KR20170071019A - 유기발광표시패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기발광표시패널에 관한 것으로, 특히 비구동상태에서도 공간활용성, 인테리어 및 디자인적인 효과를 갖는 유기발광표시패널에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 외부광 차단을 위한 편광판에 외부광을 선택적으로 위상지연 시킬 수 있는 위상차판을 구비하고, 화소영역의 실질적으로 발광하지 않는 데드존 영역에 이미지패턴을 형성하는 것이다.
이를 통해, OLED가 화상을 구현하지 않는 비구동모드 일 때, OLED의 대기화면 상태로 외부광에 의한 특정한 패턴이나 이미지가 구현되도록 할 수 있어, OLED의 대기화면에 구현되는 이미지패턴에 의한 특정한 패턴이나 이미지에 의해 공간적으로 자연스러운 느낌을 줄 수 있어, 공간활용성, 인테리어 및 디자인적인 효과를 구현할 수 있다.

Description

유기발광표시패널{Organic light emitting diodes display panel}

본 발명은 유기발광표시패널에 관한 것으로, 특히 비구동상태에서도 공간활용성, 인테리어 및 디자인적인 효과를 갖는 유기발광표시패널에 관한 것이다.

근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 여러 가지 다양한 평판표시장치가 개발되어 각광받고 있다.

이 같은 평판표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device : LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device : PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device : FED), 전기발광표시장치(Electroluminescence Display device : ELD), 유기발광소자(organic light emitting diodes : OLED) 등을 들 수 있는데, 이들 평판표시장치는 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 보여 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 빠르게 대체하고 있다.

위와 같은 평판표시장치 중에서, 유기발광소자(이하, OLED라 함)는 자발광소자로서, 비발광소자인 액정표시장치에 사용되는 백라이트를 필요로 하지 않기 때문에 경량 박형이 가능하다.

그리고, 액정표시장치에 비해 시야각 및 대비비가 우수하며, 소비전력 측면에서도 유리하며, 직류 저전압 구동이 가능하고, 응답속도가 빠르며, 내부 구성요소가 고체이기 때문에 외부충격에 강하고, 사용 온도범위도 넓은 장점을 가지고 있다.

특히, 제조공정이 단순하기 때문에 생산원가를 기존의 액정표시장치 보다 많이 절감할 수 있는 장점이 있다.

이러한 특성을 갖는 OLED는 크게 패시브 매트릭스 타입(passive matrix type)과 액티브 매트릭스 타입(active matrix type)으로 나뉘어 지는데, 패시브 매트릭스 타입은 신호선을 교차하면서 매트릭스 형태로 소자를 구성하는 반면, 액티브 매트릭스 타입은 화소를 온/오프(on/off)하는 스위칭 소자인 박막트랜지스터가 화소 별로 위치하도록 한다.

최근, 패시브 매트릭스 타입은 해상도나 소비전력, 수명 등에 많은 제한적인 요소를 가지고 있어, 고해상도나 대화면을 구현할 수 있는 액티브 매트릭스 타입 OLED의 연구가 활발히 진행되고 있다.

도 1은 일반적인 액티브 매트릭스 타입 OLED의 단면을 개략적으로 도시한 도면이며, OLED는 상부 발광방식이다.

도시한 바와 같이, OLED(10)는 구동 박막트랜지스터(DTr)와 발광다이오드(E)가 형성된 기판(1)이 보호필름(12)에 의해 인캡슐레이션(encapsulation)된다.

이를 좀더 자세히 살펴보면, 제 1 기판(1)의 상부에는 각 화소영역(SP) 별로 구동 박막트랜지스터(DTr)가 형성되어 있고, 각각의 구동 박막트랜지스터(DTr)와 연결되는 제 1 전극(11)과 제 1 전극(11)의 상부에 특정한 색의 빛을 발광하는 유기발광층(13)과, 유기발광층(13)의 상부에는 제 2 전극(15)이 구성된다.

유기발광층(13)은 적(R), 녹(G), 청(B)색을 표현하게 되는데, 일반적인 방법으로는 각 화소영역(SP)마다 적(R), 녹(G), 청(B)색을 발광하는 별도의 유기물질(13a, 13b, 13c)을 패턴하여 사용한다.

이들 제 1 및 제 2 전극(11, 15)과 그 사이에 형성된 유기발광층(13)은 발광다이오드(E)를 이루게 된다. 이때, 이러한 구조를 갖는 OLED(10)는 제 1 전극(11)을 양극(anode)으로 제 2 전극(15)을 음극(cathode)으로 구성하게 된다.

이러한 구동 박막트랜지스터(DTr)와 발광다이오드(E) 상부에는 얇은 박막필름 형태인 보호필름(12)이 형성되어, OLED(10)는 보호필름(12)을 통해 인캡슐레이션(encapsulation)된다.

그러나 이러한 OLED(10)는 외부광의 세기에 따라 콘트라스트가 크게 감소하는 단점이 있다. 따라서, 외부광에 의한 콘트라스트의 저하를 방지하기 위하여 빛이 출사되는 보호필름(12)의 상부로 외부광 반사 차단용 편광판(20)을 OLED(10)에 부착 형성한다.

즉, OLED(10)는 유기발광층(13)을 통해 발광된 빛의 투과방향에 외부로부터 입사되는 외부광을 차단하기 위한 편광판(20)을 형성함으로써, 콘트라스트를 향상시키게 된다.

편광판(20)은 외부광을 차단하기 위한 원편광판으로, 위상차판과 선편광판으로 구성된다.

한편, 이러한 OLED(10)는 화상을 구현하지 않는 비구동모드일 경우에는 대기화면 상태에 있게 되는데, 대기화면 상태는 노멀리 블랙모드(normally black mode), 노멀리 화이트모드(normally white mode)로, 블랙 또는 화이트 만을 표시하게 된다.

이러한 OLED(10)는 공간적으로 부자연스러운 느낌을 주게 되어, 공간활용성, 인테리어 및 디자인적인 효과를 전혀 갖지 못하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 비구동상태에서 공간활용성, 인테리어 및 디자인적인 효과를 갖는 OLED를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 비구동상태에서 공간활용성, 인테리어 및 디자인적인 효과를 갖는 OLED를 제공하고자, 화소영역의 데드존(dead zone)에 대응하여 이미지패턴을 형성하고, OLED의 상부로 액정층을 포함하여 선택적으로 1/4λ 위상지연값을 갖는 위상차판과, 위상차판 상부에 형성되는 선편광판을 포함하는 편광판을 위치시키는 것을 특징으로 한다.

이때, 위상차판은 상기 발광다이오드로부터 빛이 발광하는 구동모드일때에는 1/4λ 위상지연값을 가지며, 발광다이오드로부터 빛이 발광하지 않는 비구동모드일때에는 0의 위상지연값을 가져, OLED가 화상을 구현하지 않는 비구동모드 일 때, OLED의 대기화면 상태로 외부광에 의한 특정한 패턴이나 이미지가 구현되도록 할 수 있다.

따라서, OLED의 대기화면에 구현되는 이미지패턴에 의한 특정한 패턴이나 이미지에 의해 공간적으로 자연스러운 느낌을 줄 수 있어, 공간활용성, 인테리어 및 디자인적인 효과를 구현할 수 있다.

위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 외부광 차단을 위한 편광판에 외부광을 선택적으로 위상지연 시킬 수 있는 위상차판을 구비하고, 화소영역의 실질적으로 발광하지 않는 데드존 영역에 이미지패턴을 형성함으로써, 이를 통해, OLED가 화상을 구현하지 않는 비구동모드 일 때, OLED의 대기화면 상태로 외부광에 의한 특정한 패턴이나 이미지가 구현되도록 할 수 있다.

따라서, OLED의 대기화면에 구현되는 이미지패턴에 의한 특정한 패턴이나 이미지에 의해 공간적으로 자연스러운 느낌을 줄 수 있어, 공간활용성, 인테리어 및 디자인적인 효과를 구현할 수 있다.

도 1은 일반적인 액티브 매트릭스 타입 OLED의 단면을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 OLED를 개략적으로 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 화소 배치도를 개략적으로 도시한 평면도.
도 4는 도 2의 편광판의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 5a ~ 5b는 본 발명의 실시예에 따른 OLED의 외부광의 진행과정을 도시한 개념도.
도 6a ~ 6c는 본 발명의 실시예에 따른 OLED의 비구동모드일 때의 대기화면을 개략적으로 도시한 사진.

본 발명은 화소영역 별로 구동 박막트랜지스터와 발광다이오드가 형성된 제 1 기판과; 상기 화소영역의 데드존(dead zone)에 대응하여 위치하는 이미지패턴과; 상기 발광다이오드로부터 발광하는 빛의 투과방향에 위치하며, 액정층을 포함하여 선택적으로 1/4λ 위상지연값을 갖는 위상차판과, 상기 위상차판 상부에 형성되는 선편광판을 포함하는 편광판을 포함하며, 상기 위상차판은 상기 발광다이오드로부터 빛이 발광하는 구동모드일때에는 상기 1/4λ 위상지연값을 가지며, 상기 발광다이오드로부터 빛이 발광하지 않는 비구동모드일때에는 0의 위상지연값을 갖는 유기발광소자를 제공한다.

이때, 상기 이미지패턴은 컬러필터물질로 이루어지며, 상기 위상차판은 제 1 및 제 2 필름과, 상기 제 1 및 제 2 필름 상에 각각 형성되는 제 1 및 제 2 투명전극을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 투명전극 사이로 상기 액정층이 개재된다.

그리고, 상기 액정층은 상기 제 1 및 제 2 필름에 대해 수직방향으로 초기 배열되며, 상기 제 1 및 제 2 투명전극으로 수직전계가 인가되면, 상기 액정층은 상기 선편광판의 편광축에 45도로 배열된다.

또한, 상기 위상차판은 제 1 및 제 2 필름과, 상기 제 1 및 제 2 필름 중 선택된 하나에 형성되는 제 1 및 제 2 투명전극을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 필름 사이로 상기 액정층이 개재되며, 상기 액정층은 상기 선편광판의 편광축에 동일한 방향으로 초기 배열된다.

이때, 상기 제 1 및 제 2 투명전극으로 수평전계가 인가되면, 상기 액정층은 상기 선편광판의 편광축에 45도로 배열되며, 상기 이미지패턴은 상기 발광다이오드의 제 2 전극 상부에 위치하며, 상기 비구동모드일 때, 외부광은 상기 이미지패턴을 투과하여 대기화면 상으로 패턴이나 이미지를 구현한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 OLED를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 화소 배치도를 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 OLED(100)는 구동 박막트랜지스터(DTr)와 발광다이오드(E)가 형성된 기판(101)이 보호필름(120)에 의해 인캡슐레이션(encapsulation)된다.

이에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 기판(101) 상의 화소영역(P)에는 반도체층(103)이 형성되는데, 반도체층(103)은 실리콘으로 이루어지며 그 중앙부는 채널을 이루는 액티브영역(103a) 그리고 액티브영역(103a) 양측면으로 고농도의 불순물이 도핑된 소스 및 드레인영역(103b, 103c)으로 구성된다.

이러한 반도체층(103) 상부로는 게이트절연막(105)이 형성되어 있다.

게이트절연막(105) 상부로는 반도체층(103)의 액티브영역(103a)에 대응하여 게이트전극(107)과 도면에 나타내지 않았지만 일방향으로 연장하는 게이트배선이 형성되어 있다.

또한, 게이트전극(107)과 게이트배선(미도시) 상부 전면에 제 1 층간절연막(109a)이 형성되어 있으며, 이때 제 1 층간절연막(109a)과 그 하부의 게이트절연막(105)은 액티브영역(103a) 양측면에 위치한 소스 및 드레인영역(103b, 103c)을 각각 노출시키는 제 1, 2 반도체층 콘택홀(116)을 구비한다.　

다음으로, 제 1, 2 반도체층 콘택홀(116)을 포함하는 제 1 층간절연막(109a) 상부로는 서로 이격하며 제 1, 2 반도체층 콘택홀(116)을 통해 노출된 소스 및 드레인영역(103b, 103c)과 각각 접촉하는 소스 및 드레인 전극(110a, 110b)이 형성되어 있다.

그리고, 소스 및 드레인전극(110a, 110b)과 두 전극(110a, 110b) 사이로 노출된 제 1 층간절연막(109a) 상부로 드레인전극(110b)을 노출시키는 드레인콘택홀(117)을 갖는 제 2 층간절연막(109b)이 형성되어 있다.

이때, 소스 및 드레인 전극(110a, 110b)과 이들 전극(110a, 110b)과 접촉하는 소스 및 드레인영역(103b, 103c)을 포함하는 반도체층(103)과 반도체층(103) 상부에 형성된 게이트절연막(105) 및 게이트전극(107)은 구동 박막트랜지스터(DTr)를 이루게 된다.

한편, 도면에 나타나지 않았지만, 게이트배선(미도시)과 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 데이터배선(미도시)이 형성되어 있으며, 스위칭 박막트랜지스터(미도시)는 구동 박막트랜지스터(DTr)와 동일한 구조로, 구동 박막트랜지스터(DTr)와 연결된다.

그리고, 스위칭 박막트랜지스터(미도시) 및 구동 박막트랜지스터(DTr)는 도면에서는 반도체층(103)이 폴리실리콘 반도체층 또는 산화물반도체층으로 이루어진 탑 게이트(top gate) 타입을 예로써 보이고 있으며, 이의 변형예로써 순수 및 불순물의 비정질실리콘으로 이루어진 보텀 게이트(bottom gate) 타입으로 형성될 수도 있다.

또한, 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인전극(110b)과 연결되며 제 2 층간절연막(109b) 상부로는 실질적으로 화상을 표시하는 영역에는 예를 들어 일함수 값이 비교적 높은 물질로 발광다이오드(E)의 양극(anode)을 이루는 제 1 전극(111)이 형성되어 있다.

이러한 제 1 전극(111)은 각 화소영역(P) 별로 형성되는데, 각 화소영역(P) 별로 형성된 제 1 전극(111) 사이에는 뱅크(bank : 119)가 위치한다.

즉, 제 1 전극(111)은 뱅크(119)를 각 화소영역(P) 별 경계부로 하여 화소영역(P) 별로 분리된 구조로 형성되어 있다.　

그리고 제 1 전극(111)의 상부에 유기발광층(113)이 형성되어 있다.

여기서, 유기발광층(113)은 발광물질로 이루어진 단일층으로 구성될 수도 있으며, 발광 효율을 높이기 위해 정공주입층(hole injection layer), 정공수송층(hole transport layer), 발광층(emitting material layer), 전자수송층(electron transport layer) 및 전자주입층(electron injection layer)의 다중층으로 구성될 수도 있다.

그리고, 유기발광층(113)의 상부로는 전면에 음극(cathode)을 이루는 제 2 전극(115)이 형성되어 있다.

이때, 제 2 전극(115)은 이중층 구조로, 일함수가 낮은 금속 물질을 얇게 증착한 반투명 금속막 상에 투명한 도전성 물질을 두껍게 증착된 이층 구조이다.

따라서, 유기발광층(113)에서 발광된 빛은 제 2 전극(115)을 향해 방출되는 상부 발광방식으로 구동된다.

이러한 OLED(100)는 선택된 신호에 따라 제 1 전극(111)과 제 2 전극(115)으로 소정의 전압이 인가되면, 제 1 전극(111)으로부터 주입된 정공과 제 2 전극(115)으로부터 제공된 전자가 유기발광층(113)으로 수송되어 엑시톤(exciton)을 이루고, 이러한 엑시톤이 여기상태에서 기저상태로 천이 될 때 빛이 발생되어 가시광선의 형태로 방출된다.

이때, 발광된 빛은 투명한 제 2 전극(115)을 통과하여 외부로 나가게 되므로, OLED(100)는 임의의 화상을 구현하게 된다.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 OLED(100)는 화소영역(P)의 가장자리를 따라 형성되는 데드존(dead zone : D)에 대응하여, 제 2 전극(115) 상부로 이미지패턴(300)이 구비되는 것을 특징으로 한다.

즉, 도 3에 도시한 바와 같이 화상 표현의 기본 단위인 복수개의 화소영역(SP)은 매트릭스 형태로 배열되며, 각각의 화소영역(SP)에는 R, G, B 유기박막패턴(113a, 113b, 113c)이 형성되어, R, G, B의 색을 발하게 된다.

R, G, B 세 개의 화소영역(SP)이 하나의 화소(pixel : P)를 이루게 된다.

이때, 서로 다른 색을 발하는 각 유기박막패턴(113a, 113b, 113c)은 형성과정 시 유기박막패턴(113a, 113b, 113c)이 인접 유기박막패턴(113a, 113b, 113c)과 경계가 모호해지도록 형성되는 쉐도잉현상(shadowing effect)을 방지하기 위하여, 서로 일정간격 이격거리를 유지해야 한다.

이때, 본 발명에서는 유기발광층(113)이 각 화소영역(SP) 별로 서로 다른 R, G, B 컬러를 구현함을 일예로 하였으나, 유기발광층(113)은 모두 동일한 백(W)색광을 구현할 수도 있으며, 이때 기판(101) 상에는 적(R), 녹(B), 청(B)색의 컬러필터가 각 화소영역(SP) 별로 더욱 구비될 수 있다.

이때, 서로 다른 색을 발하는 각 화소영역(SP)의 유기박막패턴(113a, 113b, 113c) 사이의 이격거리는 실질적으로 발광부로 사용할 수 없는 영역으로 데드존(dead zone : D)이라 한다.

본 발명의 실시예에 따른 이미지패턴(300)은 이러한 실질적으로 발광하지 않는 각 화소영역(SP)의 데드존(D)에 대응하여 구비되는 것이다.

이미지패턴(300)은 다양한 색의 잉크 또는 컬러필터물질로 이루어질 수 있으며, 각 화소영역(SP) 별로 동일한 색으로 이루어지거나, 또는 서로 다른 색으로 이루어질 수 있다. 이에 대해 추후 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.

그리고, 이러한 구동 박막트랜지스터(DTr)와 발광다이오드(E) 상부에는 얇은 박막필름 형태인 보호필름(120)이 형성되어, OLED(100)는 보호필름(120)을 통해 인캡슐레이션(encapsulation)된다.

여기서, 보호필름(120)은 외부 산소 및 수분이 OLED(100) 내부로 침투하는 것을 방지하기 위하여, 무기보호필름(120a)을 적어도 2장 적층하여 사용하는데, 이때, 2장의 무기보호필름(120a) 사이에는 무기보호필름(120a)의 내충격성을 보완하기 위한 유기보호필름(120b)이 개재되는 것이 바람직하다.

이러한 유기보호필름(120b)과 무기보호필름(120a)이 교대로 반복하여 적층된 구조에서는 유기보호필름(120b)의 측면을 통해서 수분 및 산소가 침투하는 것을 막아주어야 하기 때문에 무기보호필름(120a)이 유기보호필름(120b)을 완전히 감싸는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.

따라서, OLED(100)는 외부로부터 수분 및 산소가 OLED(100) 내부로 침투하는 것을 방지할 수 있다.

이를 통해, 내부로 유입된 산소나 수분으로 인해, 전극층의 산화 및 부식이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 따라서 유기발광층(113)의 발광특성이 저하되고, 유기발광층(113)의 수명이 단축되었던 문제점을 방지할 수 있다.

또한, 전류 누설 및 단락이 발생하는 것을 방지하게 되며, 화소불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이를 통해 휘도나 화상 특성의 불균일이 발생되었던 문제점을 방지하게 된다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 OLED(100)는 보호필름(120)의 상부로 외부광에 의한 콘트라스트의 저하를 방지하기 위하여 편광판(200)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

즉, OLED(100)는 화상을 구현하는 구동모드일 때 유기발광층(113)을 통해 발광된 빛의 투과방향에 외부로부터 입사되는 외부광을 차단하는 편광판(200)을 형성함으로써, 콘트라스트를 향상시키게 된다.

편광판(200)은 외부광을 차단하기 위한 원편광판으로, 보호필름(120)의 외면에 부착된 위상차판(210, 도 4 참조)과 선편광판(220, 도 4 참조)으로 구성된다.

이때, 선편광판(220, 도 4 참조)과 위상차판(210, 도 4 참조)의 적층 순서는 외부광의 입사방향에 가깝도록 선편광판(220, 도 4 참조)을 배치시키고 그 안쪽으로 위상차판(210, 도 4 참조)을 배치시키는 구조가 바람직하다.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 위상차판(210, 도 4 참조)은 구동시 1/4λ 위상지연값을 가지며, 구동하지 않을 때에는 위상지연값을 갖지 않는, 즉 0의 위상지연값을 갖는 액정패널로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이를 통해, 본 발명의 실시예에 따른 OLED(100)는 편광판(200)의 위상차판(210, 도 4 참조)을 통해 선택적으로 외부광을 위상지연 되도록 할 수 있다.

따라서, OLED(100)에서 화상을 구현하는 구동모드에서는 외부광의 반사를 최소화하여 콘트라스트의 저하를 방지할 수 있으며, 또한 OLED(100)에서 화상을 구현하지 않는 비구동모드에서는 외부광을 이용하여 각 화소영역(SP)의 데드존(D)에 형성되는 이미지패턴(300)을 통해 대기화면 상태에 특정한 패턴이나 이미지를 구현하게 된다.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 OLED(100)는 OLED(100)의 대기화면에 구현되는 이미지패턴(300)에 의한 특정한 패턴이나 이미지에 의해 공간적으로 자연스러운 느낌을 줄 수 있어, 공간활용성, 인테리어 및 디자인적인 효과를 구현할 수 있다.

도 4는 도 2의 편광판의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 편광판(200)은 크게 선편광판(220)과 위상차판(210)으로 이루어지는데, 위상차판(210)은 구동시 1/4λ 위상지연값을 가지며, 구동하지 않을 때에는 0의 위상지연값을 갖는 액정패널로 이루어진다.

여기서, 선편광판(220)은 빛의 편광특성을 변화시키는 편광층(221)과, 편광층(221)의 양측면에 형성되어 편광층(221)을 보호 및 지지하는 제 1 및 제 2 TAC 필름(223a, 223b)으로 구성된다.

그리고, 제 2 TAC 필름(223b)의 일측에 표면처리층(미도시)을 더욱 포함할 수 있는데, 표면처리층(미도시)은 실리카 비드(silica bead : 미도시)가 포함된 눈부심방지(anti-glare)층 이거나, 편광판(200) 표면의 손상 방지를 위한 하드 코팅(hard coating)층 일 수 있다.

제 1 및 제 2 TAC 필름(223a, 223b)은 트리아세틸셀룰로오스(tri-acetatecellulose)로 이루어져, 편광층(221)의 연신상태를 유지시키는 역할을 한다.

그리고, 선편광판(220)의 하부로는 위상차판(210)이 위치하는데, 여기서, 위상차판(210)은 투명한 제 1 및 제 2 필름(211a, 211b)이 합착되고, 그 사이로 액정층(215)이 개재된 구조를 갖는다.

제 1 필름(211a)과 제 2 필름(211b)의 내측으로는 액정층(215)을 구동하기 위한 제 1 투명전극(213a)과, 제 2 투명전극(213b)이 각각 형성되어 있다. 제 1 및 제 2 투명전극(213a, 213b)은 투명 도전성 물질인 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)로 이루어질 수 있다.

이러한 위상차판(210)은 빛이 액정층(215)을 통과하면서 액정의 광학적 이방성으로 인해 위상차가 발생하게 한다.

즉, 초기 상태에서 액정층(215)은 제 1 및 제 2 필름(211a, 211b)들에 대해 수직방향으로 배열된 상태를 유지한다. 그리고 제 1 투명전극(213a)과 제 2 투명전극(213b)으로 수직전계가 인가되면 액정층(215)은 전계방향에 따라 제 1 및 제 2 필름(211a, 211b)들에 대해 수평한 방향으로 배열 상태가 변화하게 되는데, 이때 액정층(215)은 선편광판(220)의 편광축에 45도로 배열된다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 위상차판(210)은 액정층(215)이 액정층(215)을 통과한 빛이 1/4λ 위상지연값을 갖게 된다.

이와 같이 수직 전계에 의해 작동하는 액정층(215)은 VA(Vertical Alignment) 모드, ECB(Electrically Controlled Birefringence) 모드 혹은 OCB(Optically Compensated Bend) 모드인 액정이 바람직하다.

이를 통해, 본 발명의 OLED(도 2의 100)는 선택적으로 외부광을 위상지연 되도록 할 수 있다.

따라서, OLED(도 2의 100)에서 화상을 구현하는 구동모드에서는 외부광의 반사를 최소화하여 콘트라스트의 저하를 방지할 수 있으며, 또한 OLED(도 2의 100)에서 화상을 구현하지 않는 비구동모드에서는 외부광을 이용하여 각 화소영역(도 2의 SP)의 데드존(도 3의 D)에 형성되는 이미지패턴(도 3의 300)을 통해 대기화면 상태에 특정한 패턴이나 이미지를 구현하게 된다.

그리고 편광판(200)의 하부에는 편광판(200)을 OLED(도 2의 100)에 부착하기 위한 접착층(230)이 구비되며, 접착층(230)의 하부로는 별도의 보호층(미도시)이 포함될 수 있다.

보호층(미도시)은 편광판(200) 부착공정에서 탈착되어 접착층(230)을 노출시키며, 운반 및 이송 등의 과정에서 접착층(230)이 오염되지 않도록 보호하는 역할을 한다.

여기서, 본 발명의 편광판(200)은 선편광판(220)의 제 1 TAC 필름(223a)을 삭제하고, 위상차판(210)의 제 2 필름(221b)이 제 1 TAC 필름(223a)의 역할을 함께 하도록 형성하는 것도 가능하다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 OLED(도 2의 100)는 외부광 반사 차단용 편광판(200)의 위상차판(210)이 액정층(215)을 포함하도록 형성하여, 선택적으로 외부광을 위상지연 되도록 할 수 있어, OLED(도 2의 100)에서 화상을 구현하는 구동모드에서는 외부광의 반사를 최소화하여 콘트라스트의 저하를 방지할 수 있으며, 또한 OLED(도 2의 100)에서 화상을 구현하지 않는 비구동모드에서는 외부광을 이용하여 각 화소영역(도 3의 SP)의 데드존(도 3의 D)에 형성되는 이미지패턴(도 3의 300)을 통해 대기화면 상태에 특정한 패턴이나 이미지를 구현하게 된다.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 OLED(도 2의 100)는 OLED(도 2의 100)의 대기화면에 구현되는 이미지패턴(도 3의 300)에 의한 특정한 패턴이나 이미지에 의해 공간적으로 자연스러운 느낌을 줄 수 있어, 공간활용성, 인테리어 및 디자인적인 효과를 구현할 수 있다.

여기서, 도 5a ~ 5b를 참조하여 외부광을 선택적으로 위상지연시키는 원리에 대해 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.

도 5a ~ 5b는 본 발명의 실시예에 따른 OLED의 외부광의 진행과정을 도시한 개념도이다.

도 5a에 도시한 바와 같이, OLED(도 2의 100)로부터 화상이 구현되는 구동모드 일 때, 외부로부터 비편광상태의 제 1 광(A)이 입사되는데, 비편광상태의 제 1 광(A)은 편광판(200)의 선편광판(220)을 투과하는 과정에서 선편광판(220)의 편광축과 동일한 편광성분의 제 1 선형편광상태를 갖는 제 2 광(B)으로 변조된다.

그리고, 제 2 광(B)은 선편광판(220)의 하부에 위치하는 위상차판(210)을 통과하게 되는데, 이때 위상차판(210)의 제 1 및 제 2 투명전극(도 4의 213a, 213b)으로 수직전계가 인가되어, 액정층(도 4의 215)은 전계방향에 따라 제 1 및 제 2 필름(도 4의 211a, 211b)들에 대해 선편광판(220)의 편광축에 45도로 배열 상태가 변화하게 된다.

따라서, 제 1 선형편광상태를 갖는 제 2 광(B)은 위상차판(210)을 통과하는 과정에서, 1/4λ 위상지연되어 제 1 선형편광상태에 대응되는 제 1 원편광상태를 갖는 제3 광(C)으로 변조된다.

제 1 원편광상태는 좌원편광상태일 수 있다.

제 1 원편광상태의 제 3 광(C)은 기판(101) 상에 형성된 발광다이오드(E)의 제 1 전극(도 2의 111)에 의해 반사되는데, 이때, 이러한 표면 반사에 의하여 제 1 원편광상태와 상이한 제 2 원편광상태를 갖는 제 4 광(D)으로 변조되게 된다.

제 2 원편광상태는 우원편광상태일 수 있다.

제 4 광(D)은 위상차판(210)을 다시 통과하면서 제 2 원편광상태에 대응되는 제 2 선편광상태를 갖는 제 5 광(E)으로 변조하게 되며, 제 2 선편광상태는 선편광판(220)의 편광축과 수직인 편광성분을 갖게 된다.

따라서, 제 2 선편광상태의 제 5 광(E)은 선편광판(220)을 투과하지 못하고 선편광판(220)에 흡수 및 차단되어, 선편광판(220)의 외부로 출사되지 않게 된다.

따라서, 외부광 반사가 최소화되고, 콘트라스트가 더욱 향상되게 된다.

그리고, 도 5b를 참조하면, OLED(도 2의 100)로부터 화상이 구현되지 않는 비구동모드 일 때, 외부로부터 비편광상태의 제 1 광(A)이 입사되면, 비편광상태의 제 1 광(A)은 편광판(200)의 선편광판(220)을 투과하는 과정에서 선편광판(220)의 편광축과 동일한 편광성분의 제 1 선형편광상태를 갖는 제 2 광(B)으로 변조된다.

그리고, 제 2 광(B)은 선편광판(220)의 하부에 위치하는 위상차판(210)을 통과하게 되는데, 이때 위상차판(210)으로는 전계가 인가되지 않아, 액정층(도 4의 215)은 초기 배열 상태인 제 1 및 제 2 필름(도 4의 211a, 211b)들에 대해 수직방향으로 배열된 상태를 유지하고 있다.

따라서, 제 1 선형편광상태를 갖는 제 2 광(B)은 그대로 위상차판(210)을 통과하게 되고, 기판(101) 상의 발광다이오드(E)의 제 1 전극(도 2의 111)에 의해 반사된다.

이때, 제 1 선형편광상태를 갖는 제 2 광(B)은 그대로 제 1 선형편광상태를 유지하면서 표면 반사되고, 제 1 선형편광상태를 갖는 제 2 광(B)은 그대로 위상차판(210)을 다시 통과하게 된다.

위상차판(210)을 통과한 제 1 선형편광상태를 갖는 제 2 광(B)은 선편광판(220)의 편광축과 동일한 편광성분을 가지므로, 선편광판(220) 또한 그대로 통과하면서, OLED(도 2의 100)의 외부로 빛을 발하게 된다.

이때, 발광다이오드(E)의 제 1 전극(도 2의 111)에 의해 반사되는 제 1 선형편광상태를 갖는 제 2 광(B)은 발광다이오드(E)의 제 2 전극(도 2의 115) 상에 형성된 이미지패턴(300)을 통과하는 과정에서, 이미지패턴(300)에 의한 컬러를 구현하게 된다.

따라서, OLED(도 2의 100) 외부로 이미지패턴(300)에 의한 특정한 패턴 또는 이미지가 구현되게 된다.

즉, OLED(도 2의 100)는 화상을 구현하지 않는 비구동모드일 경우에는 블랙 또는 화이트만이 표시되는 대기화면 상태에 있게 되는데, 본 발명의 실시예에 따른 OLED(도 2의 100)는 비구동모드일 때 외부광을 이용한 이미지패턴(300)에 의한 특정한 패턴 또는 이미지가 OLED(도 2의 100)의 대기화면 상태에 구현되도록 하는 것이다.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 OLED(도 2의 100)는 OLED(도 2의 100)의 대기화면에 구현되는 이미지패턴에 의한 특정한 패턴이나 이미지에 의해 공간적으로 자연스러운 느낌을 줄 수 있어, 공간활용성, 인테리어 및 디자인적인 효과를 구현할 수 있다.

도 6a ~ 6c는 본 발명의 실시예에 따른 OLED의 비구동모드일 때의 대기화면을 개략적으로 도시한 사진이다.

도6a에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 OLED(도 2의 100)는 화상이 구현되지 않는 비구동모드일 때, OLED(도 2의 100)의 대기화면 상으로 OLED(도 2의 100) 내부로 입사되는 외부광이 이미지패턴(도 5b의 300)을 통과하는 과정에서 구현되는 컬러를 갖도록 구현할 수 있다.

또한, 각 화소영역(도 3의 SP) 별로 이미지패턴(도 5b의 300)을 형성하거나 형성하지 않음으로써, 도 6b와 도 6c에 도시한 바와 같이, 다양한 패턴이나 이미지가 구현되도록 할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 OLED(도 2의 100)는 외부광 차단을 위한 편광판(도 5b의 200)에 외부광을 선택적으로 위상지연 시킬 수 있는 위상차판(도 5b의 210)을 구비하고, 화소영역(도 3의 SP)의 실질적으로 발광하지 않는 데드존(도 3의 D) 영역에 이미지패턴(도 5b의 300)을 형성함으로써, OLED(도 2의 100)가 화상을 구현하지 않는 비구동모드 일 때, OLED(도 2의 100)의 대기화면 상태로 외부광에 의한 특정한 패턴이나 이미지가 구현되도록 할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 OLED(도 2의 100)는 OLED(도 2의 100)의 대기화면에 구현되는 이미지패턴에 의한 특정한 패턴이나 이미지에 의해 공간적으로 자연스러운 느낌을 줄 수 있어, 공간활용성, 인테리어 및 디자인적인 효과를 구현할 수 있다.

한편, 지금까지의 설명 및 도면상으로 본 발명의 실시예에 따른 편광판(도 5b의 200)의 위상차판(도 5b의 210)의 액정층(도 4의 215)의 구성을 수직전계 모드일 경우만을 설명 및 도시하였으나, 위상차판(도 5b의 210)은 하나의 필름(도 4의 211a, 211b) 상에 제 1 및 제 2 투명전극(도 4의 213a, 213b)이 모두 형성되는 수평전계 모드로도 구현될 수 있으며, 이때 액정층(도 4의 215)은 선편광판(도 5b의 220)의 편광축과 동일한 방향으로 초기 배열시킨 후, 수평전계가 인가되면 액정층(도 4의 215)이 선편광판(도 5b의 220)의 편광축에 45도로 배열되도록 하여, 액정층(도 4의 215)을 통과한 빛이 1/4λ 위상지연값을 갖도록 형성할 수 있다.

본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

101 : 기판
200 : 편광판(210 : 위상차판, 220 : 선편광판)
300 : 이미지패턴

Claims (10)

1. 화소영역 별로 구동 박막트랜지스터와 발광다이오드가 형성된 제 1 기판과;
   상기 화소영역의 데드존(dead zone)에 대응하여 위치하는 이미지패턴과;
   상기 발광다이오드로부터 발광하는 빛의 투과방향에 위치하며, 액정층을 포함하여, 상기 발광다이오드로부터 빛이 발광하는 구동모드일때에는 1/4λ 위상지연값을 가지고, 상기 발광다이오드로부터 빛이 발광하지 않는 비구동모드일때에는 0의 위상지연값을 갖는 위상차판과;
   상기 위상차판 상부에 위치하며 선편광판을 포함하는 편광판
   을 포함하는 유기발광표시패널.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 이미지패턴은 잉크 또는 컬러필터물질로 이루어지는 유기발광표시패널.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 위상차판은 제 1 및 제 2 필름과, 상기 제 1 및 제 2 필름 상에 각각 형성되는 제 1 및 제 2 투명전극을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 투명전극 사이로 상기 액정층이 개재되는 유기발광표시패널.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 액정층은 상기 제 1 및 제 2 필름에 대해 수직방향으로 초기 배열되는 유기발광표시패널.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제 1 및 제 2 투명전극으로 수직전계가 인가되면, 상기 액정층은 상기 선편광판의 편광축에 45도로 배열되는 유기발광표시패널.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 위상차판은 제 1 및 제 2 필름과, 상기 제 1 및 제 2 필름 중 어느 하나에 형성되는 제 1 및 제 2 투명전극을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 필름 사이로 상기 액정층이 개재되는 유기발광표시패널.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 액정층은 상기 선편광판의 편광축에 동일한 방향으로 초기 배열되는 유기발광표시패널.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 제 1 및 제 2 투명전극으로 수평전계가 인가되면, 상기 액정층은 상기 선편광판의 편광축에 45도로 배열되는 유기발광표시패널.
   
9. 제 2 항에 있어서,
   상기 이미지패턴은 상기 발광다이오드의 제 2 전극 상부에 위치하는 유기발광표시패널.
   
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 비구동모드일 때, 외부광은 상기 이미지패턴을 투과하여 대기화면 상으로 패턴이나 이미지를 구현하는 유기발광표시패널.

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