KR20190075757A - 광학표시장치 - Google Patents

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Abstract

표시 영역과 비 표시 영역으로 이루어지는 광학표시장치로서, 제2기판 및 상기 제2기판과 대향하고 더미 영역 및 금속 배선층이 형성된 제1기판을 포함하는 광학표시소자; 및 상기 광학표시소자의 상부면에 배치된 제1편광판을 포함하고, 상기 제1편광판은 상기 금속 배선층의 적어도 일부를 가리도록 그 내부에 차광층이 형성되어 있고, 상기 차광층은 서로 이격되어 형성된, 단층의 인쇄층 또는 다층의 인쇄층으로 구성된 인쇄 패턴을 포함하고, 상기 인쇄 패턴은 제1인쇄층을 포함하고, 상기 제1인쇄층이 상기 표시 영역과 상기 비 표시 영역의 경계면과 접하는 지점을 a, 상기 제1인쇄층과 바로 이웃하는 상기 제1인쇄층이 상기 표시 영역과 상기 비 표시 영역의 경계면과 접하는 지점을 b, 상기 제1인쇄층 내 a로부터 가장 인접한 지점을 c, 상기 제1인쇄층 내 b로부터 가장 인접한 지점을 d라고 할 때, 상기 표시 영역과 상기 비 표시 영역의 경계면으로부터 c까지의 거리 및 상기 표시 영역과 상기 비 표시 영역의 경계면으로부터 d까지의 거리 중 최소값을 H라고 할 때, 상기 H와 상기 더미 영역의 폭 P는 식 1의 관계를 갖는 것인, 광학표시장치가 제공된다.

Description

광학표시장치{OPTICAL DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 광학표시장치에 관한 것이다.
광학표시장치는 표시 영역과 비 표시 영역으로 구성된다. 표시 영역은 광 투과성이고, 화면을 통해 영상을 시인할 수 있게 한다. 비 표시 영역은 표시 영역의 가장 자리에 위치하고, 표시 영역을 둘러싼다. 비 표시 영역은 광 비 투과성 영역이고, 영상을 구동하기 위한 금속 배선층, 인쇄 회로 기판, 구동 칩 등을 실장시킨다. 인쇄 회로 기판, 구동칩 등은 광학표시장치를 사용하는 사용자에게 시인되지 않도록 가려져야 한다.
광학표시장치는 광학표시소자를 포함한다. 광학표시소자는 컬러 필터(color filter) 층이 형성된 컬러 필터 기판과 금속 배선층이 형성된 TFT(thin film transistor) 기판을 포함할 수 있다. 컬러 필터 기판과 TFT 기판은 서로 대향하여 형성되어 있다. TFT 기판은 컬러 필터 기판 대비 연장되어 형성되어 있을 수 있고, TFT 기판 중 상기 연장된 부분에 금속 배선층, 인쇄 회로 기판 등이 배치될 수 있다. 일반적으로 TFT 기판과 편광판 사이에 블랙 매트릭스 층을 형성함으로써 금속 배선층, 인쇄 회로 기판 등을 가려왔다. 블랙 매트릭스 층은 TFT 기판에 블랙 매트릭스용 조성물을 코팅하여 형성될 수 있다. 그러나, 블랙 매트릭스 층으로 인하여 블랙 매트릭스 층 두께만큼 추가적인 두께가 필요함으로써 광학표시장치가 두꺼워질 수 있다.
본 발명의 배경기술은 한국공개특허 제2015-0015243호 등에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 박형화할 수 있는 광학표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 고온 및/또는 고온 고습 하에서 편광판의 수축 또는 팽창이 발생하더라도 금속 배선층을 가릴 수 있게 하는 광학표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 TFT 기판이 컬러 필터 기판 대비 연장되어 형성되어 있고, TFT 기판 중 상기 연장된 부분에 금속 배선층 등이 배치된 광학표시장치에 있어서, 고온 및/또는 고온 고습 하에서 편광판의 수축 또는 팽창이 발생하더라도 금속 배선층을 가릴 수 있게 하는 광학표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 표시 영역과 비 표시 영역 간의 시감 차이를 최소화할 수 있는 광학표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 광학표시장치는 표시 영역과 비 표시 영역으로 이루어지는 광학표시장치로서, 제2기판 및 상기 제2기판과 대향하고 더미 영역 및 금속 배선층이 형성된 제1기판을 포함하는 광학표시소자; 및 상기 광학표시소자의 상부면에 배치된 제1편광판을 포함하고, 상기 제1편광판은 상기 금속 배선층의 적어도 일부를 가리도록 그 내부에 차광층이 형성되어 있고, 상기 차광층은 서로 이격되어 형성된, 단층의 인쇄층 또는 다층의 인쇄층으로 구성된 인쇄 패턴을 포함하고, 상기 인쇄 패턴은 제1인쇄층을 포함하고, 상기 제1인쇄층이 상기 표시 영역과 상기 비 표시 영역의 경계면과 접하는 지점을 a, 상기 제1인쇄층과 바로 이웃하는 상기 제1인쇄층이 상기 표시 영역과 상기 비 표시 영역의 경계면과 접하는 지점을 b, 상기 제1인쇄층 내 a로부터 가장 인접한 지점을 c, 상기 제1인쇄층 내 b로부터 가장 인접한 지점을 d라고 할 때, 상기 표시 영역과 상기 비 표시 영역의 경계면으로부터 c까지의 거리 및 상기 표시 영역과 상기 비 표시 영역의 경계면으로부터 d까지의 거리 중 최소값을 H라고 할 때, 상기 H와 상기 더미 영역의 폭 P는 하기 식 1의 관계를 가질 수 있다.
<식 1>
H ≤ P/2.
상기 H는 200㎛ 이하가 될 수 있다.
상기 P는 400㎛ 이하가 될 수 있다.
상기 a와 상기 b 간의 거리를 W라고 할 때, 상기 인쇄 패턴은 하기 식 2의 관계를 만족할 수 있다:
<식 2>
0.1 x W ≤ H ≤ 0.5 x W.
상기 인쇄 패턴은 제1인쇄층 및 상기 제1인쇄층 상에 직접적으로 형성된 제2인쇄층으로 구성되고, 상기 표시 영역과 상기 비표시 영역의 경계면이 상기 제1인쇄층과 접하는 지점을 a, 상기 표시 영역과 상기 비표시 영역의 경계면으로부터 가장 인접한 상기 제2인쇄층의 지점을 a'이라고 할 때, a와 a' 사이의 최단 거리 △L은 200㎛ 이하가 될 수 있다.
상기 제1인쇄층은 정육각형 형상이고, 상기 제2인쇄층은 마름모, 정사각형 또는 무정형 형상일 수 있다.
상기 제1편광판은 편광자 및 상기 편광자의 일면에 접착층 및 제1편광자 보호필름이 순차적으로 적층되고, 상기 차광층은 상기 제1편광자 보호필름의 일면과 접촉하여 형성되고 상기 접착층 내에 함침될 수 있다.
상기 차광층의 두께는 4㎛ 이하일 수 있다.
상기 차광층은 카본 블랙, 은-주석 함유 합금의 혼합 안료 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 제1편광판은 상기 광학표시소자 중 상기 제1기판 쪽에 배치될 수 있다.
상기 제1기판과 상기 제1편광판은 각각 상기 제2기판 대비 길이가 연장되어 형성될 수 있다.
상기 제1편광판은 상기 제1기판과 대향하는 본체, 및 상기 본체와 직접적으로 연결되며 상기 제1기판과 대향하지 않는 연장부로 구성되고, 상기 차광층은 상기 연장부 및 상기 본체의 일부에 형성될 수 있다.
상기 제1기판은 상기 제2기판과 대향하는 본체, 및 상기 본체와 직접적으로 연결되며 상기 제2기판과 대향하지 않는 연장부로 구성되고, 상기 금속 배선층은 상기 제1기판의 상기 본체 상에 형성된 제1금속 배선층 및 상기 제1기판의 상기 연장부 상에 형성된 제2금속 배선층을 포함할 수 있다.
상기 더미 영역은 상기 제1기판 중 상기 표시 영역을 이루는 화소 영역 및 상기 제1금속 배선층 사이에 형성될 수 있다.
상기 차광층은 상기 제1금속 배선층, 상기 제2금속 배선층 및 상기 더미 영역의 일부와 대향하도록 형성될 수 있다.
상기 차광층은 상기 제1금속 배선층, 상기 제2금속 배선층 및 상기 더미 영역과 대향하도록 형성될 수 있다.
상기 광학표시소자의 하부면에 배치된 제2편광판을 더 포함할 수 있다.
상기 광학표시소자는 액정층을 포함하는 액정패널 또는 발광물질을 포함하는 발광소자 기판을 포함할 수 있다.
본 발명은 박형화할 수 있는 광학표시장치를 제공하였다.
본 발명은 고온 및/또는 고온 고습 하에서 편광판의 수축 또는 팽창이 발생하더라도 금속 배선층을 가릴 수 있게 하는 광학표시장치를 제공하였다.
본 발명은 TFT 기판이 컬러 필터 기판 대비 연장되어 형성되어 있고, TFT 기판 중 상기 연장된 부분에 금속 배선층 등이 배치된 광학표시장치에 있어서, 고온 및/또는 고온 고습 하에서 편광판의 수축 또는 팽창이 발생하더라도 금속 배선층을 가릴 수 있게 하는 광학표시장치를 제공하였다.
본 발명은 표시 영역과 비 표시 영역 간의 시감 차이를 최소화할 수 있는 광학표시장치를 제공하였다.
도 1은 본 발명 일 실시예의 광학표시장치의 평면도이다.
도 2는 도 1의 광학표시장치 중 I-II의 일부 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 구체예에 따른 제1편광판의 단면도이다.
도 4는 도 3의 제1편광판 중 차광층의 표시 영역과 비 표시 영역의 경계면에 형성된 인쇄 패턴을 확대한 단면도이다.
첨부한 도면을 참고하여 실시예에 의하여 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 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서 "상부"와 "하부"는 도면을 기준으로 정의한 것으로서, 시 관점에 따라 "상부"가 "하부"로 "하부"가 "상부"로 변경될 수 있고, "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 구조를 개재한 경우도 포함할 수 있다. 반면, "직접 위(directly on)", "바로 위" 또는 "직접적으로 형성" 또는 "직접적으로 접하여 형성"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 구조를 개재하지 않은 것을 의미한다.
도 1과 도 2를 참고하여, 본 발명의 일 실시예의 광학표시장치를 설명한다. 도 1은 본 발명 일 실시예의 광학표시장치의 평면도이다. 도 2는 도 1의 광학표시장치 중 I-II의 일부 단면도이다.
도 1을 참조하면, 광학표시장치(10)는 표시 영역(S1); 및 표시 영역(S1)의 가장 자리에 형성된 비 표시 영역(S2)으로 구성될 수 있다. 도 1에서, 비 표시 영역(S2)은 표시 영역(S1)의 전체 가장 자리를 둘러싸도록 형성되어 있지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 비 표시 영역이 표시 영역의 양측 가장 자리에만 위치할 수도 있고, 비 표시 영역이 표시 영역의 좌측 가장 자리, 우측 가장 자리, 상측 가장 자리 또는 우측 가장 자리에만 위치할 수도 있다.
광학표시장치(10)는 정면에서 보았을 때 광학표시장치(10)의 하부에 프레임(180)이 형성되어 있다. 도 2를 참조하면, 프레임(180)은 제1편광판(140), 제1기판(110), 고정 부재(170)에 각각 직접적으로 접촉하고 있으며 해당 접촉 부위는 서로 일체로 형성되어 있을 수 있다. 이를 통해, 제1편광판, 제1기판을 각각 지지함으로써, 표시 영역과 비 표시 영역을 포함하는 광학표시장치를 지지할 수 있다. 그러나, 프레임이 제1편광판, 제1기판에만 직접적으로 접촉하는 경우도 본 발명의 범위에 포함될 수 있다. 프레임은 당업자에게 알려진 플라스틱 소재로 형성될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
도 1에서는 프레임(180)이 광학표시장치의 일면에 형성되는 경우를 나타내었으나, 프레임리스(frameless) 구조로서 프레임이 형성되지 않을 수도 있다. 도 1에서 도시되지 않았으나, 광학표시장치의 하부 즉 프레임을 매개로 지지대가 연결되어 광학표시장치를 지지할 수도 있다.
도 2를 참조하면, 광학표시장치(10)는 액정 패널, 액정 패널의 상부면에 배치된 제1편광판(140), 액정 패널의 하부면에 배치된 제2편광판(160)을 포함할 수 있다. 일 구체예에서, 제1편광판(140)은 액정 패널의 광출사면에 형성되고, 제2편광판(160)은 액정 패널의 광입사면에 형성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 광학표시장치에서 광학표시소자로서 액정 패널을 나타낸 것이나, 본 발명이 이에 제한되지 않는다. 광학표시소자로 발광물질을 포함하는 발광소자를 포함할 수 있다.
액정 패널은 제1기판(110), 제1기판(110)의 하부에 형성되고 제1기판(110)과 대향하는 제2기판(120), 및 제1기판(110)과 제2기판(120) 사이에 형성된 액정층(130)을 포함할 수 있다.
액정층(130)은 전계를 미인가시에는 균일하게 배향된 액정을 포함할 수 있다. 구체적으로, 액정층은 VA(vertical alignment) 모드, PVA(patterned vertical alignment) 모드 또는 S-PVA(super-patterned vertical alignment) 모드를 채용할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 액정층(130)은 액정층의 양단에 실링층(131)이 더 형성됨으로써 액정이 외부로 유출되거나 외부의 수분 등에 의해 액정이 오염되는 것을 방지할 수도 있지만, 실링층을 반드시 포함해야만 하는 것은 아니다. 액정층은 액정층이 소정 두께를 갖도록 공간을 확보하기 위해 스페이서(spacer)가 더 형성될 수 있지만, 반드시 그러한 것은 아니다.
제1기판(110)은 액정층(130)의 일면에 형성되어, 액정층(130)과 제1편광판(140)을 지지할 수 있다.
일 구체예에서, 제1기판(110)은 TFT 기판일 수 있다. 제1기판(110)의 하부면에는 복수개의 TFT가 배열된 화소 영역(111), TFT와 연결된 금속 배선층(113, 114)이 형성될 수 있다. 화소 영역(111)과 금속 배선층(113) 사이에는 더미 영역(112)이 형성되어 있다.
제1기판(110)은 제2기판(120) 대비 길이가 연장되어 형성되어 있다. 제1기판(110)은 본체(110A) 및 본체(110A)와 직접적으로 연결된 연장부(110B)로 이루어져 있다. 본체(110A)는 제2기판(120)과 대향하고, 연장부(110B)는 제2기판(120)과 대향하지 않을 수 있다.
제1기판(110)의 하부면에는 복수 개의 TFT가 배열되고, 표시 영역의 적어도 일부를 이루는 화소 영역(111)이 형성되어 있다. 화소 영역(111)은 표시 영역(S1)을 이룬다.
화소 영역(111)은 복수 개의 화소(R, G, B), 복수 개의 화소(R, G, B)에 연결되어 있는 게이트 라인, 복수 개의 화소(R, G, B)에 연결되어 있는 데이터 라인을 포함할 수 있다. 복수 개의 화소(R, G, B)는 화소 영역 중 표시 영역에 위치하고, 행 방향 및 열 방향을 따라 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. 게이트 라인과 데이터 라인이 교차하는 영역에는 각각의 화소가 형성된다. 각 화소는 게이트 전극, 액티브층, 소스 전극과 드레인 전극으로 구성되는 TFT를 포함한다. 게이트 라인은 일정한 간격을 가지고 행 방향을 따라 연장되어 있다. 행 방향으로 인접한 복수 개의 화소(R, G, B)는 동일한 게이트 라인에 연결될 수 있다. 데이터 라인은 일정한 간격을 가지고 열 방향을 따라 연장되어 있다. 복수 개의 화소(R, G, B)는 TFT에 의해 각 게이트 라인 및 각 데이터 라인과 연결될 수 있다. 게이트 라인에 게이트 온 전압이 인가될 때 TFT가 온(on) 상태가 되고 데이터 라인을 통해 각 화소에 데이터 신호가 인가된다.
화소 영역(111)에 인접하여서는, 화소 영역(111)의 게이트 라인과 데이터 라인을 연결하는 더미 배선을 포함하는 더미 영역(112)이 형성되어 있다. 더미 영역(112)은 표시 영역(S1)의 일부와 비 표시 영역(S2)의 일부를 이룰 수 있지만, 반드시 그러하지 아니하다.
더미 영역(112)은 화소 영역(111)과 금속 배선층(113, 114) 사이에 형성되며 화소 영역(111)의 게이트 라인과 데이터 라인과 금속 배선층 중 각종 금속 배선의 버퍼 역할을 할 수 있다. 더미 영역(112)의 폭(P)은 400㎛ 이하, 예를 들면 200㎛ 내지 400㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 금속 배선층과 화소 영역 간의 연결이 잘 되도록 할 수 있다.
더미 영역(112)에 인접하여서는, 금속 배선층(113, 114)이 형성될 수 있다. 금속 배선층(113, 114)은 제1기판(110) 중 본체(110A) 상에 형성된 제1금속 배선층(113)과, 제1기판(110) 중 연장부(110B) 상에 형성된 제2금속 배선층(114)으로 이루어져 있다. 제1금속 배선층(113)과 제2금속 배선층(114)은 서로 연결되어 있으며, 각각 비 표시 영역(S2)을 이룰 수 있다. 하기에서 상술되는 바와 같이, 제1금속 배선층(113)과 제2금속 배선층(114)는 제1편광판(140) 중 차광층(150)에 의해 가리워져 광학표시장치의 화면에서 보았을 때 시인되지 않게 된다.
제1금속 배선층(113)은 화소 영역(111) 및 더미 영역(112)으로부터 나온 각종 금속 배선이 혼재하는 층으로서 구동 직접 회로(driving IC, driving integrated circuit)가 포함될 수 있다. 제2금속 배선층(114)은 제1금속 배선층(113)과 인쇄 회로 기판(PCB, printed circuit board)을 연결할 수 있다. 연결 방식으로는 COF(chip on film package), COG(chip on glass), TCP(tape carrier package) 등을 포함할 수 있다. 제2금속 배선층(114)은 이방 전도성 필름(ACF, anisotropic conductive film)에 의해 제1금속 배선층(113)에 접속될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
도 2에서 도시되지 않았지만, 제2금속 배선층(114) 하부면에는 제1금속 배선층(113) 또는 액정층(130)으로부터 제2금속 배선층(114)의 이탈을 방지하기 위한 접착층(예:실링층)이 더 형성될 수도 있다.
제1기판(110)은 유리, 폴리머, 스테인리스 강 등의 절연성 재질로 형성될 수 있다. 제1기판의 소재로 사용되는 유리, 폴리머, 스테인리스 강 등은 당업자에게 알려진 통상의 소재를 채용할 수 있다. 제1기판(110)은 플렉서블하거나 플렉서블하지 않을 수도 있다.
제1기판(110)의 하부면에는 신호를 전달하기 위한 ITO(indium tin oxide) 필름 등의 전극 필름, 액정층 내 액정을 배향시키는 배향막 등이 더 형성될 수도 있지만, 반드시 그러한 것은 아니다.
제2기판(120)은 액정층(130)의 다른 일면에 형성되어 액정층(130)을 지지할 수 있다.
일 구체예에서, 제2기판(120)은 컬러 필터 기판으로서, 제2기판(120)의 상부면에 형성된 컬러 필터(color filter) 층(121)을 지지할 수 있다. 컬러 필터 층(121)은 제2기판(120)의 표시 영역(S1)에 형성되는 복수 개의 화소로부터 나오는 red(R), green(G), blue(B) 영역의 3색 광을 추출하여 광학표시장치에서 컬러를 구현할 수 있다. 컬러 필터 층은 당업자에게 알려진 통상의 구성을 채용할 수 있다. 컬러 필터 층(121)은 광학표시장치의 표시 영역(S1) 중 적어도 일부에 형성되어 광원(도 2에서 도시되지 않음)으로부터 출사되는 광을 추출할 수 있다.
도 2에서 도시되지 않았지만, 제2기판(120)의 상부면에는 신호를 전달하기 위한 ITO(indium tin oxide) 필름 등의 전극 필름, 액정층 내 액정을 배향시키는 배향막, 블랙 매트릭스 층 등이 더 형성될 수도 있다.
제2기판(120)은 상술한 제1기판(110)의 소재와 동일 또는 이종의 소재로 형성될 수 있다.
제1편광판(140)은 액정 패널의 일면 즉 제1기판(110)의 상부면(제1기판의 광출사면)에 형성되어 액정 패널로부터 출사되어 나온 광을 편광시켜 출사시킬 수 있다.
제1편광판(140)은 제2기판(120) 대비 길이가 연장되어 형성되어 있다.
일 구체예에서, 제1기판(110)과 동일한 길이로 형성될 수 있다. 제1편광판(140)은 본체(140A) 및 본체(140A)와 직접적으로 연결된 연장부(140B)로 구성될 수 있다. 본체(140A)와 연장부(140B)는 각각 제1기판(110)과 대향할 수 있다. 본체(140A)는 제2기판(120)과 대향하지만, 연장부(140B)는 제2기판(120)과 대향하지 않을 수 있다.
제1편광판(140)은 제1편광판(140) 내부에 차광층(150)을 포함하고, 차광층(150)은 비 표시 영역(S2)을 이룰 수 있다. 차광층(150)은 제1편광판(140) 중 연장부(140B) 및 본체(140A)의 일부에 형성될 수 있다. 따라서, 차광층(150)은 금속 배선층(113, 114)이 시인되지 않게 하고 더미 영역(112)의 적어도 일부가 시인되지 않게 할 수 있다.
일 구체예에서, 제1편광판에서 차광층은 제1기판 상의 금속 배선층(제1금속 배선층과 제2금속 배선층)에 대향하도록 포함될 수 있다. 이를 통해, 차광층은 제1기판 상의 금속 배선층이 시인되지 못하도록 할 수 있다.
다른 구체예에서, 제1편광판에서 차광층은 제1기판 상의 금속 배선층(제1금속 배선층과 제2금속 배선층) 및 더미 영역의 일부에 대향하도록 형성되어 제1기판 상의 금속 배선층 및 더미 영역의 일부가 시인되지 못하도록 할 수 있다.
또 다른 구체예에서, 제1편광판에서 차광층은 제1기판 상의 금속 배선층(제1금속 배선층과 제2금속 배선층) 및 더미 영역 전부에 대향하도록 형성되어 제1기판 상의 금속 배선층 및 더미 영역이 시인되지 못하도록 할 수 있다.
이와 같이, 차광층(150)에 의해 금속 배선층이 가리워짐으로써 금속 배선층에 의한 반사율을 낮추어 시인성을 좋게 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 구체예에 따른 제1편광판의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 제1편광판(140)은 편광자(141)를 포함하고, 편광자(141)의 일면에 접착층(144) 및 제1편광자 보호필름(142)이 순차적으로 적층되고, 편광자(141)의 다른 일면에 제2편광자 보호필름(143)이 적층될 수 있다. 차광층(150)은 제1편광자 보호필름(142)의 일면 및 접착층(144) 내에 함침될 수 있다. 차광층(150)이 접착층(144) 내에 함침되어 있어 광학표시장치를 박형화시킬 수 있다.
차광층(150)은 접착층(144)의 가장자리에 형성되며, 접착층(144)을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 일 구체예에서, 차광층은 접착층의 가장자리에만 형성되어 내부가 비어있는(open) 사각형 형태가 될 수 있다.
차광층(150)의 두께는 접착층(144)의 두께 대비 작거나 같을 수 있다. 일 구체예에서, 차광층의 두께는 접착층 두께의 50% 내지 100%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 접착층 내에 포함될 수 있고, 편광판을 박형화시킬 수 있다. 차광층의 두께는 4㎛ 이하, 예를 들면 0.1㎛ 내지 4㎛, 1㎛ 내지 4㎛가 될 수 있다.
차광층(150)은 빛을 차광하거나 흡수할 수 있으며, 회사의 로고(logo)나 도트(dot) 무늬 등의 특정 무늬를 포함할 수도 있다. 즉, 사용자가 원하는 형상을 차광층에 포함하도록 하여, 표시 장치의 사용자에게 심미감을 부여할 수 있다.
차광층(150)은 하기 상술되는 차광층용 조성물을 포함하거나 하기 상술되는 차광층용 조성물로 형성됨으로써, 제1편광자 보호필름(142)에 대한 접착력을 부여하여 편광자(141)와 제1편광자 보호 필름(142)을 합지할 수 있다. 따라서, 편광자와 차광층, 및 제1편광자 보호필름과 차광층 사이에 접착층이 존재하지 않더라도 편광자와 제1편광자 보호 필름을 합지할 수 있다.
차광층용 조성물은 안료, 바인더 수지 및 개시제를 포함할 수 있고, 반응성 불포화 화합물, 용매, 첨가제 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
안료는 카본 블랙, 은-주석 함유 합금의 혼합 안료 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다. 카본 블랙으로는 예를 들어, 흑연화 카본, 퍼니스(furnace) 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙(ketjen black) 등을 들 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. 안료는 안료 분산액으로 포함될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
바인더 수지는 아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리우레탄계 수지 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 아크릴계 수지로는 메타크릴산/벤질메타크릴레이트 공중합체, 메타크릴산/벤질메타크릴레이트/스티렌 공중합체, 메타크릴산/벤질메타크릴레이트/2-히드록시에틸메타크릴레이트공중합체, 메타크릴산/벤질메타크릴레이트/스티렌/2-히드록시에틸메타크릴레이트 공중합체 등을 들 수 있다. 상기 폴리우레탄계 수지는 알리파틱 폴리우레탄계 수지일 수 있다. 상기 아크릴계 수지는 아크릴계 감압성 점착 수지일 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니다.
반응성 불포화 화합물로는 바인더 수지 대비 중량평균분자량이 낮은 화합물로서, 광경화성 불포화 화합물, 열경화성 불포화 화합물 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 반응성 불포화 화합물은 에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트,　디에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디메타크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트,　비스페놀A 에폭시(메트)아크릴레이트, 에틸렌글리콜모노메틸에테르 (메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 트리스(메트)아크릴로일옥시에틸 포스페이트 등을 들 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
개시제는 광중합 개시제, 열경화 개시제 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 광중합 개시제로는 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 벤조인계 화합물, 트리아진계 화합물, 모르폴린계 화합물 등을 들 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다. 열경화 개시제로는 예를 들어 히드라지드계 화합물로서 1,3-비스(히드라지노카르보노에틸-5-이소프로필히단토인), 이미다졸계 화합물로서 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸, N-[2-(2-메틸-1-이미다졸릴)에틸]요소, 2,4-디아미노-6-[2'-메틸이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진, N,N'-비스(2-메틸-1-이미다졸릴에틸)요소, N,N'-(2-메틸-1-이미다졸릴에틸)-아디포아미드, 2-페닐-4-메틸-5-히드록시메틸이미다졸, 2-페닐-4,5-디히드록시메틸이미다졸, 산무수물계 화합물로서 테트라히드로무수프탈산, 에틸렌글리콜-비스(안히드로트리멜리테이트), 멜라민계 화합물, 구아니딘계 화합물, 디시안디아미드계 화합물, 변성 지방족 폴리아민계 화합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
용매로는 에틸렌 글리콜 메틸에테르, 에틸렌 글리콜 에틸에테르, 프로필렌 글리콜 메틸에테르 등의 글리콜 에테르류; 메틸 셀로솔브 아세테이트, 에틸 셀로솔브 아세테이트, 디에틸 셀로솔브 아세테이트 등의 셀로솔브 아세테이트류; 메틸에틸 카르비톨, 디에틸 카르비톨, 디에틸렌 글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸에테르, 디에틸렌 글리콜 디메틸에테르, 디에틸렌 글리콜 메틸에틸에테르, 디에틸렌 글리콜 디에틸에테르 등의 카르비톨류; 프로필렌 글리콜 메틸에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 프로필 에테르 아세테이트 등의 프로필렌 글리콜 알킬에테르 아세테이트류; 등을 들 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
일 구체예에서, 차광층용 조성물은 안료(또는 안료 분산액)를 1 내지 50중량%, 바인더 수지를 0.5 내지 20중량%, 개시제를 0.1 내지 10중량% 및 잔부의 용매를 포함할 수 있다. 상기 범위에서 박형의 차광층을 형성하면서도, 우수한 차광 효과를 보일 수 있다. 다른 구체예에서, 차광층용 조성물은 안료(또는 안료 분산액)를 1 내지 50중량%, 바인더 수지를 0.5 내지 20중량%, 반응성 불포화 화합물을 1 내지 20중량%, 개시제를 0.1 내지 10중량% 및 잔부의 용매를 포함할 수 있다. 상기 범위에서 박형의 차광층을 형성하면서도, 우수한 차광 효과를 보일 수 있다.
차광층용 조성물은 상기한 성분들 이외에도 0.1 내지 1중량% 정도의 기타 첨가제를 포함할 수 있으며, 상기 기타 첨가제로는 실란 커플링제 등을 들 수 있고, 이에 의해 차광층의 UV 경화를 도울 수 있다.
도 3은 차광층(150)이 제1편광자 보호필름(142)과 편광자(141) 사이에 배치되는 것을 나타낸 것이나, 차광층(150)은 제2편광자 보호필름(143)과 편광자(141) 사이에 배치될 수도 있다.
편광자(141), 제1편광자 보호필름(142), 제2편광자 보호필름(143), 접착층(144)은 각각 당업자에게 알려진 통상의 종류를 채용할 수 있다.
차광층(150)은 비 표시 영역(S2)을 이루며, 소정의 복수 개의 인쇄 패턴으로 이루어질 수 있다. 차광층(150)은 비 표시 영역(S2)에 상기 인쇄 패턴을 포함함으로써 차광성을 제공하고, 표시 영역(S1)과 비 표시 영역(S2)의 경계면에 상기 인쇄 패턴을 포함함으로써 표시 영역(S1)과 비 표시 영역(S2) 간의 균일도를 높여 시감 차이를 최소화할 수 있다.
도 4는 도 3의 제1편광판(140) 중 표시 영역(S1)과 비 표시 영역(S2)의 경계면에 형성된 인쇄 패턴을 확대한 것이다. 상기 인쇄 패턴은 차광층의 표시 영역과 비표시 영역의 경계면 뿐만 아니라 차광층 전체에 형성되어 있다.
도 4를 참조하면, 차광층은 복수 개의 인쇄 패턴(153)으로 구성되는 인쇄 영역을 포함할 수 있다. 차광층 중 인쇄 영역을 제외한 나머지 영역(154)은 미 인쇄 영역에 해당한다. 인쇄 패턴(153)은 서로 이격되어 형성되어 있다.
인쇄 패턴(153)은 제1인쇄층(151); 및 제1인쇄층(151) 상에 직접적으로 형성된 제2인쇄층(152)으로 구성된다. 제2인쇄층(152)은 제1인쇄층(151) 대비 패턴 형상을 다르게 하여 박형의 두께에서도 차광 효과를 얻을 수 있다. 그러나, 제2인쇄층(152)과 제1인쇄층(151)의 형상이 동일한 경우도 본 발명의 범위에 포함될 수 있다.
일 구체예에서, 제2인쇄층(152)은 제1인쇄층(151) 대비 단위 면적이 더 작거나 클 수 있다.
다른 구체예에서, 제2인쇄층(152)은 비 표시 영역 중 단위 면적에서 제1인쇄층(151) 대비 개수가 더 많거나 적을 수 있다.
제1인쇄층(151)이 표시 영역(S1)과 비 표시 영역(S2)의 경계면과 접하는 지점을 a, 제1인쇄층(151)과 바로 이웃하는 제1인쇄층(151)이 표시 영역(S1)과 비 표시 영역(S2)의 경계면과 접하는 지점을 b라고 한다. 제1인쇄층(151) 내 a로부터 가장 인접한 지점을 c, 제1인쇄층(151) 내 b로부터 가장 인접한 지점을 d라고 할 때, 표시 영역(S1)과 비 표시 영역(S2)의 경계면으로부터 c까지의 거리 및 표시 영역(S1)과 비 표시 영역(S2)의 경계면으로부터 d까지의 거리 중 최소값을 H라고 한다. H는 200㎛ 이하, 예를 들면 0.1㎛ 내지 200㎛, 5㎛ 내지 200㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 차광 효과를 얻고 표시 영역과 비 표시 영역 간의 균일도가 높아서 시감 차이가 적고 픽셀에 있는 R,G,B가 시인되지 않을 수 있다.
도 3, 도 4에서 제1인쇄층(151)은 제1편광자 보호 필름(142)에 직접적으로 접촉하는 것으로 인쇄 패턴을 구성하는 최 하부의 인쇄층을 나타낸 것이다. 그러나, 제1인쇄층(151)이 제1편광자 보호 필름(142)과 접촉하지 않고 다른 인쇄층 사이에 형성된 경우도 본 발명의 범위에 포함될 수 있다.
본 발명에서는 H와 더미 영역(112)의 폭(P)은 하기 식 1의 관계를 만족할 수 있다:
<식 1>
H ≤ P/2
상기 식 1의 관계를 만족함으로써, 고온 및/또는 고온 고습 하에서 편광판의 수축 또는 팽창이 발생하더라도 금속 배선층을 충분히 가릴 수 있게 할 수 있다. 상술한 바와 같이, 편광판 내에 차광층이 형성되어 있다. 이로 인하여, 고온 및/또는 고온 고습 하에 광학표시장치가 방치될 경우 편광판의 수축 또는 팽창으로 인하여 차광층이 금속 배선층을 가리는 효과가 문제될 수 있다. 이에, 본 발명에서는 상기 식 1의 관계를 만족하도록 H와 P를 조절함으로써 고온 및/또는 고온 고습 하에서 편광판의 수축 또는 팽창이 발생하더라도 금속 배선층을 충분히 가리 비 표시 영역의 기능을 수행할 수 있도록 하였다. "P/2"는 P÷2를 의미한다.
본 명세서에서 "표시 영역과 비 표시 영역의 경계면"은 비 표시 영역에 형성된 제1인쇄층 중 표시 영역에 가장 인접한 제1인쇄층의 일 지점 복수 개를 연결한 면(가상의 면)을 의미한다.
표시 영역(S1)과 비 표시 영역(S2)의 경계면이 제1인쇄층(151)과 접하는 지점을 a, 표시 영역(S1)과 비 표시 영역(S2)의 경계면으로부터 가장 인접한 제2인쇄층(152)의 지점을 a'이라고 할 때, a와 a' 사이의 최단 거리 △L은 200㎛ 이하, 예를 들면 0.1㎛ 내지 200㎛, 10㎛ 내지 200㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 차광 효과를 얻고 표시 영역과 비 표시 영역 간의 균일도가 높아서 시감 차이가 적을 수 있다.
제1인쇄층(151)의 최대 장축의 길이(151L)와 제2인쇄층(152)의 최대 장축 길이(152L) 간의 차이는 200㎛ 이하, 예를 들면 0.1㎛ 내지 200㎛, 10㎛ 내지 200㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 차광 효과를 얻을 수 있고 표시 영역과 비 표시 영역 간의 균일도가 높아서 시감 차이가 적고 픽셀에 있는 RGB가 시인되지 않을 수 있다. 제1인쇄층(151)의 최대 장축(151L)의 길이는 50㎛ 내지 600㎛, 예를 들면 100㎛ 내지 500㎛, 제2인쇄층(152)의 최대 장축(151L) 길이는 50㎛ 내지 500㎛, 예를 들면 50㎛ 내지 350㎛가 될 수 있다.
제1인쇄층(151)이 표시 영역(S1)과 비 표시 영역(S2)의 경계면과 접하는 지점을 a, 제1인쇄층(151)과 바로 이웃하는 제1인쇄층(151)이 표시 영역(S1)과 비 표시 영역(S2)의 경계면과 접하는 지점을 b라고 할 때, a와 b 간의 거리를 W라고 한다. W는 10㎛ 내지 500㎛, 예를 들면 10㎛ 내지 490㎛, 10㎛ 내지 480㎛가 될 수 있다. W > H일 수 있다.
일 구체예에서, 인쇄 패턴은 하기 식 2의 관계를 만족할 수 있다:
<식 2>
0.1 x W ≤ H ≤ 0.5 x W
식 2는 표시 영역(S1)과 비 표시 영역(S2)의 경계면으로부터 바로 인접해 있는 제1인쇄층(151)에 있어서 균일도는 경계면에서 문제가 되는데, 상기 경계면에서 균일도를 확보하기 위한 것이다.
도 4를 참조하면, 제1인쇄층(151)은 정육각형 형상이 될 수 있고, 제2인쇄층(152)은 마름모 형상이 될 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 제1인쇄층은 육각형 형상 등의 N 각형(N은 3 내지 10의 정수), 원형, 타원형, 무정형 등이 될 수 있고, 제2인쇄층은 육각형 형상 등의 N 각형(N은 3 내지 10의 정수), 원형, 타원형, 무정형 등이 될 수 있다.
제1인쇄층(151)을 구성하는 1변의 길이는 각각 동일하거나 다를 수 있고, 10㎛ 내지 400㎛, 예를 들면 50㎛ 내지 300㎛가 될 수 있다. 제2인쇄층(152)을 구성하는 1변의 길이는 각각 동일하거나 다를 수 있고, 10㎛ 내지 400㎛, 예를 들면 50㎛ 내지 300㎛가 될 수 있다.
일 구체예에서, 제1인쇄층을 구성하는 1변의 길이는 제2인쇄층을 구성하는 1변의 길이 대비 동일하거나 다를 수 있다. 예를 들면, 제1인쇄층을 구성하는 1변의 길이는 제2인쇄층을 구성하는 1변의 길이 대비 동일할 수 있다.
일 구체예에서, 제1인쇄층은 정육각형 형상이고, 제1인쇄층은 허니콤 구조로 배열되고, 제2인쇄층은 마름모, 정사각형 또는 무정형 형상이 될 수 있다.
제2인쇄층(152)의 면적은 제1인쇄층(151)의 면적 대비 작을 수 있다. 그래야만, 제2인쇄층이 제1인쇄층 상에 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1인쇄층과 제2인쇄층의 교점은 적어도 2개 이상, 예를 들면 3개 이상이 될 수 있다. 이러한 경우, 표시 영역과 비 표시 영역 간의 균일도가 높아서 시감 차이가 적고 픽셀에 있는 RGB가 시인되지 않을 수 있다.
인쇄 패턴(152) 간의 이격 거리(T)는 1㎛ 내지 50㎛, 예를 들면 5㎛ 내지 30㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 차광 효과를 낼 수 있고, 균일도에 영향을 주지 않을 수 있다.
제1인쇄층(151), 제2인쇄층(152) 각각의 두께는 4㎛ 미만, 예를 들면 0.1㎛ 이상 4㎛ 미만이 될 수 있고, 이들은 동일하거나 다를 수 있다. 상기 범위에서, 접착층 내에 포함될 수 있고, 차광성을 확보할 수 있으며, 편광판을 박형화시킬 수 있다.
도 4는 인쇄 패턴이 제1인쇄층(151)과 제2인쇄층(152)의 2층의 인쇄층으로 형성되는 경우를 나타낸 것이다. 그러나, 본 발명이 이에 제한되지 않으며, 인쇄 패턴은 단층의 인쇄층 또는 2층 이상의 다층의 인쇄층으로 형성될 수도 있다.
다시 도 2를 참조하면, 제2편광판(160)은 액정 패널의 다른 일면 즉 제2기판(120)의 하부면에 형성되어 광원으로부터 출사되어 나온 광을 편광시켜 액정 패널로 출사시킬 수 있다. 제2편광판(160)은 편광자 및 편광자의 적어도 일면에 형성된 보호필름을 포함할 수 있다. 편광자, 보호필름은 당업자에게 알려진 통상의 종류를 채용할 수 있다.
도 2에서 도시되지 않았지만, 제1편광판(140), 제2편광판(160)은 각각 통상의 점착제 또는 접착제에 의해 제1기판(110), 제2기판(120) 상에 고정될 수 있다.
제1기판(110), 액정층(130), 제2기판(120), 제2편광판(160)은 고정 부재(170)에 의해 서로 고정될 수 있다. 이를 통해 제2기판 대비 연장되어 형성된 제1편광판과 제1기판을 안정적으로 지지할 수 있다.
고정 부재(170)는 제1기판(110), 액정층(130), 제2기판(120), 제2편광판(160)에 접촉하도록 형성될 수 있다. 고정 부재(170)는 제1기판(110) 중 연장부(110B) 및 액정층(130)에 접촉하도록 형성될 수 있다. 일 구체예에서, 고정 부재(170)는 제1기판(110), 액정층(130), 제2기판(120), 제2편광판(160)으로 둘러싸인 영역을 완전히 충진하도록 형성될 수 있다.
고정 부재(170)는 고정 부재 두께만큼의 점착 필름 예를 들면 OCA(optical clear adhesive) 또는 PSA(pressure sensitive adhesive)로 형성되거나, 실링제를 주입하여 형성될 수 있다
도 2에서는, 고정 부재(170)가 제1기판(110), 액정층(130), 제2기판(120), 제2편광판(160)에 각각 접촉하는 경우를 나타낸 것이다. 그러나, 고정 부재는 제1기판 및 액정층의 적어도 일부에 접촉하거나, 제1기판, 액정층, 및 제2기판과 제2편광판의 적어도 일부에 접촉하도록 형성되거나, 생략될 수도 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 통해 본 발명의 광학표시장치에 대해 보다 자세히 설명하기로 한다.
제조예 1과 제조예 2
(A) 안료를 30중량%로 함유하는 안료 분산액으로 흑색 안료를 사용하였으며, (A-1) 은-주석 합금을 포함하는 안료 분산액(스미토모 오사카 시멘트社, TMP-DC-1)(안료 고형분30%, 은 및 주석의 중량비=7:3)과 (A-2) 카본 블랙을 포함하는 안료 분산액(사카타社, CI-M-050)을 하기 표 1과 같이 혼합하여 사용하였다. (B) 바인더 수지로서, (B-1) 알리파틱 폴리우레탄 타입의 신아티엔씨社의 SUO-1000을 사용하였고, (B-2) 아크릴계 감압성 점착제 수지(우인켐텍 제조, WA-9263)를 사용하였다. (C) 반응성 불포화 화합물로서, 한농화성社의 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, (D-1) 광중합 개시제로서 IGR 369 또는 (D-2) 열경화 개시제로서, 멜라민 경화제(우인켐텍 제조, M60)를 사용하고, (E) 용매로서, 프로필렌 글리콜 메틸에테르 아세테이트를 사용하고, (F) 실란 커플링제로서, Tego社의 765W을 사용하였다.
상기한 안료 분산액, 바인더 수지, 반응성 불포화 화합물, 개시제, 용매, 실란 커플링제의 함량을 하기 표 1과 같이 조절하여 차광층용 조성물을 제조하였다.
A(중량%) B-1
(중량%)		 B-2
(중량%)		 C
(중량%)		 D-1
(중량%)		 D-2
(중량%)		 E
(중량%)		 F
(중량%)
A-1 A-2
제조예 1 25 20 8 - 3 3 - 40 1
제조예 2 25 20 8 3 - - 3 40 1
실시예 1
폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름의 일면 중 가장 자리 부분에 제조예 1 의 차광층용 조성물을 그라비아 코팅으로 코팅하여 제1인쇄층을 형성하였다. 인쇄 롤은 제1인쇄층으로 1변의 길이가 50㎛인 정육각형 형상이며 정육각형 형상은 서로 이격되어 있고 벌집 형상의 허니콤 구조로 되어 있다. 제1인쇄층을 인쇄한 다음, 다른 인쇄 롤로 제2인쇄층을 형성하였다. 제2인쇄층도 제조예 1의 차광층용 조성물로 형성하였다. 제2인쇄층을 위한 인쇄 롤은 제2인쇄층으로 1변의 길이가 50㎛인 마름모 형상이며 마름모 형상은 서로 이격되어 있다. 제1인쇄층 상에 제2인쇄층이 형성되도록 하였으며, 제1인쇄층과 제2인쇄층의 장축은 서로 평행하도록 하였다. 최종적으로 도 4의 구조를 갖는 차광층을 PET 필름의 일면에 형성하였다. 85℃에서 1분간 용매를 제거한 후 메탈 할라이드 노광기를 이용하여 650mJ 광량으로 노광하여 경화시켜 차광층(두께:3㎛)을 형성하였다.
폴리비닐알콜 필름(두께:60㎛, 중합도:2400, 비누화도:99.0%, VF-PS6000, 일본 쿠라레이社)을 25℃ 수용액에서 팽윤하고, 30℃의 요오드 이온 함유 염착조에서 염착하면서 연신시켰다. 염착시킨 폴리비닐알콜 필름을 55℃ 붕산 수용액에서 추가 연신하여, 최종 연신비가 6배가 되도록 하고 50℃ 챔버에서 3분 동안 건조시켜 편광자(두께:12㎛)를 제조하였다.
상기 차광층이 형성된 PET 필름의 차광층이 형성된 면에 접착층용 조성물을 도포하고, 제2편광자 보호 필름으로 시클로올레핀 폴리머 필름(ZB12-052125, Zeon社)의 일면에 접착층용 조성물을 도포하고, 상기 제조한 편광자의 일면과 다른 일면에 각각 합지하고 경화시켜 편광판을 제조하였다. 상기 시클로올레핀 폴리머 필름의 다른 일면에 점착층(OS-207, Soken社)을 형성하여 최종적으로 제1편광판을 제조하였다.
실시예 2 내지 실시예 3
실시예 1에서 제1인쇄층과 제2인쇄층을 하기 표 2와 같이 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제1편광판을 제조하였다.
실시예 4
실시예 1에서 제1인쇄층과 제2인쇄층 형성시 제조예 1의 조성물 대신에 제조예 2의 조성물을 사용하고 경화 방법을 85℃에서 2분간 열경화한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제1편광판을 제조하였다.
비교예 1
실시예 1에서 제1인쇄층과 제2인쇄층을 하기 표 2와 같이 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제1편광판을 제조하였다.
제조한 편광판을 사용해서 광학표시장치용 샘플을 제조하고 하기 표 2를 평가하였다. 액정 패널의 광출사면에 상기 제조한 제1편광판을 점착시켰다. 상기 액정 패널의 광입사면에 제2편광판(편광자의 양면에 보호필름(TAC 필름)이 접착된 편광판)을 접착시켜, 도 2의 형상을 갖는 광학표시장치용 샘플을 제조하였다. 이때, 액정 패널 중 더미 영역의 폭은 400㎛이었다.
(1)금속 배선층 시인 여부: 실시예와 비교예에서 얻어진 광학표시장치용 샘플을 85℃에서 500시간 또는 85℃ 및 85% 상대습도에서 500시간 동안 방치한 후, 금속 배선층이 시인되는지 여부를 육안으로 평가하였다. 배선층이 시인되지 않는 경우 '미시인', 금속 배선층이 시인되는 경우 '시인'으로 평가하였다.
(2)차광성: 상기 실시예와 비교예에서 얻어진 차광층이 형성된 편광판에서 차광층에 대해 JIS K7651:1988을 토대로 광학 농도계(TD-904: 그레태그맥베스社)를 이용하여 UV필터를 사용하여 측정하였다. 하기 표 2에서 차광층에서 평가는 UV-visible spectrophotometer(JASC0-750)의 파장 550nm에서의 흡광도 수치로 판별하였다. ◎는 흡광도 수치가 2.0 이상이고, ○는 1.5 초과 2.0 미만, △는 1.0 초과 1.5 이하, X는 1.0 이하 값을 갖는다. 흡광도가 높을수록 차광성이 우수함을 의미한다.
(3)픽셀에서 RGB 시인 여부: 실시예와 비교예에서 얻어진 광학표시장치용 샘플을 구동시켜 RGB 시인 여부를 육안으로 평가하였다. RGB가 시인되지 않고 표시 영역과 비 표시 영역 간의 시감 차이를 느끼지 못하는 경우 '양호', RGB가 시인되고 표시 영역과 비 표시 영역간의 시감 차이가 느껴지는 경우 '불량'으로 평가하였다.
실시예 비교예
1 2 3 4 1
제1인쇄층 형상 정육각형 정육각형 정육각형 정육각형 정육각형
1변의 길이(㎛) 50 170 230 50 240
장축 길이(㎛) 100 340 460 100 480
제2인쇄층 형상 마름모 마름모 마름모 마름모 마름모
1변의 길이(㎛) 50 170 230 50 240
장축 길이(㎛) 71 240 325 71 339
차광층 조성 제조예 1 제조예 1 제조예 1 제조예 2 제조예 1
H(㎛) 43 147 199 43 208
더미 영역의 폭(㎛) 400 400 400 400 400
금속 배선 시인 여부
＠85℃, 500시간		 미시인 미시인 미시인 미시인 시인
금속 배선 시인 여부
＠85℃, 85% 상대습도, 500시간		 미시인 미시인 미시인 미시인 시인
차광성 ◎ ○ △ ◎ △
픽셀에서 RGB 시인 여부 양호 양호 양호 양호 불량
상기 표 2와 같이, 본 발명의 광학표시장치는 고온 및/또는 고온 고습 하에서 편광판의 수축 또는 팽창이 발생하더라도 금속 배선층이 시인되지 않도록 할 수 있다. 또한, 본 발명의 광학표시장치는 표시 영역과 비 표시 영역 간의 시감 차이를 최소화함으로써 픽셀에서 RGB가 시인되지 않도록 할 수 있다.
반면에, 본 발명의 식 1을 만족하지 않는 비교예 1은 고온 및/또는 고온 고습 하에서 편광판의 수축 또는 팽창이 발생할 경우 금속 배선층이 시인되었음을 확인하였다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (18)

  1. 표시 영역과 비 표시 영역으로 이루어지는 광학표시장치로서,
    제2기판 및 상기 제2기판과 대향하고 더미 영역 및 금속 배선층이 형성된 제1기판을 포함하는 광학표시소자; 및
    상기 광학표시소자의 상부면에 배치된 제1편광판을 포함하고,
    상기 제1편광판은 상기 금속 배선층의 적어도 일부를 가리도록 그 내부에 차광층이 형성되어 있고,
    상기 차광층은 서로 이격되어 형성된, 단층의 인쇄층 또는 다층의 인쇄층으로 구성된 인쇄 패턴을 포함하고,
    상기 인쇄 패턴은 제1인쇄층을 포함하고,
    상기 제1인쇄층이 상기 표시 영역과 상기 비 표시 영역의 경계면과 접하는 지점을 a, 상기 제1인쇄층과 바로 이웃하는 상기 제1인쇄층이 상기 표시 영역과 상기 비 표시 영역의 경계면과 접하는 지점을 b, 상기 제1인쇄층 내 a로부터 가장 인접한 지점을 c, 상기 제1인쇄층 내 b로부터 가장 인접한 지점을 d라고 할 때, 상기 표시 영역과 상기 비 표시 영역의 경계면으로부터 c까지의 거리 및 상기 표시 영역과 상기 비 표시 영역의 경계면으로부터 d까지의 거리 중 최소값을 H라고 할 때, 상기 H와 상기 더미 영역의 폭 P는 하기 식 1의 관계를 갖는 것인, 광학표시장치:
    <식 1>
    H ≤ P/2.
  2. 제1항에 있어서, 상기 H는 200㎛ 이하인 것인, 광학표시장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 P는 400㎛ 이하인 것인, 광학표시장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 a와 상기 b 간의 거리를 W라고 할 때,
    상기 인쇄 패턴은 하기 식 2의 관계를 만족하는 것인, 광학표시장치:
    <식 2>
    0.1 x W ≤ H ≤ 0.5 x W.
  5. 제1항에 있어서, 상기 인쇄 패턴은 제1인쇄층 및 상기 제1인쇄층 상에 직접적으로 형성된 제2인쇄층으로 구성되고, 상기 표시 영역과 상기 비표시 영역의 경계면이 상기 제1인쇄층과 접하는 지점을 a, 상기 표시 영역과 상기 비표시 영역의 경계면으로부터 가장 인접한 상기 제2인쇄층의 지점을 a'이라고 할 때, a와 a' 사이의 최단 거리 △L은 200㎛ 이하인 것인, 광학표시장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1인쇄층은 정육각형 형상이고, 상기 제2인쇄층은 마름모, 정사각형 또는 무정형 형상인 것인, 광학표시장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1편광판은 편광자 및 상기 편광자의 일면에 접착층 및 제1편광자 보호필름이 순차적으로 적층되고, 상기 차광층은 상기 제1편광자 보호필름의 일면과 접촉하여 형성되고 상기 접착층 내에 함침된 것인, 광학표시장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 차광층의 두께는 4㎛ 이하인 것인, 광학표시장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 차광층은 카본 블랙, 은-주석 함유 합금의 혼합 안료 중 1종 이상을 포함하는 것인, 광학표시장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1편광판은 상기 광학표시소자 중 상기 제1기판 쪽에 배치된 것인, 광학표시장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1기판과 상기 제1편광판은 각각 상기 제2기판 대비 길이가 연장되어 형성된 것인, 광학표시장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1편광판은 상기 제1기판과 대향하는 본체, 및 상기 본체와 직접적으로 연결되며 상기 제1기판과 대향하지 않는 연장부로 구성되고,
    상기 차광층은 상기 연장부 및 상기 본체의 일부에 형성된 것인, 광학표시장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제1기판은 상기 제2기판과 대향하는 본체, 및 상기 본체와 직접적으로 연결되며 상기 제2기판과 대향하지 않는 연장부로 구성되고,
    상기 금속 배선층은 상기 제1기판의 상기 본체 상에 형성된 제1금속 배선층 및 상기 제1기판의 상기 연장부 상에 형성된 제2금속 배선층을 포함하는 것인, 광학표시장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 더미 영역은 상기 제1기판 중 상기 표시 영역을 이루는 화소 영역 및 상기 제1금속 배선층 사이에 형성된 것인, 광학표시장치.
  15. 제13항에 있어서, 상기 차광층은 상기 제1금속 배선층, 상기 제2금속 배선층 및 상기 더미 영역의 일부와 대향하도록 형성된 것인, 광학표시장치.
  16. 제13항에 있어서, 상기 차광층은 상기 제1금속 배선층, 상기 제2금속 배선층 및 상기 더미 영역과 대향하도록 형성된 것인, 광학표시장치.
  17. 제1항에 있어서, 상기 광학표시소자의 하부면에 배치된 제2편광판을 더 포함하는 것인, 광학표시장치.
  18. 제1항에 있어서, 상기 광학표시소자는 액정층을 포함하는 액정패널 또는 발광물질을 포함하는 발광소자 기판을 포함하는 것인, 광학표시장치.
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