KR20160116118A - 광학 유닛 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 광학 유닛은 UV 흡수제를 포함하는 위상차층, 및 상기 위상차층 위에 위치하는 선편광층을 포함한다.
Description
본 발명은 광학 유닛 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
평판 표시 장치의 대표적인 예로 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display), 액정 표시 장치(liquid crystal display) 및 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel) 등이 있다.
표시 장치의 표시면에서 외광이 반사 또는 산란되게 되면, 본래의 영상이 잘 보이지 않게 된다. 특히, 모바일 폰, PMP(Portable Multimedia Player), PDA(Personal Digital Assistant), 노트북 등과 같은 휴대용 기기가 발전하면서 외광이 풍부한 실외에서 표시 장치가 사용되는 경우가 많아지고 있기 때문에 표시 장치의 표시면에서 외광의 반사 및 산란 문제가 개선되어야 한다.
한편, 최근에는 휘어지고 접혀지는 특징을 가진 접이식 표시 장치(foldable display device)가 개발되고 있다. 접이식 표시 장치는 휴대가 간편하면서도 큰 크기의 화면을 구현할 수 있는 장점이 있다. 이러한 접이식 표시 장치는 모바일 폰, PMP, PDP, 네비게이션, UMPC(Ultra Mobile PC), 전자 책, 전자 신문 등과 같은 모바일 장비뿐만 아니라 TV, 모니터 등의 다양한 분야에 응용될 수 있다.
이러한 접이식 표시 장치에도 반사 방지 필름이 부착될 필요가 있으며, 접이식 표시 장치가 더욱 작은 곡률 반경으로 접히기 위해서는 더욱 얇은 구조의 반사 방지 필름이 필요하다.
본 발명의 일 실시예는 외광 반사가 최소화되는 광학 특성을 가지는 광학 유닛 및 유기 발광 표시 장치를 제공하고자 한다. 또한, 전체적인 두께가 슬림(slim)하게 형성되어 유연성(flexibility)이 향상된 광학 유닛 및 유기 발광 표시 장치를 제공하고자 한다.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 유닛은 UV 흡수제를 포함하는 위상차층, 및 상기 위상차층 위에 위치하는 선편광층을 포함한다.
상기 위상차층은 베이스 필름,
액정층, 및 상기 액정층 위에 위치하는 오버 코트층을 포함할 수 있다.
상기 UV 흡수제는 상기 베이스 필름의 배면에 위치할 수 있다.
상기 UV 흡수제는 상기 베이스 필름 위에 위치할 수 있다.
상기 베이스 필름은 상기 UV 흡수제를 포함할 수 있다.
상기 액정층은 상기 UV 흡수제를 포함할 수 있다.
상기 UV 흡수제는 하기 화학식 1 내지 2로 표현되는 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 R1 내지 R5 는 치환기 또는 수소 원자이며, 상기 치환기는 서로 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 아실아미노기, 알킬티오기, 아릴티오기, 알케닐기, 할로겐 원자, 알키닐기, 복소환기, 알킬술포닐기, 아릴술포닐기, 알킬술피닐기, 아릴술피닐기, 포스포노기, 아실기, 카르바모일기, 설파모일기, 술폰아미드기, 시아노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 복소환 옥시기, 실록시기, 아실옥시기, 술폰산기, 술폰산의 염, 아미노카르보닐옥시기, 아미노기, 아닐리노기, 이미드기, 우레이드기, 알콕시카르보닐아미노기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 복소환 티오기, 티오우레이드기, 카르복실기, 카르복실산의 염, 히드록실기, 메르캅토기 또는 니트로기이다.
하기 화학식 3으로 표현되는 화합물을 더 포함할 수 있다.
상기 R1 내지 R3 는 치환기 또는 수소 원자이며, 상기 치환기는 서로 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 아실아미노기, 알킬티오기, 아릴티오기, 알케닐기, 할로겐 원자, 알키닐기, 복소환기, 알킬술포닐기, 아릴술포닐기, 알킬술피닐기, 아릴술피닐기, 포스포노기, 아실기, 카르바모일기, 설파모일기, 술폰아미드기, 시아노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 복소환 옥시기, 실록시기, 아실옥시기, 술폰산기, 술폰산의 염, 아미노카르보닐옥시기, 아미노기, 아닐리노기, 이미드기, 우레이드기, 알콕시카르보닐아미노기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 복소환 티오기, 티오우레이드기, 카르복실기, 카르복실산의 염, 히드록실기, 메르캅토기 또는 니트로기이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 광학 유닛, 및 상기 광학 유닛의 배면에 위치하는 표시 패널을 포함하고, 상기 광학 유닛은, UV 흡수제를 포함하는 위상차층, 및 상기 위상차층 위에 위치하는 선편광층을 포함할 수 있다.
상기 위상차층은,
베이스 필름, 액정층, 및 상기 액정층 위에 위치하는 오버 코트층을 포함할 수 있다.
상기 UV 흡수제는 상기 베이스 필름의 배면에 위치할 수 있다.
상기 UV 흡수제는 상기 베이스 필름 위에 위치할 수 있다.
상기 베이스 필름은 상기 UV 흡수제를 포함할 수 있다.
상기 액정층은 상기 UV 흡수제를 포함할 수 있다.
상기 UV 흡수제는 하기 화학식 1 내지 2로 표현되는 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 R1 내지 R5 는 치환기 또는 수소 원자이며, 상기 치환기는 서로 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 아실아미노기, 알킬티오기, 아릴티오기, 알케닐기, 할로겐 원자, 알키닐기, 복소환기, 알킬술포닐기, 아릴술포닐기, 알킬술피닐기, 아릴술피닐기, 포스포노기, 아실기, 카르바모일기, 설파모일기, 술폰아미드기, 시아노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 복소환 옥시기, 실록시기, 아실옥시기, 술폰산기, 술폰산의 염, 아미노카르보닐옥시기, 아미노기, 아닐리노기, 이미드기, 우레이드기, 알콕시카르보닐아미노기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 복소환 티오기, 티오우레이드기, 카르복실기, 카르복실산의 염, 히드록실기, 메르캅토기 또는 니트로기이다.
하기 화학식 3으로 표현되는 화합물을 더 포함할 수 있다.
상기 R1 내지 R3 는 치환기 또는 수소 원자이며, 상기 치환기는 서로 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 아실아미노기, 알킬티오기, 아릴티오기, 알케닐기, 할로겐 원자, 알키닐기, 복소환기, 알킬술포닐기, 아릴술포닐기, 알킬술피닐기, 아릴술피닐기, 포스포노기, 아실기, 카르바모일기, 설파모일기, 술폰아미드기, 시아노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 복소환 옥시기, 실록시기, 아실옥시기, 술폰산기, 술폰산의 염, 아미노카르보닐옥시기, 아미노기, 아닐리노기, 이미드기, 우레이드기, 알콕시카르보닐아미노기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 복소환 티오기, 티오우레이드기, 카르복실기, 카르복실산의 염, 히드록실기, 메르캅토기 또는 니트로기이다.
상기 베이스 필름의 배면에 위치하는 터치 센서를 더 포함할 수 있다.
상기 위상차층은 λ/4 위상차 값을 가질 수 있다.
이상과 같은 광학 유닛 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치에 따르면, UV 조사에도 광학 유닛의 특성이 유지되어 향상된 투과율 및 편광도를 가질 수 있다. 또한 광학 유닛을 통해 외광 반사를 억제하여 보다 나은 표시 품질의 표시 장치를 제공할 수 있다. 또한 전체적인 두께가 감소된 광학 유닛의 제공을 통해 표시 장치 전체의 두께를 감소시키는바, 장치의 유연성(flexibility)이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 유닛의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 유닛의 제조 방법을 나타낸 단면도들이다.
도 3, 도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 유닛의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 7는 도 6에 도시된 위상차층 및 선편광층의 광축을 나타낸 도면이다.
도 8는 선편광판 및 위상차판을 이용한 외광 반사를 나타낸 단면도들이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 유닛의 제조 방법을 나타낸 단면도들이다.
도 3, 도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 유닛의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 7는 도 6에 도시된 위상차층 및 선편광층의 광축을 나타낸 도면이다.
도 8는 선편광판 및 위상차판을 이용한 외광 반사를 나타낸 단면도들이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 일 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 일 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "~ 상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 유닛의 제조 방법을 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 유닛의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 유닛의 제조 방법에 대한 단면도들이다.
우선 도 1을 참조하면, 광학 유닛(OM)은 터치 센서(TS), 위상차층(RL), 선편광층(POL)을 포함한다.
터치 센서(TS)는 센싱부 및 배선부를 포함할 수 있다. 센싱부는 표시부(DM)의 유기 발광 소자들이 위치하여 이미지를 표시하는 표시 영역에 대응하여 위치하며, 배선부는 표시 영역과 이웃하는 비표시 영역에 대응하여 위치할 수 있다.
센싱부는 ITO 등의 투명 도전성 산화물, 은 나노 와이어(AgNW), PEDOT 등의 도전성 고분자 물질, 그래핀(Graphene) 및 탄소나노튜브(CNT) 등의 탄소를 포함하는 도전 물질 등을 포함할 수 있으며, 은 나노 와이어(AgNW)와 ITO 등의 투명 도전성 산화물의 적층체, 또는 PEDOT 등의 도전성 고분자 물질과 ITO 등의 투명 도전성 산화물의 적층체 등을 포함할 수 있다. 또한, 센싱부는 브릿지(bridge)를 포함할 수 있으며, 브릿지로서 ITO, IZO, Cu, Ag-Pd-Cu 계 물질을 포함할 수 있다. 배선부는 Cu, Ag-Pd-Cu 계 물질, Ag 등을 포함할 수 있다.
또한 센싱부가 일례로써 은 나노 와이어(AgNW)로 형성되는 경우, 밀착성 향상을 위해 오버 코트층(미도시)을 더 포함할 수 있다.
터치 센서(TS)는 이외에도 공지된 다양한 형태로 형성될 수 있다.
위상차층(RL)은 전체적으로 λ/4 위상차 값을 가지며, UV 흡수제(UL), UV 흡수제(UL) 위에 위치하는 베이스 필름(BF), 베이스 필름(BF) 위에 위치하는 액정층(LCL), 액정층(LCL) 위에 위치하는 오버 코트층(OC)을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 위상차층(RL)은 베이스 필름(BF) 배면에 위치하는 UV 흡수제(UL)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 UV 흡수제(UL)는 필름 형태로 부착되거나 베이스 필름(BF)에 도포 및 경화되어 형성될 수 있으며, 이러한 방법에 제한되는 것은 아니다.
UV 흡수제(UL)는 제조 공정 중에 광학 유닛(OM)에 조사되는 UV 광을 흡수하여 UV 광이 액정층(LCL)에 미치는 영향을 제어할 수 있다. 액정층(LCL)에 UV 광이 조사되는 경우, 액정층(LCL)이 포함하는 액정 분자 및 염료 등의 결합이 달라져 장치 품질에 영향을 미치기 때문이다.
UV 흡수제(UL)의 재질은 UV 광을 흡수할 수 있는 어떠한 물질도 가능하나, 일례로써 2-(2'-히드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(3',5'-디-tert-부틸-2'-히드록시페닐)벤조트리아졸, 2-(5'-tert-부틸-2'-히드록시페닐)벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-5-(1,1,3,3,테트라메틸부틸)페닐)벤조트리아졸, 2-(3',5'-디-tert-부틸-2'-히드록시페닐) -5-벤조트리아졸, 2-(3'-tert-부틸-2'-히드록시페닐-5'-메틸페닐)-5-벤조트리아졸, 2-(3'-sec-부틸-5'-tert-부틸-2'-히드록시페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-4'-옥틸옥시페닐페닐)-5-벤조트리아졸 또는 2-(3',5'-디-tert-부틸-2'-히드록시페닐)벤조트리아졸 등의 2-(2'-히드록시페닐)-벤조트리아졸 계열의 화합물과 같은 벤조트리아졸 화합물, 4-히드록시, 4-메톡시, 4-옥틸옥시, 4-데실옥시, 4-도데실옥시, 4-벤질옥시, 4,2',4'-트리히드록시 또는 2'-히드록시-4,4'-디메톡시 관능기를 가지는 2-히드록시 벤조페논 계열의 화합물과 같은 벤조 페논 화합물, 4-tert-부틸-페닐 살리실레이트, 페닐 살리실레이트,옥틸페닐 살리실레이트, 디벤조일 레조르시놀, 비스(4-tert-부틸-벤조일)레조르시놀, 벤조일 레조르시놀, 2,4-디-tert-부틸페닐-3,5'-디-tert-부틸-4-히드록시벤조에이트, 헥사데실3,5-디-tert-부틸-4-4히드록시벤조에이트, 옥타데실 3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤조에이트 또는 2-메틸-4,6-디-tert-부틸페닐 3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤조에이트 등의 치환된 벤조산 에스테르 구조를 가지는 화합물과 같은 벤조산 에스테르 화합물 또는 트리아진 화합물 등을 사용할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 UV 흡수제(UL)은 하기 화학식 1 내지 2로 표현되는 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 R1 내지 R5 는 치환기 또는 수소 원자이며, 상기 치환기는 서로 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 아실아미노기, 알킬티오기, 아릴티오기, 알케닐기, 할로겐 원자, 알키닐기, 복소환기, 알킬술포닐기, 아릴술포닐기, 알킬술피닐기, 아릴술피닐기, 포스포노기, 아실기, 카르바모일기, 설파모일기, 술폰아미드기, 시아노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 복소환 옥시기, 실록시기, 아실옥시기, 술폰산기, 술폰산의 염, 아미노카르보닐옥시기, 아미노기, 아닐리노기, 이미드기, 우레이드기, 알콕시카르보닐아미노기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 복소환 티오기, 티오우레이드기, 카르복실기, 카르복실산의 염, 히드록실기, 메르캅토기 또는 니트로기이다..
전술한 본 발명의 실시예에 따른 UV 흡수제(UL)는 약 340 nm 내지 약 400nm 파장을 가지는 UV 광을 흡수할 수 있다.
또한 UV 흡수제(UL)은 하기 화학식 3으로 표현되는 화합물을 더 포함할 수 있다. 하기 화학식 3으로 표현되는 화합물은 반응 안정제로서 기능할 수 있다.
상기 R1 내지 R3 는 치환기 또는 수소 원자이며, 상기 치환기는 서로 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 아실아미노기, 알킬티오기, 아릴티오기, 알케닐기, 할로겐 원자, 알키닐기, 복소환기, 알킬술포닐기, 아릴술포닐기, 알킬술피닐기, 아릴술피닐기, 포스포노기, 아실기, 카르바모일기, 설파모일기, 술폰아미드기, 시아노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 복소환 옥시기, 실록시기, 아실옥시기, 술폰산기, 술폰산의 염, 아미노카르보닐옥시기, 아미노기, 아닐리노기, 이미드기, 우레이드기, 알콕시카르보닐아미노기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 복소환 티오기, 티오우레이드기, 카르복실기, 카르복실산의 염, 히드록실기, 메르캅토기 또는 니트로기이다.
또한, 위상차층(RL)은 액정층(LCL)과 베이스 필름(BF) 사이에 위치하는 배향막을 더 포함할 수 있다(도 2의 제조 방법 참조).
선편광층(POL)은 위상차층(RL) 위에 위치한다. 여기서, 선편광층(POL)은 PVA를 포함하는 필름(film) 형태, 코팅(coating)에 의해 형성되는 레이어(layer) 형태, 또는 와이어 그리드 편광자(wire grid polarizer, WGP) 등과 같은 금속 패턴층 형태 등을 가질 수 있다. 또한, 선편광층(POL)의 광축과 위상차층(RL)의 광축의 교각(angle of intersection)은 45도를 이룰 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 광학 유닛(OM)을 살펴보면, 터치 센서(TS)의 제조시에 조사되는 UV 광이 UV 흡수제(UL)에서 흡수되어 위상차층(RL)의 액정층(LCL)에 대해 영향을 미치지 않는바, 이를 포함하는 표시 장치의 투과율 및 편광도와 같은 광 특성을 향상시킬 수 있다.
이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 유닛(OM)의 제조 방법을 살펴본다.
도 2의 (A)에 도시된 바와 같이 베이스 필름(BF) 상에 배향막(AL)을 형성한 다음, 도 2의 (B)에 도시된 바와 같이 배향막(AL) 상에 액정층(LCL)을 형성한다.
여기서, 배향막(AL)은 필요에 따라 생략할 수 있으며, 액정층(LCL)은 액정 물질 및 포토레지스트(photoresist) 물질을 포함하는 고분자 물질층일 수 있다.
이어서, 도 2의 (C)에 도시된 바와 같이 액정층(LCL)을 덮는 오버 코트층(OC)을 형성하여 베이스 필름(BF), 배향막(AL), 액정층(LCL) 및 오버 코트층(OC)을 포함하는 위상차층(RL)을 형성한다. 한편, 필요에 따라 배향막(AL)은 생략될 수 있다.
여기서, 오버 코트층(OC)은 유기 물질 또는 무기 물질로 형성될 수 있으며, 액정층(LCL) 각각을 보호하는 역할을 하는 동시에 오버 코트층(OC) 상에 형성될 선편광층(POL)의 접착성을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
다음, 도 2의 (D)에 도시된 바와 같이 위상차층(RL) 상에 선편광층(POL)을 형성한다.
구체적으로, 오버 코트층(OC) 상에 선편광층(POL)을 형성하여 위상차층(RL) 상에 선편광층(POL)을 형성한다. 여기서, 선편광층(POL)은 PVA를 포함하는 필름(film) 형태, 코팅(coating)에 의해 형성되는 레이어(layer) 형태, 또는 와이어 그리드 편광자(wire grid polarizer, WGP) 등과 같은 금속 패턴층 형태 등을 가질 수 있다. 또한, 선편광층(POL)의 광축과 위상차층(RL)의 광축의 교각(angle of intersection)은 45도를 이룰 수 있다.
다음, 도 2의 (E)에 도시된 바와 같이, 베이스 필름(BF)의 배면에 UV 흡수제(UL)를 형성할 수 있다. 이때, UV 흡수제(UL)은 필름 형태로 부착되거나 도포 및 경화되어 형성될 수 있으며 이러한 방법에 제한되는 것은 아니다.
본 명세서는 선편광층(POL)을 부착한 이후 베이스 필름(BF)의 배면에 UV 흡수제(UL)를 형성하는 제조 공정에 대해 설명하였으나, 순서에 제한되지 않고 제조 공정 중 베이스 필름(BF)의 배면에 형성될 수 있음은 물론이다.
본 발명의 실시예에 따라 베이스 필름(BF)의 배면에 위치하는 UV 흡수제(UL)는 UV 흡수제(UL) 위에 위치하는 터치 센서의 형성을 위한 식각 공정 등에서 베이스 필름(BF)을 보호하는 스타퍼(stopper) 기능을 할 수 있다.
다음, 도 2의 (F)에 도시된 바와 같이, UV 흡수제(UL)의 배면에 위치하는 터치 센서(TS)를 형성할 수 있다. 터치 센서(TS)는 센싱부 및 배선부를 포함할 수 있다.
센싱부는 ITO 등의 투명 도전성 산화물, 은 나노 와이어(AgNW), PEDOT 등의 도전성 고분자 물질, 그래핀(Graphene) 및 탄소나노튜브(CNT) 등의 탄소를 포함하는 도전 물질 등을 포함할 수 있으며, 은 나노 와이어(AgNW)와 ITO 등의 투명 도전성 산화물의 적층체, 또는 PEDOT 등의 도전성 고분자 물질과 ITO 등의 투명 도전성 산화물의 적층체 등을 포함할 수 있다. 또한, 센싱부는 브릿지(bridge)를 포함할 수 있으며, 브릿지로서 ITO, IZO, Cu, Ag-Pd-Cu 계 물질을 포함할 수 있다.
배선부는 Cu, Ag-Pd-Cu 계 물질, Ag 등을 포함할 수 있다. 이와 같이, 터치 센서(TS)는 공지된 다양한 형태로 형성될 수 있다.
또한 센싱부가 은 나노 와이어(AgNW) 등으로 형성되는 경우, 밀착성 향상을 위해 오버 코트층을 더 포함할 수 있다(미도시). 오버 코트층(미도시)은 은 나노 와이어(AgNW)와 위상차층(RL)의 밀착성을 향상시키기 위한 것이다.
터치 센서(TS)가 포함하는 오버 코트층은 UV 광을 조사하여 제조될 수 있으며, 조사된 UV 광은 터치 센서(TS)의 오버 코트층을 경화시키고 터치 센서(TS) 위에 위치하는 UV 흡수제(UL)에 위에 의해 흡수될 수 있다.
터치 센서(TS)에 위치하는 오버 코트층을 경화시키기 위해 조사되는 UV 광은 액정층(LCL)에 위치하는 액정 물질과 염료 사이의 배향을 변경시킬 수 있다. 이때 본 발명의 실시예에 따른 UV 흡수제(UL)는 이러한 UV 광이 액정층(LCL)에 도달하는 것을 방지한다.
따라서 제조 공정 중에 위상차층(RL)으로 조사된 UV 광은 위상차층(RL)의 액정층(LCL)에 대해 영향을 미치지 않는바, 이를 포함하는 표시 장치의 투과율 및 편광도와 같은 광 특성을 향상시킬 수 있다.
이상과 같은 공정에 의해 광학 유닛이 형성되며, 이러한 광학 유닛은 유기 발광 소자를 포함하는 표시부 상에 적층되어 유기 발광 표시 장치를 구성할 수 있다.
이하에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 유닛에 대해 설명한다. 도 3, 도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 유닛의 단면도이고. 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 유닛과 동일 유사한 구성요소에 대한 설명은 생략할 수 있다.
우선 도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 유닛(OM)은 베이스 필름(BF)에 위치하는 UV 흡수제(UL)을 포함할 수 있다. 이와 같은 실시예에 따르면 UV 흡수제(UL)은 베이스 필름(BF)의 제조 공정에서 베이스 필름과 함께 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 UV 흡수제(UL) 역시 터치 센서(TS)에 조사되는 UV 광을 흡수할 수 있으며 필름 형태로 구현 가능한 어떠한 재질도 가능하다.
다음, 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 유닛(OM)에서 UV 흡수제(UL)는 베이스 필름(BF)의 위에 위치할 수 있다. 이때 베이스 필름(BF) 위에 배향막(미도시)이 위치할 수 있는바, UV 흡수제(UL)은 배향막의 위에 위치할 수도 있다.
제조 공정에 따르면, UV 흡수제(UL)를 형성한 후에 액정층(LCL)을 형성하는바, UV 흡수제(UL)는 용매 및 형성 온도 등 액정층(LCL)의 제조 공정에 강한 UV 흡수제(UL)를 사용할 수 있다.
다음, 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 유닛(OM)에서 UV 흡수제는 액정층(LCL)에 위치할 수 있다. 이때 UV 흡수제는 액정층(LCL)이 포함하는 액정 물질과 혼합되어 형성될 수 있다.
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 유닛(OM)은 위치에 제한되지 않는 UV 흡수제를 포함할 수 있으며, 이에 따라 UV 흡수제는 베이스 필름(BF)의 위 또는 아래에 위치하거나 베이스 필름(BF)에 포함되도록 위치하거나 액정층(LCL)에 위치할 수 있다.
정리하면, 터치 센서(TS)가 포함하는 오버 코트층은 UV 광의 조사를 통해 형성되고, 조사된 UV 광은 터치 센서(TS)의 오버 코트층을 경화시킨 후 터치 센서(TS) 위에 위치하는 UV 흡수제(UL)에 위에 의해 흡수될 수 있다.
따라서 제조 공정 중에 위상차층(RL)으로 조사된 UV 광은 위상차층(RL)의 액정층(LCL)에 대해 영향을 미치지 않는바, 이를 포함하는 표시 장치의 투과율 및 편광도와 같은 광 특성을 향상시킬 수 있다.
이하에서는 도 6 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실실예에 따른 유기 발광 표시 장치에 대해 설명한다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타낸 단면도이고, 도 7는 도 6에 도시된 위상차층 및 선편광층의 광축을 나타낸 도면이고, 도 8는 선편광판 및 위상차판을 이용한 외광 반사를 나타낸 단면도들이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1000)는 표시부(DM) 및 광학 유닛(OM)을 포함한다. 여기서, 표시부(DM)는 유기 발광 표시 장치이며, 광학 유닛(OM)은 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 유닛의 제조 방법에 의해 제조될 수 있다.
광학 유닛(OM)은 OCA(optically clear adhesive) 등의 접착층 또는 PSA(pressure sensitive adhesive) 등의 점착층에 의해 표시부(DM)에 접합될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 광학 유닛(OM)은 포토리소그래피 공정 등을 포함하는 멤스(MEMS, micro electro mechanical systems)를 이용해 표시부(DM) 상에 직접 형성될 수 있다.
표시부(DM)는 제1 기판(F1), 제1 유기 발광 소자(R), 제2 유기 발광 소자(G), 제3 유기 발광 소자(B) 및 제2 기판(F2)을 포함한다.
제1 기판(F1)은 글라스(glass) 기판 또는 폴리이미드(polyimide) 등의 폴리머 필름으로 형성될 수 있으며, 플렉서블(flexible), 벤더블(bendable), 롤러블(rollable), 폴더블(foldable), 스트렛쳐블(stretchable)한 특성을 가질 수 있다. 제1 기판(F1)이 플렉서블(flexible), 벤더블(bendable), 롤러블(rollable), 폴더블(foldable), 스트렛쳐블(stretchable)한 특성을 가짐으로써, 전체적인 유기 발광 표시 장치(1000)가 플렉서블(flexible), 벤더블(bendable), 롤러블(rollable), 폴더블(foldable), 스트렛쳐블(stretchable)한 특성을 가질 수 있다.
제1 기판(F1)의 표면에는 제1 유기 발광 소자(R), 제2 유기 발광 소자(G), 제3 유기 발광 소자(B) 각각을 구동하는 구동부가 형성될 수 있다. 구동부는 하나 이상의 게이트 배선, 하나 이상의 데이터 배선, 하나의 유기 발광 소자와 연결된 복수의 박막 트랜지스터 및 하나 이상의 커패시터(capacitor)를 포함할 수 있으며, 이에 한정되지 않고 공지된 다양한 형태로 형성될 수 있다.
제1 유기 발광 소자(R), 제2 유기 발광 소자(G), 제3 유기 발광 소자(B) 각각은 제1 전극, 제1 전극 상에 위치하는 제2 전극, 제1 전극과 제2 전극 사이에 위치하는 유기 발광층을 포함할 수 있다. 제1 전극 및 제2 전극 중 하나 이상은 광 투과성 전극, 광 반투과성 전극, 광 반사성 전극으로 형성될 수 있으며, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1000)는 제1 유기 발광 소자(R), 제2 유기 발광 소자(G), 제3 유기 발광 소자(B) 각각으로부터 발광된 빛이 선편광층(POL)이 위치하는 광학 유닛(OM) 방향으로 출사된다. 제1 유기 발광 소자(R), 제2 유기 발광 소자(G), 제3 유기 발광 소자(B) 각각은 공지된 다양한 형태로 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에서, 설명의 편의를 위해 3개의 유기 발광 소자들만을 도시하였으나, 유기 발광 소자는 이에 한정되지 않고 2개 또는 4개 이상의 복수개로 형성될 수 있으며, 복수개의 유기 발광 소자들이 하나의 이미지(image)를 형성할 수 있으며, 하나의 유기 발광 소자가 이미지를 형성하는 최소 단위인 화소(pixel)를 형성할 수 있다.
제1 유기 발광 소자(R)는 제1 파장의 빛을 발광하고, 제2 유기 발광 소자(G)는 제2 파장의 빛을 발광하며, 제3 유기 발광 소자(B)는 제3 파장의 빛을 발광한다. 여기서, 제3 파장, 제2 파장, 제1 파장 순으로 큰 파장을 가지며, 제1 파장은 제2 파장 및 제3 파장 대비 크며, 제2 파장은 제3 파장 대비 크다. 일례로, 제1 유기 발광 소자(R)는 적색의 빛을 발광하고, 제2 유기 발광 소자(G)는 녹색의 빛을 발광하며, 제3 유기 발광 소자(B)는 청색의 빛을 발광한다.
제2 기판(F2)은 글라스 기판, 폴리이미드 등의 폴리머 필름, 또는 박막 봉지부(thin film encapsulation)의 형태로 형성될 수 있으며, 제2 기판(F2)이 박막 봉지부로 형성될 경우, 하나 이상의 유기층 및 하나 이상의 무기층 각각이 상호 교번으로 적층될 수 있다.
광학 유닛(OM)은 터치 센서(TS), 위상차층(RL), 선편광층(POL)을 포함한다.
터치 센서(TS)는 센싱부 및 배선부를 포함할 수 있다. 센싱부는 표시부(DM)의 유기 발광 소자들이 위치하여 이미지를 표시하는 표시 영역에 대응하여 위치하며, 배선부는 표시 영역과 이웃하는 비표시 영역에 대응하여 위치할 수 있다.
센싱부는 ITO 등의 투명 도전성 산화물, 은 나노 와이어(AgNW), PEDOT 등의 도전성 고분자 물질, 그래핀(Graphene) 및 탄소나노튜브(CNT) 등의 탄소를 포함하는 도전 물질 등을 포함할 수 있으며, 은 나노 와이어(AgNW)와 ITO 등의 투명 도전성 산화물의 적층체, 또는 PEDOT 등의 도전성 고분자 물질과 ITO 등의 투명 도전성 산화물의 적층체 등을 포함할 수 있다. 또한, 센싱부는 브릿지(bridge)를 포함할 수 있으며, 브릿지로서 ITO, IZO, Cu, Ag-Pd-Cu 계 물질을 포함할 수 있다. 배선부는 Cu, Ag-Pd-Cu 계 물질, Ag 등을 포함할 수 있다. 터치 센서(TS)는 공지된 다양한 형태로 형성될 수 있다.
센싱부가 은 나노 와이어(AgNW) 등으로 형성되는 경우, 밀착성 향상을 위해 오버 코트층을 더 포함할 수 있다(미도시). 오버 코트층(미도시)은 은 나노 와이어(AgNW)와 위상차층(RL)의 밀착성을 향상시키기 위한 것이다.
오버 코트층은 UV 광을 조사하여 제조될 수 있으며, 조사된 UV 광은 터치 센서(TS)의 오버 코트층을 경화시키고 터치 센서(TS) 위에 위치하는 UV 흡수제(UL)에 위에 의해 흡수될 수 있다.
위상차층(RL)은 전체적으로 λ/4 위상차 값을 가지며, UV 흡수제(UL), UV 흡수제(UL) 위에 위치하는 베이스 필름(BF), 베이스 필름(BF) 위에 위치하는 액정층(LCL), 액정층(LCL) 위에 위치하는 오버 코트층(OC)을 포함한다.
본 명세서는 도 1에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 유닛(OM)을 포함하는 유기 발광 표시 장치에 대해 설명하였으나, 이에 제한되지 않고 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 유닛(OM)을 포함하는 유기 발광 표시 장치가 가능함은 물론이다.
또한, 위상차층(RL)은 액정층(LCL)과 베이스 필름(BF) 사이에 위치하는 배향막을 더 포함할 수 있다.
도 7은 도 6에 도시된 위상차층 및 선편광층의 광축을 나타낸 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 베이스 필름(BF), 액정층(LCL) 각각의 광축은 선편광층(POL)의 광축과 45도의 교각(angle of intersection)을 이루며, 이로 인해 위상차층(RL)의 광축이 선편광층(POL)의 광축과 45도의 교각을 형성함으로써, 외광 반사가 억제된다. 또한, 베이스 필름(BF)은 10nm 이하의 두께를 가지는바, 이로 인해 베이스 필름(BF)을 투과하는 빛에 위상 지연이 발생되는 것이 억제된다.
이하에서 도 8을 참조하여 이러한 선편광판 및 위상차판을 이용한 외광 반사 원리를 살펴본다.
도 8의 (A)에 도시된 바와 같이, 외광(OL)이 선편광층(POL)으로 입사되어 선편광층(POL)을 통과하면서 선편광층(POL)이 가지는 선편광축과 일치하지 않는 빛은 선편광층(POL)에 흡수됨으로써, 외광(OL)이 선편광층(POL)을 통과하면서 선편광된다.
그리고 나서 선편광된 외광(OL)은 λ/4 위상차판(λ/4)을 통과하면서 원 편광될 수 있다.
다음 도 8의 (B)를 참조하면, 적색 파장의 빛(RW), 녹색 파장의 빛(GW), 청색 파장의 빛(BW)이 유기 발광 소자(OLED)에 반사되면서 적색 파장의 빛(RW), 녹색 파장의 빛(GW), 청색 파장의 빛(BW) 각각은 180도 위상 지연되고, 다시 λ/4 위상차판(λ/4)을 통과하면서 선편광되어 선편광층(POL)에 흡수된다.
정리하면, 본 발명의 실시예에 따른 광학 유닛은 터치 센서(TS)의 제조를 위해 UV 광을 조사하는 경우에도, 위상차층에 포함된 UV 흡수제를 통해 UV 광이 액정층에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 광학 유닛 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치는 편광 특성 및 투과도와 같은 광 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 광학 유닛 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치는 외광 반사 방지 특성 및 유연성(flexibility)이 우수할 수 있다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
표시부 : DM
위상차층 : RL
선편광층 : POL
위상차층 : RL
선편광층 : POL
Claims (18)
- UV 흡수제를 포함하는 위상차층, 및
상기 위상차층 위에 위치하는 선편광층을 포함하는 광학 유닛. - 제1항에서,
상기 위상차층은
베이스 필름,
액정층, 및
상기 액정층 위에 위치하는 오버 코트층을 포함하는 광학 유닛. - 제2항에서,
상기 UV 흡수제는 상기 베이스 필름의 배면에 위치하는 광학 유닛. - 제2항에서,
상기 UV 흡수제는 상기 베이스 필름 위에 위치하는 광학 유닛. - 제2항에서,
상기 베이스 필름은 상기 UV 흡수제를 포함하는 광학 유닛. - 제2항에서,
상기 액정층은 상기 UV 흡수제를 포함하는 광학 유닛. - 제1항에서,
상기 UV 흡수제는 하기 화학식 1 내지 2로 표현되는 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함하는 광학 유닛:
(화학식 1)
(화학식 2)
상기 R1 내지 R5 는 치환기 또는 수소 원자이며, 상기 치환기는 서로 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 아실아미노기, 알킬티오기, 아릴티오기, 알케닐기, 할로겐 원자, 알키닐기, 복소환기, 알킬술포닐기, 아릴술포닐기, 알킬술피닐기, 아릴술피닐기, 포스포노기, 아실기, 카르바모일기, 설파모일기, 술폰아미드기, 시아노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 복소환 옥시기, 실록시기, 아실옥시기, 술폰산기, 술폰산의 염, 아미노카르보닐옥시기, 아미노기, 아닐리노기, 이미드기, 우레이드기, 알콕시카르보닐아미노기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 복소환 티오기, 티오우레이드기, 카르복실기, 카르복실산의 염, 히드록실기, 메르캅토기 또는 니트로기이다. - 제7항에서,
상기 UV 흡수제는 하기 화학식 3으로 표현되는 화합물을 더 포함하는 광학 유닛:
(화학식 3)
상기 R1 내지 R3는 치환기 또는 수소 원자이며, 상기 치환기는 서로 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 아실아미노기, 알킬티오기, 아릴티오기, 알케닐기, 할로겐 원자, 알키닐기, 복소환기, 알킬술포닐기, 아릴술포닐기, 알킬술피닐기, 아릴술피닐기, 포스포노기, 아실기, 카르바모일기, 설파모일기, 술폰아미드기, 시아노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 복소환 옥시기, 실록시기, 아실옥시기, 술폰산기, 술폰산의 염, 아미노카르보닐옥시기, 아미노기, 아닐리노기, 이미드기, 우레이드기, 알콕시카르보닐아미노기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 복소환 티오기, 티오우레이드기, 카르복실기, 카르복실산의 염, 히드록실기, 메르캅토기 또는 니트로기이다. - 광학 유닛, 및
상기 광학 유닛의 배면에 위치하는 표시 패널을 포함하고,
상기 광학 유닛은,
UV 흡수제를 포함하는 위상차층, 및
상기 위상차층 위에 위치하는 선편광층을 포함하는 유기 발광 표시 장치. - 제9항에서,
상기 위상차층은,
베이스 필름,
액정층, 및
상기 액정층 위에 위치하는 오버 코트층을 포함하는 유기 발광 표시 장치. - 제10항에서,
상기 UV 흡수제는 상기 베이스 필름의 배면에 위치하는 유기 발광 표시 장치. - 제10항에서,
상기 UV 흡수제는 상기 베이스 필름 위에 위치하는 유기 발광 표시 장치. - 제10항에서,
상기 베이스 필름은 상기 UV 흡수제를 포함하는 유기 발광 표시 장치. - 제10항에서,
상기 액정층은 상기 UV 흡수제를 포함하는 유기 발광 표시 장치. - 제9항에서,
상기 UV 흡수제는 하기 화학식 1 내지 2로 표현되는 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함하는 유기 발광 표시 장치:
(화학식 1)
(화학식 2)
상기 R1 내지 R5는 치환기 또는 수소 원자이며, 상기 치환기는 서로 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 아실아미노기, 알킬티오기, 아릴티오기, 알케닐기, 할로겐 원자, 알키닐기, 복소환기, 알킬술포닐기, 아릴술포닐기, 알킬술피닐기, 아릴술피닐기, 포스포노기, 아실기, 카르바모일기, 설파모일기, 술폰아미드기, 시아노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 복소환 옥시기, 실록시기, 아실옥시기, 술폰산기, 술폰산의 염, 아미노카르보닐옥시기, 아미노기, 아닐리노기, 이미드기, 우레이드기, 알콕시카르보닐아미노기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 복소환 티오기, 티오우레이드기, 카르복실기, 카르복실산의 염, 히드록실기, 메르캅토기 또는 니트로기이다. - 제15항에서,
상기 UV 흡수제는 하기 화학식 3으로 표현되는 화합물을 더 포함하는 유기 발광 표시 장치:
(화학식 3)
상기 R1 내지 R3는 치환기 또는 수소 원자이며, 상기 치환기는 서로 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 아실아미노기, 알킬티오기, 아릴티오기, 알케닐기, 할로겐 원자, 알키닐기, 복소환기, 알킬술포닐기, 아릴술포닐기, 알킬술피닐기, 아릴술피닐기, 포스포노기, 아실기, 카르바모일기, 설파모일기, 술폰아미드기, 시아노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 복소환 옥시기, 실록시기, 아실옥시기, 술폰산기, 술폰산의 염, 아미노카르보닐옥시기, 아미노기, 아닐리노기, 이미드기, 우레이드기, 알콕시카르보닐아미노기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 복소환 티오기, 티오우레이드기, 카르복실기, 카르복실산의 염, 히드록실기, 메르캅토기 또는 니트로기이다. - 제15항에서,
상기 베이스 필름의 배면에 위치하는 터치 센서를 더 포함하는 유기 발광 표시 장치. - 제9항에서,
상기 위상차층은 λ/4 위상차 값을 가지는 유기 발광 표시 장치.
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |