우, 후방 산란이 우세하거나 전방위적(전후방 산란)으로 산란이 일어나게 되어 디스플레이 장치의 휘도가 감소되는 문제가 있다.

특히 마이크로캐비티 구조를 갖는 유기발광표시 패널의 경우, 다른 방향의 광에 비해 수직방향으로 향하는 광은 직진성이 강한 특징이 있으며, 이로 인해 시야각에 따라 특정 파장대의 광의 세기가 강한 컬러 시프트(color shift) 현상이 발생 된다.

따라서, 본 발명에서는 산란체(2422)를 가지는 산란층(2400a)을 광 추출 방향 즉, 디스플레이 패널(1000)의 상부에 형성하여, 상기 디스플레이 패널(1000)로부터 출사된 광의 직진성을 감소시킴으로써, 컬러 시프트(color shift) 현상을 차단 또는 감소시킬 수 있다.

도 2는 산란층(2400a)으로 입사된 광이 산란체(2422)에 의해 전방 산란된 결과를 도시한 도면이다. 광이 산란체(2422)에 의해 산란이 되면 산란체(2422)로 입사된 광의 일부가 직진방향(수직방향) 이외의 다른 방향으로도 진행하게 된다.

일례로, 100nm 내지 1000nm의 직경을 갖는 산란체(2422)를 산란층(2400a)에 분산시킨 후 시야각을 측정한 결과 ±2°~30°의 시야각을 얻을 수 있었다. 상기 시야각은 산란체(2422)의 직경을 달리하면서 산란층(2400a)을 투과한 광의 반치각(FWHM : Full width at Half Maximum)을 측정한 것으로, 광이 산란체(2422)에 입사하는 각도를 0° 로 하여 산출한 값이다. 즉, 산란체(2422)가 없을 경우 0° 방향으로만 진행하였을 광이 산란체(2422)에 의해 전방 산란이 되어 ±2°~30° 범위의 방향으로도 진행됨을 알 수 있다. 그 결과, 유기발광표시 패널을 바라보는 각도가 달라짐으로 인해 색상이 왜곡되는 컬러 시프트 현상을 감소시킬 수 있음을 알 수 있다.

상술한, 디스플레이 패널(1000)과 적층 패널(2000)로 이루어진 디스플레이 장치는 플렉서블(Flexible)한 특성을 가질 수 있다. 이를 위해 디스플레이 패널(1000)을 구성하는 기판(1100), 제 1 및 제 2 전극(1200a, 1200b)와 적층 패널(2000)을 구성하는 위상지연판(2100), 편광판(2200), 터치스크린판(2300) 및 커버판(2500) 각각이 플렉서블한 특성을 가지는 필름(film) 형태로 제조될 수 있다.

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 단면도이다. 도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시한 단면도이다.

제 1 실시예에서는 복수의 결합층들(2410, 2420, 2430, 2440) 중, 위상지연판(2100)과 편광판(2200) 사이에 위치하는 제 2 결합층(2420)이 산란체(2422)를 포함하는 산란층(2400a)인 것을 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고, 기판(1100)과 위상지연판(2100) 사이, 위상지연판(2100)과 편광판(2200) 사이(제 1 실시예), 편광판(2200)과 터치스크린판(2300) 사이, 터치스크린판(2300)과 커버판(2500) 사이 중 적어도 어느 하나의 위치에 산란층(2400a)이 형성될 수 있다. 다시 말하면, 제 1 내지 제 4 결합층(2410, 2420, 2430, 2440) 중 적어도 어느 하나의 층은 산란체(2422)를 포함할 수 있다.

예컨대, 도 3에 도시된 제 2 실시예에서와 같이, 기판(1100)과 위상지연판(2100) 사이에 위치하는 제 1 결합층(2410)이 산란체(2422)를 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 도 4에 도시된 제 3 실시예에서와 같이, 제 4 결합층(2440)이 산란체(2422)를 포함하는 산란층(2400a) 이거나, 도시되지는 않았지만, 편광판(2200)과 터치스크린판(2300) 사이에 위치하는 제 3 결합층(2430)이 산란체(2422)를 가질 수 있다.

물론, 제 1 내지 제 4 결합층(2410, 2420, 2430, 2440) 중 복수개의 결합층에 산란체(2422)가 포함될 수도 있다.

한편, 산란층(2400a)의 위치에 따라 산란체(2422)에 의한 백탁 현상의 발생 유무 또는 그 정도가 다를 수 있다. 이러한 백탁 현상은 유기발광표시 패널의 외부로부터 입사된 광이 산란층(2400a)에서 반사되어 되돌아 나온 결과, 화질이 왜곡되고 콘트라스트가 감소되는 현상을 말한다. 따라서 외부에서 입사된 광의 반사율이 낮아질수록 백탁 현상은 감소된다.

도 2에서 설명한 바와 같이 본 발명에서는 산란체(2422)를 이용하여 전방 산란을 발생시키지만, 원하지 않는 후방 산란의 발생을 완전히 제거할 수는 없다. 이러한 후방 산란은 유기물 레이어(1300)에서 생성되어 산란층(2400a)으로 입사되는 광에 대하여 발생되지만, 외부로부터 산란층(2400a)으로 입사되는 광에 대해서도 발생된다. 특히, 산란층(2400a)이 편광판(2200)의 상부에 위치할 경우에는 외부에서 입사되어 산란체(2422)에 의해 후방 산란된 광이 다시 외부로 출사되는 것을 막기 어려워 앞서 설명한 백탁 현상이 발생되는 문제가 있다. 따라서 산란층(2400a)이 배치되는 위치를 최적화하여 외부에서 입사된 광의 반사율을 최소화시킬 필요가 있다.

하기 <표 2>는 제 1 결합층(2410)에 산란체(2422)가 분산되는 경우, 제 2 결합층(2420)에 산란체(2422)가 분산되는 경우, 제 3 결합층(2430)에 산란체(2422)가 분산되는 경우 각각에서, 편광판(2200)의 상부에서 반사율을 측정한 결과이다. 여기서 반사율은 외부광이 반사되는 정도를 의미한다.

산란체 위치	반사율(%)
제 1 결합층	5.13
제 2 결합층	4.87
제 3 결합층	12.45

반사율 측정 결과, 제 1 결합층(2410)과 제 2 결합층(2420)에 산란체(2422)가 분산된 케이스의 반사율이 제 3 결합층(2430)에 산란체(2422)가 분산된 케이스보다 낮았다. 또한, 제 1 결합층(2410) 및 제 2 결합층(2420)에 산란체(2422)가 분산된 경우 각각의 반사율은 약 5.13%, 4.87%로, 제 2 결합층(2420)에 산란체(2422)가 분산된 경우의 반사율이 제 1 결합층(2410)에 산란체(2422)가 분산된 경우보다 낮았다. 이와 같은 반사율 경향에 의하면, 산란체(2422)가 위상지연판(2100)과 편광판(2200) 사이에 위치할 때, 다른 경우에 비해 백탁 현상이 감소되는 것을 알 수 있다.

하기에서는 도 1을 참조하여, 제 1 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법을 간략히 설명한다. 이때, 본 실시예에서는 디스플레이 패널로 유기발광표시 패널을 예를 들어 제조 방법을 설명하며, 전술한 내용과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명한다.

먼저, 기판(1100), 제 1 전극(1200a), 유기물 레이어(1300), 제 2 전극(1200b)을 포함하는 유기발광표시 패널(1000)을 제조한다. 이를 위해 먼저 기판(1100)을 마련하고, 상기 기판(1100) 상에 제 1 전극(1200a)을 형성한다. 상기 기판(1100)으로는 소정의 투광성을 가지는 유리(glass) 또는 플라스틱 기판이 사용될 수 있다. 상기 플라스틱 기판은 폴리이미드(PI), 폴리에테르설폰(PES), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC) 또는 이들의 조합으로 이루어진 기판을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

제 1 전극(1200a)은 스퍼터링(sputtering) 방법으로 투광성의 전도성 물질, 예컨대, ITO(Indium Oxide)를 증착하여 형성될 수 있다. 물론, 스퍼터링 방법 이외에 재료에 따라 빔 증착법(Ion Beam Deposition), 전자빔 증착법(Electron Vapor Deposition) 및 플라즈마 증착법(Plasma Beam Deposition) 중 어느 하나의 방법으로 제 1 전극(1200a)을 형성할 수 있다.

기판(1100) 상에 제 1 전극(1200a)이 형성되면, 상기 제 1 전극(1200a) 상에 유기물 레이어(1300)를 형성한다. 유기물 레이어(1300)는 도시되지는 않았지만, 제 1 전극(1200a) 상에 정공 주입 레이어(HIL), 정공 수송 레이어(HTL), 전자 수송 레이어(ETL)를 순차적으로 적층하여 형성한다.

이후, 유기물 레이어(1300) 상에 제 2 전극(1200b)을 형성한다. 제 2 전극(1200b)은 열증착방법으로 LiF/Al, Mg-Ag, Ca/Ag 등의 금속을 증착하여, 유기물 레이어(1300)에서 출사된 광이 반사될 수 있도록 한다.

그리고, 복수의 기능판들(2100, 2200, 2300) 예컨대 위상지연판(2100), 편광판(2200), 터치스크린판(2300), 그리고 커버판(2500)을 마련한다. 이후, 상기 복수의 기능판들(2100, 2200, 2300)은 유기발광표시 패널(1000)의 기판(1100) 상부에 적층시킨다.

이를 위해, 기판(1100), 위상지연판(2100), 편광판(2200), 터치스크린판(2300) 각각의 사이에 결합층들(2410, 2420, 2430, 2440)을 형성한다. 보다 상세하게는 제 1 전극(1200a)과 마주보는 기판(1100)의 일면에 제 1 결합층(2410)을 형성하고, 제 1 결합층(2410) 상에 위상지연판(2100)을 적층하고, 열 또는 광을 이용하여 제 1 결합층(2410)을 경화시킨다. 이에 따라 제 1 결합층(2410)에 의해 기판(1100)과 위상지연판(2100)이 상호 결합 된다. 마찬가지로 위상지연판(2100)과 편광판(2200) 사이에 제 2 결합층(2420), 편광판(2200)과 터치스크린판(2300) 상에 제 3 결합층(2430), 터치스크린판(2300)과 커버판(2500) 사이에 제 4 결합층(2440)을 형성하고, 각각을 경화시킨다. 따라서, 제 2 내지 제 4 결합층(2420, 2430, 2440)에 의해 위상지연판(2100), 편광판(2200), 터치스크린판(2300), 커버판(2500)이 상호 결합 또는 접합 된다.

여기서, 제 1 내지 제 4 결합층(2410, 2420, 2430, 2440) 중 적어도 어느 하나의 결합층은 복수의 산란체(2422)를 가지는 산란층(2400a)이다. 예컨대 도 1에 도시된 제 1 실시예에서와 같이 위상지연판(2100)과 편광판(2200) 사이에 위치하는 제 2 결합층(2420)이 산란층(2400a)일 수 있다. 이를 위해, 접착성을 가지는 액상 상태의 광 또는 열 경화성 조성물에 복수의 산란체(2422)를 분산시키고, 이를 위상지연판(2100)과 편광판(2200) 사이에 도포하여 경화시킴으로써, 복수의 산란체(2422)를 포함하는 제 2 결합층(2420) 즉, 산란층(2400a)이 된다. 그리고 제 1 결합층(2410), 제 3 결합층(2430) 및 제 4 결합층(2440)은 제 2 결합층(2420)과 동일한 고분자 수지로 이루어질 수 있으며, 복수의 산란체(2422)를 포함하지 않는다.

이와 같이, 본 발명의 실시예들에 의하면, 디스플레이 패널(1000) 상측에서, 복수의 기능판들(2100, 2200, 2300) 사이에 위치하며 이들을 결합시키는 복수의 결합층들(2410, 2420, 2430, 2440)을 형성하는데, 복수의 결합층들(2410, 2420, 2430, 2440) 중 적어도 일부 결합층은 복수의 산란체(2422)를 포함한다. 따라서, 디스플레이 패널(1000)로부터 출사된 광이 복수의 산란체(2422)가 분산된 결합층 즉, 산란층(2400a)을 통과하면서, 상기 산란체(2422)에 의해 산란되며, 이로 인해 광의 직진성이 감소 된다. 이에 따라, 광의 직진성으로 인한 컬러 시프트(color shift) 현상을 방지할 수 있다.

상기에서는 디스플레이 패널(1000)로 유기발광표시 패널을 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 액정표시 패널 또는 플라즈마표시 패널 중 어느 하나에 적용될 수 있다.

1000: 디스플레이 패널 2000: 적층 패널
2100: 위상지연판 2200: 편광판
2300: 터치스크린판 2410: 결합층
2400a: 산란층 2411: 고분자 수지
2422: 산란체 3000: 커버판

Claims

각기 고유한 기능을 수행하며, 상하로 적층된 복수의 기능판들; 및
상기 각 기능판 사이에 위치하여 상기 기능판들을 결합시키는 복수의 결합층들을 포함하며,
상기 복수의 결합층들 중 적어도 하나의 층은 복수의 산란체를 포함하는 기능성 적층 패널.
제 1항에 있어서,
상기 복수의 기능판들은 위상지연판 및 편광판을 포함하며, 이들 사이의 결합층은 복수의 산란체를 포함하는 기능성 적층 패널.
제 2항에 있어서,
상기 복수의 기능판들의 상부에 광투과성 커버판을 구비하고, 상기 위상지연판과 상기 커버판 사이에 상기 편광판이 배치되는 기능성 적층 패널.
제 2항 또는 제 3항에 있어서,
터치스크린판을 더 구비하고, 상기 터치스크린판은
상기 편광판의 상부나 상기 위상지연판의 하부에 배치되는 기능성 적층 패널.
제 4항에 있어서,
상기 복수의 기능판들 및 상기 커버판 중 적어도 하나는 플렉서블한 부재로 형성되는 기능성 적층 패널.
제 1항에 있어서,
상기 복수의 산란체 각각의 직경은 10nm 내지 1000nm인 기능성 적층 패널.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 결합층은 고분자 수지를 포함하며, 상기 고분자 수지와 상기 산란체는 서로 다른 굴절율을 가지는 기능성 적층 패널.
제 7항에 있어서,
상기 산란체는 ZrO₂, TiO₂, Al₂O₃, MgO 및 SiO₂ 중 적어도 어느 하나를 포함하는 기능성 적층 패널.
제 7항에 있어서,
상기 산란체는 상기 고분자 수지에 비해 높은 굴절율을 가지며, 상기 산란체와 고분자 수지 사이의 굴절율 차이는 0.01 내지 0.7인 기능성 적층 패널.
제 7항에 있어서,
상기 고분자 수지는 열경화성 조성물 또는 광경화성 조성물을 포함하는 기능성 적층 패널.
일 방향으로 편광된 광을 선택적으로 투과시키는 편광판;
입사되는 광의 위상을 지연시키는 위상지연판:
상기 편광판과 상기 위상지연판 사이에 위치하며, 이들을 상호 결합시키며, 복수의 산란체를 포함하는 산란층; 을 포함하는 광학 부재.
제 11항에 있어서,
상기 산란층은 고분자 수지를 포함하며, 상기 고분자 수지와 상기 산란체는 서로 다른 굴절율을 가지는 광학 부재.
제 11항 또는 제 12항에 있어서,
상기 복수의 산란체 각각의 직경은 10nm 내지 1000nm인 광학 부재.
제 11항 또는 제 12항에 있어서,
상기 산란체는 ZrO₂, TiO₂, Al₂O₃, MgO 및 SiO₂ 중 적어도 어느 하나를 포함하는 광학 부재.
이미지를 생성하는 디스플레이 패널;
상기 디스플레이 패널 상에 위치하며 각기 고유한 기능을 수행하는 복수의 기능판들; 및
상기 복수의 기능판들의 상부에 위치하는 커버판을 포함하며,
상기 디스플레이 패널, 상기 복수의 기능판들 및 상기 커버판 사이의 적어도 어느 한 층에는 복수의 산란체를 포함하는 산란층이 배치되는 디스플레이 장치.
제 15항에 있어서,
상기 복수의 기능판들은 위상지연판 및 편광판을 포함하며, 상기 산란층은 상기 위상지연판 및 상기 편광판 사이에 형성되는 디스플레이 장치.
제 15항에 있어서,
상기 복수의 기능판들은 위상지연판 및 편광판을 포함하며, 상기 산란층은 상기 디스플레이 패널 및 상기 위상지연판 사이에 형성되는 디스플레이 장치.
제 16항에 있어서,
터치스크린판을 더 구비하고, 상기 터치스크린판은
상기 편광판의 상부나 상기 위상지연판의 하부에 형성되는 디스플레이 장치.
제 15항에 있어서,
상기 복수의 산란체 각각의 직경은 10nm 내지 1000nm인 디스플레이 장치.
제 19항에 있어서,
상기 산란체는 ZrO₂, TiO₂, Al₂O₃, MgO 및 SiO₂ 중 적어도 어느 하나를 포함하는 디스플레이 장치.
제 15항에 있어서,
상기 산란층은 광투과성을 가지는 고분자 수지를 포함하며, 상기 산란체는 상기 고분자 수지에 비해 높은 굴절율을 가지는 디스플레이 장치.
제 15항에 있어서,
상기 디스플레이 패널은 액정표시패널, 플라즈마표시 패널 또는 유기발광표시 패널을 포함하는 디스플레이 장치.
제 22항에 있어서,
상기 유기발광표시 패널은 마이크로 캐비티 구조를 포함하는 디스플레이 장치.
상하 방향으로 적층된 편광판 및 위상지연판;
상기 위상지연판의 하부에 형성된 디스플레이 패널;
상기 편광판 및 상기 위상지연판 사이에 형성되고, 복수의 산란체가 포함된 산란층을 포함하는 디스플레이 장치.
제 24항에 있어서,
상기 편광판의 상부 또는 상기 위상지연판과 상기 디스플레이 패널 사이에 배치되는 터치스크린판을 더포함하는 디스플레이 장치.
제 24항 또는 제25항에 있어서,
상기 디스플레이 패널은 마이크로 캐비티 구조를 갖는 유기발광표시 패널인 디스플레이 장치.
제 25항에 있어서,
상기 디스플레이 패널, 상기 편광판, 상기 위상지연판 및 상기 터치스크린판 중 적어도 어느 하나는 플렉서블 부재인 디스플레이 장치.
제 24항 또는 제 25항에 있어서,
상기 복수의 산란체 각각의 직경은 10nm 내지 1000nm이고,
상기 산란체는 ZrO₂, TiO₂, Al₂O₃, MgO 및 SiO₂ 중 적어도 어느 하나를 포함하는 디스플레이 장치.
제 24항 또는 제 25항에 있어서,
상기 산란층은 광투과성을 가지는 고분자 수지를 포함하고,
상기 산란체는 상기 고분자 수지와 서로 다른 굴절율을 가지는 디스플레이 장치.