KR20160106802A - 편광판 및 이를 포함하는 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 점착층, 상기 점착층상에 배치된 위상지연층 및 상기 위상지연층상에 배치된 편광자(linear polarizer)를 포함하며, 상기 점착층은 바인더 수지 및 상기 바인더 수지에 분산된 광흡수제를 포함하며, 상기 광흡수제는 피크 파장이 430nm 이하인 제1광을 흡수하는 제1 광흡수제 및 피크 파장이 640nm 내지 720nm인 제2광을 흡수하는 제2 광흡수제를 포함하는 편광판을 제공한다.

Description

편광판 및 이를 포함하는 표시장치{POLARIZER AND DISPLAY DEVICE COMPRING THE SAME}
본 발명은 편광판 및 이를 포하하는 표시장치에 대한 것이다.
유기발광 표시장치(organic light emitting diode display)는 빛을 방출하는 유기 발광 소자(organic light emitting diode)를 가지고 화상을 표시하는 자발광형 표시 장치이다. 유기발광 표시장치는 액정표시장치(liquid crystal display)와 달리 별도의 광원을 필요로 하지 않으므로 상대적으로 두께가 얇고 무게가 가벼울 뿐만 아니라, 낮은 소비 전력, 높은 휘도 및 높은 반응 속도 등의 고품위 특성을 가지기 때문에 차세대 표시 장치로 주목받고 있다.
유기발광 표시장치는 유기 발광 소자의 전극 및 여러 금속 배선들을 포함하는데, 이러한 전극과 배선들은 외부에서 유입된 빛(외광)을 반사한다. 이러한 외광 반사로 인하여, 유기발광 표시장치는 밝은 환경에서 검은색 표현이 어렵고 낮은 콘트라스트비를 나타낸다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 외광 반사 방지용 편광판이 유기 발광 소자 상에 배치된다.
본 발명의 일 실시예는 장파장 및 단파장 가시광을 흡수할 수 있는 편광판 및 이를 포함하는 표시장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는, 점착층; 상기 점착층상에 배치된 위상지연층; 및 상기 위상지연층상에 배치된 편광자(linear polarizer);를 포함하며, 상기 점착층은 바인더 수지 및 상기 바인더 수지에 분산된 광흡수제를 포함하며, 상기 광흡수제는 피크 파장이 430nm 이하인 제1광을 흡수하는 제1 광흡수제 및 피크 파장이 640nm 내지 720nm인 제2광을 흡수하는 제2 광흡수제를 포함하는 편광판을 제공한다.
상기 점착층은 50 내지 95%의 광투과도를 갖는다.
상기 위상지연층은 λ/4 위상차판을 포함한다.
상기 위상지연층은 130nm 내지 150nm의 위상지연값을 가진다.
상기 위상지연층은 COP(Cyclic Olefin Polymer)를 포함한다.
상기 편광판은 상기 위상지연층과 상기 편광자 사이에 배치된 지지층을 더 포함할 수 있다.
상기 지지층은 TAC 필름이다.
상기 편광자는 PVA를 포함한다.
본 발명의 다른 일 실시예는, 표시면을 갖는 표시패널; 및 상기 표시패널의 표시면에 배치된 편광판;을 포함하며, 상기 편광판은 상기 표시패널상에 배치된 점착층; 상기 점착층상에 배치된 위상지연층; 및 상기 위상지연층상에 배치된 편광자(linear polarizer);를 포함하며, 상기 점착층은 바인더 수지 및 상기 바인더 수지에 분산된 광흡수제를 포함하며, 상기 광흡수제는 피크 파장이 430nm 이하인 제1광을 흡수하는 제1 광흡수제 및 피크 파장이 640nm 내지 720nm인 제2광을 흡수하는 제2 광흡수제를 포함하는 표시장치를 제공한다.
상기 점착층은 50 내지 95%의 광투과도를 갖는다.
상기 위상지연층은 λ/4 위상차층을 포함한다.
상기 위상지연층은 130nm 내지 150nm의 위상지연값을 갖는다.
상기 위상지연층은 COP(Cyclic Olefin Polymer)를 포함한다.
상기 표시장치는 상기 위상지연층과 상기 편광자 사이에 배치된 지지층을 더 포함한다.
상기 지지층은 TAC 필름이다.
상기 편광자는 PVA를 포함한다.
상기 표시패널은 제1기판; 상기 제1기판상에 배치된 제1전극; 상기 제1전극상에 배치된 유기 발광층; 및 상기 유기발광층상에 배치된 제2전극;을 포함한다.
상기 표시장치는 상기 제2전극상에 배치된 박막봉지층을 더 포함하며, 상기 박막봉지층은 하나 이상의 유기막 및 하나 이상의 무기막이 교대로 적층된 구조를 갖는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 편광판은 단파장 및 장파장 가시광선 흡수능력을 가진 점착층을 포함하며, 외광 반사 방지 능력이 우수하다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광판의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 편광판의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 편광판의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 편광판의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 평면도이다.
도 6은 도 5의 I-I'을 따라 절단한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제7 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 하기 설명하는 실시예나 도면들로 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 실시예를 표현하기 위해 사용된 용어들로, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 본 용어의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도면에서, 이해를 돕기 위하여 각 구성요소와 그 형상 등이 간략하게 그려지거나 또는 과장되어 그려지기도 하며, 실제 제품에 있는 구성요소가 표현되지 않고 생략되기도 한다. 따라서 도면은 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 한다. 또한 동일한 기능을 하는 구성요소는 동일한 부호로 표시된다.
어떤 층이나 구성요소가 다른 층이나 구성요소의 '상'에 있다 라고 기재되는 경우, 어떤 층이나 구성요소가 다른 층이나 구성요소와 직접 접촉하여 배치된 경우뿐만 아니라, 그 사이에 제3의 층이 개재되어 배치된 경우까지 모두 포함하는 의미이다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 제1 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광판(101)의 단면도이다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광판(101)은 점착층(110), 점착층(110)상에 배치된 위상지연층(120) 및 위상지연층(120)상에 배치된 편광자(linear polarizer)(130)를 포함한다.
편광자(130)는 편광판(101)으로 입사된 외광을 선편광시키는 역할을 한다.
편광자(130)로 폴리비닐알코올(PVA)계 수지에 이색성 색소가 흡착 배향되어 만들어진 필름이 사용될 수 있다.
폴리비닐알콜(PVA)계 수지의 예로, 아세트산 비닐의 단독 중합체 또는 아세트산 비닐과 다른 단량체와의 공중합체 등이 있다.
편광자(130)는, 예를 들어, 폴리비닐알콜계 수지 필름을 일축 연신하는 공정, 폴리비닐알콜계 수지 필름을 2색성 색소로 염색하여 2색성 색소가 폴리비닐알콜계 수지 필름에 흡착되도록 하는 공정, 2색성 색소가 흡착된 폴리비닐알콜계 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정, 및 수세공정을 포함하는 방법에 의하여 제조될 수 있다. 그러나, 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광자(130)의 제조방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
2색성 색소로, 예를 들어, 요오드가 사용될 수 있으며, 당업계에서 사용되는 다른 2색성 염료가 사용될 수도 있다. 2색성 색소로 요오드가 사용되는 경우, 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 수용액에 폴리비닐알콜계 수지 필름을 침지하여 염색하는 과정을 거쳐 편광자(130)가 제조될 수 있다.
편광자(130)의 두께는 적용대상 제품에 따라 달라질 수 있는데, 예를 들어 5~40㎛ 범위가 가능하다. 편광자(130)로 상업적으로 시판되는 제품이 사용될 수도 있다.
위상지연층(120)은 편광자(130)의 일면에 배치된다.
위상지연층(120)은 광의 위상을 지연시킨다. 이러한 위상지연층(120)은 선편광을 원편광으로 바꾸기도 하도 원평광을 선편광으로 바꾸기도 한다. 예를 들어, 편광판(101)으로 입사된 외광은 편광자(130)에 의하여 선편광되고, 위상지연층(120)에 의하여 원편광된다. 원편광된 외광은 편광판이 부착된 장치의 내부에서 반사되어 반사광이 되는데, 반사과정에서 위상과 편광축이 달라진다. 위상이 변화된 반사광은 편광판(101)을 통과하지 못하게 되어, 편광판(101)에 의해 외광반사가 방지되는 효과가 생긴다.
위상지연층(120)으로 필름 형태의 위상차판이 사용될 수 있다.
위상차판은 필름의 연신에 의하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 폴리카보네이트나 폴리비닐알콜, 폴리스틸렌이나 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리프로필렌, 폴리올레핀, 폴리아릴레이트 또는 폴리아미드와 같은 폴리머로 이루어지는 필름의 연신에 의하여 위상차판이 만들어질 수 있다.
또한, 위상차판의 제조에 광경화성 액정이 사용될 수 있다. 예를 들어, 폴리머 기재 필름 상에 액정이 배향된 후, 액정 패턴이 형성됨으로써 위상차판이 만들어질 수 있다. 이와 같이 제조된 위상차판은 배향막 및 액정물질의 배열에 따라 λ/4 위상차판(quarter wave plate; QWP)가 될 수도 있고, λ/2 위상차판(half wave plate; QWP)이 될 수도 있다.
본 발명의 제1 실시예에서 위상지연층(120)으로 λ/4 위상차판(quarter wave plate; QWP)이 사용된다. 그렇지만 본 발명의 제1 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 위상지연층(120)으로 λ/2 위상차판(quarter wave plate; QWP)이 사용될 수도 있고, λ/4 위상차판과 λ/2 위상차판이 동시에 사용될 수도 있다.
또한 본 발명의 제1 실시예에 따른 위상지연층(120)은 COP(Cyclic Olefin Polymer)를 포함할 수 있는데, 특히, 노보넨(Norbornene) 계열의 COP를 포함할 수 있다. COP로 된 위상지연층(120)은 광 투과율, 내열성 및 강도가 높고, 수분 흡수성이 낮다. 또한, COP로 된 위상지연층(120)은 가격이 저렴하며, 위상지연층(120)을 통과하는 광의 파장과 상관없이 비교적 일정한 위상지연값을 나타낸다. 따라서, 특정 대역의 파장(λ)을 갖는 광이 위상지연층(120)을 통과할 때 λ/4만큼 위상지연되도록 위상지연층(120)을 설계할 수 있다. 다만, 이 경우, 특정 대역 이외의 파장을 가지는 광의 위상은 λ/4만큼 지연되지 않을 수 있다.
가시광의 중심파장은 녹색광의 파장 대역에 대응된다. 따라서, 위상지연층(120)이 녹색광을 λ/4만큼 위상지연시키도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 위상지연층(120)이 520nm 내지 600nm 파장 대역의 빛의 위상의 λ/4만큼 지연시킬 수 있다. 구체적으로, 위상지연층(120)은 130nm 내지 150nm의 위상지연값을 가질 수 있다. 이 경우, 위상지연층(120)을 통과하는 광은 130nm 내지 150nm 만큼 위상지연 된다.
점착층(110)은 위상지연층(120)의 일면에 배치된다.
점착층(110)은 430nm 이하 파장 대역의 광 및 640nm 내지 720nm 파장 대역의 광을 흡수한다.
예를 들어, 점착층(110)은 바인더 수지 및 바인더 수지에 분산된 광흡수제를 포함한다. 광흡수제는 피크 파장이 430nm 이하인 제1광을 흡수하는 제1 광흡수제 및 피크 파장이 640nm 내지 720nm인 제2광을 흡수하는 제2 광흡수제를 포함한다.
제1 광흡수제는 피크 파장이 430nm 이하인 청색계열의 제1광을 흡수할 수 있는데, 이러한 제1 광흡수제의 예로 황색계열의 색상을 나타내는 염료나 안료가 있다. 제2 광흡수제는 피크 파장이 640nm 내지 720nm인 적색계열의 제2광을 흡수할 수 있는데, 이러한 제2 광흡수제의 예로 청록색 계열의 색상을 나타내는 염료나 안료가 있다. 그러나, 제1 광흡수제와 제2 광흡수제가 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 광흡수제는, 예를 들어, 안트라 퀴논계 염료, 메틴계 염료, 아조메틴계 염료, 옥사딘계 염료, 아조계 염료, 스티릴계 염료, 쿠마린계 염료, 포르피린계 염료, 디벤조푸라논계 염료, 티케토필로로필로르계 염료, 로다민계 염료, 키산텐계 염료 및 필로메텐계 염료로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
제2 광흡수제는, 예를 들어, 안트라 퀴논계 염료, 메틴계 염료, 아조메틴계 염료, 옥사딘계 염료, 아조계 염료, 스티릴계 염료, 쿠마린계 염료, 포르피린계 염료, 디벤조푸라논계 염료, 티케토필로로필로르계 염료, 로다민계 염료, 키산텐계 염료 및 필로메텐계 염료로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
제1 광흡수제와 제2 광흡수제가 동일 화합물 계열의 염료라고 하더라도, 각 염료의 조성 및 구조에 따라 광흡수 파장이 달라질 수 있다.
점착층(110)은, 점착층(110)의 전체 중량에 대하여, 70 내지 99 중량%의 광투과성 수지 및 1 내지 30 중량%의 광 흡수제를 포함할 수 있다. 광흡수제의 양이 지나치게 많으면 점착층(110)의 제조에 장애가 될 수 있고 또한 편광판(101)의 광투과도가 저하될 수 있다. 반면 광흡수제의 양이 지나치게 적으면 광 흡수가 제대로 이루어지지 않을 수 있다.
점착층(110)은 50 내지 95%의 광투과도를 갖는다. 점착층(110)의 광투과도가 50% 미만인 경우, 편광판(101)이 적용되는 장치의 휘도가 저하될 수 있다. 또한 점착층의 광투과도가 95%를 초과하는 경우 점착층(110)이 430nm 이하 파장 대역의 제1광 및 640nm 내지 720nm 파장 대역의 제2광을 흡수하는 능력이 저하될 수 있다.
점착층(110)은 50 내지 500 nm의 두께를 가질 수 있다. 점착층(110)의 두께가 50nm 미만인 경우 충분한 접착력을 나타낼 수 없고 또한 광의 흡수가 충분하지 않을 수 있다. 점착층(110)의 두께가 500nm를 초과하는 경우 편광판(101)의 박막화에 불리하다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 위상지연층(120)은 녹색 파장 대역을 갖는 광의 위상을 λ/4만큼 지연시키도록 설계되어, 녹색 파장 대역을 갖는 외광의 반사방지에 최적화되어 있다. 따라서, 이러한 위상지연층(120)에 의하여 녹색 파장 대역을 갖는 외광의 반사는 효과적으로 방지되지만, 적색이나 청색 파장 대역을 갖는 외광의 반사는 충분히 방지되지 않는다. 그 결과, 위상지연층(120)과 편광자(130)만을 포함하는 편광판이 사용되는 경우, 외광 반사에 의한 보라색 계열의 광이 시인될 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 편광판(101)의 점착층(110)은 피크 파장이 430nm 이하인 제1광 및 피크 파장이 640nm 내지 720nm인 제2광을 흡수하여, 편광판(101)이 적용된 표시장치로 유입된 적색 파장대역을 갖는 외광 및 청색 파장 대역을 갖는 외광이 반사되는 것을 억제할 수 있다. 그에 따라, 외광 반사에 의한 보라색 계열의 광이 표시장치에서 시인되는 것이 방지되며, 편광판(101)이 사용된 제품의 검은색 표현 능력 및 콘트라스트 특성이 향상된다.
한편, 편광판(101)은 점착층(110)의 타면에 배치된 이형층을 더 포함할 수 있다(미도시). 이형층은 점착층(110)을 보호한다. 이형층은 편광판(101)이 장치에 부착되기 전에 제거된다.
다음, 도 2를 참조하여 본 발명의 제2 실시예를 설명한다. 이하, 중복을 피하기 위하여, 이미 설명된 구성요소에 대한 설명은 생략된다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 편광판(102)의 단면도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 편광판(102)은 위상지연층(120)과 편광자(130) 사이에 배치된 지지층(140)을 더 포함한다. 지지층(140) 편광판(102)을 지지하고 보호하는 역할을 한다.
이러한 지지층(140)으로, 예를 들어, TAC(Tri-Acetyl Cellulose: 트리 아세틸 셀룰로오즈) 필름이 있다. TAC 필름은 우수한 내구성 및 기계적 강도를 가진다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 제3 실시예를 설명한다. 도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 편광판(103)의 단면도이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 편광판(103)은 위상지연층(120)과 지지층(140) 사이에 배치된 중간 접착층(150)을 더 포함한다. 중간 접착층(150)은 위상지연층(120)을 지지층(140)에 부착하는 역할을 한다. 그 결과, 지지층(140)의 양쪽에 편광자(130)와 위상지연층(120)이 각각 안정적으로 배치된다.
중간 접착층(150)은 점착층(110)과 동일한 재료로 만들어질 수 있다. 즉, 중간 점착층(150)은 바인더 수지 및 상기 바인더 수지에 분산된 광흡수제를 포함할 수 있다. 이때, 광 흡수제로 제1 광흡수제 및 제2 광흡수제 중 어느 하나가 사용될 수 있고, 제1 광흡수제와 제2 광흡수제가 모두 사용될 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 제4 실시예를 설명한다. 도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 편광판(104)의 단면도이다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 편광판(104)은 편광자(130)상에 배치된 보호층(160)을 더 포함한다. 보호층(160)은 편광자(130)를 보호하는 역할을 한다. 보호층(160)으로, 기계적 강도가 우수한 TAC(Tri-Acetyl Cellulose: 트리 아세틸 셀룰로오즈) 필름이 사용될 수 있다. 또한 보호층(160)의 표면이 방현(anti-glare)처리 또는 반사방지(anti-reflective) 처리 될 수 있다.
이하, 도 5 및 6을 참조하여 본 발명의 제5 실시예를 설명한다.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 유기발광 표시장치(105)의 평면도이고, 도 6은 도 5의 I-I'를 따라 자른 단면도이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제5 실시예에 따른 유기발광 표시장치(105)는 표시패널(201) 및 편광판(102)을 포함한다.
표시패널(201)은 제1기판(111), 배선부(131), 유기발광소자(210) 및 제2기판(112)을 포함한다.
제1기판(111)은 유리, 석영, 세라믹, 및 플라스틱 등으로 이루어진 군에서 선택된 절연성 재료로 만들어질 수 있다. 그러나, 본 발명의 제5 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 제1기판(111)이 스테인리스강 등의 금속성 재료로 만들어질 수도 있다.
제1기판(111)상에 버퍼층(121)이 배치된다. 버퍼층(121)은 다양한 무기막들 및 유기막들 중에서 선택된 하나 이상의 막을 포함할 수 있다. 버퍼층(121)은 수분과 같은 불순물이 배선부(131)나 유기발광소자(210)로 침투하는 것을 방지하면서 동시에 표면을 평탄화하는 역할을 한다. 하지만, 버퍼층(121)은 반드시 필요한 것은 아니며, 생략될 수도 있다.
배선부(131)는 버퍼층(121) 상에 배치된다. 배선부(131)는 스위칭 박막 트랜지스터(10), 구동 박막 트랜지스터(20) 및 축전 소자(80)를 포함하는 부분으로, 유기발광소자(210)를 구동한다. 유기발광소자(210)는 배선부(131)로부터 전달받은 구동 신호에 따라 광을 방출하여 화상을 표시한다.
도 5 및 6에, 하나의 화소에 두개의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)(10, 20)와 하나의 축전 소자(capacitor)(80)가 구비된 2Tr-1Cap 구조의 능동 구동(active matrix, AM)형 유기발광 표시장치(105)가 도시되어 있다. 그러나, 본 발명의 제5 실시예가 이러한 구조로 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 유기발광 표시장치(105)는 하나의 화소에 셋 이상의 박막 트랜지스터와 둘 이상의 축전 소자를 포함할 수 있으며, 별도의 배선을 더 포함하는 다양한 구조를 가질 수 있다. 여기서, 화소는 화상을 표시하는 최소 단위를 말하며, 유기발광 표시장치(105)는 복수의 화소들을 통해 화상을 표시한다.
하나의 화소마다 각각 스위칭 박막 트랜지스터(10), 구동 박막 트랜지스터(20), 축전 소자(80), 및 유기발광소자(organic light emitting diode, OLED)(210)가 구비된다. 또한 일 방향을 따라 배치되는 게이트 라인(151)과, 상기 게이트 라인(151)과 절연 교차되는 데이터 라인(171) 및 공통 전원 라인(172)이 배선부(131)에 배치된다. 하나의 화소는 게이트 라인(151), 데이터 라인(171) 및 공통 전원 라인(172)을 경계로 정의될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 화소정의막(PDL) 또는 블랙 매트릭스에 의하여 화소가 정의될 수도 있다.
유기발광소자(210)는 제1전극(211), 제1전극(211)상에 배치된 유기 발광층(212) 및 유기 발광층(212)상에 배치된 제2전극(213)을 포함한다. 제1전극(211) 및 제2전극(213)으로부터 각각 정공과 전자가 유기 발광층(212) 내부로 주입된다. 이렇게 주입된 정공과 전자가 결합되어 형성된 엑시톤(exiton)이 여기상태로부터 기저상태로 떨어질 때 발광이 이루어진다.
축전 소자(80)는 층간 절연막(145)을 사이에 두고 배치된 한 쌍의 축전판(158, 178)을 포함한다. 여기서, 층간 절연막(145)은 유전체가 된다. 축전 소자(80)에서 축전된 전하와 양 축전판(158, 178) 사이의 전압에 의해 축전용량이 결정된다.
스위칭 박막 트랜지스터(10)는 스위칭 반도체층(131), 스위칭 게이트 전극(152), 스위칭 소스 전극(173), 및 스위칭 드레인 전극(174)을 포함한다. 구동 박막 트랜지스터(20)는 구동 반도체층(132), 구동 게이트 전극(155), 구동 소스 전극(176), 및 구동 드레인 전극(177)을 포함한다. 반도체층(131, 132)과 게이트 전극(152, 155)은 게이트 절연막(141)에 의하여 절연된다.
스위칭 박막 트랜지스터(10)는 발광시키고자 하는 화소를 선택하는 스위칭 소자로 사용된다. 스위칭 게이트 전극(152)은 게이트 라인(151)에 연결된다. 스위칭 소스 전극(173)은 데이터 라인(171)에 연결된다. 스위칭 드레인 전극(174)은 스위칭 소스 전극(173)으로부터 이격 배치되며 어느 한 축전판(158)과 연결된다.
구동 박막 트랜지스터(20)는 선택된 화소 내의 유기발광소자(210)의 유기 발광층(212)을 발광시키기 위한 구동 전원을 화소 전극인 제1전극(211)에 인가한다. 구동 게이트 전극(155)은 스위칭 드레인 전극(174)과 연결된 축전판(158)과 연결된다. 구동 소스 전극(176) 및 다른 한 축전판(178)은 각각 공통 전원 라인(172)과 연결된다. 구동 드레인 전극(177)은 컨택홀(contact hole)을 통해 유기발광소자(210)의 제1전극(211)과 연결된다.
이와 같은 구조에 의하여, 스위칭 박막 트랜지스터(10)는 게이트 라인(151)에 인가되는 게이트 전압에 의해 작동되어 데이터 라인(171)에 인가되는 데이터 전압을 구동 박막 트랜지스터(20)로 전달하는 역할을 한다. 공통 전원 라인(172)으로부터 구동 박막 트랜지스터(20)에 인가되는 공통 전압과 스위칭 박막 트랜지스터(10)로부터 전달된 데이터 전압의 차에 해당하는 전압이 축전 소자(80)에 저장되고, 축전 소자(80)에 저장된 전압에 대응하는 전류가 구동 박막 트랜지스터(20)를 통해 유기발광소자(210)로 흘러 유기발광소자(210)가 발광하게 된다.
본 발명의 제5 실시예에서 제1전극(211)이 정공을 주입하는 애노드(anode)이며, 제2전극(213)이 전자를 주입하는 캐소드(cathode)이다. 하지만, 본 발명의 제5실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 제1전극(211)이 캐소드가 되고, 제2전극(213)이 애노드가 될 수도 있다.
평탄화막(146)은 층간절연막(145)상에 배치된다. 평탄화막(146)은 절연 재료로 만들어질 수 있으며, 배선부(131)를 보호한다. 평탄화막(146)과 층간절연막(145)은 동일한 재료로 만들어질 수 있다.
구동 박막트랜지스터(20)의 드레인 전극(177)은 평탄화막(146)에 형성된 컨택홀(contact hole)을 통해 유기 발광 소자(210)의 제 1 전극(211)과 연결된다.
본 발명의 제5 실시예에서, 제1전극(211)은 반사전극이고, 제2전극(213)은 반투과 전극이다. 따라서, 유기 발광층(212)에서 발생된 광은 제2전극(213)을 투과하여 발광된다. 즉, 본 발명의 제5 실시예에 따른 유기발광 표시장치(105)는 전면 발광형(top emission type)의 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 제1전극(211)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 투명전도성산화물(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(211)을 통한 정공 주입이 원활해진다.
또한, 제1전극(211)은 투명 도전막, 반사막 및 투명 도전막이 차례로 적층된 3중막 구조를 가질 수도 있다.
제2전극(213)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(211)과 유기 발광층(212) 사이에 정공 주입층(hole injection layer; HIL) 및 정공 수송층(hole transporting layer; HTL) 중 적어도 하나가 더 배치될 수도 있다. 또한, 유기 발광층(212)과 제2전극(213) 사이에 전자 수송층(electron transport layer; ETL) 및 전자 주입층(electron injection layer, EIL) 중 적어도 하나가 더 배치될 수 있다.
유기 발광층(212), 정공주입층, 정공수송층, 전자수송층 및 전자주입층을 유기층이라고도 한다. 유기층은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물로 형성될 수 있다.
화소 정의막(191)은 개구부를 갖는다. 화소 정의막(191)의 개구부는 제1전극(211)의 일부를 드러낸다. 화소 정의막(191)의 개구부에 제1전극(211), 유기 발광층(212) 및 제2전극(213)이 차례로 적층된다. 제2전극(213)은 유기 발광층(212)뿐만 아니라 화소 정의막(191) 위에도 배치된다. 유기발광소자(210)는 화소 정의막(191)의 개구부에 위치한 유기 발광층(212)에서 광을 발생시킨다. 이와 같이, 화소 정의막(191)은 발광 영역을 정의할 수 있다.
도면에 도시되지 않았지만, 제2전극(213)상에 캡핑층이 배치될 수 있다. 캡핑층는 유기발광소자(210)를 보호한다.
유기발광소자(210)를 보호하기 위해, 제1기판(111)과 대향되도록 유기발광소자(210)상에 제2기판(112)이 배치된다. 제2기판(112)은 제1기판(111)과 동일한 재료로 만들어질 수 있다.
제1기판(111), 배선부(131), 유기발광소자(210) 및 제2기판(112)을 포함하는 표시패널(201)상에 편광판(102)이 배치된다. 본 발명의 제5 실시예에 따른 편광판(102)은 제2 실시예의 편광판과 동일한 구성을 가진다. 편광판(102)은 표시패널(201)의 표시면에 해당되는 제2기판(112)상에 배치된다. 편광판(102)의 점착층(110)이 제2기판(112)에 접착된다. 편광판(102)의 구성은 제2 실시예에서 설명되었으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략된다.
이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 제6 실시예를 설명한다. 도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 유기발광 표시장치(106)의 단면도이다.
본 발명의 제6 실시예에 따른 유기발광 표시장치(106)는 편광판(102)상에 배치된 점착 수지층(410) 및 점착 수지층(410)상에 배치된 윈도우(510)를 포함한다. 점착 수지층(410)은 윈도우(510)와 편광판(102)을 부착시키는 역할을 한다.
이하, 도 8를 참조하여 본 발명의 제7 실시예를 설명한다. 도 8은 본 발명의 제7 실시예에 따른 유기발광 표시장치(107)의 단면도이다.
본 발명의 제7 실시예에 따른 유기발광 표시장치(107)는 유기발광소자(210)상에 배치된 박막 봉지층(250)을 포함한다.
박막 봉지층(250)은 하나 이상의 무기막(251, 253, 255) 및 하나 이상의 유기막(252, 254)을 포함한다. 박막 봉지층(250)은 무기막(251, 253, 255)과 유기막(252, 254)이 교호적으로 적층된 구조를 갖는다. 이때, 무기막(251)이 최하부에 배치된다. 즉, 무기막(251)이 유기발광소자(210)와 가장 가깝게 배치된다. 도 8에서 박막 봉지층(250)이 3개의 무기막(251, 253, 255)과 2개의 유기막(252, 254)을 포함하고 있으나, 본 발명의 제7 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
무기막(251, 253, 255)은 Al2O3, TiO2, ZrO, SiO2, AlON, AlN, SiON, Si3N4, ZnO, 및 Ta2O5 중 하나 이상의 무기물을 포함한다. 무기막(251, 253, 255)은 화학증착(chemical vapor deposition, CVD)법 또는 원자층 증착(atomic layer depostion, ALD)법을 통해 형성된다. 하지만, 본 발명의 제7 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 무기막(251, 253, 255)은 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 방법에 의해 형성될 수 있다.
유기막(252, 254)은 고분자(polymer) 계열의 소재로 만들어진다. 여기서, 고분자 계열의 소재는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드, 및 폴리에틸렌 등을 포함한다. 유기막(252, 254)은 열증착 공정을 통해 형성될 수 있다. 유기막(252, 254)을 형성하기 위한 열증착 공정은 유기발광소자(210)를 손상시키지 않는 온도 범위 내에서 진행된다. 하지만, 본 발명의 제7 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 유기막(252, 254)은 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 방법을 통해 형성될 수 있다.
박막의 밀도가 치밀하게 형성된 무기막(251, 253, 255)이 주로 수분 또는 산소의 침투를 억제한다. 대부분의 수분 및 산소는 무기막(251, 253, 255)에 의해 유기 발광 소자(210)로의 침투가 차단된다.
무기막(251, 253, 255)을 통과한 수분 및 산소는 유기막(252, 254)에 의해 다시 차단된다. 유기막(252, 254)은 무기막(251, 253, 255)에 비해 상대적으로 투습 방지 효과는 적다. 하지만, 유기막(252, 254)은 투습 억제 외에 무기막(251, 253, 255)과 무기막(251, 253, 255) 사이에서, 각층들 간의 응력을 줄여주는 완충층의 역할도 함께 수행한다. 또한, 유기막(252, 254)은 평탄화 특성을 가지므로, 박막 봉지층(250)의 최상부면이 평탄해질 수 있다.
박막 봉지층(250)은 10㎛ 이하의 두께로 형성될 수 있다. 따라서, 유기발광 표시장치(102)의 전체적인 두께가 매우 얇게 형성될 수 있다.
유기발광소자(210)상에 박막 봉지층(250)이 배치되는 경우, 제2기판(112)이 생략될 수도 있다. 제2기판(112)이 생략되는 경우 유기발광 표시장치(102)의 플렉서블 특성이 우수해진다.
편광판(102)이 박막 봉지층(250)상에 배치된다. 편광판(102)으로, 제2 실시예의 편광판이 적용될 수 있다.
이상 실시예와 도면을 참고하여 본 발명의 설명하였다. 상기 실시예와 도면은 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시일 뿐, 본 발명의 범위가 상기 실시예나 도면에 의하여 한정되지 않는다.
110: 점착층 120: 위상지연층
130: 편광자 140: 지지층
150: 중간 접착층 160: 보호층
111: 제1기판 112: 제2기판
131: 배선부 201: 표시패널
210: 유기발광소자 211: 제1전극
212: 유기 발광층 213: 제2전극
250: 박막봉지층 410: 점착 수지층
510: 윈도우

Claims (18)

  1. 점착층;
    상기 점착층상에 배치된 위상지연층; 및
    상기 위상지연층상에 배치된 편광자(linear polarizer);를 포함하며,
    상기 점착층은 바인더 수지 및 상기 바인더 수지에 분산된 광흡수제를 포함하며,
    상기 광흡수제는 피크 파장이 430nm 이하인 제1광을 흡수하는 제1 광흡수제 및 피크 파장이 640nm 내지 720nm인 제2광을 흡수하는 제2 광흡수제를 포함하는 편광판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 점착층은 50 내지 95%의 광투과도를 갖는 편광판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 위상지연층은 λ/4 위상차판을 포함하는 편광판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 위상지연층은 130nm 내지 150nm의 위상지연값을 갖는 편광판.
  5. 제1항에 있어서, 상기 위상지연층은 COP(Cyclic Olefin Polymer)를 포함하는 편광판.
  6. 제1항에 있어서, 상기 위상지연층과 상기 편광자 사이에 배치된 지지층을 더 포함하는 편광판.
  7. 제6항에 있어서, 상기 지지층은 TAC 필름인 편광판.
  8. 제1항에 있어서, 상기 편광자는 PVA를 포함하는 편광판.
  9. 표시면을 갖는 표시패널; 및
    상기 표시패널의 표시면에 배치된 편광판;을 포함하며,
    상기 편광판은,
    상기 표시패널상에 배치된 점착층;
    상기 점착층상에 배치된 위상지연층; 및
    상기 위상지연층상에 배치된 편광자(linear polarizer);를 포함하며,
    상기 점착층은 바인더 수지 및 상기 바인더 수지에 분산된 광흡수제를 포함하며,
    상기 광흡수제는 피크 파장이 430nm 이하인 제1광을 흡수하는 제1 광흡수제 및 피크 파장이 640nm 내지 720nm인 제2광을 흡수하는 제2 광흡수제를 포함하는 표시장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 점착층은 50 내지 95%의 광투과도를 갖는 표시장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 위상지연층은 λ/4 위상차층을 포함하는 표시장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 위상지연층은 130nm 내지 150nm의 위상지연값을 갖는 표시장치.
  13. 제9항에 있어서, 상기 위상지연층은 COP(Cyclic Olefin Polymer)를 포함하는 표시장치.
  14. 제9항에 있어서, 상기 위상지연층과 상기 편광자 사이에 배치된 지지층을 더 포함하는 표시장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 지지층은 TAC 필름인 표시장치.
  16. 제9항에 있어서, 상기 편광자는 PVA를 포함하는 표시장치.
  17. 제9항에 있어서, 상기 표시패널은,
    제1기판;
    상기 제1기판상에 배치된 제1전극;
    상기 제1전극상에 배치된 유기 발광층; 및
    상기 유기발광층상에 배치된 제2전극;
    을 포함하는 표시장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제2전극상에 배치된 박막봉지층을 더 포함하며,
    상기 박막봉지층은 하나 이상의 유기막 및 하나 이상의 무기막이 교대로 적층된 표시장치.
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