KR20190036648A - 복합 필름 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20190036648A
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Abstract

복합 필름 및 이를 포함하는 디스플레이 장치가 개시된다. 상기 복합 필름은, 색상 변환 필터 필름과 편광필름을 포함한다.
상기 색상 변환 필터 필름은, 기재필름, 색변환층 및 색필터층을 포함한다.
상기 색필터층은, 상기 기재필름과 상기 색변환층의 사이에 배치된다.
상기 색변환층은, 상기 색필터층과 상기 편광필름의 사이에 배치된다.

Description

복합 필름 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 {LAMINATED OPTICAL FILM AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
발명은 복합 필름 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 데이터를 시각적으로 표시하는 장치이다. 정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 디스플레이 장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD: liquid crystal display)와, 유기발광다이오드 표시장치(OLED: organic light emitting diode display device)가 디스플레이 장치(display device)로 주로 활용되고 있다.
색필터(color filter)는 광원에서 나오는 빛에서, 예를 들어, 적색 파장대의 빛, 녹색 파장대의 빛, 청색 파장대의 빛을 투과시키고 그 이외의 다른 파장의 빛을 흡수하여 디스플레이 장치가 적색, 녹색, 청색을 구현할 수 있도록 하는 광학부품이다.
색필터는 일반적으로 액정표시장치에 널리 사용되고 있지만, 백색 유기발광다이오드 표시장치의 색재현에 사용되기도 한다. 색필터는 표현하고자 하는 소정 색상의 파장대의 빛을 제외한 다른 파장대의 빛을 흡수하므로, 광 투과율 내지 광 효율이 저하될 수 있다.
발명은 플렉서블 디바이스에 사용할 수 있는 유연 복합 필름을 제공하고자 한다.
발명은 디스플레이 장치의 시야각 화질을 개선할 수 있는 복합 필름을 제공하고자 한다.
발명은 플렉서블 디스플레이 장치에 사용 가능하며, 플렉서블 디스플레이의 시야각 화질을 개선할 수 있는 복합 필름을 제공하고자 한다.
발명은 광효율이 개선된 복합 필름을 제공하고자 한다.
발명은 시야각 화질이 개선된 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.
발명은 구동 전압이 저감된 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.
발명은 시야각 화질이 개선되고 구동 전압이 저감된 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.
발명은 광효율이 개선된 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.
발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시예에 따른 복합 필름은, 색상 변환 필터 필름과 편광필름을 포함한다.
상기 색상 변환 필터 필름은, 기재필름, 색변환층 및 색필터층을 포함한다. 상기 색변환층은, 단파장대의 빛을 흡수하여 장파장대의 빛을 발광한다. 상기 색필터층은, 특정 파장대의 빛 만을 투과시키고, 나머지 파장대의 빛을 흡수한다.
상기 색필터층은, 상기 기재필름과 상기 색변환층의 사이에 배치된다.
상기 색변환층은, 상기 색필터층과 상기 편광필름의 사이에 배치된다.
상기 편광필름은, 편광축과 동일한 방향으로 진동하는 빛만 투과시키고, 그 외의 빛은 흡수 또는 반사하여 특정 방향의 편광을 만든다. 상기 편광필름은, 상기 색상 변환 필터 필름 상에 합지 내지 접합된다. 예를 들어, 상기 편광필름은, 상기 색변환층 상에 합지 내지 접합될 수 있다.
상기 복합 필름에서, 상기 편광필름은, 광흡수형 편광필름 및/또는 광반사형 편광필름일 수 있다.
상기 광반사형 편광필름은, 편광축과 동일한 방향으로 진동하는 빛만 투과시키고, 그 외의 빛은 반사하여 특정 방향의 편광을 만든다. 상기 광흡수형 편광필름은, 편광축과 동일한 방향으로 진동하는 빛만 투과시키고, 그 외의 빛은 흡수하여 특정 방향의 편광을 만든다.
상기 편광필름이 상기 광흡수형 편광필름과 상기 광반사형 편광필름을 모두 포함하여 구성된 때, 상기 광반사형 편광필름은, 상기 색변환층과 상기 광흡수형 편광필름의 사이에 배치된다. 이 때, 상기 색필터층은, 상기 기재필름과 상기 색변환층의 사이에 배치된다.
상기 복합 필름에서, 상기 기재필름은, 저반사 필름일 수 있다. 상기 저반사 필름은, 평균 반사율이 낮아 외광 반사로 인한 눈부심을 최소화하는 것으로, 예를 들어, 상기 평균 반사율은 3% 미만, 2% 미만, 1% 미만, 또는 0.5% 미만 일 수 있다.
상기 복합 필름에서, 상기 편광필름이 상기 광반사형 편광필름을 포함하는 경우, 상기 기재필름의 평균 반사율은, 상기 광반사형 편광필름의 평균 반사율에 비해 낮다.
예를 들어, 상기 복합 필름에서, 상기 색필터층은, 서로 상이한 색상을 출사하는, 제1 색필터부, 제2 색필터부 및 제3 색필터부를 포함할 수 있고, 상기 색변환층은, 상기 제1 색필터부 상에 배치된 제1 색변환부 및 상기 제2 색필터부 상에 배치된 제2 색변환부를 포함할 수 있다.
또한 예를 들어, 상기 복합 필름에서, 상기 색필터층은, 서로 상이한 색상을 출사하는, 제1 색필터부, 제2 색필터부 및 제3 색필터부를 포함할 수 있고, 상기 색변환층은, 상기 제1 색필터부 상에 배치된 제1 색변환부 및 상기 제2 색필터부 상에 배치된 제2 색변환부로 구성될 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 복합 필름과 상기 복합필름으로 빛을 출사하는 광원을 포함한다.
상기 복합 필름은, 색상 변환 필터 필름과 편광필름을 포함한다.
상기 색상 변환 필터 필름은, 기재필름, 색변환층 및 색필터층을 포함한다.
상기 색필터층은, 상기 기재필름과 상기 색변환층의 사이에 배치된다.
상기 색변환층은, 상기 색필터층과 상기 편광필름의 사이에 배치된다.
상기 기재필름은, 상기 광원으로부터 먼 곳에 배치된다. 상기 편광필름은, 상기 기재필름에 비해 상기 광원에 가깝게 배치된다.
상기 편광필름은, 상기 색상 변환 필터 필름 상에 합지 내지 접합된다. 예를 들어, 상기 편광필름은, 상기 색변환층 상에 합지 내지 접합될 수 있다.
상기 디스플레이 장치에서, 상기 편광필름은, 광흡수형 편광필름 및/또는 광반사형 편광필름일 수 있다.
상기 편광필름이 상기 광흡수형 편광필름과 상기 광반사형 편광필름을 모두 포함하여 구성된 때, 상기 광반사형 편광필름은, 상기 색변환층과 상기 광흡수형 편광필름의 사이에 배치된다. 이 때, 상기 색필터층은, 상기 기재필름과 상기 색변환층의 사이에 배치된다.
상기 디스플레이 장치에서, 상기 기재필름은, 저반사 필름일 수 있다. 상기 저반사 필름은, 평균 반사율이 낮아 외광 반사로 인한 눈부심을 최소화하는 것으로, 예를 들어, 상기 평균 반사율은 3% 미만, 2% 미만, 1% 미만, 또는 0.5% 미만 일 수 있다.
상기 디스플레이 장치에서, 상기 편광필름이 상기 광반사형 편광필름을 포함하는 경우, 상기 기재필름의 평균 반사율은, 상기 광반사형 편광필름의 평균 반사율에 비해 낮다.
상기 디스플레이 장치에서, 상기 색필터층은, 서로 상이한 색상을 출사하는, 제1 색필터부, 제2 색필터부 및 제3 색필터부를 포함할 수 있고, 상기 색변환층은, 상기 제1 색필터부 상에 배치된 제1 색변환부 및 상기 제2 색필터부 상에 배치된 제2 색변환부를 포함할 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 디스플레이 장치에서, 상기 색필터층은, 서로 상이한 색상을 출사하는, 제1 색필터부, 제2 색필터부 및 제3 색필터부를 포함할 수 있고, 상기 색변환층은, 상기 제1 색필터부 상에 배치된 제1 색변환부 및 상기 제2 색필터부 상에 배치된 제2 색변환부로 구성될 수 있다.
한편, 상기 디스플레이 장치는, 유기발광다이오드 디스플레이 장치, 또는 액정표시장치일 수 있다.
상기 디스플레이 장치가, 예를 들어, 액정표시장치인 때, 상기 디스플레이 장치는, 액정층을 더 포함한다. 상기 액정층은, 상기 복합 필름과 상기 광원의 사이에 배치된다. 이 때, 상기 편광필름은, 상기 색상 변환 필터 필름과 상기 액정층의 사이에 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 편광필름이 상기 광흡수형 편광필름과 상기 광반사형 편광필름을 모두 포함하여 구성되면, 상기 광반사형 편광필름은, 상기 색변환층과 상기 광흡수형 편광필름의 사이에 배치되며, 상기 광흡수형 편광필름은, 상기 광반사형 편광필름과 상기 액정층의 사이에 배치된다. 된다.
액정층은, 액정 분자를 포함한다. 상기 액정 분자는, 음의 유전율 이방성을 가진 액정 분자 및/또는 양의 유전율 이방성을 가진 액정 분자일 수 있다.
상기 액정층은, 예를 들어, 액정 캡슐을 포함할 수 있다. 상기 액정 캡슐은, 액정 분자가 캡슐 내부에 채워져 있다.
상기 광원은, 상기 액정층을 경유하여, 상기 복합 필름으로 청색광을 출사할 수 있다. 이 경우, 상기 색필터 필름은, 적색 필터부, 녹색 필터부, 및 청색 필터부를 포함할 수 있으며, 상기 색변환 필름은, 상기 적색 필터부와 중첩되게 배치된 적색 변환부와 상기 녹색 필터부와 중첩되게 배치된 녹색 변환부로 구성될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
발명은 플렉서블 디바이스에 사용할 수 있는 유연 복합 필름을 제공할 수 있다.
발명은 디스플레이 장치의 시야각 화질을 개선할 수 있는 복합 필름을 제공할 수 있다.
발명은 플렉서블 디스플레이 장치에 사용 가능하며, 플렉서블 디스플레이의 시야각 화질을 개선할 수 있는 복합 필름을 제공할 수 있다.
발명은 광효율이 개선된 복합 필름을 제공할 수 있다.
발명은 시야각 화질이 개선된 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
발명은 구동 전압이 저감된 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
발명은 시야각 화질이 개선되고 구동 전압이 저감된 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
발명은 광효율이 개선된 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 복합 필름을 포함하는 디스플레이 장치의 모식적인 분해도이다.
도 2는 도 1의 A 영역의 모식적인 확대도이다.
도 3 및 도 4는 도 1의 디스플레이 장치에 사용된 복합 필름의 제조공정을 모식적으로 도시한다.
도 5는 도 3 의 복합 필름을 활용하여 도 1의 디스플레이 장치를 제조하는 공정을 모식적으로 도시한다.
발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시형태들과 실험예들을 참조하면 명확해질 것이다. 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다.
또한, 발명은 이하에서 개시되는 내용에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하에서 개시되는 내용은 발명의 개시가 완전하도록 하며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이고, 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략할 수 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함하는(including)", "가진(having)" 이라고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B 를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위 뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다.
이하, 도면을 참고하여, 발명에 대해 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 복합 필름(COM)을 포함하는 디스플레이 장치(100)의 모식적인 분해도이다. 도 2는 도 1의 A 영역의 모식적인 확대도이다.
디스플레이 장치(100)는, 유기발광다이오드 디스플레이 장치(100) 또는 액정표시장치일 수 있다. 디스플레이 장치(100)는, 복합 필름(COM)과 복합필름으로 빛을 출사하는 광원(BLU)을 포함한다.
복합 필름(COM)은, 색상 변환 필터 필름과 편광필름을 포함한다.
색상 변환 필터 필름은, 기재필름(AG), 색변환층(CC) 및 색필터층(CF)을 포함한다.
기재필름(AG)은, 색필터층(CF)과 색변환층(CC)이 차례대로 적층되는 색상 변환 필터 필름의 기저소자이며, 가시광선을 투과시킬 수 있는 투광성 소자로, 유연 소자이다. 그 재질은 용도 또는 공정에 따라 적절히 선택될 수 있다. 기재필름(AG)은, 예를 들어, 투명 플라스틱 필름일 수 있으며, 평판 디스플레이, 곡면 디스플레이, 플렉서블 디스플레이 등의 용도에 따라 적절히 선택될 수 있다.
투명 플라스틱 필름을 구성하는 고분자의 예로는, 폴리이미드(polyimide: PI), 폴리카보네이트(polycarbonate: PC), 폴리아크릴레이트(polyacrylate: PA), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethylene terepthalate: PET), 폴리에테르술폰(polyethersulphone: PES), 폴리아릴레이트(polyarylate: PAR), 폴리에테르이미드(polyetherimide: PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene napthalate: PEN), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리알릴레이트(polyallylate), 폴리이미드, 셀룰로오스 트리 아세테이트(cellulose triacetate: CAT or TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP) 등을 들 수 있으나, 이들만으로 제한되지 않는다.
기재필름(AG)은, 저반사 필름일 수 있다. 저반사 필름은, 평균 반사율이 낮아 외광 반사로 인한 눈부심을 최소화할 수 있는 것으로, 예를 들어, 평균 반사율은 3% 미만, 2% 미만, 1% 미만, 또는 0.5% 미만 일 수 있다.
기재필름(AG)은, 편광필름에 비해, 광원(BLU)으로부터 먼 곳에 배치된다.
색필터층(CF)은, 입사광 중 특정 파장대의 빛 만을 투과시키고, 나머지 파장대의 빛을 흡수하는 역할을 할 수 있다. 색필터층(CF)은, 기재필름(AG)과 색변환층(CC)의 사이에 배치된다.
예를 들어, 색필터층(CF)은, 제1 색필터부(CF1), 제2 색필터부(CF2) 및 제3 색필터부(CF3)를 포함할 수 있다. 제1 색필터부(CF1)는 제2 색필터부(CF2)와 상이한 색상을 출사할 수 있으며, 제3 색필터부(CF3)는 제1 및 제2 색필터부(CF2)와 상이한 색상을 출사할 수 있다.
예를 들어, 제1 색필터부(CF1)는 제2 색필터부(CF2)에 비해 장파장 대의 빛을 출사할 수 있고, 제2 색필터부(CF2)는 제3 색필터부(CF3)에 비해 장파장 대의 빛을 출사할 수 있다. 예를 들어, 제1 색필터부(CF1)는 적색 필터부일 수 있고, 제2 색필터부(CF2)는 녹색 필터부일 수 있으며, 제3 색필터부(CF3)는 청색 필터부일 수 있다.
적색 필터부는 적색 파장대의 빛 만을 투과시키며, 예를 들어, 녹색 파장대와 청색 파장대의 빛을 흡수한다. 적색 필터부에는, 적색 안료가 포함된다. 적색 안료는, 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, C.I. 피그먼트 레드 177, C.I. 피그먼트 레드 254, C.I. 피그먼트 레드 7, C.I. 피그먼트 레드 9, C.I. 피그먼트 레드 14, C.I. 피그먼트 레드 41, C.I. 피그먼트 레드 81, C.I. 피그먼트 레드 97, C.I. 피그먼트 레드 122, C.I. 피그먼트 레드 123, C.I. 피그먼트 레드 146, C.I. 피그먼트 레드 149, C.I. 피그먼트 레드 155, C.I. 피그먼트 레드 166, C.I. 피그먼트 레드 168, C.I. 피그먼트 레드 169, C.I. 피그먼트 레드 176, C.I. 피그먼트 레드 178, C.I. 피그먼트 레드 180, C.I. 피그먼트 레드 184, C.I. 피그먼트 레드 185, C.I. 피그먼트 레드 187, C.I. 피그먼트 레드 192, C.I. 피그먼트 레드 200, C.I. 피그먼트 레드 220, C.I. 피그먼트 레드 223, C.I. 피그먼트 레드 224, C.I. 피그먼트 레드 226, C.I. 피그먼트 레드 227, C.I. 피그먼트 레드 228, C.I. 피그먼트 레드 240, C.I. 피그먼트 레드 242, C.I. 피그먼트 레드 246, C.I. 피그먼트 레드 255, C.I. 피그먼트 레드 264, C.I. 피그먼트 레드 270, C.I. 피그먼트 레드 272, C.I. 피그먼트 레드 273, C.I. 피그먼트 레드 276 또는 C.I. 피그먼트 레드 277 등일 수 있다.
녹색 필터부는 녹색 파장대의 빛 만을 투과시키며, 예를 들어, 적색 파장대와 청색 파장대의 빛을 흡수한다. 녹색 필터부에는, 녹색 안료가 포함된다. 녹색 안료는, 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, C.I. 피그먼트 그린 7 또는 C.I. 피그먼트 그린 PG36 등의 프탈로시아닌계 화합물일 수 있다.
청색 필터부는 청색 파장대의 빛 만을 투과시키며, 예를 들어, 적색 파장대와 녹색 파장대의 빛을 흡수한다. 청색 필터부에는, 청색 안료가 포함된다. 청색 안료는, 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, C.I. 피그먼트 블루 15, C.I. 피그먼트 블루 15:1, C.I. 피그먼트 블루 15:2, C.I. 피그먼트 블루 15:3, C.I. 피그먼트 블루 15:4, C.I. 피그먼트 블루 15:6, C.I. 피그먼트 블루 16, C.I. 피그먼트 블루 22, C.I. 피그먼트 블루 60, 또는 C.I. 피그먼트 블루 64 등일 수 있다.
색변환층(CC)은, 단파장대의 빛을 흡수하여 장파장대의 빛을 발광할 수 있다. 색변환층(CC)의 입사광 중 소정 색상의 파장대의 빛의 색특성을 향상시켜, 디스플레이 장치(100)의 고색재현 구현에 도움을 줄 수 있다. 또한, 색변환층(CC)은, 입사된 광을 받아 전 방향으로 빛을 발광하므로, 디스플레이 장치(100)의 시야각 특성을 향상시킬 수 있다.
색변환층(CC)은, 색필터층(CF)과 편광필름의 사이에 배치된다.
색변환층(CC)은, 제1 색필터부(CF1) 상에 배치된 제1 색변환부(CC1) 및 제2 색필터부(CF2) 상에 배치된 제2 색변환부(CC2)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 색필터층(CF)이 제1 색필터부(CF1)와 제2 색필터부(CF2) 및 제3 색필터부(CF3)를 포함하는 경우, 제1 색변환부(CC1)는 제1 색필터부(CF1) 상에 배치되며, 제2 색변환부(CC2)는 제2 색필터부(CF2) 상에 배치되고, 소정의 색변환부가 제3 색필터부(CF3) 상에 배치될 수 있다.
또한, 경우에 따라서는, 제1 색필터부(CF1) 상에 배치된 제1 색변환부(CC1)와 제2 색필터부(CF2) 상에 배치된 제2 색변환부(CC2)로 구성될 수 있다. 이것은, 예를 들어, 색필터층(CF)이 제1 색필터부(CF1)와 제2 색필터부(CF2) 및 제3 색필터부(CF3)를 포함하는 경우, 제1 색변환부(CC1)는 제1 색필터부(CF1) 상에 배치되며, 제2 색변환부(CC2)는 제2 색필터부(CF2) 상에 배치되고, 소정의 색변환부가 제3 색필터부(CF3) 상에 배치되지 않는 것을 의미한다.
예를 들어, 제1 색필터부(CF1)가 적색 필터부인 때, 제1 색변환부(CC1)는 녹색 파장대의 빛을 흡수하여, 적색 파장대의 빛을 발광하는 적색 변환부일 수 있다. 적색 변환부에는, 적색 변환물질이 함유된다. 적색 변환물질은, 양자점, 무기계 적색 형광염료, 유기계 적색 형광염료 또는 이들의 조합일 수 있다. 적색 형광염료는, 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, (Ca, Sr, Ba)S, (Ca, Sr, Ba)2Si5N8, 카즌(CaAlSiN3), CaMoO4, Eu2Si5N8 중 적어도 하나일 수 있다.
예를 들어, 제2 색필터부(CF2)가 녹색 필터부인 때, 제2 색변환부(CC2)는 청색 파장대의 빛을 흡수하여, 녹색 파장대의 빛을 발광하는 녹색 변환부일 수 있다. 적색 변환물질은, 양자점, 무기계 적색 형광염료, 유기계 적색 형광염료 또는 이들의 조합일 수 있다. 적색 형광염료는, 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 이트륨 알루미늄 가닛(yttrium aluminum garnet, YAG), (Ca, Sr, Ba)2SiO4, SrGa2S4, 바리움마그네슘알루미네이트(BAM), 알파 사이알론(α-SiAlON), 베타 사이알론(β-SiAlON), Ca3Sc2Si3O12, Tb3Al5O12, BaSiO4, CaAlSiON, (Sr1 - xBax)Si2O2N2 중 적어도 하나일 수 있다.
양자점은, 입자의 크기에 따라 다양한 색상을 표현할 수 있는 것으로, 적색 변환부 및/또는 녹색 변환부에 색변환 물질로 양자점이 사용된 경우, 입자의 크기를 조절하여, 해당 색상이 표현될 수 있다.
양자점은, 예를 들어, II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있지만, 이들 만으로 제한되지 않는다. II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물로 이루어 진 군에서 선택되는 이원소 화합물; CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. III-V족 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV-VI족 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 원소로 는 Si, Ge 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 화합물로는 SiC, SiGe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물일 수 있다.
편광필름은, 편광축과 동일한 방향으로 진동하는 빛만 투과시키고, 그 외의 빛은 흡수 또는 반사하여 특정 방향의 편광을 만든다. 편광필름은, 색상 변환 필터 필름 상에 합지 내지 접합된다. 예를 들어, 편광필름은, 색변환층(CC) 상에 합지 내지 접합될 수 있다. 편광필름은, 기재필름(AG)에 비해 광원(BLU)에 가깝게 배치된다.
편광필름은, 광흡수형 편광필름(POL-1) 및/또는 광반사형 편광필름(Re-POL)일 수 있다. 도 1에는, 편광필름이 광흡수형 편광필름(POL-1)과 광반사형 편광필름(Re-POL)을 모두 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 이것으로만 편광필름이 제한되지 않으며, 편광필름은, 광흡수형 편광필름(POL-1)으로만 구성될 수도 있고, 광반사형 편광필름(Re-POL)으로만 구성될 수도 있으며, 광흡수형 편광필름(POL-1)과 광반사형 편광필름(Re-POL)을 모두 포함하여 구성될 수도 있다. 편광필름은, 예를 들어, 광흡수형 편광필름(POL-1)과 광반사형 편광필름(Re-POL)이 합지 또는 접합된 형태일 수도 있다.
광반사형 편광필름(Re-POL)은, 편광축과 동일한 방향으로 진동하는 빛만 투과시키고, 그 외의 빛은 반사하여 특정 방향의 편광을 만든다. 광반사형 편광필름(Re-POL)은, 편광축과 동일한 방향으로 진동하는 빛만 투과시키고, 그 외의 빛은 반사하여 특정 방향의 편광을 만들 수 있는 것이면, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 이중휘도향상필름(DBEF: Dual Brightness Enhancement Film)일 수 있다.
광흡수형 편광필름(POL-1)은, 편광축과 동일한 방향으로 진동하는 빛만 투과시키고, 그 외의 빛은 흡수하여 특정 방향의 편광을 만든다. 광흡수형 편광필름(POL-1)은, 편광축과 동일한 방향으로 진동하는 빛만 투과시키고, 그 외의 빛을흡수하는 것이면, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 요오드 또는 이색성 염료가 염착된, PVA계 편광필름 등일 수 있다.
한편, 광흡수형 편광필름(POL-1)과 광반사형 편광필름(Re-POL)을 모두 포함하여 구성된 때, 광반사형 편광필름(Re-POL)은, 색변환층(CC)과 광흡수형 편광필름(POL-1)의 사이에 배치된다. 이 때, 색필터층(CF)은, 기재필름(AG)과 색변환층(CC)의 사이에 배치된다.
색변환층(CC)에서 전 방향으로 발광된 빛의 일부 만이 색필터층(CF)으로 전달되는데, 광반사형 편광필름(Re-POL)은 색변환층(CC)에서 발광된 빛의 일부를 재사용하여 디스플레이 장치(100)의 광효율을 향상시킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 기재필름(AG)은, 저반사 필름일 수 있다. 편광필름이 광반사형 편광필름(Re-POL)을 포함하는 경우, 기재필름(AG)의 평균 반사율은, 광반사형 편광필름(Re-POL)의 평균 반사율에 비해 낮다. 저반사 필름은, 평균 반사율이 낮아 외광 반사로 인한 눈부심을 최소화할 수 있는 것으로, 예를 들어, 평균 반사율은 3% 미만, 2% 미만, 1% 미만, 또는 0.5% 미만 일 수 있다.
한편, 광원(BLU)은 복합 필름(COM)으로 빛을 출사하는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 디스플레이 장치(100)가, 유기발광다이오드 디스플레이 장치(100)인 때, 광원(BLU)은 발광층일 수 있고, 액정표시장치인 때, 광원(BLU)은, 백라이트 유닛일 수 있다. 또한, 백라이트 유닛은, 직광형 백라이트 유닛, 사이드형 백라이트 유닛 등일 수 있다.
도 1에는, 디스플레이 장치(100)가 액정표시장치인 경우를 예로 든 것을, 디스플레이 장치(100)가 도 1에 도시된 액정표시장치로만 제한되는 것은 아니며, 또한, 광원(BLU)이 도 1에 도시된 사이드형 백라이트 유닛으로만 제한되는 것이 아니다. 사이드형 백라이트 유닛은, 도광판(LGD)과 도광판(LGD)의 측면에 배치된 발광다이오드 칩을 포함한다. 발광다이오드 칩에서 출사된 빛은, 도광판(LGD)으로 입사되어, 광 경로가 복합 필름(COM) 측으로 바뀐다.
도 1에 도시된 액정표시장치를 예를 들면, 디스플레이 장치(100)는, 액정층(N-LC)을 포함할 수 있다.
액정층(N-LC)은, 액정 분자(LC)를 포함한다. 액정 분자(LC)는, 음의 유전율 이방성을 가진 액정 분자(LC) 및/또는 양의 유전율 이방성을 가진 액정 분자(LC)일 수 있다. 액정층(N-LC)은, 복합 필름(COM)과 광원(BLU)의 사이에 배치된다. 이 때, 편광필름은, 색상 변환 필터 필름과 액정층(N-LC)의 사이에 배치될 수 있다. 이 경우, 편광필름이 광흡수형 편광필름(POL-1)과 광반사형 편광필름(Re-POL)을 모두 포함하여 구성되면, 광반사형 편광필름(Re-POL)은, 색변환층(CC)과 광흡수형 편광필름(POL-1)의 사이에 배치되며, 광흡수형 편광필름(POL-1)은, 광반사형 편광필름(Re-POL)과 액정층(N-LC)의 사이에 배치된다.
액정층(N-LC)은, 예를 들어, 액정 분자(LC)가 수 내지 수백 나노미터의 직경을 가진 고분자 캡슐(C) 내부에 채워져 있는 액정 캡슐을 포함할 수 있다. 액정층(N-LC)은, 버퍼층을 더 포함할 수 있다. 버퍼층에는, 액정 캡슐이 분산되어 있다. 액정 캡슐의 직경은 1 nm 내지 320 nm 일 수 있다. 액정 캡슐은, 전기장이 인가되지 않은 경우, 광합적 등방성을 가지며, 전계 인가 시에는, 전기장 생성 전극들의 사이에서 발생되는 전기장 방향에 따라 소정의 방향으로 배향될 수 있다.
한편, 광원(BLU)은, 액정층(N-LC)을 경유하여, 복합 필름(COM)으로 청색광을 출사할 수 있다. 이 경우, 색필터 필름은, 적색 필터부, 녹색 필터부, 및 청색 필터부를 포함할 수 있으며, 색변환 필름은, 적색 필터부와 중첩되게 배치된 적색 변환부와 녹색 필터부와 중첩되게 배치된 녹색 변환부로 구성될 수 있다.
디스플레이 장치(100)가 액정 캡슐을 포함하는 액정층(N-LC)과 청색광을 출사하는 광원(BLU)을 포함하여 설계된 경우, 적색, 녹색, 청색 구현을 위해, 각 부화소 별로, 독립적인 구동이 요구되지 않으므로, 디스플레이 장치(100)는, 구동 전압이 향상될 수 있다.
디스플레이 장치(100)는, 투광성 기판(SUB) 상에 게이트 배선(미도시), 데이터 배선(미도시), 스토리지 배선(미도시) 등이 배치되어 스위칭 소자 어레이(TFT)가 형성된 스위칭 소자 어레이 기판(TFT-ARRAY)을 더 포함할 수 있다. 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)이 교차 배열되는 것에 의해, 화소(미도시)가 정의될 수 있으며, 화소는 부화소(미도시)로 구획될 수 있다. 예를 들어, 적색 필터부는 제1 부화소(미도시)에 중첩되게 배치될 수 있으며, 녹색 필터부는 제2 부화소(미도시)에 중첩되게 배치될 수 있고, 청색 필터부는 제3 부화소(미도시)에 중첩되게 배치될 수 있다. 스위칭 소자 어레이 기판(TFT-ARRAY)은, 액정층(N-LC)과 광원(BLU)의 사이에 배치될 수 있다. 스위칭 소자는, 예를 들어, 박막트랜지스터일 수 있다.
투광성 기판(SUB)은, 가시광선을 투과시킬 수 있는 것이면, 특별히 제한되지 않으며, 재질은 용도 또는 공정에 따라 적절히 선택될 수 있다. 투광성 기판은, 유리 기판, 투명 플라스틱 필름 등일 수 있다. 기재필름(AG)은 투광성 기판에 비해 평균 반사율이 낮을 수 있다.
액정층(N-LC)이 액정 캡슐을 포함하는 경우, 스위칭 소자 어레이 기판(TFT-ARRAY) 상에, 전기장 생성전극들(미도시)이 배치될 수 있으며, 이 경우, 전기장 생성전극들(미도시)을, 액정층(N-LC)을 기준으로, 상부와 하부에 각각 배치된, 소위 TFT 기판과 소위 컬러필터 기판에 분리하여 배치하지 않아도 되어, 액정 캡슐을 포함하는 액정층(N-LC) 및/또는 복합 필름(COM)이 적용된 경우, 디스플레이 장치(100)의 두께가 얇아지는 장점이 있으며, 기존에 비해 플렉서블 디스플레이 장치(100)에 적합한 장점이 있다.
한편, 액정층(N-LC)이 액정 캡슐을 포함하는 경우, 액정 분자(LC)들의 초기 배향, 선경사 배향 등이 요구되지 않으므로, 이를 위한 배향막이 생략될 수 있어서, 액정표시장치의 공정 단순화 및 구조 단순화를 이룰 수 있는 장점이 있다.
디스플레이 장치(100)는, 광원(BLU)과 스위칭 소자 어레이 기판(TFT-ARRAY)의 사이에, 편광필름(POL-2)을 더 포함할 수 있으며, 편광필름은, 광흡수형 편광필름(POL-1) 또는 이것과 광반사형 편광필름(Re-POL)의 조합일 수 있다.
일반적으로, 액정표시장치는, 광원으로부터 출사된 빛은, 스위칭 소자 어레이 기판, 액정층, 색필터층을 거치면서 광효율이 저하될 수 있다. 디스플레이 장치(100)가 액정표시장치이고, 편광필름이 광반사형 편광필름(Re-POL)을 포함하는 경우, 색변환층(CC)은 광원(BLU)에서 출사된 빛을 받아, 소정의 색상을 가진 빛을 전 방향으로 발광하고, 광반사형 편광필름(Re-POL)은 색변환층(CC)에서 발광된 빛의 일부를 색필터층(CF)으로 전달하므로, 액정층(N-LC)을 경유하지 않은 빛이 외부로 출사되어 일반적인 액정표시장치에 비해 액정층의 영향이 적어지므로, 디스플레이 장치(100)의 광효율이 향상될 수 있다.
도 3 및 도 4는 도 1의 디스플레이 장치(100)에 사용된 복합 필름(COM)의 제조공정을 모식적으로 도시한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 색상 변환 필터 필름(S1)은, 유리 기판(G) 상에 색변환층(CC)을 형성하고, 후속하여, 색변환층(CC) 상에 색필터층(CF)을 형성한 뒤, 색필터층(CF) 상에 기재필름(AG)을 배치시키고, 유리 기판(G)을 색변환층(CC)으로 분리시킴으로써, 제작될 수 있다. 다시 말하면, 유리 기판(G) 상에 형성된 색변환층(CC)과 색필터층(CF)의 적층구조를, 기재필름(AG)으로 전사시키는 것에 의해, 색상 변환 필터 필름(S1)이 제작될 수 있다. 색필터층(CF)과 색변환층(CC)을 형성하는 방법은 공지되어 있으므로, 하기 1) 내지 5) 이외의 상세한 설명은, 이하에서 생략하기로 한다.
1) 기재 상에 소정의 색소 또는 색변환 물질(예를 들어, 형광 염료, 적색 안료, 녹색 안료, 청색 안료 등)을 포함하는 코팅액을 도포하여 도포막을 형성하는 코팅공정,
2) FMM 등의 마스크를 활용하여, 도포막의 일부분을 선택적으로 노광하는 노광공정,
3) 노광공정 후 도포막을 소정의 온도에서 베이킹하는 프리-베이킹 공정
4) 현상액을 이용하여 빛에 노출되지 않은 도포막의 비노광 영역을 제거하여 소정의 패턴을 형성하는 현상 공정,
5) 소정의 패턴을 다시 소정의 온도에서 베이킹하는 포스트-베이킹 공정
편광필름(S2)이, 광흡수형 편광필름(POL-1)과 광반사형 편광필름(Re-POL)을 모두 포함하는 경우, 광흡수형 편광필름(POL-1) 상에 광반사형 편광필름(Re-POL)을 배치시키고, 이들을 합지 또는 접합하는 것에 의해, 편광필름(S2)이 제작될 수 있다.
이후, 색상 변환 필터 필름(S1)과 편광필름(S2)을 합지 또는 접합하는 것에 의해 복합 필름이 얻어질 수 있다. 도 4에는, 색상 변환 필터 필름(S1)과 편광필름(S2)이 롤-투-롤(roll-to-roll)에 의해, 서로 합지 내지 접합되는 공정이 모식적으로 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 제1 롤(ROL-1)에는 색상 변환 필터 필름(S1)이 감겨져 있고, 제2 롤(ROL-2)에는 편광필름(S2)이 감겨져 있다. 제1 롤(ROL-1)과 제2 롤(ROL-2)에 각각 권취된 색상 변환 필터 필름(S1)과 편광필름(S2)을 풀어주면, 합지롤(RTR)의 상부 롤(CR1)과 하부 롤(CR2)의 사이를 색상 변환 필터 필름(S1)과 편광필름(S2)의 적층체가 통과하면서, 복합 필름(COM)이 롤-투-롤 방식에 의해 얻어질 수 있다.
도 5는 도 3 의 복합 필름(COM)을 활용하여 도 1의 디스플레이 장치(100)를 제조하는 공정을 모식적으로 도시한다.
도 5를 참조하면, 복합 필름(COM)을 디스플레이 패널의 상부에 배치시킨 뒤, 복합 필름(COM)과 디스플레이 패널을 서로 합착시키고, 후속하여, 광원(BLU)을 디스플레이 패널의 하부에 장착하는 것에 의해, 디스플레이 장치(100)가 얻어질 수 있다.
도 5에서, 디스플레이 장치(100)가 액정표시장치인 경우, 디스플레이 패널은, 스위칭 소자 어레이 기판(TFT-ARRAY) 상부에 액정층(N-LC)을 형성하고, 스위칭 소자 어레이 기판(TFT-ARRAY) 하부에 편광필름(POL-2)을 형성시킨 뒤, 액정층(N-LC)의 상부에 복합 필름(COM)이 합착 내지 접합될 수 있다. 이 때, 광원(BLU)은 편광필름(POL-2)의 하부에 배치되어, 장착될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 설명하였으나, 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 각 실시예에 개시된 내용들을 조합하여 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 디스플레이 장치
COM: 복합 필름
CF: 색필터층
CC: 색변환층
BLU: 광원
N-LC: 액정층
LC: 액정 분자
Re-POL: 광반사형 편광필름
POL-1, POL-2: 광흡수형 편광필름

Claims (9)

  1. 색상 변환 필터 필름; 및
    상기 색상 변환 필터 필름 상에 접합된, 특정 방향의 편광을 만드는 편광필름; 을 포함하고,
    상기 색상 변환 필터 필름은,
    기재 필름, 단파장대 빛을 흡수하여 장파장대 빛을 발광하는 색변환층, 및 상기 기재필름과 상기 색변환층의 사이에 배치되고, 특정 파장대의 빛 만을 선택적으로 투과시키는 색필터층을 포함하며,
    상기 색변환층은, 상기 색필터층과 상기 편광필름의 사이에 배치된,
    복합 필름.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 편광 필름은, 광흡수형 편광필름과 광반사형 편광필름을 포함하며,
    상기 광반사형 편광필름은, 상기 색변환층과 상기 광흡수형 편광필름의 사이에 배치된,
    복합 필름.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 기재 필름은, 상기 광반사형 편광필름에 비해 평균 반사율이 낮은,
    복합 필름.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 색필터층은, 서로 상이한 색상을 출사하는, 제1 색필터부, 제2 색필터부, 및 제3 색필터부를 포함하고,
    상기 색변환층은, 상기 제1 색필터부 상에 배치된 제1 색변환부 및 상기 제2 색필터부 상에 배치된 제2 색변환부로 구성된,
    복합 필름.
  5. 제1 항에 따른 복합 필름; 및
    상기 복합 필름으로 빛을 출사하는 광원;을 포함하며,
    상기 복합 필름에서,
    상기 기재필름은, 상기 편광필름에 비해, 상기 광원에서 먼 곳에 배치된,
    디스플레이 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 복합 필름과 상기 광원의 사이에 배치되고, 캡슐 내부에 액정분자들이 채워진 액정 캡슐을 포함하는 액정층; 을 포함하며,
    상기 색상 변환 필터 필름과 상기 액정층의 사이에, 상기 편광필름이 배치된,
    디스플레이 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 편광 필름은, 광흡수형 편광필름과 광반사형 편광필름을 포함하며,
    상기 광반사형 편광필름은, 상기 색변환층과 상기 광흡수형 편광필름의 사이에 배치되며,
    상기 광흡수형 편광필름은, 상기 광반사형 편광필름과 상기 액정층의 사이에 배치된,
    디스플레이 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 기재 필름은, 상기 광반사형 편광필름에 비해 평균 반사율이 낮은,
    디스플레이 장치.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 광원은, 상기 액정층을 경유하여 상기 복합 필름으로 청색광을 출사하며,
    상기 색필터 필름은, 적색 필터부, 녹색 필터부, 및 청색 필터부를 포함하며,
    상기 색변환 필름은, 상기 적색 필터부와 중첩되게 배치된 적색 변환부와 상기 녹색 필터부와 중첩되게 배치된 녹색 변환부로 구성된,
    디스플레이 장치.
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