KR20190098876A - 편광유닛, 이의 제조방법 및 상기 편광유닛을 포함하는 표시장치 - Google Patents

편광유닛, 이의 제조방법 및 상기 편광유닛을 포함하는 표시장치 Download PDF

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KR20190098876A
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임재익
김민우
박원상
양은아
최해윤
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Abstract

상부기재; 상기 상부 기재의 일면에 배치된 편광자 코팅층(Coating Polarizer); 및 상기 편광자 코팅층의 일면에 배치된 위상지연 코팅층(Coating Retarder)을 포함하며, 상기 상부 기재와 상기 편광자 코팅층 사이, 및 상기 편광자 코팅층과 상기 위상지연 코팅층 사이에 배치된 감압접착층을 포함하고, 상기 상부 기재는 탄성을 갖는 연성재료를 포함하는 편광유닛을 제공한다.

Description

편광유닛, 이의 제조방법 및 상기 편광유닛을 포함하는 표시장치{POLARIZING UNIT, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME AND DISPLAY DEVICE COMPRISING THE POLARIZING UNIT}
본 발명은 편광 유닛, 이의 제조방법 및 상기 편광 유닛을 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 다양한 형태의 화상 표시장치에 대한 요구가 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(Liquid Crystal Display), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Device), 유기발광다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Diode Display), 전기영동 표시장치(Electrophoretic Display)와 같은 여러 가지 평판표시장치가 사용되고 있다.
최근에는, 모바일 폰, PMP(Portable Multimedia Player), PDA(Personal Digital Assistant), 노트북 등과 같은 휴대용 기기가 발전하면서 표시장치를 햇빛과 같은 외광이 풍부한 실외에서 사용하는 경우가 많아지고 있다. 이 경우, 표시면에 외광이 반사되거나 산란되어, 표시장치에서 구현되는 콘트라스트와 시인성이 저하될 수 있다. 또한 표시장치를 실내에서 사용하는 경우에도 형광등을 비롯한 각종 외광에 의해 시인성이 저하될 수 있다.
이러한 외광에 의한 시인성 저하를 방지하기 위하여 종래에는 표시장치의 전면(全面)에 필름 타입의 원형 편광 필름을 부착하였다. 그러나, 원형 편광 필름은 여러 층의 필름의 접합에 의해 제조되기 때문에, 제조공정이 복잡할 뿐만 아니라 두께가 두꺼워 박형의 표시장치를 구현하는 데 어려움이 있었다.
또한, 최근에는 평판표시장치를 곡면 형태(curved shape)로 형성하는 곡면 디스플레이(curved display), 평판표시장치가 접힐 수 있는 폴더블 디스플레이(foldable display), 평판표시장치를 휘거나 늘어나게 할 수 있는 스트레처블 디스플레이(stretchable display) 등 유연성이 있는(flexible) 표시장치가 주목을 받고 있다. 이러한 유연성이 있는 디스플레이에 구비되는 편광판 또한 유연성을 갖출 필요가 있다.
본 발명의 일 실시예는 두께가 얇고 유연성을 갖는 동시에 광학 신뢰성이 우수한 편광유닛을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는, 상부 기재; 상기 상부 기재의 일면에 배치된 편광자 코팅층(Coating Polarizer); 및 상기 편광자 코팅층의 일면에 배치된 위상지연 코팅층(Coating Retarder)을 포함하며, 상기 상부 기재와 상기 편광자 코팅층 사이, 및 상기 편광자 코팅층과 상기 위상지연 코팅층 사이에 배치된 감압접착층을 포함하고, 상기 상부 기재는 탄성을 갖는 연성재료를 포함하는 편광유닛을 제공한다.
상기 상부 기재는 1GPa 이하의 탄성계수를 갖는 소재를 포함할 수 있다.
상기 상부 기재는 올레핀(olefin)계 엘라스토머, 우레탄(urethane)계 엘라스토머 및 폴리에스테르(Polyester)계 엘라스토머 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 상부 기재는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephtalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane, PDMS), 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리이미드아미드(polyimideamide), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAC) 및 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 위상지연 코팅층은 투과되는 광을 λ/4 위상지연시키고, 상기 위상지연 코팅층과 상기 편광자 코팅층의 광학축 방향은 45도 각도로 이루어질 수 있다.
상기 편광자 코팅층 및 상기 위상지연 코팅층은 액정 화합물을 포함할 수 있다.
상기 감압접착층은 천연 고무 접착제, 스티렌/부타디엔 라텍스계 접착제, ABA 블록 공중합체형 열가소성 고무(A는 열가소성 폴리스티렌 말단 블록이고, B는 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔 고무, 폴리에틸렌 고무 또는 폴리부틸렌 고무의 중간 블록임), 부틸고무, 폴리이소부틸렌, 아크릴계 폴리머 접착제 또는 비닐 에테르계 폴리머 접착제 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예는, 베이스 기재의 일면에 편광자 코팅층을 형성하는 단계; 상기 편광자 코팅층의 일면에 감압접착층을 형성하는 단계; 전사 기재의 일면에 위상지연 코팅층을 형성하는 단계; 상기 위상지연 코팅층을 상기 감압접착층과 부착하고 상기 전사 기재를 제거하는 단계; 상기 편광자 코팅층에서 상기 베이스 기재를 제거하는 단계; 및 상기 베이스 기재가 제거된 상기 편광자 코팅층의 이면에 감압접착층을 형성하고 상부 기재를 부착하는 단계를 포함하는, 편광유닛의 제조방법을 제공한다.
상기 베이스 기재의 일면에 편광자 코팅층을 형성하는 단계는, 상기 베이스 기재 상면에 배향막층을 형성하는 단계; 및 상기 배향막층 상에 액정 화합물 및 이색성 염료를 포함하는 코팅층 형성 조성물을 도포하여 액정 코팅층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 전사 기재의 일면에 위상지연 코팅층을 형성하는 단계는, 상기 전사 기재 상에 배향막층을 형성하는 단계; 및 상기 배향막층 상에 액정 화합물을 포함하는 코팅층 형성 조성물을 도포하여 액정 코팅층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예는, 영상을 표시하는 표시 패널; 및 상기 표시 패널 상부에 배치되는 편광유닛을 포함하며, 상기 편광유닛은 본 발명의 일 실시예에 따른 편광유닛인 표시장치를 제공한다.
상기 표시장치는 상기 표시 패널 상에 배치되는 터치 센싱 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 표시장치는 상기 편광유닛과 상기 터치 센싱 유닛 사이에 배치되는 접착층을 더 포함할 수 있다.
상기 표시 패널은 기판; 상기 기판 상에 배치된 구동 회로부; 상기 구동 회로부와 연결된 발광 소자; 및 상기 발광 소자를 덮는 밀봉층을 포함할 수 있다.
상기 상부 기재는 윈도우일 수 있다.
상기 표시 패널은 스트레쳐블 표시 패널일 수 있다.
본 발명에 따른 편광유닛은 두께가 얇고 유연성을 갖는 동시에 광학 신뢰성이 우수하다. 이러한 편광유닛이 적용된 본 발명에 따른 표시장치는 경량 박형화가 가능하고, 우수한 영상 시인성을 나타낼 수 있으며, 반복적으로 또는 지속적으로 굽히거나 장시간동안 접히더라도 파손 가능성이 낮을 수 있다.
또, 본 발명에 따른 편광유닛의 제조방법은 여러 층의 필름을 접합하여 제조되지 않기 때문에, 제조 비용을 절감할 수 있고, 공정 시간이 단축되어 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 보다 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광유닛의 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 편광유닛의 제조방법을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 종래의 편광유닛에 연신을 실시한 후 모습을 보여주는 사진이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광유닛의 연신을 실시한 후 모습을 보여주는 사진이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광유닛의 연신에 따른 기준 파장(550 nm)에서의 위상지연 값을 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광유닛의 연신에 따른 파장별 위상지연 값을 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광유닛의 연신에 따른 색차를 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광유닛의 연신에 따른 반사율을 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 평면도이다.
도 10은 도 11의 절단선 I-I'를 따라 자른 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광유닛에 포함되는 위상지연 코팅층 및 편광자 코팅층의 광학축 방향을 나타낸다.
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광유닛의 반사방지 원리를 개략적으로 나타낸다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명은 상부 기재; 상기 상부 기재의 일면에 배치된 편광자 코팅층(Coating Polarizer); 및 상기 편광자 코팅층의 일면에 배치된 위상지연 코팅층(Coating Retarder)을 포함하며, 상기 상부 기재와 상기 편광자 코팅층 사이, 및 상기 편광자 코팅층과 상기 위상지연 코팅층 사이에 배치된 감압접착층을 포함하고, 상기 상부 기재는 탄성을 갖는 연성재료를 포함하는 편광유닛을 제공한다.
본 발명에 따른 편광유닛은 자외선 차단성을 갖는 편광자 코팅층 및 위상지연 코팅층의 복합 구성을 포함하는는 적층체로서, 박막 경량화된 표시장치를 구현할 수 있고, 탄성을 갖는 상부 기재를 구비함으로써 유연성, 광학 신뢰성이 우수하고, 다양한 형태의 기기에 적용될 수 있다.
또, 본 발명은 베이스 기재의 일면에 편광자 코팅층을 형성하는 단계; 상기 편광자 코팅층의 일면에 감압접착층을 형성하는 단계; 전사 기재의 일면에 위상지연 코팅층을 형성하는 단계; 상기 위상지연 코팅층을 상기 감압접착층과 부착하고 상기 전사 기재를 제거하는 단계; 상기 편광자 코팅층에서 상기 베이스 기재를 제거하는 단계; 및 상기 베이스 기재가 제거된 상기 편광자 코팅층의 이면에 감압접착층을 형성하고 상부 기재를 부착하는 단계를 포함하는, 편광유닛의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 편광유닛의 제조방법은, 열에 강한 베이스 기재 상에 편광 기능을 갖는 층들을 형성한 후에 이 층들을 탄성을 갖는 상부 기재에 전사하는 것을 포함하는 방법으로서, 본 발명의 제조방법에 따르면 광학 신뢰성 및 유연성이 우수한 편광유닛을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명은 영상을 표시하는 표시패널; 및 상기 표시패널 상부에 배치된, 본 발명에 따른 편광유닛을 포함하는 표시장치를 제공한다.
본 발명에 따른 표시장치는 우수한 유연성을 확보함과 동시에 경량 박형화가 가능하고, 영상 시인성이 향상될 수 있다.
도 1 및 도 2를 함께 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광유닛(100) 및 이의 제조방법을 설명한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 편광유닛(100)은 위상지연 코팅층(140), 감압접착층(130), 편광자 코팅층(120), 감압접착층(150) 및 상부 기재(160)를 포함한다.
본 발명의 제1 실시예에서, 편광자 코팅층(120)은 입사하는 외부광을 원하는 단일 편광상태(선편광 상태)로 바꿔주는 광학필름으로서, 편광자의 역할을 하며, 베이스 기재(110)의 적어도 일면에 형성될 수 있다.
예를 들어, 편광자 코팅층(120)은, 베이스 기재(110) 상에 배향막 형성 조성물을 도포하고 배향성을 부여하여 배향막층을 형성하고, 액정 화합물 및 이색성 염료를 포함하는 코팅층 형성 조성물을 상기 배향막층 상에 도포하여 액정 코팅층을 형성함으로써 제조될 수 있다(도 2의 S1).
이러한 편광자 코팅층(120)은 통상의 편광판(즉, 폴리비닐알콜계 편광자와 상기 편광자의 양면에 접착제를 통해 부착된 보호필름을 포함하는 편광판)에 비해 얇은 두께로 형성될 수 있다.
상기 베이스 기재(110)로는 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 등이 우수한 필름이 사용될 수 있다. 구체적인 예로는, 폴리에스테르계 수지; 셀룰로오스계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 스티렌계 수지; 폴리올레핀계 수지; 염화비닐계 수지로 구성된 필름을 들 수 있다.
상기 배향막 형성 조성물은, 중합체, 커플링제 등이 유기 용제에 용해된 용액의 형태로써, 스핀 코팅이나 그라비아 코팅 등에 의해 베이스 기재(110) 상에 코팅된다. 코팅 후에는 편광된 광을 조사함으로써 배향막(미도시)에는 편광된 광의 편광 방향으로 배향력이 부여될 수 있다.
상기 배향막 형성 조성물에 포함되는 중합체는 폴리메틸 메타크릴레이트, 아크릴산-메타크릴산 공중합체, 스티렌-말레이미드 공중합체, 폴리비닐 알코올, 변성 폴리비닐 알코올, 젤라틴, 스티렌-비닐 톨루엔 공중합체, 클로로술폰화폴리에틸렌, 니트로셀룰로오스, 폴리염화비닐, 염화 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리이미드, 아세트산 비닐-염화비닐 공중합체, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, 카르복시 메틸 셀룰로오스, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리카보네이트 등의 중합체일 수 있다. 또한, 커플링제는 실란 커플링제 등일 수 있다.
상기 코팅층 형성 조성물은 광학 이방성을 가지고, 광 또는 열에 의한 가교성을 가지는 액정 화합물 및 이색성 염료를 포함할 수 있다.
상기 액정 화합물은 일례로 반응성 액정 화합물(RM)이 포함될 수 있다. 상기 반응성 액정 화합물은 액정성을 발현할 수 있는 메조겐(mesogen)과 중합이 가능한 말단기를 포함하여 액정상을 갖게 되는 단량체 분자를 의미한다. 중합이 가능한 말단기는 아크릴기, 메타크릴기 등일 수 있다. 일 예로, 반응성 액정 화합물은 모노아크릴레이트 타입의 반응성 액정과 디아크릴레이트 타입의 반응성 액정 화합물을 포함할 수 있다. 반응성 액정 화합물을 중합하게 되면 액정의 배열된 상을 유지하면서 가교된 고분자 네트워크를 얻을 수 있게 된다.
이와 같이 형성된 액정상 가교 네트워크 필름은 액정이 가지는 광학 이방성이나 유전율 등의 특성을 그대로 유지하면서도 고체상의 박막 형태를 가지고 있기 때문에 기계적이나 열적으로 안정하다.
상기 이색성 염료는 결정된 파장 영역에 대하여, 두 개의 편광 직교 성분들 중 하나는 흡수하고 다른 하나는 투과시키는 염료를 의미한다. 즉, 이색성 염료는 광을 선형으로 편광시키는 특성을 갖는다. 이러한 이색성 염료로는 안트라키논계(anthraquinone) 염료, 프탈로시아닌계(phthalocyanine) 염료, 프로피린아조 염료, 비아조 염료 및/또는 트리아조 염료가 사용될 수 있다. 특히, 이색성 아조(azo) 염료가 적합하다.
상기 이색성 염료는 반응성 액정 화합물을 중합하게 되면 액정 사이에 분산되어 상기 액정과 같은 방향으로 배향된다.
상기 코팅층 형성 조성물을 도포하는 방법은 특별히 한정하지는 않으나, 구체적으로 다이 코팅, 핀 코팅, 롤 코팅, 롤 코팅, 디스펜싱 코팅, 그라비아 코팅 등이 사용될 수 있다. 코팅 방법에 따라 용매의 종류 및 사용량을 결정하는 것이 바람직하다.
상기 코팅층 형성 조성물에 함유된 용매는 건조 공정을 통하여 증발시키게 된다. 건조한 후 자외선 등의 광 조사에 의해 광경화시켜, 또는 가열기 등의 열 조사에 의해 열경화시켜 액정 코팅층을 형성한다.
상기 편광자 코팅층(120)의 두께는 0.5 내지 10 ㎛가 바람직하고, 0.5 내지 5 ㎛가 더 바람직하다.
본 발명의 제1 실시예에서, 상기 감압접착층(130, 150)은 편광자 코팅층(120)과 위상지연 코팅층(140) 사이, 및 편광자 코팅층(120)과 상부 기재(160) 사이에 개재되어, 이들을 서로 부착시키는 역할을 한다.
상기 감압접착층(130, 150)은 감압성 접착제(pressure sensitive adhesive)를 포함할 수 있다. 또한, 감압접착층(130, 150)은 가소제, 태키파이어(tackifires), 필러(filler), 가교제(cross-linking agents) 등의 첨가제를 추가적으로 포함할 수 있다.
감압접착층(130, 150)에 압력이 가해지면 편광자 코팅층(120)과 위상지연 코팅층(140)에 대한 접착력, 편광자 코팅층(120)과 상부 기재(160)에 대한 접착력이 증가될 수 있다.
감압접착층(130, 150)에 포함되는 감압성 접착제는 천연 고무 접착제, 스티렌/부타디엔 라텍스계 접착제, ABA 블록 공중합체형 열가소성 고무(여기서, A는 열가소성 폴리스티렌 말단 블록이고 B는 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔 고무, 폴리에틸렌 고무 또는 폴리부틸렌 고무의 중간 블록임), 부틸고무, 폴리이소부틸렌, 폴리아크릴레이트, 초산비닐/아크릴 에스테르 공중합체 등의 아크릴계 폴리머 접착제, 그리고 폴리비닐메틸에테르, 폴리비닐에틸에테르 또는 폴리비닐이소부틸에테르 등의 비닐 에테르계 폴리머 접착제 등을 포함할 수 있다.
상기 감압접착층(130, 150)의 두께는 0.5 내지 10 ㎛가 바람직하고, 5 내지 10 ㎛가 보다 바람직하다.
본 발명의 제1 실시예에서, 상기 위상지연 코팅층(140)은 투과되는 광의 위상을 λ/4만큼 지연시키는 역할을 한다. 즉, 위상지연 코팅층(140)의 위상차는 λ/4이다. 위상지연 코팅층(140)은 반응성 액정 화합물을 사용하여 만들어질 수 있다.
반응성 액정 화합물을 사용하여 위상지연 코팅층(140)을 형성하는 방법은 다음과 같다.
먼저 전사 기재 위에 배향막 형성 조성물을 도포하고 배향성을 부여하여 배향막층을 형성하고, 상기 배향막층 상에 액정 화합물을 포함하는 코팅층 형성 조성물을 도포하여 액정 코팅층을 형성한다. 그 후, 이 액정 코팅층을 감압접착층(130)과 부착한 다음 전사 기재를 제거하여 위상지연 코팅층(140)을 형성한다.
전술한 바와 같이 편광자 코팅층(120) 위에 배치된 감압접착층(130)에 위상지연 코팅층(140)을 형성한 후에, 압력을 가하여 감압접착층(130)을 통해 편광자 코팅층(120)과 위상지연 코팅층(140)을 접착할 수 있다(도 2의 S2).
상기 전사 기재는 전술한 편광자 코팅층(120)의 베이스 기재로서 예시한 고분자 필름을 사용할 수 있다.
상기 배향막 형성 조성물 및 그의 도포 및 건조 방법은 상기 편광자 코팅층에서 설명한 바와 동일하므로, 중복 기재를 피하기 위해 생략한다.
상기 코팅층 형성 조성물의 조성은 이색성 염료를 포함하지 않는 것을 제외하고는, 상기 편광자 코팅층에서 설명한 바와 동일하다. 또한, 상기 코팅층 형성 조성물의 도포, 건조 및 경화 방법 등도 상기 편광자 코팅층에서 설명한 바와 동일하므로, 중복 기재를 피하기 위해 생략한다.
상기 위상지연 코팅층(140)을 투과하는 광을 λ/4만큼 지연시키기 위해 위상지연 코팅층(140)의 두께는 대략 0.5 내지 10 ㎛로 형성되는 것이 바람직하고, 0.5 내지 5 ㎛로 형성되는 것이 보다 바람직할 수 있다.
전술한 바와 같이, 편광자 코팅층(120)과 위상지연 코팅층(140)을 부착한 후에는, 베이스 기재(110)를 제거한다(도 2의 S3).
상기 베이스 기재(110)를 제거함으로써, 위상지연 코팅층(140), 편광자 코팅층(120) 및 감압접착층(130)이 순차적으로 배치된 적층체를 얻을 수 있다. 이러한 적층체는 편광 기능이 요구되는 대상의 어느 위치에든 전사 또는 부착될 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에서는, 상기 베이스 기재(110)가 제거된 상기 편광자 코팅층(120)의 이면에 감압접착층(150)을 형성하고 상부 기재(160)를 부착한다(도 2의 S4).
본 발명의 제1 실시예에서, 상부 기재(160)는 편광유닛(100)의 최상부에 위치하여 편광자 코팅층(120) 및 위상지연 코팅층(140)을 보호하는 역할을 할 수 있다. 일반적으로 현재 사용되는 편광판들의 경우, 표면 경도, 내마모성 및 내스크래치성 향상을 위해 TAC과 같은 보호 필름을 위치시키고, 상기 보호 필름의 상면에 하드 코팅층을 형성하는 방법에 의해 표시장치를 보호하고 있다. 그러나, TAC과 같은 보호 필름 또는 하드 코팅층이 형성된 보호 필름의 상부에 유리로 된 커버 플레이트를 추가하는 방법을 이용한다. 그러나 이러한 방법 역시 공정이 복잡해지고 유리로 인한 중량 증가, 파손 위험성 등의 문제가 있다. 그러나, 본 발명의 상부 기재(160)는 편광자 코팅층(120)과 일체화된 형태로 그 자체로 높은 표면 경도, 내마모성 및 내스크래치성을 갖기 때문에, 이러한 별도의 하드 코팅층을 형성하거나, 별도의 커버 플레이트를 적용할 필요가 없다.
상부 기재(160)는 광투과성과 가요성을 갖는 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상부 기재(160)는 외력을 가하면 늘어나고 외력을 제거하면 원래의 크기로 돌아가는 성질을 가지는 고분자 화합물인 엘라스토머(elastomer, EL), 우레탄결합으로 결합된 고분자 화합물인 폴리우레탄(polyurethane, PU) 등으로 이루어질 수 있다. 상부 기재(160)가 엘라스토머나 폴리우레탄으로 이루어짐으로써 편광유닛(100)은 우수한 폴딩(folding) 및 플렉서블(flexible) 기능을 가질 수 있다.
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광유닛(100)이 표시장치에 구비되는 경우, 상부 기재(160)는 표시장치의 최상부에 위치하여 윈도우 역할을 할 수 있다.
상부 기재(160)는 탄성을 갖는 연성재료를 포함할 수 있다. 상부 기재(160)는 계수가 1GPa 이하인 소재를 포함할 수 있다. 일례로, 상부 기재(160)는 올레핀(olefin)계 엘라스토머, 우레탄(urethane)계 엘라스토머 및 폴리에스테르(Polyester)계 엘라스토머 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 여기서, 상부 기재(160)는 연성 재료를 포함하므로, 연신성을 가질 수 있다.
다른 일례로, 상기 상부 기재(160)는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephtalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane, PDMS), 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리이미드아미드(polyimideamide), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAC) 및 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA) 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이, 상부 기재(160)가 편광자 코팅층(120)에 일체화된 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광유닛(100)은, 유연성, 굴곡성, 연신성을 나타내며, 반복적, 지속적인 굽힘이나 장시간 접힘 상태에서도 필름의 손상이 적어 다양한 디스플레이 기기에 유용하게 적용되어 박형 및 경량의 장치를 구현할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광유닛(100)은 연신성을 가지므로 휘거나 늘어날 수 있는 스트레처블(stretchable) 표시장치에 적용될 수 있다.
도 3 및 도 4는 각각 종래의 편광필름과 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광유닛에 대해 연신을 실시한 결과를 나타낸다.
여기서, 일반적인 편광필름은 폴리비닐알콜(PVA)계 필름으로, 이폴리비닐알콜(PVA)계 필름 상에 보호층으로 배치된 트리아세틸셀룰로오스(TAC)를 포함하고 있다. 보호층으로 배치된 트리아세틸셀룰로오스(TAC)은 높은 경도를 갖고 있어 연신되기 어렵고 트리아세틸셀룰로오스(TAC)은 연신 공정에 의하여 크랙을 발생한다(도 3).
반면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광유닛은 5 내지 15% 정도 연신되더라도 크랙 등의 손상이 편광유닛에 발생하지 않는 것을 확인할 수 있습니다(도 4).
도 5 내지 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광유닛의 연신 강도에 따른 광학 신뢰성을 평가한 결과를 나타내는 그래프이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 편광유닛은 상부 기재에 편광자 코팅층 및 위상지연 코팅층이 배치되고 그 사이에 감압접착층이 개재된 구조를 가진다.
상기와 같은 적층 구조로 볼 때, 상부 기재 상에 편광자 코팅층과 위상지연 코팅층이 순차적으로 형성된 것으로 보여질 수 있으나, 앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광유닛은 열에 강한 베이스 기재 상에 편광자 코팅층과 위상지연 코팅층을 형성한 후 베이스 기재를 탈착시키고 그 대신에 연신성을 갖는 상부 기재를 부착함으로써 제조된다. 이는 상부 기재에 직접 편광자 코팅층 및 위상지연 코팅층을 형성하는 경우 열 공정에 의해 크랙 및 광학 특성 저하가 발생할 수 있기 때문이다.
즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광유닛은 열에 강한 베이스 기재 상에 편광자 코팅층과 위상지연 코팅층을 형성하므로 광학 특성 저하를 방지할 수 있으며, 베이스 기재 대신에 연신성을 갖는 상부 기재를 부착함으로써 크랙 등의 손상없이 연신이 가능한 특성을 가질 수 있다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광유닛, 구체적으로 위상지연 코팅층을 투과하는 광의 파장을 가시광선 영역의 중간 정도의 파장인 550 nm에서 위상지연 값을 측정한 것으로, 연신을 실시하기 전 편광유닛의 위상지연 값(142 nm)과 비교하여 5% 수준의 연신을 실시한 후의 편광유닛의 위상지연 값(139 nm)은 큰 차이가 없음을 알 수 있다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광유닛, 구체적으로 위상지연 코팅층을 투과하는 광의 파장을 380 nm 내지 780 mn 범위의 파장에서 연신 강도에 따른 위상지연 값을 측정한 것으로, 연신을 실시하기 전 편광유닛의 위상지연 값에서 연신 강도 변화(1~5)에 따른 위상지연 값이 큰 차이가 없음을 알 수 있다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광유닛에 입사한 광의 연신 강도에 따른 색차를 측정한 것으로, 연신을 실시하기 전 편광유닛의 색차 값과 5% 수준의 연신을 실시한 후의 편광유닛의 색차 값은 차이가 크지 않음(0.003 정도)을 알 수 있다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광유닛에 입사한 광이 편광유닛을 투과하여 외부로 빠져나가는 반사율(%)을 측정한 것으로, 연신을 실시하기 전 편광유닛의 반사율과 비교하여 연신을 실시한 후의 편광유닛의 반사율은 큰 차이가 없음을 알 수 있다.
이와 같은 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광유닛은 5 내지 15% 수준의 범위의 연신성을 가지며, 연신에 따른 광학 특성 변화가 크지 않아 광학 신뢰성을 갖는다. 따라서, 휘거나 늘릴 수 있는 스트레처블 표시장치에 적용 가능하다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광유닛은 다양한 분야에서 활용이 가능하다. 예를 들어 편평한 형태뿐 아니라, 커브드, 벤더블, 플렉시블, 롤러블, 폴더블 또는 스트레처블 형태의 이동통신 단말기, 스마트폰 또는 태블릿 PC의 터치패널, 및 각종 디스플레이에 장착되어 사용될 수 있다.
이하, 도 9 및 10을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기발광 표시장치에 대해 설명한다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 평면도이고, 도 10은 도 9의 절단선 I-I'를 따라 자른 단면도이다.
구체적으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기발광 표시장치(101)는 표시 패널(200) 및 상기 표시패널(200) 상에 배치된 편광 유닛(100)을 포함한다.
상기 표시 패널(200)는 기판(211), 구동 회로부(230) 및 유기 발광 소자(310)를 포함한다.
상기 기판(211)은 유리, 석영, 세라믹, 및 플라스틱 등으로 이루어진 군에서 선택된 절연성 재료로 만들어질 수 있다. 또한, 기판(211)으로 고분자 필름이 사용될 수도 있다.
이때, 기판(211)이 가요성을 갖는 플라스틱 재질로 이루어지는 경우, 유기발광 표시장치(101)는 플렉서블 표시장치가 될 수 있다.
한편, 기판(211)은 늘어날 수 있는 스트레처블 기판으로 구현될 수 있으며, 유기발광 표시장치(101)는 스트레처블 표시장치가 될 수 있다. 이 경우, 기판(211)은 휘어지고 늘어날 수 있는 플라스틱뿐만 아니라, 직물(fabric)로 형성될 수 있다. 하지만, 기판(211)의 재료는 플라스틱이나 직물에 한정되지 않으며, 휘어지고 늘어날 수 있는 다른 물질일 수 있다. 또한, 기판(211)은 반사판을 포함할 수 있다. 반사판은 기판(211) 상에 형성될 수 있으며, 반사판은 휘어지고 늘어날 수 있어야 하며, 플렉서블 호일(flexible foil)로 구현될 수 있다.
이러한 기판(211) 상에는 버퍼층(220)이 더 배치될 수 있다. 상기 버퍼층(220)은 다양한 무기막들 및 유기막들 중에서 선택된 하나 이상의 막을 포함할 수 있다. 이러한 버퍼층(220)은 생략될 수도 있다.
상기 구동 회로부(230)는 기판(211)[또는, 버퍼층(220)] 상에 배치된다. 상기 구동 회로부(230)는 복수의 박막트랜지스터들(10, 20) 및 축전 소자(30)를 포함하는 부분으로, 유기 발광 소자(310)를 구동한다. 즉, 유기 발광 소자(310)는 구동 회로부(230)로부터 전달받은 구동 신호에 따라 빛을 방출하여 화상을 표시한다.
도 9 및 도 10에, 하나의 화소에 두 개의 박막트랜지스터(TFT)(10, 20)와 하나의 축전 소자(capacitor)(30)가 구비된 2Tr-1Cap 구조의 능동 구동(active matrix, AM)형 유기발광 표시장치(101)가 도시되어 있다. 그러나, 본 발명의 제2 실시예가 이러한 구조로 한정되는 것은 아니다. 여기서, 화소는 화상을 표시하는 최소 단위를 말하며, 유기발광 표시장치(101)는 복수의 화소들을 통해 화상을 표시한다.
하나의 화소는 스위칭 박막트랜지스터(10), 구동 박막트랜지스터(20), 축전 소자(30), 및 유기 발광 소자(organic light emitting diode, OLED)(310)를 포함한다. 또한, 일 방향을 따라 연장되는 게이트 라인(251), 상기 게이트 라인(251)과 절연 교차되는 데이터 라인(271) 및 공통 전원 라인(272)도 구동 회로부(230)에 배치된다.
이러한 유기발광 표시장치의 구조에서, 상기 스위칭 박막트랜지스터(10)는 게이트 라인(251)에 인가되는 게이트 전압에 의해 작동되어 데이터 라인(271)에 인가되는 데이터 전압을 구동 박막트랜지스터(20)로 전달하는 역할을 한다. 이때, 스위칭 박막 트랜지스터(10)로부터 전달된 데이터 전압과 공통 전원 라인(272)으로부터 구동 박막트랜지스터(20)에 인가되는 공통 전압의 차이에 해당하는 전압이 축전 소자(30)에 저장되고, 축전 소자(30)에 저장된 전압에 대응하는 전류가 구동 박막트랜지스터(20)를 통해 유기 발광 소자(310)로 흘러 유기 발광 소자(310)가 발광한다.
상기 유기 발광 소자(310)는 구동 회로부(230)로부터 전달받은 구동 신호에 따라 광을 방출하여 화상을 표시하는 부분으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 기판(211) 상에 순차적으로 적층된 제1 전극(311), 유기 발광층(312), 및 제2 전극(313)을 포함한다.
구체적으로, 상기 유기 발광층(312)은 제1전극(311)과 제2전극(313)으로부터 각각 주입된 정공과 전자가 결합하여 엑시톤(exciton)이 형성되는 층으로, 발광층을 이루는 물질에 따라 유기 전계 발광 소자의 발광 색이 달라질 수 있다.
상기 제1 전극(311) 및 제2 전극(313)으로부터 각각 정공과 전자가 유기 발광층(312) 내부로 주입되고, 이와 같이 주입된 정공과 전자가 결합되어 형성된 엑시톤(exiton)이 여기 상태로부터 기저상태로 떨어질 때 발광이 이루어진다.
상기 제1 전극(311)은 광투과성을 갖는 투광성 전극일 수도 있으며, 광반사성을 갖는 반사 전극일 수도 있다. 또, 제2 전극(313)은 반투과막으로 형성될 수도 있고, 반사막으로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극(311)은 반사전극이고, 제2 전극(313)은 반투과 전극일 수 있다. 따라서, 상기 유기 발광층(312)에서 발생된 광은 제2 전극(313)을 투과하여 발광된다. 이 경우, 본 발명의 제3 실시예에 따른 유기발광 표시장치(102)는 전면 발광형(top emission type) 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, 상기 제1전극(311)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. 이러한 투명 도전막은 높은 일함수를 갖기 때문에, 제1전극(311)은 유기 발광층(312) 내로 정공을 원활하게 주입할 수 있다.
또한, 제1전극(311)은 투명 도전막, 반사막 및 투명 도전막이 차례로 적층된 3중막 구조를 가질 수도 있다.
상기 제2전극(313)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.
상기 화소 정의막(280)은 개구부를 갖는다. 상기 화소 정의막(280)의 개구부는 제1 전극(311)의 일부를 드러낸다. 상기 화소 정의막(280)의 개구부에서 제1 전극(311) 상에 유기 발광층(312) 및 제2 전극(313)이 차례로 적층된다. 이때, 상기 제2 전극(313)은 유기 발광층(312) 뿐만 아니라 화소 정의막(290) 위에도 형성된다. 한편, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층 및 전자 주입층은 화소 정의막(280)과 제2 전극(313) 사이에도 배치될 수 있다. 상기 유기 발광 소자(310)는 화소 정의막(290)의 개구부 내에 위치한 유기 발광층(312)에서 빛을 발생시킨다. 따라서, 상기 화소 정의막(280)은 발광 영역을 정의할 수도 있다.
상기 제2 전극 상에 박막 봉지층(320)이 더 배치될 수 있다. 상기 박막 봉지층(320)은 유기 발광 소자(310)를 보호하는 층으로, 하나 이상의 무기막(321, 323) 및 하나 이상의 유기막(322)을 포함하며, 수분이나 산소와 같은 외기가 유기 발광 소자(310)로 침투하는 것을 방지한다.
박막 봉지층(320)은 무기막(321, 323)과 유기막(322)이 교호적으로 적층된 구조를 갖는다. 도 10에서 박막 봉지층(320)은 2개의 무기막(321, 323)과 1개의 유기막(322)을 포함하고 있으나, 본 발명의 제2 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 무기막(321, 323)은 Al2O3, TiO2, ZrO, SiO2, AlON, AlN, SiON, Si3N4, ZnO, 및 Ta2O5 중 하나 이상의 무기물을 포함한다. 이러한 무기막(321, 323)은 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 방법을 통해 형성될 수 있다.
상기 유기막(322)은 고분자(polymer) 계열의 소재로 만들어진다. 여기서, 고분자 계열의 소재는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드, 및 폴리에틸렌 등을 포함한다. 또한, 유기막(322)은 열증착 공정을 통해 형성된다. 하지만, 본 발명의 제2 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 유기막(322)은 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 방법을 통해 형성될 수 있다.
박막의 밀도가 치밀하게 형성된 무기막(321, 323)은 주로 수분 또는 산소의 침투를 억제한다. 대부분의 수분 및 산소는 무기막(321, 323)에 의해 유기 발광 소자(310)로의 침투가 차단된다. 이렇게 무기막(321, 323)을 통과한 수분 및 산소는 유기막(322)에 의해 다시 차단된다. 다만, 상기 유기막(322)은 무기막(321, 323)에 비해 상대적으로 투습 방지 효과는 적다. 하지만, 상기 유기막(322)은 투습 억제 외에, 무기막(321, 323)과 무기막(321, 323) 사이에서 각층들 간의 응력을 줄여주는 완충층의 역할도 수행한다. 또한, 상기 유기막(322)은 평탄화 특성을 가지므로, 박막 봉지층(320)의 최상부면이 평탄해질 수 있다.
상기 박막 봉지층(320)은 10㎛ 이하의 얇은 두께를 가질 수 있다. 따라서, 유기발광 표시장치(101) 역시 얇은 두께를 가질 수 있다. 이와 같이 박막 봉지층(320)이 적용됨으로써, 유기발광 표시장치(101)가 플렉서블 특성을 가질 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 유기발광 표시장치(101)에서, 전술한 표시패널(200) 상에 본 발명의 제1 실시예에 기재된 편광유닛(100)이 배치된다. 이때, 상기 편광유닛(100)은 종래와 비해 두께가 얇으며, 우수한 광학 신뢰성 및 유연성을 가질 수 있다. 따라서, 본 발명의 유기발광 표시장치(101)는 박형화가 가능하며, 상기 편광유닛(100)을 통해 외광 반사가 효과적으로 방지되어 상기 시인성이 향상될 수 있다.
상기 편광 필름(100)에 대한 설명은 제1 실시예에 기재된 바와 동일하기 때문에, 생략한다.
도 11 및 도 12를 함께 참고하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광유닛(100)의 반사방지 원리를 개략적으로 설명한다.
도 11을 보면, 위상지연 코팅층(140) 및 편광자 코팅층(120) 각각에 표시된 화살표는 각각의 광학축 방향을 나타낸다. 도시한 바와 같이, 위상지연 코팅층(120)과 편광자 코팅층(140)의 광학축 방향은 45도 각도로 이루어진다.
상술한 바와 같이 구성된 편광유닛(100)에 있어서, 위상지연 코팅층(140)의 아래에서부터 입사되는 광은 위상지연 코팅층(140)을 통해 λ/4 위상지연된 후 편광자 코팅층(120)을 통해 선편광된 광으로 변형되어 편광유닛(100)을 투과하게 된다.
반면, 도 12에 도시된 바와 같이, 편광유닛(100)의 상부로부터 입사되는 광은 편광자 코팅층(120)을 투과하면서 특정 방향의 편광 성분만을 갖는 선편광된 광이 된다. 이때, 선편광된 광의 편광 방향은 편광자 코팅층(120)의 편광방향과 평행하다. 선편광된 광은 위상지연 코팅층(140)을 통과하면서 원편광된 광으로 변형된다. 이후, 원편광된 광은 편광유닛(100)의 아래에 배치되는 기판, 전극 등을 포함한 표시패널(200)에 반사되고, 이때 원편광된 광의 편광 방향이 반대로 바뀌게 된다. 예를 들어, 좌원편광은 우원편광으로, 또는 우원편광은 좌원편광으로 바뀌게 된다. 편광 방향이 바뀐 원편광된 광은 다시 위상지연 코팅층(140)을 통과하면서 선편광된 광으로 변형된다. 이 과정에서 선편광된 광의 편광 방향은 초기에 편광자 코팅층(120)을 통과할 때 생긴 편광 방향에 대해 수직하게 된다. 따라서, 다시 위상지연 코팅층(140)을 통과하면서 변형된 선편광된 광은 편광자 코팅층(120)을 통과하지 못하고 편광자 코팅층(120)에 흡수된다.
결과적으로, 외부로부터 편광유닛(100)에 입사한 광은 편광유닛(100)을 통해 외부로 빠져 나가지 못하게 되는 반면, 편광유닛(100)의 아래의 표시패널(200)로부터 편광유닛(200)에 입사한 광은 편광유닛(100)을 통과할 수 있다. 따라서 시청자는 외광 성분이 제거된 선명한 영상을 볼 수 있다.
이하, 본 발명의 제3 실시예에 따른 유기발광 표시장치에 대해 설명한다. 도 13 및 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 유기발광 표시장치(102)의 단면도이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 유기발광 표시장치(102)는 표시패널(200), 상기 표시패널(200) 상에 배치된 편광유닛(100), 및 상기 표시패널(200)과 편광유닛(100) 사이에 배치된 터치 센싱 유닛(400)을 포함한다.
상기 표시패널(200) 및 편광유닛(100)의 구성은 제2 실시예에 기재된 바와 동일하기 때문에, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 터치 센싱 유닛(400)은 별도의 기판 없이 표시패널(200) 상에 직접 배치된 온-셀(on-cell) 방식 터치 센싱 유닛인 것을 전제로 설명하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 터치 센싱 유닛(400)은 별도의 기판 상에 형성된 후 표시패널(200) 상에 배치되거나, 또는 표시패널(200) 내에 형성된 인-셀(in-cell) 방식으로 형성될 수도 있다.
또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치 센싱 유닛(400)은 정전 용량을 검출하기 위한 구동 전극과 센싱 전극이 서로 다른 층에 배치된 구조인 것을 전제로 설명하나 이에 한정되는 것은 아니며, 터치 센싱 유닛(400)은 정전 용량을 검출하기 위한 센싱 전극들이 동일한 층에 배치되고 브릿지 전극을 이용하여 구분된 구조일 수도 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 상기 터치 센싱 유닛(400)은 상기 표시패널(200) 상에 배치된 복수의 구동 전극(411), 상기 복수의 구동 전극(411) 상에 배치된 제1 절연층(421), 상기 제1 절연층(421) 상에 배치된 복수의 센싱 전극(412), 상기 센싱 전극(412) 상에 배치된 제2 절연층(422)을 포함한다. 다만, 상기 터치 센싱 유닛(400)은 복수의 센싱 전극(412) 및 제2 절연층(422)만을 포함할 수 있다.
상기 구동 전극(411) 및 센싱 전극(412)의 형태는 도시되지 않았으나, 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 마름모, 삼각 또는 사각 형태일 수 있고, 또는 메쉬(mesh) 형태일 수도 있다.
상기 구동 전극(411), 및 센싱 전극(412)의 크기는 표시장치의 크기 및 목적에 따라 터치를 검출하기 위하여 적절한 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 구동 전극(411), 및 센싱 전극(412)의 면적은 수 내지 수십 제곱 미리 미터(mm2) 수준으로 형성될 수 있다.
상기 구동 전극(411) 및 센싱 전극(412)은 금속 또는 투명 전도성 산화물(Transparent Conductive Oxide, TCO)을 포함할 수 있다. 이러한 투명 전도성 산화물(TCO)은 인듐-주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO), 인듐-아연 산화물(Indium Zinc Oxide, IZO), 산화 아연(ZnO), CNT(carbon nanotube), 및 그래핀(graphene)으로 이루어진 군에선 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 다른 유기발광 표시장치(102)에서, 편광유닛(100)은 전술한 터치 센싱 유닛(400) 상에 배치된다. 상기 편광유닛(100)에 대한 설명은 제1 실시예에 기재된 바와 동일하기 때문에, 생략한다.
도 14에서 보는 바와 같이, 상기 편광유닛(100)은 접착층(500)에 의해 상기 제2 절연층(422) 상에 배치될 수 있다. 상기 접착층(500)은 투명한 소재의 접착 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 접착층은 OCR(Optical Clear Resin)일 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 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: 편광유닛 101, 102: 표시장치
110: 베이스 기재 120: 편광자 코팅층
130, 150: 감압접착층 140: 위상지연 코팅층
160: 상부 기재 10: 스위칭 박막 트랜지스
20: 구동 박막 트랜지스터 30: 축전 소자
211: 기판 230: 구동 회로부
310: 유기 발광 소자 320: 박막 봉지층
400: 터치 센싱 유닛 411: 구동 전극
412: 센싱 전극 421: 제1 절연층
422: 제2 절연층 500: 접착층

Claims (20)

  1. 상부 기재;
    상기 상부 기재의 일면에 배치된 편광자 코팅층(Coating Polarizer); 및
    상기 편광자 코팅층의 일면에 배치된 위상지연 코팅층(Coating Retarder)을 포함하며,
    상기 상부 기재와 상기 편광자 코팅층 사이, 및 상기 편광자 코팅층과 상기 위상지연 코팅층 사이에 배치된 감압접착층을 포함하고,
    상기 상부 기재는 탄성을 갖는 연성재료를 포함하는 편광유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부 기재는 탄성계수가 1GPa 이하인 소재를 포함하는 편광유닛.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상부 기재는 올레핀(olefin)계 엘라스토머, 우레탄(urethane)계 엘라스토머 및 폴리에스테르(Polyester)계 엘라스토머 중 1종 이상을 포함하는 편광유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상부 기재는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephtalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane, PDMS), 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리이미드아미드(polyimideamide), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAC) 및 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA) 중 1종 이상을 포함하는 편광유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 위상지연 코팅층은 투과되는 광을 λ/4 위상지연시키고,
    상기 위상지연 코팅층과 상기 편광자 코팅층의 광학축 방향은 45도 각도로 이루어진 편광유닛.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 편광자 코팅층 및 상기 위상지연 코팅층은 액정 화합물을 포함하는 편광유닛.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 감압접착층은 천연 고무 접착제, 스티렌/부타디엔 라텍스계 접착제, ABA 블록 공중합체형 열가소성 고무(A는 열가소성 폴리스티렌 말단 블록이고, B는 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔 고무, 폴리에틸렌 고무 또는 폴리부틸렌 고무의 중간 블록임), 부틸고무, 폴리이소부틸렌, 아크릴계 폴리머 접착제 또는 비닐 에테르계 폴리머 접착제 중 1종 이상을 포함하는 편광유닛.
  8. 베이스 기재의 일면에 편광자 코팅층을 형성하는 단계;
    상기 편광자 코팅층의 일면에 감압접착층을 형성하는 단계;
    전사 기재의 일면에 위상지연 코팅층을 형성하는 단계;
    상기 위상지연 코팅층을 상기 감압접착층과 부착하고 상기 전사 기재를 제거하는 단계;
    상기 편광자 코팅층에서 상기 베이스 기재를 제거하는 단계; 및
    상기 베이스 기재가 제거된 상기 편광자 코팅층의 이면에 감압접착층을 형성하고 상부 기재를 부착하는 단계를 포함하는 편광유닛의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 베이스 기재의 일면에 편광자 코팅층을 형성하는 단계는
    상기 베이스 기재 상면에 배향막층을 형성하는 단계; 및
    상기 배향막층 상에 액정 화합물 및 이색성 염료를 포함하는 코팅층 형성 조성물을 도포하여 액정 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 편광유닛의 제조방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 전사 기재의 일면에 위상지연 코팅층을 형성하는 단계는
    상기 전사 기재 상에 배향막층을 형성하는 단계; 및
    상기 배향막층 상에 액정 화합물을 포함하는 코팅층 형성 조성물을 도포하여 액정 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 편광유닛의 제조방법.
  11. 영상을 표시하는 표시 패널; 및
    상기 표시 패널 상부에 배치되는 편광유닛을 포함하며,
    상기 편광유닛은,
    상부 기재;
    상기 상부 기재의 아래에 배치되는 편광자 코팅층; 및
    상기 편광자 코팅층의 아래에 배치되는 위상차 코팅층을 포함하며,
    상기 상부 기재와 상기 편광자 코팅층 사이, 및 상기 편광자 코팅층과 상기 위상지연 코팅층 사이에 배치되는 감압접착층을 포함하고,
    상기 상부 기재는 탄성을 갖는 연성재료를 포함하는 표시장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 상부 기재는 탄성계수가 1GPa 이하인 소재를 포함하는 표시장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 상부 기재는 올레핀(olefin)계 엘라스토머, 우레탄(urethane)계 엘라스토머 및 폴리에스테르(Polyester)계 엘라스토머 중 1종 이상을 포함하는 표시장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 상부 기재는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephtalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane, PDMS), 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리이미드아미드(polyimideamide), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAC) 및 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA) 중 1종 이상을 포함하는 표시장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 위상지연 코팅층은 투과되는 광을 λ/4 위상지연시키고,
    상기 위상지연 코팅층과 상기 편광자 코팅층의 광학축 방향은 45도 각도로 이루어진 표시장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 표시 패널 상에 배치되는 터치 센싱 유닛을 더 포함하는 표시장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 편광유닛과 상기 터치 센싱 유닛 사이에 배치되는 접착층을 더 포함하는 표시장치.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 표시 패널은
    기판;
    상기 기판상에 배치된 구동 회로부;
    상기 구동 회로부와 연결된 발광 소자; 및
    상기 발광 소자를 덮는 밀봉층을 포함하는 표시장치.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 상부 기재는 윈도우인 표시장치.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 표시 패널은 스트레처블 표시(stretchable sidplay) 패널인 표시장치.
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